Преобразователь двоичного кода в код системы остаточных классов

. Микул Н. Лавр ельство /18, 198 ельство 18, 1974 ЛЬ ДВ Ы ОС ОИЧНОГО АТОЧНЫХ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(57) Изобретение относи ной технике и предназн ва преобразования и Целью изобретения явл функциональных возмож образования в модифи нительный код избы остаточных классов, Пр держит блок 6 преобразо го кода положительного код, группу сумматоров 8 блоков 7 преобразован дополнительный код, 3 и тся к вычислительачено для устройстзбыточных кодов, яется расширение ностей за счет прецированный дополточной системы еобразователь сования позиционноисла вмодулярныйпо модулю, группу ия прямого кода вИзобретение относится к вычислительной технике и предйазначено для примене. ния в цифровых вычислительных машинах,использующих форму представления чиселв системе остаточных классов (СОК),Известно устройство для преобразования чисел из позиционной системы счисления в СОК.Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности является преобразователь двоичного кода в код СОК, содержащий входной регистр, корректирующиематричные сумматоры и матрицу преобразования двоичного кода в промежуточныйнепоэиционный код,Недостатком известного устройства является невозможность формирования модифицированного дополнительного кодаизбыточной СОК,Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей.Это достигается тем, что в устройствовведены преобразователь дополнительногокода и сумматоры формирования модифицированногоо дополнительного кода.На фиг, 1 представлена схема предлагаемого устройства, которая содержит входной регистр 1, регистр 2 знакового разрядапозиционного кода, шину 3 управления преобразованием, ключи 4 подачи исходногодвоичного кода на вход преобразователя,где 1=1,2п, ключ 5 подачи сигнала знакана вход преобразователя, преобразователь6 позиционного кода положительного числав код СОК, преобразователи 7 дополнительного кода для избыточной СОК, где=1,2п, сумматоры 8 формирования модифицированного дополнительного избыточного кода СОК, где 1=1,2 п, шину 9подачи константы на вход сумматоров, выходные шины 10 дополнительного модифицированного кода избыточной СОК, где =1,2.п.Входной регистр 1 предназначен дляхранения исходного позиционного двоичного кода. В знаковом разряде регистра может находиться 0 или 1, Если числоположительное, то в знаковом разряде О, аесли число отрицательное, то в знаковомразряде 1. Преобразователь позиционногокода обеспечивает преобразование целогоположительного числа в код СОК. Преобразователь дополнительного кода преобразует каждый разряд СОК в дополнительныйизбыточный код СОК. Сумматоры суммируют дополнительный код с константой, чтообеспечивает формирование модифицированного дополнительного кода СОК.Модифицированная схема кодированиядля избыточных СОК реализует метод вращения остаточного кольца,Избыточные СОК обладают свойствами,которые можно использовать для контроля ошибок и устранения отказов цифровых процессоров, Избыточная СОК имеет Е ра бочих и г контрольных оснований. Для обеспечения единственности представления каждого состояния СОК все основания Р 1, Р 2, ., Рк, Рыдолжны быть взаимно простыми. Рабочие основания Р 1, Р 2,Рк пред ставляют собой неиэбыточные основания, аконтрольные г основания Рк+1 , Рк+г - иэбыточн ые. В избыточной СО К число и редставляется К+г остаточными цифрами, а 1, а 2, аь а +1 а к+ Для кодирования отрицательных чисел используется дополнительный код, при этомАсО, - )-а=Ар;, =1, М+г;Р +Я- - ,О ) -+ а= Р-Ар=1,., +2,Р +где Р= П РьОстаточные цифры а 1, а 2а к являются неизбыточными цифрами, а ак+1,"., ак+2 - избыточными, Полный диапазон избыточной СОК обозначен О, Ргде Р ==Ц Рь охватывает полное множество состо 1130 яний, представленных всеми 1+2 остаточными цифрами, Весь диапазон разбивается на смежные области, определяемые неизбыточными и избыточными основаниями. Область О,Р называется рабочим 35 диапазоном, а область О,Рпредставляетсобой полный диапазон.Для получения избыточности операндырезультаты арифметических операций, выполняемых в СОК, должны браться в таком 40 масштабе, чтобы они всегда попадали в рабочий диапазон, Это ограничение задает дополнительный диапазон системы (область вычислений) в виде -(Р - 1)/2, ЦР - 1)/2 при нечетных Р и- Р/2, Р - 1 при четных Р. За метим, что при кодировании дополнительным кодом отрицательная часть динамического диапазона находится у верхнего предела полного диапазона, Положительные числа из дополнительного 50 диапазона отображаются на области О,Р+1)/2 при нечетных Р и на области О, Р/2 при четных Р, Отображение динамического диапазона на соответствующие области показано на фиг, 2.Как видно из фиг, 2, динамический диапазон, состоящий иэ положительной и отрицательной частей, разбивается на области, расположенные в рабочем и полном диапазоне, Это обстоятельство затрудняет обна1793546 ружение и исправление ошибок, так как ошибки обнаруживаются тем, что число попадает в недопустимую область полного диапазона, Вследствие того, что отрицательные числа появляются в верхней 5 части недопустимой области полного диапазона, результатом операции обнаружения ошибок, реализуемой условием АР, будет отнесение всех отрицательных чисел к ошибочным, что не соответствует действитель ности, в силу разнесения динамического диапазона,Для преодоления этой трудности необходимо провести сдвиг отрицательной области путем вращения остаточного кольца в 15 положение, указанное на фиг, 3, в результате чего динамический диапазон будет однозначно отображаться на области рабочего диапазона.Показанное на фиг. 3 вращение наэыва ется сдвигом полярности, и его можно осуществить путем прибавления перед выполнением операции обнаружения ошиР - 1бок константы С= при нечетных Р или2- при четных Р к каждому Аб О,Р. НеобхоР2димо отметить, что для неизбыточной СОК имеет место взаимно однозначное соответствие между целыми числами в динамиче ском диапазоне и состоянием д; -,уст имой области рабочего диапазона.Если Ь= 16 1+р, то сдвиг полярности в пределах СОК оказывается простым сложе+ нием остатков по формуле аа=(а +Ь р;, в 35 Формула изобретения Преобразователь двоичного кода в код системы остаточных классов, содержащий . блок преобразования позиционного кода положительного числа в модулярный код и группу сумматоров по модулю, причем входы значащих разрядов информационного входа преобразователя соединены с входами соответствующих разрядов входа блока преобразования позиционного кода положительного числа в модулярный код, выходы сумматоров по модулю группы являются соответствующими выходами группы преобразователя, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет преобразования в модифицированный дополнительный код избыточной которой 1 обозначает остаточные цифры после сдвига полярности,Устройство работает следующим образом.Исходное двоичное число в позиционной системе счисления со своим знаком находится в регистрах 1, 2. При поступлении сигнала по шине 3 содержимое регистров 1, 2 через ключи 4, 5 подается на вход преобразователя 6 ПСС - СОК и преобразователя 7 дополнительного кода, Сформировавшиеся разряды СОК с выхода преобразователя 6 поступают на входы преобразователей 71 дополнительного кода. Если исходное число положительное, то разряды СОК без преобразования поступают на вход сумматора 81, если исходное число отрицательное, то под действием выходного сигнала ключа 5 происходит формирование дополнительного кода в преобразователь 71. Дополнительный код поступает на первые входы схемы сумматоров 81, а на вторые входы сумматоров по шине 9 поступает константа. Образовавшийся модифицированный дополнительный код избыточной СОК по шинам 101 поступает на выход устройства.Таким образом, преобразование чисел иэ позиционной системы счисления в модифицированный дополнительный код осуществляется за два шага. Время первого шага определяется временем преобразования ПСС - СОК и временем образования. дополнительного кода, а время второго шага определяется временем модульного суммирования. системы остаточных классов, он содержит группу блоков преобразования прямого кода в дополнительный код, причем выходы группы блока преобразования позиционного кода положительного числа в модулярный код соединены с информационными входами соответствующих блоков преобразования прямого кода в дополнительный код группы, выход которых соединены с входами первого слагаемого соответствующих сумматоров по модулю группы, входы второго слагаемого которых соединены с входом константы преобразователя, вход знакового разряда информационного входа которого соединен с входами разрешения блоков преобразования прямого кода в дополнительный код группы,1793546 Риг,8Р/ Составитель Н.ЧервяковРедактор С.Кулакова Техред М.Моргентал Корректор А.Обручар Тираж ПодписноеИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 аказ 51 ВНИ