Устройство для возведения чисел в квадрат по модулю

СОЮЗ СОВЕТСКИХССИФЛюмеснаРЕСПУБЛИК ае 01) 3459 С 06 Г 7 72 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1 Авторское свидетельство СССРМ 1034036, кл. С 06 Р 7/72, 1982(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯЧИСЕЛ В КВАДРАТ ПО МОДУЛЮ Р по авт.св. У 1034036, о т л и ч а ю ш е е -с я тем, что, с целью расширения области применения за счет вычислениякак в полозительном, так и в отрицательном диапазоне чисел, в него .введены группа элементов запрета, группа элементов И, сумматор по модулю Р, вторая группа элементов ИЛИ, причем выходы регистра выхода соединены соответственно с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых объединены и подключены к шине задания диапазона вычисления устройства, выходы элементов И группы соединены соответственно с группой входов сумматора по модулю Р, вход константы которого соединен с шиной задания значения- Р/2, выходы сумматора по модулю Р соединены соответственно с первыми входами элементов ИЛИ второй группы, вторые входы которых соединены соответственно с выходами элеФ ментов запрета группы, первые входы Е которых соединены соответственно с выходами регистра выхода, вторые входы элементов запрета группы объединены и соединены с шиной задания диапазона .вычисления устройства. ЯИзобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах к устройствах, ра-ботающих в системе остаточных классов. 5По основному авт.св. У 034036известно устройство для возведениячисел в квадрат по модулю Р, содержащее регистр входа, регистр выхода,Р - 1Одешифратор, группу 2 элементовИЛИ, шифратор, причем вход устройства соединен с входом регистра входа,выход которого соединен попарио свходами соответствующих элементовИЛИ, выход регистра выхода соединен1 с выходом устройства, выходы элементов ИЛИ соединены соответственно свходами шифратора, выход которогоч 20соединен с входом регистра выхода 1.Недостаток прототипа - невозможность работы в отрицательном диапазоне чисел.Цель изобретения - расширение об 25ласти применения за счет вычислениякак в положительном, так и в отрицательном диапазоне чисел,Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены группа30 элементов запрета, группа элементов И, сумматор по модулю Р, вторая группа элементов ИЛИ, причем выходы регистра выхода соединены соответственно с первыми входами элементов И 35 группы, вторые входы которых объединены и подключены к шине задания диапазона вычисления устройства, выходы элементов И группы соединены соответственно с группой входов сум матора по модулю Р, вход константы которого соединен с шиной задания значения Р/2, выходы сумматора по модулю Р соединены соответственно с первыми входами элементов. ИЛИ второй группы, вторье входы которых соединены соответственно с выходами элементов запрета группы, первые входы которых соединены соответственно с выходами регистра выхода, вторые вхо ды элементов запрета группы объединены и соединены с шиной задания диапазона вычисления устройства,Известен алгоритм выполнения операции возведения чисел в квадрат по модулю Р для операндов, лежащих только в положительном числовом диапазоне (ОА С Р) В = А (упор Р) =сС, т е, А= К Р + К (ОЫР). Для определения результатов операции возведения в квадрат по модулюР как в положительном, так и в отрицательном числовом диапазоне рассмотрим выражениеА( вод Р/2) = (А - Р/2)"хмок Р/2 = (А ) - А Р + Р/4вод Р/2 = с ( - Р/2 ( А , с Р/2),т,е. А (що 3 Р/2) = А (щоЗР)== (Аф) во Р,где А = А = А + Р/2 - искусствен 1ооная форма представления операндов(входной операнд устройства),Для того, чтобы получить результат операции также в искусственнойформе необходимоВ = А, (щос 1 Р/2) + Р/2,Таким образом, алгоритм определения Результата операции для операндов,лежащих как в положительном, так и вотрицательном числовых диапазонах,определится выражениемВ = (А ) вой Р + Р/2 той Р,На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства,Схема содержит вход 1 устройства,регистр 2 входа, дешифратор 3, первуюгруппу элементов ИЛИ 4, шифратор 5,регистр 6 выхода, группу элементов 7запрета, группу элементов И 8, шину9 задания диапазона вычисления устройства, сумматор 10 по модулю Р, шину 11 залания значения Р/2, вторуюгруппу элементов ИЛИ 12, выход 13 устройства.Устройство работает следующим образом.По входу 1 в регистр 2 заноситсязначение операнда А(А) в двоичномкоде. Дешифратор 3 йреобразует двоичный код в унитарный (десятичный),Сигнал, соответствующий значениювходного операнда Ав(А ), через соответствующий элемент ИЛИ 4 поступает на вход шифратора 5, с выхода которого значение А . "(тос Р)(А ) фшо 3 Р поступает на вход регистра 6.Пусть необходимо определить результатоперации для операндов, лежащих только в положительном числовом диапазоне. В этом случае сигнал по шине 9отсутствует: элементы 7 запрета открыты, а элементы И 8 закрыты. С выхо096641 аэ 3826/36 Тираж: 6 Подпис ал ППП 1 Пате Проектная,.Ужгор да регистра 6 сигнал, соответствующий значению А, (юад Р), через открытые элементы 7 запрета и элементы ИЛИ 12 поступает на выход 13 устройства. 5Пусть необходимо определить результат операции для операндов, лежа" щих либо в положительной, либо в отрицательном числовых диапазонах. В этом случае сигнал шины 9 присутствует: элементы 7 запрета закрыты, а элементы И 8 открыты. С выхода регистра 6 сигнал, соответствующий значению (А )под Р, через открытые элементы И 8 поступает на первый 15 вход сумматора 10, на второй вход которого по шине 11 поступает значениеР/2. Сумматор 10 производит операциюмодульного сложенияВ" - (А) ч оа Р + Р/23 вод Р,а выходной сигнал сумматора 10, соот"ветствующий этому значению, черезэлементы ИЛИ 12 поступает на выход13 устройства. Таким образом, данное устройство позволяет производить операцию возведения чисел в квадрат. по модулю Р для операндов, находящихся как в положительном, так и в отрицательном числовом диапазоне.