Устройство для сложения и вычитания чисел по модулю

Изобретение относится к областиавтоматики и вычислительной техникии может быть использовано в системахи устройствах обработки дискретнойинформации, функционирующих в системе остаточных классов (СОК) .Целью изобретения является повышение быстродействия.На чертеже представлена схема устройства для сложения и вычитания чисел по модулю,Устройство содержит второй информационный вход 1 устройства, первыйтактовый вход 2 устройства, первый 15информационный вход 3 устройства, второй тактовый вход 4 устройства, вычитатель 5, вход 6 значения модуля устройства, первый и второй блоки 7,8элемента И, первый блок 9 элементов 20ИЛИ, приемный регистр 10, схему 11сравнения, первый счетчик 12, первыйдешифратор 13, группу элементов И 14,группу блоков 15 элементов И, второй блок 16 элементов ИЛИ, вход 17 25задания операции сложения устройства,выход 18 устройства, вход 19 заданияоперации вычитания устройства, шифратор 20, первый элемект 21 запрета,умножитель 22 частоты, кольцевой ре- З 0гистр 23 сдвига, второй счетчик 24,третий блок 25 элементов И, второйэлемент 26 запрета, второй дешифратор 27, группу элементов ИЛИ 28.Алгоритм определения результатаоперации над числами А и В основанна использовании следующих математических соотношений:А+ВА+В =(А+В/2)+(В-В/2) для В четВ+1 В+140А+В=А +В =(А+ )+(В- в -) для В2 2нечетного,Результат операции модульного сложения и вычитания будет определятьсяоперациями А,В, те, А+В=(А +В)шорш. 45Не нарушая общности дальнейших рассуждений, будем считать, что В - неВ В+1четно, тогда А =А+22В е вювУстройство работает следующим образом,Исходное содержимое разрядов кольцевого регистра 23 сдвига соответствует содержимому первой стороны матрицы значений (А+В)шойш. По входу 155 операнд А заносится в счетчик 24. По входу 3 операнд В поступает ка вход вычитаемого вычитателя 5, В зависи-; мости от типа реализуемой устройством модульной операции операьд В (либо В=ш-В),через блоки элементов И 7 (И 8), через блок элементов ИЛИ 9 поступает на вход дешифратора 27, с выхода которого значение В в унитарном коде через соответствующий элемент ИЛИ 281поступает на В -"(В+1) (2-й вход шифратора 20, с выхода которого операнд В в двоичном коде поступает в приемный регистр 10, С началом работы с входов, 2 и 4 устройства тактовые импульсы, сдвинутые друг относительно друга на такт, поступают на входы элементов 21 и 26 запрета.С выхода умножителя 22 импульсы поступают на сдвигающий вход регистра 23, сдвигая в положительном направлении (против часовой стрелки) содержимое его разрядов ка один разряд (и-двоичных разрядов; п=1 о 8 (ш- -1)+11). В случае, когда в счетчике 12 будет содержаться значение В ,содержимое разрядов регистра 23 сдвинется на Вф разрядов в положительном направлении, а в счетчике 24 будет содержаться операнд А =А+(В) /2, схема 11 сравнения выдает сигнал, который закрывает элементы 21, 26 запрета и открывает элементы И 14, блоки элементов И 15 и блок элементов И 25, через которые значение А с выхода счетчика 24 поступает на входдешифратора 13, с А - го выхода которого сигнал через А-й элемент И 14 открывает А -й блок элементов И 15, через который содержимое А -го разряда регистра 23 поступает через блок элементов ИЛИ 16 на выход 18 устройства.Формула изобретенияУстройство для сложения и вычита" ния чисел по модулю, содержащее вычи" татель, три блока элементов И, два блока элементов ИЛИ, приемный регистр, схему сравнения, первый счетчик, первый и второй дешифраторы, группу элементов И, группу блоков элементов И, два элемента запрета, умножитель частоты, кольцевой регистр сдвига и группу элементов ИЛИ, при" чем первый информационный вход .устройства соединен с входом вычитаемого вычитателя и с первым входом пер" вого блока элементов И, выход которого соединен с первым входом первого блока элементов ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом второго, ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 блока элементов И, первый вход которого соединен с выходом вычитателя,вход уменьшаемого которого соединенс входом значения модуля устройства,входы задания операции сложения и вычитания которого соединены соответственно с вторыми входами первого ивторого блоков элементов И, выходыпервого дешифратора соединены с первыми входами соответствующих элементов И группы, выходы которых соединены с первыми входами соответствуни 1 ихблоков элементов И группы, выходы которых соединены с соответствующими 15входами второго блока элементов ИЛИ,выход которого является выходом уст"ройства, выходы приемного регистраи первого счетчика соединены соот"ветственно с первым и вторым входами 20схемы сравнения, выход которой соединен с управляющими входами первого ивторого элементов запрета, с вторымивходами элементов И группы и с вторыми входами блоков элементов И группы, 25третьи входы которых соединены с выходами соответствующих разрядов кольцевого регистра сдвига, первый так 1товый вход устройства соединен с информационным входом первого элемента ЗОзапрета, выход которого соединен с входом умножителя частоты, выход первого блока элементов ИЛИ соединенс входом второго дешифратора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения быстродействия, оно содержит второй счетчик и шифратор, причемвторой информационный вход устройствасоединен с информацион ым входомвторого счетчика, выход которого с"единен с первым входом третьего блокаэлементов И, выход которого соединенс входом первого дешифратора, выходпервого элемента запрета соединен сосчетным входом первого счетчика, вы"ход схемы сравнения соединен с вторымвходом третьего блока элементов И,выход второго элемента запрета соединен со счетным входом второго счетчика, вторлй тактовый вход устройствасоединен с информационным входомвторого элемента запрета, выход умно"жения частоты сообщен с входом разрешения сдвига кольцевого регистрасдвига, выходы первой и второй группвторого дешифратора соединены соответственно с первыми и вторыми входами соответствующих элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены с входа"ми шифратора, выход которого соединенс входом приемного регистра.