Устройство для сложения чисел по модулю

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Сеюз СоветскихСфв 1 иалистическивРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(е 1) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 10.04. 81 (21) 3273877/18-24 (И) М. Кл.З 6 06 Р 7/49 сприсоединениемзаяаки М(23) Приоритет Ъ Государственный койнтет СССР но делай нзобретеннй н отирытнйОпубликовано 15,1232. Бюллетень Мо 46 Дата опубликования описания 15. 12. 82 ЩУДК 681,325.5:(088.8)(72) Авторыизобретения В.И.Рабинович и С.О.Веселовский 1фс.ДЩяц мента.7 ЕХИИЧВсг 4,новосибирский электротехнический ин титу 3 щдр 0,ОТЕК 4(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ ЧИСЕЛ ПО МОДУЛЮ Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для выполнения операцийсложения и вычитания двоичных данныхпо модулю 2 1 (и - целое, болыаееПединицы) .Известно устройство для сложениячисел, состоящее из двух сумматорови мультиплексора и позволягсщее получить сумму двух чисел, представленных в системе оснтаточных классов остатками К=вагой(2-1) и 1 Ъгаой(2"-1),при этом операция суммирования выполняется на двух сумматорах одновре-,менно, причем на первом суьвгаторе выполняется действие К+1, на второмК+1-р (р 2"-1 модуль), при этом заистинный принимается результат одного из этих сумматоров в зависимости от знака результата второго сумматора 1.Недостатком устройства являетсяневысокое быстродействие за счет того, что операция К+1-р осуществля ется путем последовательного включения суьиаторов.Наиболее близким к данному изоб" ретению техническим решением является устройство для обработки данйых в . системе остаточных классов по модулю 2 -1, в котором используется и-разарядный сумматОр, на одни входы которого подается сигнал К=ашот(2 ф),на другие - сигнал 1=Ъвой(2 н),при-.чем выход переноса старшего разрядасвязан со входом переноса младшегоразряда, выходы сумматора связанысо входами п-входовой схегею И-НЕ и 1 О первыми входами и двухвходовых схемИ, выходы которых являются выходамиустройства, вторые входы двухвходовых схем И связаны с выходом схегы, И-НЕ.Сигналы К и 1 могут подаватьсяна вход сумматора как в прямом, так И и в инверсном виде, что позволяет спомощью указанного устройства осу-.ществлять операции сложения,вычитания, кодирования и декодированиясигналов по модулю 2 .Однако, это устройство не позволяет повысить быстродействие по сраввению с предыдущим устройством,таккак хотя операции суммирования проводятся на одном сумматоре, но,онивыполняются (учитывая перенос) последовательно два раза.Цель изобретения - повыаение быстродействия.Поставленная цель достигается тем,что в устройство для сложения чисел981994 формула изобретения по модулю, содержащее сумматор помодулю, элемент И-НЕ, первую группуэлементов И, причем первая и втораягруппы входов суиматора по модулюсоединены соответственно с первойи второй группой информационных входов устройсгва, выходы суммг сугиатора по модулю соединены со входами элемента И-НЕ, выход которогосоединен с первыми входагли элементов И первой группы, выходы которыхявляются выходами устройства, введены группа сумматоров по модулю два,вторая группа элемейтов И, причем первые входы сумматоров по модулю два группы соединены с соответствующими выходами суммы сумматора по модуля, выходы элементов Ивторой группы подключены ко вторымвходам соответствующих сумматоровпо модулю два группы, начиная совторого, выходы сумматоров по модулю два группы подключены ко вторымвходам соответствующих элементов Ипервой группы, 3-е входы 1-х элементов И второй группы (1=1 е,1,1=1 и) подключены к 3-м выходам сущю сумматора по модулю,Ц+1)-е входы элементов И второйгруппы соединены с выходом переносасумматора .по. модуля и вторым входомпервого сумматора по модулю два 30группы.На чертеже представлена блок-схе"ма устройстваУстройство содержит сумматор помодулю 1, элемент И-НЕ 2, группу эле-.35ментов И 3, группу элементов И 4,группу сумматоров по модулю два 5,информационные входы б и 7, выходы 8.Устройство работает следуюКим об"разом, 40На выходы 6 и 7 подаются соответственно сигналы КО,К,рКг,р где1=Ьаод(2 -1)(и - разрядность суммайтора 1), Эти сигналы могут подаваться на вход сумматора как в прямом,так и в инверсном виде, что позволяет производить. не только операциясложения, но и вычитание.На выходах сумматора 1 возможныследукщие,соотношения между результатом сложения и величиной основаниясистемы р, равной 2"-1: К+ 1.ср55К + 1:рК + 1 ъМ,ягдегМ - модуль сумматора 1, М=р+1=2В первом случае на выходе перено-са Рц) сумматора 1 оказывается ло-,гический ноль, что приводит к появлению логического нуля на выходахэлементов И.4 и на первых входахсумматоров по модулю два 5В. результате на выход сумматоров по мо дулю два 5 проходит код с выхода сумматора 1 и поступает на выходы устройства 8 через открытые элементы И 3 логической единицей с выхода элемента И-НЕ 2. На выходе элемента И-НЕ 2 - логическая единица, так как хотя бы на одном выходе сумматора 1 логический ноль (К+1 с 2"-1) .Во втором случае (К+1=2"-1) на всех выходах сумматора 1 логическая единица (перенос отсутствует) и, следовательно, на выходе элемента И-НЕ 2 - логический ноль, который закрыцает элементы И 3, что приводит к появлению на всех выходах устройства логических нолей.В третьегл случае К+12, нои К с 2 -.1, 1 2 -1, следовательно. 2" с К+1 с 2"-2. Результат. операции на сумматоре 1 равен С = К+1-М=К+1-2 =К+1-(2 -1)-1;и ,иС = К+1-1 оаР"-1),т,е, меньше истинного на единицу, следовательно необходимо прибавить в младший разряд единицу, которая формируется в разряде переноса сумматора 1, На входах элемента И-НЕ 2 бу. дет хотябы один логический ноль, так как 2 ф 6 К+1 с 2"-"2, что вызывает появление на его выходе логической единицы, которая открывает элементы И 3. На выходе младшего разряда устройства будет результат сложения выходного сигнала младшего разряда сумматора 1 и выходного сигнала разряда переноса. На элементах И 4 формируется перенос из предыдущих разрядов таким образом, что на выходе этих элементов .будет логическая единица в том случае, если логическая единица присутствует на выходе всех предыдущих младших разрядов сумматора 1 и на выходе переноса сумматора 1.Таким образом, на выходах, устройства 8 окажется код, равный К+1-2 ф+1=К+1-р.Таким образом,повьадение быстродействия происходит за счет того, что суммирование выполняется только один раз, а возникший в его результате перенос учитывается при помощи введенных в устройство сумматоров по модулю два 5 и элементов И 4. Устройство для сложения чисел по модулю, содержащее сумматор по модулю, элемент И-НЕ, первую группу элементов И, причем первая и вторая группы входов сумматора по модулю соединены соответственно с первой ,и второй группой информационных входов устройства, выходы суьацы сумматора по ьюдулю соединены с входами элемента И-НЕ, выход которого соединен с первйми входами элементбв И981994 Составитель В, ЕвстигнеевТехред М. Гергель Коррект оль едактор М. Товтин 68 Тирам 731 Под ВНИИПИ Государственного комитета С по делам иэобретеиий и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская набписн аказ 97 ПП "Патентф, г. Уагород, ул, Проектная, 4 первой группы, выходы которых являются выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит группу сумматоров по модулю два, вторую группу элементов И, причем первые входы сумматоров по модулю два. группы соединены с соответствующими выходами сумин сумматора по модулю, выходы элементов И второй .группы подключены к вторым входам соответствующих сумматоровпо моду лю два группы, начиная с .второго выходы сумматоров по модулю два группы подключены к вторым входам соотбветствующих элементов И первой группы, 3-е входы 1-х элементов И второй группы Ц =1, 11=1 п 1 )подключены к 3-м выходам суммы, сун- матора по модулю, (+1)-е входы элементов И второй группы соединены свыходом переноса сумматора по модулю и вторым входом первого сумматора по модулю два группы.Источники информации,10 принятые во внимание при экспертизе1.Патент Великобритании 91513101,кл. С 4 А, опублик, 1979.2. Патент Сйй 94187549,кл.346-176,опублик. 1979 прототип).