Устройство для сложения и вычитания чисел по модулю р

(19) (И) Г 7/4 АНИЕ ИЗОБРЕТЕН СТВ жет быть использован сист стр еме ель ствах, функционирующих в сисстаточных классов (СОК).зобретения - повышение бысттвия, Поставленная цель дости КрасноЮмашев томамо ОСУДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ А ВТОРСКОМУ СВИДЕ(56) Авторское с У 1095172, кл. 6Авторское свид В 1168934, кл. 6 (54) УСТРОЙСТВО ЧИТАНИЯ ЧИСЕЛ ПО (57) Изобретение тике и вычислител идетельство СССР 06 Р 7/49, 1983.етельство СССР 06 Р 7/72, 1983. ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ И ВЫМОДУЛЮ Ротносится к ав ьной технике и гается за счетшифратора, шифрэлементов ИЛИ,элементов ИЛИ,го элементов И.состоит в повышвыполнения опертания чисел поние целесообразтемах и устройсв СОК, 2 ил. введения второго де" атора, второй группы второго и третьего третьего и четвертоСущность изобретения енин быстродействия ации сложения и вычимодулю Р. Изобретено использовать в сис вах, функционирующихИзобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в системах и устройствах, функционирующих в системеостаточных классов,Цель изобретения - повышение быстродействия выполнения операций,На фиг, 1 и 2 представлены структурные схемы устройства для сложения Ои вычитания чисел по модулю Р.Устройство содержит первый инфор"мационный вход 1 устройства, первыйвходной регистр 2, первый дешифратор3, первую и вторую группы элементовИ 4 и 5, первый элемент ИЛИ 6, выходной регистр 7, выход 8 устройства,второй информационный вход 9 устройства, второй входной регистр 10, сум"матор 11 по модулн) Р, вход 12 модуля Р, первую и вторую группы элементов И 13 и 14, первую группу элементов ИЛИ 15, вход 16 управления сложением, вход 17 управления вычитанием, приемный регистр 18, схему 19 25сравнения, суммирующий счетчик 20,вход 21 запуска устройства, генера"тор 22 импульсов, первый и второйэлементы И 23 и 24 умножитель 25частоты, кольцевой регистр 26 сдвига, второй дешифратор 27, вторуюгруппу элементов ИЛИ 28, шифратор29, третий и четвертый элементыИЛИ 30 и 31, элементы И 32 и 33,Сущность изобретения состоит в35повышении быстродействия выполненияопераций сложения и вычитания чиселпо модулю Р, Это достигается за счеттого, что сдвиг содержимого кольцевого регистра сдвига как по часовой 40стрелке (-), так и против часовойстрелки (+) производится относительно величины Р - 1(Р - модуль по ко 2Уторому работает устройство), т,е. 45величина максимального сдвига будетР равна - -- разряда а не Р - 1 раз 29рядов, как в прототипе. Это легкопоказать, используя следующее равен 50ство:Р РА+В=А +В = (А + -) + (В )ю2 2 где А и В - входные операнды (О:б А;В(Р - 1),55При этом в исходном состоянии в разрядах кольцевого регистра сдвига содержится не нулевая (как в про Р - 1тотипе) а -"- - строка матрицы мо 2дульного сложения (А + В)шод Р. Отметим, что признаки положительного ( =1) и отрицательного ( =1) сдвигов кольцевого регистра сдвига опре" деляются следующим образом: 1 если12О, если 0 (В ВР1, если 0 ( В ( Р+ 1Фесли -- -, -В( Р - 12 При данных обозначениях рабочийфоперанд В представим в следующемвиде: В этом случае в приемный регистр/устройства заносится операнд /В / вдвоичном коде,Р - 1где 0 (/В/( Дешифратор 27 преобразует входной операнд В (В = Р-В) в унитарный код, Количество двух входовых элементов И 28 равно Р - 1Шифратор 292преобразует унитарный код в двоичный.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии все регистры 2, 6, 10 и 18 обнулены, в регистре Р + 1 26 сдвига записана ( -- -)-я2строка таблицы модулярного сложения операндов А и В.Допустим необходимо определить (А+В)шойР. По входной шине 1 в двоичном коде поступает первый операндв регистр 2 и далее через дешифратор 3 сигнал, соответствующий значению А в унитарном коде, поступает на соответствующий элемент И 4. На вход 9 второй операции В в двоичном коде поступает на вход регистра 10 сумматора 11. С выхода регистра 10 через открытые элементы И 13 (присутствует сигнал шины 6), через элементы ИЛИ 15 поступает на вход дешифратора 27, с выхода которого сигнал, соответствующий значению В в унитарном коде через соответствующий элемент ИЛИ 28, поступает на шифратор 29, с выходакоторого значение / В / в двоичном коде заносится в регистр 18. ЕслиР - 10В й " то на выходе элемента2ИЛИ 30 присутствует сигнал ( =1), который открывает элемент И 32. По сигналу шины 21 с выхода генератора 22 через открытые элементы И 23 и 24 импульсы поступают соответственно в счетчик 20 и на вход умножителя 25, с выхода которого через элемент И 32 - на отрицательный вход регистра 26, сдвигая исходное содер/жимое на и /В / двоичных разрядов по часовой стрелке (и = 11 о 8(Р - 1)+ +1), В момент поразрядного совпадения состояний счетчика 20 и регистра 18 схема 19 сравнения выдает сигнал, который открывает соответству. - ющие элементы И 4 и 5 и закрывает элементы И 23 и 24. Через соответствующий элемент И 5 содержимое установившегося (после сдвига) разряда регистра 26 поступает через элементР+ 1 ИЛИ 6 в регистр 7. Если (В й30 ( Р - 1, то на выходе элемента ИЛИ 31 ( = 1) присутствует сигнал, который открывает элемент И 33. В этом случае исходное содержимое регистра 26 сдвигается на и /В / двоичных разрядов против часовой стрелки. В остальном работа устройства аналогична ранее описанной.Пусть необходимо определить (А- В)шос 1 Р (присутствует сигнал шины 1). В этом случае инвертированное значение В = Р - В с выхода сумматора 11 поступает через элементы И 14 на входы элементов ИЛИ 15. Далее работа устройства аналогична работе в случае поступления входных операндов А и В.Формула и з обретенияУстройство для сложения и вычитания чисел по модулю Р, содержащее50 приемный регистр, кольцевой регистр сдвига, сумматор по модулю Р, первую, вторую, третью и четвертую группы элементов И, первую группу элементов ИЛИ, схему сравнения, суммирующий счетчик, первый и второй элементы И, генератор импульсов, первый элемеят ИЛИ, первый дешифратор, умножитель частоты, при этом первый информационный вход устройства подключен к входу первого дешифратора, выходы которого подключены к первым входам соответствующих элементов И первой группы, выходы которых подключены к первым входам соответствующих элементов И второй группы, выходы которых через первый элемент ИЛИ подключены к-входу результата устройства, второй информационный вход устройства подключен к первому входу сумматора по модулю Р, к второму входу которого подключен вход подачи значения модуля Р, а выходы второго входного регистра и сумматора по модулю Р через первые входы соответственно первой и второй группы элементов И подключены к входам элементов ИЛИ первой группы, к вторым входам элементов И первой и второй группы подключены входы управления соответственно сложением и вычитанием устройства, выход приемного регистра подключен к первому входу схемы сравне вния, к второму входу которой подключен выход суммирующего счетчика, вход запуска устройства подключен к входу генератора импульсов, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И, выходы которых подключены к входам соответственно суммирующего счетчика и умножителя частоты, выходы разрядов кольцевого регистра сдвига подключеНы к вторым входам соответствующих элементов И второй группы, а выход схемы сравнения подключен к вторым входам элементов И первой группы, к третьим входам элементов И второй группы и к вторым входам первого и второго элементов И, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия выполнения операций, введены второй дерифратор, вторая группа элементов ИЛИ, шифратор, второй и третий элементы ИЛИ, третий и четвертый элементы И, причем выходы элементов ИЛИ первой группы подключены к входу второго дешифратора, выходы которого попарно через соответствующие элементы ИЛИ второй группы подключены к входу шифратора, выход которого подключен к входу приемного регистра, одновреР - 1менно первая (О -в -) и вторая Р+ 12( - Р - 1) группы выходов вто 2Рого дешифратора подключены к входамсоответственно второго и третьегоэлементов ИЛИ, выходы которых подключены соответственно к входу уп 1388850равления направлением сдвига кольцевого регистра сдвига, к вторым входам третьего и четвертого элементов5И подключен выход умножителя частоты.1388850 РЛ юМ 53 М. Есени СоставиТехред Корректор С. Чер едактор Ю, Сер дык каа 1580/ дписное оектн оизводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород,ВНИИП по 113035, Тираж 704Государственноглам изобретенийсква, Ж, Рауш омитета СССоткрытийая наб., д.