Устройство для сложения и вычитания чисел по модулю

(51)5 С 06 Г 7/72 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОВШ- ТсХОВИО ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕН А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 1) 4664582/242) 22.03.896) 07. 03. 91. Вил. Н2) О.Н.Фоменко, В.Л.В.М.Панков, В.П.Ирхцн,и Л.Л.Журавлев(53) 682,325(088.8)б ) Лвторс кое с нидет ел1312572, кл, С Об РЛ цт орс кое с вцдет ель сР 138850, кл. С Об Г 7 стройствах,Аунеме остаточныхетения - повыше(2 (2 (4 (7 ельных яшинщих кционир уклассон.ние быст в систь изобр"яствия 11 елод достигается естна сдвиг Краснобаев,Г.И,Куцыйьшения коли го кольцено счет ум одержим а при р о регистра сдв ульной операци изации путем ввжащее песхему 4 в устроиств 1 мируюгий с о, со четчи ьстно СССР(5 ный суу равнен тель 9 1 1, 12 блок эл ементо блоки ент 17ычит по модулю, и , элеи второй эле регистр 23 нто за 20(54) УСТРОЙСТВО 711 И ТЛ 11 ИЯ ЧИСГЛ ПО Г 1 ОДУ (57) Изобретение от матике и нычислитсл может быть использо СЛОЮНИЯ И В 1 ЛИ) енть прета, и и 21, ко рвыи и ьцевой 24, вт 5, тре 18 и 1 сдвига и шифраторсчетчикаментов ого сумиирующег п 1 сится к автоьцой технике и ье ртого эле- СФ зобретеет Сущност ычисл ацо1633399 ния состоит в реализации модульнойоперации ц унитарном коде с последуИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных 10 машинах и устройствах, функционирующих в системе остаточных классов,11 ель изобретения - повышение быстродействия.На чертеже представлена схема уст ройства для сложения и вычитания чисел по модулю.Устройство содержит второй информационный вход 1 устройства, первый входной регистр 2, первый суммирую щий счетчик 3, схему 4 сравнения,второй суммирующий счетчик 5, блок 6 элементов ИЛИ, первый информационный вход 7 устройства, второй входной регистр 8, вычитатель 9 по модулю, 25 вход 1 О задания модуля устройства, первый 11 и второй 12 блоки элементов И, вход 13 задания сложения устройства, вход 14 задания вычитания устройства, вход 15 запуска устройст ва, генератор 16 импульсов, элемент 17 запрета, третий 18, четвертый 19, первый 20 и второй 21 элементы И, третий блок 22 элементов И, кольцевой регистр 23 сдвига, шифратор 24, выходной регистр 25 и выход 26 устройства.Информационный вход 1 устройства подключен к входу первого входного регистра 2, выход которого подключен к входу установки числа первого сум мирующего счетчика 3, выход которого подключен к первому входу схемы 4 сравнения, к второму входу которой подключен выход второго суммирующего счетчйка 5, к .входу установки числа 45 которого подключен выход блока 6 элементов ИЛИ, информационный вход 7 устройства подключен к входу второго входного регистра 8 и к входу вычитаемого вычитателя 9, вход уменьшаемого которого соединен с входом 10 задания модуля устройства, выходы вычитателя 9 по модулю и входного регистра 8 соединены соответственно с первым входом блоков 11 и 12 элементов И, выходы которых соединены с со ответствующими входами блока 6 элементов ИЛИ, входы 13 и 14 задания сложения и вычитания устройства соеющим преобразованием результата операции в двоичный код. 1 ил. динены с вторыми входами блоков 11 и 12 элементов И, вход 15 запуска устройства подключен к управлявшему входу генератора 16 импульсов, выход которого подключен к информационному входу элемента 17 запрета, выход которого подключен к первым входам элементов И 18-21, выход "Меньше" схемы 4 сравнения подключен к вторым входам элементов И 19 и 21, выход Ъольше" схемы 4 сравнения подключен к вторым входам элементов И 18 и 20, выходы элементов И 18 и 19 подключены к счетным входам соответственно суммирующих счетчиков 3 и 5, выход "Равно" схемы 4 сравнения подключен к второму входу блока 22 элементов И и к управляющему входу элемента 17 запрета, выходы элементов И 20 и 21 подключены соответственно к входу сдвига вправо кольцевого регистра 23 сдвига и к входу сдвига влево кольцевого регистра 23 сдвига, выходы разрядов которого подключены к входам разрядов первого входа блока 22 элементов И, выход которого подключен к входу гпЮратора 24, выход которого подключен к входу выходного 25 регистра, выход которого является выходом 26 устройства.Сущность изобретения состоит в том, что быстродействие, повышается за счет уменьшения количества сдвиговдля получения результата арифметической операции. Колыевой регистр сдвига состоит из н двоичных разрядов(ш - модуль), соответствуюрих результатам операций модульного сложения ивычитания. Модульная операция производится в унитарном коде, а затемшифратором реализуется преобразование в двоичный код результата операции,1 Работу устройства удобно рассмотреть в двух режимах; в режиме проведения операции модульного вычитания (А-В) шорш (А и В) - операнды и в р ежиме проведения операции модульного сложения (А+В)шорш. Исходное состотояние устройства: в младшем (нулевом) разряде регистра 23 записана1633399 элементов И, блок 6 элементов ИЛИ поступает но второй суммируюгрИ счетчик 5. Дальцейная работа устройства 5аналогична работе в перном режиме для первого операнда А и второго (ш-В),единица, все остальные его разрядыобнулецы, Элемент 17 запрета закрыт.Рассмотрим сначала работу устройства в перном режиме (присутствуетсигнал на входе 14) при А большем В,Первый А и второй В операнды заносятся в соответствующие первый 2 ивторой 8 входные регистры. Содер- Форор мула из о)ретецияГжанне регистра 2 поступает во второй10суммирующий счетчик 5 через откры- Устройство для сложения ц вычитатый блок 12 элементов ния чисел по модою, содержащее перэлементов ИЛИ. В пе ном 3рвом 3 и втором 5 вый суммирующий счетчик, схему сравсуммирующих счетчиках установлены нения, блок элементов ИЛИ, нычитлзначения соответственно пе ногоерво о А 15 тель по модулю, с первого по третийи второго В операндов. Тлк какр щв. лккакА блоки элементов И, элемент запрета,больше В, то сигнал с вико а "В первый и второй элементы И, кольцевойсхемы 4 сравнения отк ывлет зле екрывлет злемен - регистр сдвига и вибратор, причемты И 18 и 20. Имп льсы с виху сь с выхода гене- первый информационный вход устройстратора 16 импульсов через открытый 20 на соединен с входом вычитаемого выэлемент 17 зап ета пост лр оступлют одно- читателя по модулю и с первым входомвременно через элемецт И 18 цл счет- второго блока элементов И вход злцаЭныи вход второго суммирующего счетчи- ния модуля устройства соединен с вхока 5 и через элемент 1р . т И 20 ца вход дом уменьшаемого вычитателя посдвига вправо содержимого регистра 23.25 модулю, выход которого соединенЕдиница из нулевого разряда регист- с первым входом первого блокара 23 сдвигается в (Л-В) -Л-В 1-и разряд, элементов И, выход которого и выходна вход второго суммирующего счетчи - второго блока элементов И соединеныкл 5 поступает также (Л-В)укж (Л-В) цмпул ь- соответстцеццо с входами блока элесов, после чего его содержимое стл ментов ИЛИ, выход первого суммируюцовится равно А. Сигнал слл с выхода Ран- щего счетчика соединен с первым нхоцно" схемы 4 сранцеция закрывает эле- дом схемы сравнения, выход "Равно"мент 17 запрета и также иже поступает на которои соединен с упрлвляюгцм вхс -второй вход блока 22 элементов И, дом элементам элемента запрета, ицАормлционРезультат опе л ии в црутарном коде, ныи вход которого соединен с входомполученныц ца разрядах регистра 23, запуска устройства, выход первогопоступает цл вхо шиА лтд рлтора 24, с вы- элемента И соедццец с входом заданияхода которого н двоичном коде посту- сдвига вправо кольцевого регистрапает в выходной сдвига, выход второго элемента И соЕсли В больше А то в.о в этом слу единен с входом задания сдвига влевочае сигнал с выхо л "М нд "Меньие схемы 4 кольцевого регистра сдвига, выходысравнения открывает элементы И 19 и разрядов которого соединены с входами21, производится с вигд влево единицы соответствующих рлзрядон первого вхс -из нулевого разряда регистра 23 на да третьего блока элементов И, второйР Р д, мпульсы с генера вход которого соедицец с выходомтора 16 импульсов поступают в первый цРавноц схемы сравнения о т л и ч аУсуммируючий счетчик 3. Далее рабо- ю щ е е с я тем, что с целью повы 1та устройства происходит лцллогич- шения быстродействия, оно содержитно описанномо у. второй суммирующии счетчик, третий иРассмотрим работу устройства но 50 четвертый элементы И, причем второйвтором режиме (присутствует си цал информационный вход устройства сона входе 13), Эдесь используется единен с информационным входом перследующее сравнение: (А+В)гннЪ = А - ного суммирующего счетчика, счетный(ш - В) госЬч, т.е. вместо опе л ии- ( - , сто операции вход которого соединен с ниходом устмодульного сложения производят опера- ройства элемента И,55 первьц вход котоцию модульного вычитания первого опе- . рого соединен с перв,оединен с первыми входами элеранда А с вторым операндом (ш-В).С ментов И с первогос первого по третий и с выховыхода вычитателя 9 по модулю второйоперанд (г 1-В) через открытый блок 11 ИЛИ соединен Ьсоединен с ин ормац оццим входам1633399 Составитель А.КлюевТехред М.Дидык Корректор М,Самборская Редактор Л, Козориз Заказ Ь 17 тираж 398 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб д. /5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул. 1 агарина,п второго суммирующего счетчика, счетный вход и выход которого соединены соответственно с выходом третьего элемента И и с вторым входом схемы сравнения, выход "Больше" схемы сравнения соединен с вторыми входамиотретьего и первого элементов И, выход "Меньше" схемы сравнения соединен с вторыми входами четвертого и второг.элементов И, выход третьего блокаэлементов И соединен с входом шифратора, выход которого является выходом устройства, входы задания сложения и вычитания которого соединенысоответственно с вторыми входамипервого и второго блоков элементов И.