Устройство для вычитания по модулю

СОЮЗ СОВЕТСКИХшмаюиамикРЕСПУБЛИК б Р 7/49 ГОСУДДРСТВЕНКПОДЕЛдм И ЫЙ КОМИТЕТ СССРчтений и отнРцтий1 БРЕТЕН о ОПИСАНИЕ ИЗн АВтОРсиОмУ сВЙДЙ Т 21) 3368093/18 24(56) 1 Авторское свидетельство СССР9 446056, кл . С 06 Г 7/72, 1975.2 Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 3213273/24,кл . О 06 Р 7/49, 1980 (протбтип),.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИТАНИЯПО МОДУЛА%0, содержащее первый й второй входные регистры, входы которыхявляются входами операндов устройсФва, выходы подключены к входам первого и второго дейифраторов, первуюи. вторую группы ключей, первую, вто- .рую, третью и четвертую группы эле"Ментов ИЛИ первый и второй коммутаторы, сумматор по модулю два, первыйвторой, третий, четвертый и пятыйэлементы Или, первый и второй элементы И, причем 1 -й и (Р-1)-й выходыдешифраторои (1 =0,1Р1 - Модуль) подключены соответственно кпервому и второму входам ) -го элемеита ИЛИ=1,2(Р)/2 при Рнечетному.=1,2,. ,Р/2 при Р четном) сдбтветственно первой и второйгрупп,:первая группа -х выходов=01,(Р)/2 при Р нечетноМК=О, 1,. Р/2 при Р четном) соотвеФственно первого и второго дешифратоРов подключена к входам соответственно первого и второго элементов ЙЛЙ,выходы которых подключены соответственно к первому и второму входамсумматора по модулю два вторая груп"па Ф -5 с.выходов О=(Р"1)/2+1Р при Р нечетном; г=Р/2+1РприР четном) соответственно первого ивторого дешифраторов подключена кбвходам соответственно третьего ичетвертого элементов ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к,ЯО, А третьему и четвертому входам сумматора по модулю два, выходы элементов ИЛИ первой И второй групп подключены к первым входам соответствующих ключей первой и второй групп, вгходы которых подключены соответственно к первой и второй группам входов соответственно первого и второго коммутаторов,.первые входы первого и втоРого элементов И объединены и подключены к выходу второго элемента ИЛИ, вторые входы первого и второго элементов И подключены к выходам третьего и четвертого элементов ИЛИ соответственно, выходы первого и второго элементов И подключены к входам Пятого элемента ИЛИ, о т л и- Е ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения объема оборудования, оно содержит шифратор, первую и вторую группы элементов Й, сумматор по модулю Р , первый вход котороге является входом константы Р устройства, В а второй вход подключен к выходам соответствующих элементов И первой, группы, группа выходов сумматора по модулю Р подключена к первым входам элементов ИЛИ третьей группы, вторые входы которых подключены к выходам соответствующих элементов И второй группы, первые входы которыхобъединены с первымн входами соответствующих элементов И первой группы и подключены к соютветствующим выходам шифратора, входами подключенного к выходам соответствующих элементсв ИЛИ четвертой группы, первые и вторые входы которых подключены к соответствующим выходам соот. ветственно первого и второго коммутаторов, вторые входы элементов И . первой и второй групп объединены и подключены к выходу пятого элемента ИЛИ, выходы элементов ИЛИ третьей группы являются выходом устройства,Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано при построении вычислительных устройств, работающих в системе остаточных классов.Известен табличный сумматор-вы читатель,содержащий дешифраторы, ,группы ключей, элементы ИЛИ, кодовую ,линейку, операционную матрицу, усилители и соответствующие связи 1 3.Недостаток устройства - большой 10 объем оборудования.Наиболее близкиМ К предложенному по техническому решению является ус 1" ройство для вычитания по модулю, содержащее первый и нторой дешифраторы, входы которых являются входами операндов устройства, первую ивто-рую группы ключей, первую и вторую группы элементов ИЛИ, первый коммутатор, а также выходной регистр, сумматор по модулю дна, третью группу элементов ИЛИ, девять элементов ИЛИ, восемь элементов И, второй коммутатор, причем 1-й и (Р-1)-й выходы дешифраторов (1 =0,1,2Р"1 Р - модуль) подключены соответственно к перному и второму входам 1 -го элемента ИЛИ =1,2(Р)/2 пРи Р нечетном;=1,2Р/2 при Р четном) соответственно первой и второй групп, первая группа К -ых выходов (1 с=0,1,2(Р)/2 при Р нечетном; 4 с =0,1,2Р/2 прн Р четном) соответственно первого и второго дешифраторон подключена к нходаМ соответственно первого н второго 35 элементов ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам сумматора по модулю два, вторая группа Г-х выходов ( г =(Р)/2+1Рпри Р нечетноМ, 40 Г=Р/2 Ф 1Рпри Р четном) соответственно первого и второго дешифраторон подключена к входам соответственно третьего и четвертого элементов ИЛИ, выходы которых подключе )ны соответственно к третьему и чет", ф вертому входам сумматора по модулю два, йымоды элементов ИЛИ первой и второй групп подключены к первым входам соответствующих ключей пер вой и второй групп, вторые входы которых объединены и подключены к выходам соответственно первого и второго элементов И, первые входы которых подключены соответственно к нулевому и единичному выходам сумматора по модулю два, а вторые входы объединены и являются удравляющим входом устройства, выходы ключей первой и второй групп подключены соответственно к первой и второй группам входов соответственно первого и второго коммутаторов подключены к соответствующим входам пятого элемента ИЛИ и соответственно к первым и третьим входам-х элементов ИЛИ .65 третьей группы, (Р) -е выходы перного и второго коммутаторов подключе ны к соответствующим входам шестого элемента ИЛИ и соответственно к вторым и четвертым входам-х элементов ИЛИ третьей группы, первые входы третьего и пятого, четвертого и шестого элементов И попарно объединены и подключены к выходам соответственно пятого и шестого элементов ИЛИ, вторые входы третьего, четвертого, пятого и шестого элементов И объединены и подключены к выходу седьмого элемента ИЛИ, выходы которого подключены к выходам седьмого и восьмого элементов И соответственно, первые входы которых подключены соответственно к выходам второго. и четвертого элементов ИЛИ, а вторые входы объединены и подключены к выходу Первого элемента ИЛИ, выходы третьего и .шестого,пятого и четвертого элементов И подключены попарно к входам восьмого и девятого элементов ИЛИ соответственно выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам выходного регистра, выходы элементов ИЛИ третьей группы подключены к соответствующим 0 -М входам (9 =3,4(Р+1)/2+2 При Р нечетном,Р = 3,4Р/2+2 при Р четном) выходногО регистра, выходы ко" торого являются выходами устройст" ва (.23.Недостаток устройства - большой объем оборудонания.Цель изобретения - уменьшение объема оборудования.Поставленная цель достигается тем, что устройство для вычитания по модулю, содержащее первый и второй входные регистры, входы которых являются входами операндов устройства, а выходы подключены к входам перногои второго дешифраторов, первую и вторую группы ключей, первую, вторую, третью и,четвертую группы элементовИЛИ, первый и второй коммутаторы,сумматор по модулю два, первый, второй, третий четвертый и пятый элементы ИЛИ, первый и второй элементы И,причем 1-й и (Р-1) -й выходы дешифраторов =0,1Р; Р - модуль) подключены соответственно к первому и нторому входам )-го элемента ИЛИ=1,2(Р)/2.при Р нечетном;1=1,2Р/2 прн Р четном) соответственно первой:и второй групп, первая группа Ф -х выходов (к= 0,1 ,(Р)/2 при Р нечетному % = -0,1Р/2 при Р четном) соответственно первого и второго дешифраторов подключена к входам соответственно первого и второго элемента ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам сумматора по модулю два, втораягруппа " -х выходов (г=(Р)/2+1(щ=з =-1) р ертируется п коммутатор модульного квадрантов вадрант таб,Рпри Р нечетному 1- Р/2+1 ,Р"1 при Р четном) соответственно, первого и второго дешифраторов под.ключена к входам соответственно третьего и четвертого элементов ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к третьему и четвертому входам сумматора .по модулю два, выхдды элементов ИЛИ первой и второй группподключены к первым входам соответствующих ключей:первой и второй групп,Выходы которых подключены соответственно к первой и второй группам вхо.дов соответственно первого и второгокоммутаторов, первые входы первогои второго элементов И объединены и,подключены к выходу второго элементаИЛИ, вторые входы первого и второгоэлементов И подключены к выходамтретьего и четвертого элемеитов ИЛИсоответственно, выходы первого и вто"рого элементов И подключены к входам того элемента ИЛИ, содержит шиФратор, первую и вторую группы элемен-. тов И, сумматор по модулю Р, первый вход которого является входом конс- . танты Р устройства, а второй Вход подключен к выходам соответствующих. элементов И первой группы, груПпа выходов сумматорапо модулю Р подклю чена к первым входам элеМентов ИЛИ третьей группы, вторые входы которых подключеиы к выходам соответствующих элементов И второй группы, первые входы которых объединены с первыми входами соответствующих элементов И .первой группы и подключены к соответ ствующим выходам шиФратора, входами подключенного к выходам,соответствующих элеМентов ИЛИ четвертой групп первые и вторые входы которых подключены к соответствующим выходам соответственно первого И второго комйутаторов, вторые входы элементовервой и второй групп объединеныодключены к выходу пятого элеменИЛИ, выходы элементов.ИЛИ третьейппы являются выходом устройства.В устройстве используется свойствО симметрии ариФметической таблицы относительно диагоналей.ПустЬ А - уменьшаемое, В " Вйчйтаемое, Р - модуль и пусть необхоФ" мо определить (А-В) вой Р.Входные операнды можно представнть в виде А = (Ы, а) И В = (ЦИгДе Зс( - индекс кода табличного 1 Е- ноженйя, и 1 4 а с (Р)/2. Возможные варианты модульного вычитания для соответственно 1, 11, 111 и 1 У квадрантов таблицы модульного вычнтания имеют вид(Р-с)-(В = Р-(Ыф Из приведенных соотношений следует, что в качестве первого и второго коммутаторов размером5 можно использовать 11 квадранты соответственно таблиц модульных опе- раций (А-В) вой Р и (А+В) вой Р.В качестве первого коммутаторареализующего операцию модульного 10 вычитания для 11 и 1 У квадрантов, используется табл. 1;"Таблица 1,Г ДЛя 1 У квадранта зультат операции ин модулю Р. В качестве второ реализующего операц вычитания для 1 и 1 используется второй 35 (А+В) аоа Р.Для 1 квадранта ( =1,=0) результат операции инвертируется помодулю Р.На чертеже представлена структурная схема устройства,Устройство содержит первый 1 ивторой 2 входы, первый 3 и второй 4 60 входные регистры, первый 5 и второйб дешифраторы, первую 7 и вторую 8группы элементов ИЛИ, первую 9, вторую 10, третью 11 и четвертую 12группы ключей, первый. 13 и второй 65 3.4 коммутаторы, первый 15, второй 1610 третий 17 и четвертый 18 элементы ИЛИ, сумматор 19 по модулю два, первый 20 и второй 21 элементы И, пятый 22 элемент ИЛИ, четвертую 23 группу- элементов ИЛИ, шифратор 24, первую 25 и вторую 26 группы элементов И, сумматор 27 па модулю Р, третью 29 группу элементов ИЛИ, вход 28 константы Р, выход 30 устройства.Устройство работает следующим образом.На вход 1 подается уменьшаемое А, а на вход 2 вычитаемое В в двоичном коде. Входные операнды А и В последовательно через сОответствующие дешифраторы 3 и 4, первую 7 и вторую 15 8 группы элементов ИЛИ поступают на первую 9 и вторую 10, третью 11 и четвертую 12 группы ключей. Одновременно выходные сигналы дешифраторов 5 и 6 через соответствующие элементы 2 О ИЛИ 15 - 18 поступают на нулевой или единичный входы сумматора 19, Если 3;:р, то на нулевом выходе суммато. ра 19 присутствует сигнал, который открывает. ключевые элементы первой 9 и второй 10 групп, и входные операнды А и В поступают на входы перьвого 13 коммутатора. Если у,Фу то на единичном выходе сумматора 19присутствует сигнал, который откры" ЗО вает ключевые элементы третьей 11 и четвертой 12 групп, и входные операнды А и В поступают на входы второго 14 коммутатора. Результат операции коммутатора 13 или коммутатора 14 через элементы ИЛИ 23 четвертой группы поступает на вход шиФратора 24, с выхода которого результат в двоичном коде поступает напервые входы элементов И 25 и 26.Элементы И 20 и 21 и элемент ИЛИ 22формируют признакЯ=у дЯЧинвертирования по модупю Р результата операции коммутаторов 13 и 14.Если Я= 0 (отсутствует выходной сигнал пятого элемента ИЛИ 22), то эле"менты И 26 открытыРезультат операции (элементы И 25 закрыты) черезэлементы ИЛИ 29 поступает на выхоД30 устройства. Если Я = 1, то выходной сигнал пятого элемента ИЛИ 22открывает элементы И .25 и закрывает26. Результат операции коммутаторов13 или 14 через открытые элементыИ 25 поступает на первые входы сумматора 27 по модулю Р, на вторыевходы которого по шинам 28 поступаетзначение константы Р в двоичном коде, и таким образом сумматор 27 инвертирует по модулю Р резулЬтат операции коммутаторов 13 или 14. Этозначение через элементы ИЛИ 29 поступает на выход 30 устройства. Таким образом, пРИменение предло" женного устройства позволяет умень- шить объем оборудования.