Устройство для сложения и вычитания чисел по модулю

(1 Ю И 4 С 06 Р 7/72 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ автоматики, вычислии мовет быть исполи устройствах, фунтеме остаточных кларетения является поствия устройства. Цза счет введения вкоммутаторов, двухшифратора и двух злдает возможность умсдвигов в кольцевомполнении операций,мя выполнения опера бласти(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ И ВЫЧИТАНИЯ ЧИСЕЛ ПО МОДУЛЮ п 1(57) Изобретение относится к о тельной техники зовано в системах ционирующих в сисссов. Целью изобвцвение быстродей ель достигается устройство двух групп злементов И, емеитов ИЛИ. Это еньаить число регистре при вы" что уменывает вреции, 2 ил.,2 табл.Таблица 0 1 2 0 0 0 0 Ч 21 +3 +1 +2 2 "3 -1 -3 Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в системах и устройствах, функционирующих в системеостаточных классон.Цель изобретения - повышение быстродействия . устройства.На чЕртеже представлена структур,ная .схема устройства для сложения 1 Ои вычитания чисел по модулю ш.Устройство содержит информацион"ные входы 1 и 2, входные регистры 3и 4, дешифратор 5, группы элементовИ 6 и 7, элемент ИЛИ 8, выходной регистр 9, выход 10, кольцевой регистр. входы 28 и 29 сложения и вычитания,а также элементы ИЛИ 30 и 31. .25Коммутаторы 23 и 24 представляютсобой набор элементов И, узлам которых присвоены значения количествасдвигов содержимого регистра 11 сучетом направления сдвига. ЭлементыИ, которым присвоено одинаковое числовое значение, объединяются общейвыходной шиной. В общем случае каж"дый коммутатор содержит две группьио ш входов в каждой, группу из швыходов, а также два управляющих выхода, соответствующих сдвигу кольцевого регисгра влево ("+") и вправо( -"), К этим выходам подключены выходы элементов И, которым присвоенызнаки направления сдвига "+" и "-". 40Устройство работает следующим образом,Первый А и второй В операнды заносятся по входам 1 и 2 в соответствующие первый 3 и второй 4 входные регистры, .45с выходов которых операнды поступаютна соответствующие дешифраторы 5и 25.С выхода дешифратора 5 значениеоперанда А в унитарном коде посту" 50пает на первый вход соответствующе"го элемента И 6 и на вход первыхгрупп входов коммутаторов 23 и 24.С выхода дешифратора 25 значение.операнда В в унитарном коде поступа- .ет на соответствующий вход вторыхгрупп входов коммутаторов 23 и 24,При выполнении операции модульногосложения присутствует сигнал на входе 28, а при выполнении модульного вычитания - сигнал на входе 29.В этом случае выходной сигнал одногоиз коммутаторов 23 и 24, соответствующий количеству сдвигов регистра11, в унитарном коде через соответст"вующий элемент И 26 или элемент И 27и соответствующий элемент .ИЛИ группы 22 поступает на вход шифратора21, с выхода которого числовое значение необходимого количества сдвигов в .двоичном коде заносится в регистр 20. В зависимости от направления сдвига содержимого регистра 1(в зависимости от знака) на одномиз управляющих выходов коммутатора23 или 24 сигнал, соответствующийпризнаку положительного (отрицатель.ного) сдвига через элекент ИЛИ 31(32) открывает элемент И 16 (17),Сигнал на входе 12 запускает генератор 13, выходные импульсы которого через открытый элемент И 14 поступают на один из открытых элементовИ 16 и 1, сдвигая содержимое регистра 11 в нужном направлении на величину содержимого регистра 20, а черезоткрытый элемент И 15 поступает навход счетчика 18, При совпадении содержимого регистра 20 и счетчика 18схема 19 сравнения выдает сигналравенства, который закрывает элементы И 14 и 15 и открывает соответствующую пару элементов И 6 и 7. В этомслучае выходной сигнал дешифратора 5через открытый элемент И 6 оgределяет разряд регистра 11, с выхода которого результат операции через открытый элемент И 7 и элемент ИЛИ 8 поступает на вход регистра 9.Рассмотрим примеры конкретноговыполнения операции для ш=ЗВ этомслучае содержимое первого коммутатора 23 (для операции сложения) и второго коммутатора 24 (для операции вычитания) представлено соответственнотабл. 1 и 2.,Таблица 2О 1 0 0 0 0 1 -3 -1 -3 1451690тый первый элемент И 7 и элемент ИЛИ 8 поступает на вход выходного регистра 9.В известном устройстве необходимо произвести сдвиг содержимого регистра 11 на три двоичных разряда, а не на один, как в предлагаемом.2 +3 +1 +2Исходное содержимое кольцевого регистра представляется в видеП р и м е р 1, Пусть необходимо определить результат операции модульного сложения для АВ=01,В регистр 3 заносится операнд А =01, а в регистр 4 в . операнд В 01. Сигнал с первого выхода дешифратора 5 поступает на первый вход первого (В=01) элемента И 6 и на первые входы первой группы входов коммутаторов 23 и 24. Сигнал с первого выхода дешифратора 25 поступает на первые входы второй группы входов коммутаторов 23 и 24. Так как присутствует сигнал на входе 28,то сигнал с первого выхода (см, табл,1) коммутатора 23 через открытый первый элемент И 26 и через соответствующий элемент ИЛИ группы 22 поступает на первый вход шифрато,ра 21, с выхода которого значение 01 поступает в регистр 20. Так как в табл.1 единица сопровождается знаком "+", то сигнал с управляющего выходы положительного направления коммутатора 23 через элемент ИЛИ 31 открывает элемент И 16, Сигнал на входе 12 запускает генератор 13, с выхода которого импульсы поступают через открытый элемент И 14 и откры" тый элемент И 16 на вход сдвига вле" во регистра 11, а через открытый элемент И 15 - на вход счетчика 18, Так как в регистре 20 содержится операнд 01, то после записи в счетчик значения 01 (т.е. после поступления первого импульса) схема 19 сравнения выдает сигнал равенства, который закрывает элементы И 14 и. 15 и открывает первые элементы И 6 и 7. В регистре 11 фиксируется следунщая информационная структураЕ ---- ЭВ этом случае значение 010 пео разряда регистра 11 через отк10 15 Таким образом, введение двух коммутаторов, двух групп элементов И, шифратора и двух элементов ИЛИ поз" воляет оптимизировать число сдвигов кольцевого регистра, что приводит к повышению быстродействия устройства. Формула изобретения Устройство для сложения и вычитания .чисел по модулю ш, содержащеепервый и второй входные регистра, вы. ходной регистр, первый и второй дешифраторы, первую и вторую группы 25элементов И, первый элемент ИЛИ,коль"цевой регистр, четыре элемента И,генератор импульсов, приемный ре.;г.гистр, схему сравнения, суммирующийсчетчик, группу элементов ИЛИ, причем входы первого и второго входныхрегистров соединены соответственнос первьи и вторым информационнымивходамп устройства, выход первоговходного регистра подключен к входу 35 первого дешифратора, выходы которогоподключены к первым входам. соответст"вующих элементов И первой группы,выходы которых подключены к первымвходам соответствующих элементов И, 40 второй группы, выходы которых соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого.соединен с входом выходного регистра,выход выходного регистра является 45 выходом устройства, вторые входыэлементов И второй группы подключенык соответствующим выходам кольцевого регистра, управляющий вход генератора импульсов соединен с входом за пускаустройства, выход генератораимпульсов соединен с первыми входамипервого и второго элементов И, выходпервого элемента И подключен к первым входам третьего и четвертого 55 элементов И, выходы которых соединены соответственно с входами сдвигавлево и вправо кольцевого регистра,выход второго элемента И подключенк входу суммирующего счетчика, выходСоставитель А.Степановедактор А.Огар Техред А.Кравчук Корректор С,ЧерниР Закаэ 7081/4ВНИИПИ Госуда Тираж 667венного комитет113035, Москва,одписно и ГКНТ ССС бретениям и открь аушская наб., д. я о 3 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная 5 14516 которого подключен к первому входу схемы .сравнения, к второму входу ко" торой подключен выход приемного регистра, выход схемы сравнения подключен к вторым входам первого и второго элементов И, к вторым входам элементов И второй группы и к третьим входам элементов И третьей группы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, введены первый и второй коммутаторы, шифратор, третья и четвертая группы элементов И, второй и. третий .элементы ИЛИ, причем выходы первого дешифратора подключены к первым . группам входов первого и второго комму-.таторов, выходы второго входного регистра подключены к входу второго дешифратора, выходы которого подклю чены к вторым группам входов первого и второго коммутаторов, информационные выходы которых подключены к пвр- Ф 90 ьвым входам элементов И соответствен" но третьей и четвертой групп, вторые входы которых соединены соответственно с управляющими входами сложения вычитания устройства, выходы элементов И третьей и четвертой групп соединены соответственно с первыми и вторыми входами элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены с входами шифратора, выход которого подключен к входу приемного регистра, первые управляющие выходы первого и второго коммутаторов соединены с первыми входами соответственно второго и третьего элементов ИЛИ, вторые управляющие выходы первого и второго коммутаторов подключены к вторым входам соответственно второго и третьего элементов ИЛИ, выходы второго и третьего элементов ИЛИ соединены с вторыми входами соответственно третьего.и четвертого элементов И.