Матричное устройство для возведения в квадрат

(р 5 Р гР Япг."0" ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Одесский политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР М 842804, кл. С 06 Г 7/552, 1979.Авторское свидетельство СССР й 1439583, кл. С 06 Р 7/552, 1985. (54) МАТРИЧНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ В КВАДРАТ(57) Изобретение относится к вычис.лительной технике и позволяет возводить и-разрядное цисло в квадрат с контролем при меньших затратах оборудования. Устройство содержит эле 1509881 А менты И 1 ячеек матрицы, вычисляющиевсевозможные конъюнкции разрядов аргумента, сумматоры 2 ячеек матрицы,определяющие взвешенную сумму полученных конъюнкций и разрядов аргументов, и таким образом вычисляется результат, блок свертки 3, формирующийостаток по модулю три 2 (и) старшихразрядов результата, сумматоры по модулю два 4 и 5 сравнивают 1- и 2-йразряды вычисляемого остатка, 1-йразряд результата и 1-й разряд остатка, два элемента НЕ 6 и И 7, выявляющие остаток 2 от деления результатана три, что является признаком непра"вильного вычисления квадрата цисла.Свертывая по модулю только 2 (и)старших разрядов результата, можноснизить затраты оборудования. 1 ил.150988Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в специализированных вычислителях.Цель изобретения - сокращение аппаратурных затрат,На чертеже приведена структурнаясхема устройства для случая п = 6,Устройство представляет собой матрицу ячеек из трех столбцов и пятистрок, причем каждая ячейка содержитэлемент И 1, сумматор 2, блок 3 свертки по модулю три, сумматоры 4 и 5 помодулю два, элемент НЕ 6 и элемент 15И 7Устройство работает следующим образом.Операнд поступает на входы разрядов операндов. При этом первый разряд 20операнда подается на первый выходустройства, второй выход которого постоянно принимает значение логического "0". Кроме того, первый разряд 1 рподается на первые входы элементов 25И 1 первого столбца, на вторые входыкоторых поступают соответственно последующие разряды операнда 2 р, Зр, 4 р,5 р, бр. На выходах элементов И 1 первого столбца образуются конъюнкции 301 р 2 р, 1 р Зр 1 р 4 р, 1 р 5 р, 1 р бр,которые поступают на вторые входы соответствующих сумматоров 2 первогостолбца, Через первые входы и выходы,этих сумматоров 2, как и сумматоров2 последующих столбцов, распространяется сигнал переноса (кроме первоговхода первого сумматора 2, который,как и в: последующих столбцах, занулен, а также, кроме первого выхода 40последнего пятого сумматора 2, с выхода которого как и во втором столбце, сигнал переноса, поступает на третий вход четвертого сумматора 2 следующего столбца). Третьи входы четных сумматоров первого столбца занулены, а на третьи входы первого, третьего и пятого сумматоров 2 первогостолбца поступают разряды операнда,соответственно 2 р, Зр 4 р При этомопределяются третий и четвертый раз"ряды результата, поступающие с вторыхвыходов первого и второго сумматоров2 первого столбца на третий и четвер"тый выходы устройства. Сигналы суммыс вторых выходов третьего, четвертого и пятого сумматоров 2 первогостолбца поступают, как и сигналы сум"мы с соответствующих сумматоров 2 4второго столбца, на третьи входы соответственно первого, второго и третьего сумматоров следующего столбца. Элементы И 1 второго столбца вычисляют в соответствии с заведенными на их входы разрядами операнда конъюкции 2 р Зр, 2 р 4 р, 2 р 5 р, 2 р бр, 4 р 5 р, которые поступают на вторые входы сумматоров 2 второго столбца. На третий вход пятого сумматора 2 второго столбца поступает разряд операнда 5 р. При этом определяются пятый и шестой разряды результата, поступающие с вторых выходов пятого и второго сумматоров 2 второго столбца на пятый и шестой выходы устройства. Элементы И 1 третьего столбца определяются в соответствии с заведенными на их входы разрядами операнда конъюнкции Зр 4 р, Зр 5 р, Зр-бр, 4 р.бр, 5 р бр, которые поступают на вторые входы соответствующих сумматоров 2 третьего столбца. На третий вход пятого сумматора 2 третьего столбца поступаетразряд операнда бр, При этом определяются последующие разряды результата, поступающие с вторых выходов сумматоров 2 третьего столбца и первого выхода пятого сумматора 2 третьего столбца соответственно на выходы устройства с седьмого по двенадцатый.Кроме того, десять старших разрядов результата поступают соответственно на входы блока 3 свертки по модулю три, При этом блок 3 определяет остаток от деления результата на три, Код остатка поступает на входы первого сумматора 4 по модулю два, а также на входы сумматора 5 по модулю два. Сумматор 5 принимает единичное значение при нечетном количестве единиц в коде остатка, Зто значение инвертируется элементом НЕ 6 и устанавливает выход элемента И 7 в нулевое значение по первому входу. По второму входу элемент И 7 устанавливается в нуль при нулевом коде остатка, выявляемым сумматором 4, Таким образом, все коды остатка, имеющие четное количество единиц, отличное от нуля, устанавливают выход элемента И 7, являющийся контрольным выходом устройства, в единичное значение.Правильно вычисленный результат возведения операнда в квадрат не может иметь кода остатка с четным количеством единиц, отличным от нуля, по9881б Формула изобретения Составитель А.ДроздТехред А,Кравчук Редактор О.Головач.Корректор М,Васильеваеее ее е ее ее Заказ 5813/46 Тираж б 68 Подписное 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 5 150 этому при правильной работе устройства его контрольный выход принимает нулевое значение, а возникновение единичного значения на контрольном выходе устройства указывает на его неправильное функционирование. 5 10 15 20 25 30 35 40 Матричное устройство для возведения в квадрат, содержащее блок свертки по модулю три, элементы НЕ и И и матрицу ячеек из и/2 столбцов и истрок (где и - четное число, разрядность операнда), причем каждая ячейка содержит сумматора и элемент И, первый выход сумматора -й строки каждого столбца (д = 1,и 2) соединен с первым входом сумматора (+1)-й строки того же столбца, выход элемента И каждой ячейки соединен с вторым входом сумматора этой же ячейки, первый выход сумматора (и)-й строки 1-го столбца (1 = 1, и/21) соединен с третьим входом сумматора (и 2)ей строки (1+1)-го столбца, второй выход сумматора д-й строки 1 го столбца (д = 3, и 1) соединен с третьим входом сумматора (-2)ей строки (1+1)его столбца, первые входы элементов И первых (и)-ых строк-го столца (1 = 1, и/2) обьединены между собой и подключены к входу 1 го разряда операнда, второй вход элемента И д-й ,строки 1 го столбца (д = 1, и/З ) соединен с входом (1+)-го разряда опеРанда, первые входы элементов И последних (11)ех строк его столбца, для 11, обьединены между собой и подключены к входу (и/2+)-го разряда операнда, второй вход элемента И д-й строки ( = и-+1, и 1) 1 го столбца (1 ) 1) соединен с входом (1+д-и/2)-го разряда операнда, третий вход сумматора (21-1)-й строкипервого столбца подключен к входу(1+1)-го разряда операнда, а третьивходы сумматоров четных строк первогостолбца и первые входы сумматоровпервой строки всех столбцов подключены к входу логического нуля устройства, третий вход сумматора (ие 1)ейстроки 1-го ( ) 1) столбца соединен с входом (1+и/2)-го разряда операнда, первый и второй выходы устройства соединены соответственно с входом первого разряда операнда и входом логического нуля устройства, вторые входы сумматоров первой и второйстрок 1-го столбца подключены к(21+1)-му и (21+2)-му входам устройства соответственно, второй выходсумматора -й строки и/2 его столбцасоединен с (+и)-м выходом устройства, 2 и-й выход которого соединенс первым выходом сумматора (ие 1)-йстроки и/2-го столбца, 2 ие 2 старшихвыхода устройства соединены соответственно с входами блока свертки помодулю три, выход элемента НЕ соединен с первым входом элемента И, выходкоторого является контрольным выходом устройства, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью сокращенияаппаратурных затрат, оно содержитпервый и второй сумматоры по модулюдва, причем первый и второй выходыблока свертки по модулю три соединенысоответственно с первым и вторым входами первого сумматора по модулю два,выход которого соединен с вторым входом элемента И, первый выход устройства и первый выход блока свертки помодулю три соединены соответственнос первым и вторым входами второгосумматора по модулю два, выход которого соединен с входом элемента НЕ.