Устройство для определения ранга числа

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 091 П Ш С О 6 Р 5/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССЙО делАм изОБРетений и ОтнРытий ОПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИД ТЕН ора, выход переноса ен с его входом пер ретьего и четвертог инены соответственн 28/18-24.84, Бюл.Кабанов3(088.8) ого сое о о вторым входа ог ельство ССС2, 1980.ьство СССР2, 1976 первым и вторым входами за, третий вход которог выходом переноса второг вход переноса которого входом переноса суммато первым выходом узла ана выход которого соединен дом элемента И, в соединен с выходо свиде 5/(54)(57) НИЯ РАНГ Я ОПРЕЛЕЛЕ с первым вх ход которог формировани И соединен тороим узлалемент а суммировапричем ашее матор пере вых н ходом сумматора вторым 2, Уст а ю щ евод и иство по п,1, с я тем, что т три элемент ричем первыи иоедицены и первого и вт нно с перормироваа первов соединены соОт и вторым входами ана уз и содержи ИЛИ, п ла ана и э ния переноса, вых ме вх т рвым вхоы суммы о сумматора соединен с инверсого элелиза с дь мматора ранга,носа которого я дом ыми вх од ентов И, оответст од ютс и пер ыходы которых соединены нно с первыми и вторыми личаюлью снижеи ранга строистца, о т тем, что, с ц турцых затрат,шифратора, эл устройства со фраторов, выхо шифраторов сое Шими входами иИЛИ и третьего злее выходы которых оцо содермент И, придицены с ия аппа ит четы енцо первым иа анализа, трети чем в рым выходами которого с первого цены с с одами ш второго вход.входом эл динен с треть ента рвого сум тветст(прототип) узел форр ранга,и второгоетствеузла ферецос входами элементамента И, инверсньявляются соответс а, выходы фраторов сое первым и умматора, узла аналисоединен с11 зобрс те ние относится к областиВычислтельОЙ ехцики и может Оьть использована н Вычислительных манивнах, работахщх с систсмай счислениян остатачньгх классах, 5 Известно устройство вычисления ранга числ системы оста-очцых классон, содержащее модульнь" сумматор, блок сравнения, тр блока умножеПя цд коцстдцту и сче 7 цис,1,.Недостатком данного устройства является невысокое быстродействие, что связано с выбросом последовательного алгоритма вычисления ранга.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство Гпя определения ранга числа, содерждвее входной регистр, выходы котарагл соединены с входами блока хрдцеция клнстацт, выходной сумматор, выход которого соединен с входами выходного регстра и узлом анализа со 1.ржимога старших разрядлн рсзультдтд, сумматор ранга числа, блок пваич- ., ЫХ СУММТОРОВ, ВХаПЫ КОТОРОГО СаЕДИ- иец 1 с первой группой выходов блока хрсиРия кацстдцт,лаалцитегьный ;10 иныл сумматор, входы катлрога саелицець 7 Гторой Г)эуппой Выходов30 блока хрдцеция констант, Выходы допллцитепьцагс д 3 ичного сумматора соединены с входами бпскд сулмдтара 3 Выхл,.1 Ы 1 ере поган сумма тлра 13 бпскд и допал цитсзьцо го дноч наг а сумматора соединены с 13 хаддьи сумматора ранга35 числа другР Вьходы блок паслРЛОзд 7 ельнс ссс.днеццх днс 11 ых сумхдГа ров саедцены с входами выходного сумматора и чс рез узеи п ренасд - с30 входами сумма тора рд цгд числа .3 .11 едлстатксм данного устройств янпяются з в 1 Та.11 е дпдратурцые затраты цд реализацию блока хранения констант и Организацию суммирования5 в рдзрядцлст дидпд:зснд.Цс.ль изобретения - с ьцжецие дппаратурных затрат.Для дсс Гжензя пас тВГП цаи РлиусГай 713 0 д:1 я 01 рРЛРНР я р 13д числа, содержашее дна сумматора, узел50днд 7 зс 1, 3 Р: ф 1 эми)Зананя перРПОсдсумматор рдцг, причем выходы суммьГСрнл 1 О зтлпаГО суммта)эс 13 саед -цены соотгетствс нца с пс рым вторымвходамнд фармрованя ис рецлсд5ВЫХаД ИРс ЦОС:Д ПС Р ГОГО С УММа тОРа СЛР -дицен с и 1 ньм ходам сумматора рдцгд,Выхлыу мы и иерецлсд клтлрагл яв -ляотся выходами ранга устройства, содержит четыре шифратора, элемент И,причем входы устройства соединены свходами шифртора 3, выходы первоговторого шиФраторов соединены ссоответствующими входами первого сумматора, выход перецоса которого соединен с ега входом переноса, выходытретьего и четвертого шифраторов соедицены соответственно с первым интаным входами второго сумматора,первым и вторым Входами узла анализ, третий нхлд которого соединен свыходом переноса Второго сумматора,вход переноса которого соединен сВходом перепаса сумматора ранга иперьым Выходам узла дндпиза, второйВыход которого соединен с первым входам элемента И, второй вход которогососдицец с Выходом узла фар.иронанияпереноса, выход элемента И соединенс зтарым входом сумматора ранга.Узел анализа содержит три элементд И и элемент ЮТИ причем первый ивтсрой Входы узла анализа соединеныс инверсными входами первого и второго.Лементон И, 1 ыхады которых соединеныс. 0 л т В е 1 с т Б с.". 1 110 с и е р В ыми и В т О 1 эымиВходами элемента ИЛИ и третьего элемент И, иннерс.ыс выходы катарьхя 331 я ю т с я с 0 0 т з . т с т В а н 1 0 и Р р В ым иварым ыхаддми узпд ацдпза, третийвход которого саеднец с трс.тьимвходам эпемецта ИПИ,Нд ертеже приведена схема устрсйстнд дпя Оиределеия ранга числа,Устрлйстнс д:я определения рангацСпд с.одеркит шфрдтлры 4сумматоры . 6 узел анализа 1 узел формиГОГЗциОрецасд 8, элемент И 9, сумматор 10 рд:гд, У еп анализа садержт элс.менты И 11 - 13, элемент ИЛИ 14,устройстве дпя определения рангачисла Оперирует с остатками д., па осилвдцю Р, имепшсу разрядность тпклдрандцными гру Иай з и паслсдава071 ь и х р д 3 р я;1 л 3 э: Р м Р и та н В а и ч НОГОбазис.д ИМРюс Гл Ви- 1 (1-,-)Ф.(1гдс) и+() с - функции элер 3 дзЯстсцлидния Р. 1.ОГи Остатки нормированы умнажен,см н, в с.с 3,ц 1 Ьцих Ъ Ь Ь Ь, та в результате дчнга суммировав ция ксс Рв рдрядцлсти, Р) 1 с 3 1 п)зе це,дми ррялцлс Ги лбр 3.3 уе тся кад ранга числа.1108435 5 79 13 таблице. Десятичноезначение Р=7 Р=9 Р = 13 остатка 000000 001100 011001 100110 110011 переноса в разряд (Р)1/2 при нуле вых остатках означает наличие переноса в разряд ф(Р)1. Код базиса по произведению оснований равен коду суммы базисов при отсутствии переноса в разряд Ф(Р)Е и на единицу больший 45 при наличии переноса в разряд ф(Р)Е.Шифраторы, используемые в устройст.ве для определения ранга числа, комбинационные и выполнены в соответствии со следующими таблицами для осно ваний 7,9,5, 13 ВО В 1 В 2 ВЗ В 4 В 5 Первый шифратор 1 аО а 1 а 2 а 3 а 1 а 2 ВО В 1 В 2 ВЗ В 4 Второй шифратор 2 аО а 1 а 2 аЗ а 1(аО+а 2+аЗ) а 2(аО+а 1+аЗ) Коды К(Ы) цикличны в разрядностиф(Р). Для совокупности оснований 000000 110110 101101 100100 011011 010010 001001 За счет определенной группировки оснований сложение базисов для определения переноса в разряд (Р)с можно вести в разрядности (Р)1/2, Если произведение оснований, по которым ведется суммирование, не имеет числа два среди своих первообразных корней, то наличие переноса в разряд фР)1/2 означает и наличие переноса в разряд Ч(Р)1, Если произведение оснований имеет число два среди своих первообразных корней, то отсутствие 000000 111000 110001 101010 100011 011100 010101 001110 000111 коды. К(с) представлены в 000000000000 111011000100 110110001001 110001001110 101100010011 100111011000 10001001101 011101100010 01100010011 010011101100 00111011000 001001110110 00010011101+аЗа 1 аО + аЗа 1 аО + аЗа 2 аО + аЗа 2 а 1 аО где аО - аЗ - входы; ВО - В 5 - выходышифраторов.Узел переноса реализует распространение переноса при сложении двухчисел, является стандартным.Устройство для определения рангачисла работает следующим образом.Нормированные коды остатков посту пают на соответствующие шифраторы1-4, где производится их доопределение до разрядности Р(Р)1 с/2, С выходашифраторов коды поступают на сумматоры 5 и б и узел 7 анализа,Слагаемые сумматоров подобранытак, что произведение оснований, которым принадлежат коды слагаемых,было равно 2 Р 1 К/2 - 1 для первогосумматора и 2(Р)к,г +1 для второгосумматора. При таком подборе оснований коррекция суммы первого сумматора осуществляется непосредственнойсвязью между выходом переноса разряда Р)1/2-1 и входом переноса в ну 40левой разряд, для коррекции второгосумматора необходим анализ слагаемыхна нулевое значение кода. Укаэанныйанализ осуществляется узлом 7 анализа, если ни один из кодов слагаемыхне является нулевым, то отсутствие45переноса в разряд Р(Р)Е/2 вызываеткоррекцию суммы за счет выдачи сигнала переноса в нулевой разряд второгосумматора,Результаты суммирования двоичныхбазисов, нуждающиеся в коррекции,не могут быть равны двоичному числу,содержащему только единичные значения разрядов, поэтому наличие обратной связи эа счет цепи коррекции неприводит к нарушению устойчивой работы двоичных сумматоров.С выходом двоичных сумматоров результаты суммирования поступают наузел 8, вырабатывающий сигнал в томслучае, если сумма кодов на его входах больше или равна 2 ф(Р)К -1, навходы сумматора 10 ранга поступаютзначения с выхода переноса первого 5сумматора, узла 7 анализа и узла 8,при наличии сигнала на втором выходеузла 7 анализа через элемент 9 И.Результат суммирования представляетсобой ранг числа.Ранг числа для рассматриваемогослучая остатков кодируемыхчетырьмяразрядами аЗ, а 2, а 1, аО нормированных базисов по основаниям 5,7,9,13не может превышать трех,Ло сравнению с прототипом, в данном устройстве отсутствуют блоки хранения констант, последовательно соединенных сумматоров, выходной сумматор, суммарное количество оборудования которых заведомо больше, чем введенных четырех шифраторов.