Устройство для сложения и вычитания чисел по модулю р.

)5 0 ГОСУДАР СТО Е ННЪПО ИЗОБРЕТЕНИПРИ ГКНТ СССР, КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯМ Спи К .АВТО нение "КомМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ И ВЫЧИТАНИЯ ЧИСЕЛ ПО МОДУЛЮ Р(57) Изобретение относится к автоматике ивычислительной технике, и может быть использовано в комплексах и устройствах, работающих в системе остаточных классов иявляется усовершенствованием устройствапо авт. св. М 1168934. Цель изобретения -,повышение достоверности вычислений; Устройство для сложения и вычитания чиселпо модулю Р содержит первый информационный вход 1, первый входной регистр 2, дешифратор 3, группу ключевых элементов 4, группу элементов И 5, первый элемент ИЛИ 6, выходной регистр 7, выход 8, второй информационный вход 9, второй входной регистр 10, сумматор 11 по модулю Р, шину 12 значения Р, первый элемент И 13, шину 14 управления сложением, второй элемент И 15, шину 16 управления вычитанием, второй элемент ИЛИ 17, приемный регистр 18, схему 19 сравнения, счетчик 20, шину 21 запуска, генератор 22 импульсов, третий и четвертый элементы И 23, 24, умножитель 25 частоты, кольцевой регистр 26 сдвига, группу счетчиков 27, рабочий регистр 28, шину 29 управления, дополнительный счетчик 30, дополнительную схему 21 сравнения, регистр 32 константы, третий элемент ИЛИ 36 и выход 37 "Достоверно" устройства с соответствующими функциональными связями, 1 ил,Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано в комплексах и устройствах, работающих в системе остаточных классов и является усовершенствованием устройства по аот, св, М 1168934.Известно устройство для сложения и вычитания по модулю Р, содеркащее дешифратор и группу ключевых элементов, первый и второй регистры, приемный регистр,. выходной регистр, группу элементов И, генератор импульсов, умножитель частаты, счетчик, кольцевой регистр сдвига(КРС), сумматор по модулю Р, схему сравнения, четыре элемента И, два элемента ИЛИ, причем первый информационный вход устройства через первый входной регистр подключен к оходу дешифратора, выходы которого подключен к первым входам соответствующих клокачевых элементов группы, выходы которых подключены к первым входам соответствующих элементов И группы, выходы которых соединейы с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, вы-, хоц которого подклочен к входу выходного регистра, выход которого является выходом устройства, второй информационный вход устройства подключен к входу второго входного регистра и к первому входу сумматора па модулю Р; отарой вход которого соединен с входом передачи модуля Р устройства, выходы второго входного регистра и сумматора по модула Р соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, выходы которых подклачены к соатоетстоуощимвходам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом приемного регистра, выход которого соединен спервым входам схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом счетчика, вторые входы первого и второго элемента И соединены соответственно с шинами управления сложением и вычитанием устройства, управляющий вход генератора импульсоо соединен с шиной запуска устройства, а выход - с первыми входами третьего и четоертога элемента И, выход третьего элемента И через умнажитель частоты подключен к входу КРС, выходы разрядов которого соединены с вторыми входами соответствующих элементов И группы, вь, - хад четвертого элемента И подключен к ваду счетчика, выход схемы сравнения подклачен к вторым входам ключевых элементов группы, к третьим входам элементов И группы и к вторым входам третьего и четоертога элементов И, ЗО обусловленная отсутствием схемы обнару.жения ошибок.Цель изобретения - повышение достоверности вычислений,Поставленная цель достигается тем, что о устройство дополнительно введены дополнительный счетчик, дополнительная схема сравнения, третий элемент ИЛИ, группаиз го счетчиков, рабочий регистр и регистрконстанты, причем разрядные оыходы КРС соединены соответственно со счетнымивходами и счетчиков группы, выходы которых соединены соответственно с информационными входами рабочего регистра, управляащий вход которого соединен соответственна с упраолващим входом устройства, э выход рабочего регистра соединен сосчетным входом дополнительного счетчика, разрядные выходы которого соединены соответственно с входами первой группы дополнительной схемы сравнения, входы второй руппы которой соединены соответственно с разрядными выходами регистра константы, выход "Равно" дополнительной схемы сравнения соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которогоявляется выходом признака "Достоверно" устройства, выходы "Больше" и "Меньше"дополнительной схемы сравнения саединены с вторым и третьим входами третьего элемента ИЛИ и с первым и вторым управляащими входами выходного регистра.Сущность изобретения состоит в повышении достоверности вычислений за счет эффективного обнаружения ошибок при вычислениях без дополнительно вводимой информационной избыточности,Возможность такого решения заключается в использовании следующего свойства КРС: количество единиц, записанных в разрядах КРС после лабаго количества сдвигов остается постоянным, Для пояснения обозначим; Р - модуль, па которому работает устройство; и - количество двоичных разрядао, составляощих, в свою очередь, разряды КРС, и=-11 оц 2 (Р)/ Г 1; РН-й разряд КРС; Щ Р) -вес 1-га разряда (количества единиц)КРС, Р=(п+1).С учеам обозначений описанное свойство КРС математически представляется в виде соотношенияф 1 Р) = р=сопз 11=оПосле каждого сдвига КРС производится подсчет количества единиц, котороеи сравнивается с величиной р: если.Недостатком известного устройства является низкая достоверность вычислений,К(Р 1) =. р, то результат вычислений дастоверный, в противном случае результат, заисключением воэможности коррекции наисправление одиночной ошибки, если5=оЮ(Р)= р+ 1, - недостоверныйНа чертеже представлена структурнаясхема устройства,На схеме обозначено: 1 - первый информационный вход устройства, 2 - первыйвходной регистр, 3- дешифратор, 4 - группаключевых элементов, 5 - группа элементовИ, 6 - первый элемент ИЛИ, 7 - выходнойрегистр, 8 - выход устройства, 9 - второйинформационный вход устройства, 10 - второй входной регистр, 11 - сумматор по модулю Р, 12 - шина подачи значения модуляР, 13 - первый элемент И, 14 - шина призна-.ка операции сложения, 15 - второй элементИ, 16 - шина признака операции вычитания,17 - второй элемент ИЛИ, 18 - приемныйрегистр, 19 - схема сравнения, 20 - счетчик,21 - шина запуска устройства, 22 - генератор импульсов, 23 - третий элемент И, 24 -четвертый элемент И, 25 - умножитель частоты в К=о 92(Р - 1)+1 раз, 26 - КРС, 27 -группа из п 1 счетчиков, 28 - рабочий регистр, 29 - шина управления регистром 28,30 - дополнительный счетчик, 31 - дополнительная схема сравнения, 32 - регистр константы, 33 - выход дополнительной схемысравнения при Ь =- О, 34 - выход дополнительной схемы сравнения при Ь=+ 1,35 -выход дополнительной схемы сравненияпри Л= - 1,36 - третий элемент ИЛИ, 37 -выход "Достоверно" устройства.Первый информационный вход 1 устройства подключен к входу первого входного регистра 2, выход которого подключен квходудешифратора 3, выходы которого подключены к первым входам соответствующихключевых элементов 4 группы, выходы которых подключены к первым входам элементов И 5 группы. выходы которых черезпервый элемент ИЛИ 6 подключены к входу 45выходного регистра 7, выход 8 которого является выходом устройства.Второй информационный вход 9 устройства подключен к входу второто входного регистра 10 и к первому входу сумматора11 по модулю Р, к второму входу которогоподключена шина 12 подачи значения модуля Р. Выход регистра 10 подключен к первому входу первого элемента И 13, квторому входу которого подключена шина14 подачи сигнала признака кода операциисложения, Выход сумматора 11 подключенк первому входу второго элемента И 15, ковторому входу которого подключена шина16 подачи сигнала признака кода операции вычитания, Выходы элементов И 13 и 15 через второй элемент ИЛИ 17 подключены к входу приемнОго регистра 18, выход которого подключен к первому входу схемы 19 сравнения, к второму входу которой подключен выход счетчика 20. Управляющий вход 21 устройства подключен к шине запуска генератора 22 импульсов, выход которого подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И 23 и 24. Выход третьего элемента И 23 подключен к входу счетчика 20, а выход четвертого элемента И 24 подключен к входу умножителя 25 частоты в К= 3 о 92(Р)+1 раз, выход которого подкл:очен к сдвигающим входам разрядов КРС 26, Выход схемы 19 сравнения подключен к вторым входам элементов 23 и 24, а также к третьим входам элементов И группы 5 и к управляющим входам ключевых элементов 4 группы, Выходы разрядов КРС 26 подключены к входам счетчиков 27 группы, выходы которых подключены к соответствующим разрядам регистра 28, к управляющему входу которого подключена шина 29, Выход регистра 28 подключен к входу дополнительного счетчика 30, выход которого подключен к первому входу дополнительной схемы 31 сравнения. к второму входу которой подключен выход регистра 32 константы, а выходы 34 (Ь=+ 1) и 35 (Л = - 1) подключены к входам "+1" и "-1" выходного 7 регистра и также совместно с выходом 33 той же дополнительной схемы 31 сравнения - к входам третьего элемента ИЛИ 36, выход 37 которого является выходом "Достоверно" устройства,Устройство работает следующим образом.На вход 1 подается первый операнд А, а на второй 9 вход-второй операнд В. Сигнал с выхода дешифратора 3 поступает на первый вход А-го ключевого элемента 4.При реализации операции модульного сложения операнд В через открытый элемент И 13(14) поступает(через элемент ИЛИ 17) на вход регистра 18, Сигнал шины 21 запускает генератор 22 импульсов, с выхода которого импульсы через открытые элементы и 23 и 24 поступают соответственно на вход счетчика 20 и на вход умножителя 25, с выхода которого увеличенные по числу в К раз импульсы поступают на сдвигающие входы разрядов КРС 26 При совпадении значения содержимого регистра 18 ,В или Р - В) с содержимым счетчика 20 выходной сигнал схемы 19 сравнения закрывает элементы И 23 и 24 и открывает соответствующую А-ю пару элементов 4 и 5,При этом содержимое А-го разряда КРС 26 через А-й элемент И 5 и элемент ИЛИ 6 поступает в1751756 Составитель В,Гусев Техред М,Моргентал Редактор А.Огар Корректор Н.Бучок Заказ 2 РГ 2 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 выходной регистр 7, Одновременно после каждого сдвига разрядов КРС 26, счетчика 27 считают количество единиц (определяют Ю(Р в записи соответствующего разряда КРС 26 и эти значения заносятся в регистр 28, По сигналу шины 29 содержимое регистра 28 считывается в счетчик 20, который опоелепэет эиэчеиие т Ф (Р ), если это)=о"значение совпадает с константой р, занесенной в регистр 32, то схема 31 сравнения выдает сигнал 33 ( Л= О), что является признаком иДостоверно" устройства. Если сигнал 33 отсутствует (что свидетельствует о том, чтоЩР) Э р ), то считэетсп, что)=оустройство не работоспособно и результат операции, занесенной в регистр 7, недостоверен, за исключением случая появления сигналов на выходах 34 или 35 при=о ЩРеэ ф - 1, т.е, появления одиночной ошибки в выходном регистре 7 на единицу больше или меньше. В таком случае происходит коррекция одиночной ошибки путем добавления или вычитания ее в регистре 7 по входу "+1" или "-1 и соответственно появлени)о сигналов 34 (6+1) и 35 ( Ь=-1).Формула изобретения Устройство для сложения и вычитания чисел по модулю Р по авт. со, М 1168934,о т л и ч а )о щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности вычислений, в него введены дополнительный счетчик, дополнительная схема сравнения, третий эле мент ИЛИ, группа из щ счетчиков, где )т) -.количество разрядов кольцевого регистра сдвига, рабочий регистр и регистр константы, причем разрядные выходы кольцевого регистра сдвига соединены соответственно 10 со счетными входами гп счетчиков группы,выходы которых соединены соответственно с информационными входами рабочего регистра, управляющий вход которого соединен с управляющим входом устройства, а 15 выход рабочего регистра соединен со счетным входом дополнительного счетчика, разрядные выходы которого соединены соответственно с входами первой группы дополнительной схемы сравнения, входы 20 второй группы которой соединень) соответственно с разрядными выходами регистра константы, выход "Равно" дополнительной схемы сравнения соединен с первь)м входом третьего элемента 25 ИЛИ, выход которого соединен с выходомпризнака "Достоверно" устройства, выходы "Больше" и иМеньшеи дополнительной схемы сравнения соединены соответственно с вторым и третьим входами третье го элемента ИЛИ и с первым и вторымуправля)ощими входами выходного регистра устройства.