Устройство для сложения и вычитания чисел по модулю р

.Панков8)етельстР 7/50,ельствоР 7/72 а о СССР1974.СССР1984. ВИб- ной в я опеОСУДАРСТВЕННЫИ= НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) УСТРОйСТВО ЛЛЯ СЛОЖЕНИЯЧИТАНИЯ ЧИСЕЛ ЛО МОДУЛ 1 с 1 Р(57) Изобретение относится класти автоматикии вычислителтехники. Цель изобретения "шение быстродействия выполне рации сложения и вычитания чисел по модулю Р. Для достижения цели в устройство введены второй дешифратор, второй и третий сумматоры по модулю Р, вторая группа элементов ИЛИ, второй и третий элементы ИЛИ, пятая, шестая, седьмая, восьмая, девятая и десятая группы элементов И, третий и четвертый элементы И. В устройстве для операндов, лежащих в диана" зоне Р/2 Ы В(Р), за счет использования свойства сравнения А-(Р-В) д(А+В)шодР, сдвиг содержимого кольцевого сдвигающего регистра на В разрядов влево (против часовой стрелки) заменен на сдвиг на Р-В разрядов Е вправо (по часовой стрелке). 2 ил.Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и можетбыть использовано в системах и устройствах функционирующих классов,Целью изобретения является повыше ние быстродействия.На фиг. 1 и 2 представлены структурные схемы устройства для сложенияи вычитания чисел по модулю Р,Устройство для сложения и вычитания чисел по модулю Р содержит: первый и второй информационные входы 1и 2 устройства, первый и второйвходные регистры 3 и 4, первый дешифратор 5, первую группу элементовИ 6, вторую группу элементов И 7,кольцевой регистр 8, первый элементИЛИ 9, выходной регистр 10, выход11 устройства, первый сумматор 12по модулю Р, третью группу элементонИ 13, четвертую группу элементовИ 14, шину 15 сложения, шину 16 вычитания, шину 17 запуска устройства,генератор 18 импульсов, третий ичетвертый элементы И 19 и 20, схему21 сравнения, умножитель 22 частоты,суммирующий счетчик 23, приемныйрегистр 24, первую группу элементовИЛИ 25, пятую и шестую группы элементов И 26 и 27, вторую группу элементов ИЛИ 28, второй дешифратор 29,второй и третий элементы ИЛИ 30 и31, седьмую, восьмую, девятую и десятую группы элементов И 32, 33,34 и 35, второй и третий сумматоры36 и 37 цо модулю Р, вход 38 задания значения модуля Р устройства,четвертый и третий элементы И 39и 40,Устройство работает следующимОбразоСдвиг разрядов кольцевого сдвигающего регистра производится как вположительном (против часовой стрелкиу как В прототипе) р так и н Отрицательном (по часовой стрелке) направлениях, т.е. положительный сдвигна й =В разрядов содержимого коль цевого регистра равнозначно отрицательному сдвигу содержимого кольцевого регистра на Л =Р"В разрядов,А-(Р-В)=(А+В)п 1 ос 1 Р Р Й=В, если О с В с где й = Р+ Р =Р-В, если - ВР. Это легко показать, используя следующие сравнения: 5 1 О 15 20 25 ЭО 35 40 45 50 55 Время выполнения операции будет прямл пропорционально величине й+ .Сумматоры 12, 36 и 37 инвертйруют по модулю Р входные операции.В момент поразрядного совпадения состояний соответственно приемного регистра 24 и суммирующего счетчика 23 схема 21 поразрядного сравнения вырабатывает сигнал совпадения.Умножитель 22 частоты в и= 1 ор (Р) +1.раз увеличивает количество выходных импульсов генератора 18.Количество разрядов кольценого регистра 8 равно количестну возможных остатков по исходному модулю Р, Каждый разряд регистра 8 состоит из п=1 о 8 (Р)+1 двоичных разрядов, необходимых для представления наибольшего остатка Р.Предположим, необходимо определить (А+В)шойР (присутствует сигнал шины 15 сложения). Исходное состояние устройства: нулевое состояние всех регистров 3, 4, 24 и суммирующего счетчика 23; в кольцевом регистре 8 записана первая строка таблицы модульного сложения.Через первый информационный вход 1 н двоичном коде поступает первый операнд А во входной регистр 3, а через второй информационный вход 2 н двоичном коде во входной регистр 4 поступает второй операнд В, который поступает и на первый вход первого сумматора 12 по модулю Р. Первый дешифратор 5 преобразует операнд А из двоичного кода в унитарный и 1соотнетствующий сигнал поступает на один определенный элемент И первой группы элементов И 6. С выхода входного регистра 4 сигнал через открытые элементы И третьей группы элементов И и пятой группы элементов И 13 и 26 поступает на дешифратор 29 (через группу элементов ИЛИ 28) и на первые входы седьмой и восьмой групп элементов И 32 и 33. Второй дешифратор 29 преобразует второй операнд В из двоичного кода в унитарРный, Предположим, О " В -- , тогда присутствует выходной сигнал третьего элемента ИЛИ 30, который открыва.ег элементы И седьмой и восьмой групп элементов И и элемент 39, 32 и 34. В этом случае сигнал с выхода группы элементов И 13 через группу элементов И 32 и группу элементов ИЛИ 251257643 4 Формула изобретения 10 3заносятся в приемный регистр 24. Посигналу шины 17 запуска устройствас выхода генератора 18 импульсов навходы открытых элементов И 19 и .20поступают импульсы. С выхода элемента И 19 через умножитель 22 частоты, через открытый четвертый эле"мент И 39 на первый (положительный)вход кольцевого регистра 8 поступает последовательность из пфВ импульсов, В момент поразрядного совпадения состояния суммирующего счетчика23 н приемного регистра 24 схема 21сравнения выдает сигнал, который закрывает элементы И 19, 20 и открывает соответствующие элементы И первойгруппы элементов И, второй группыэлементов И 7, через который установившийся (после сдвига по часовойстрелкеЛ, =В разрядов кольцевого регистра 8) разряд кольцевого регистра 8 через первый элемент ИЛИ 9 поступает в выходной регистр 10. ПустьР- 6 В й Ртогда выходной сигналвторого элемента ИЛИ 31 открываетэлементы И восьмой и десятой группэлементов И 33, 35 и третий элементИ 40, В этом случае сигнал с выходапервой группы элементов И 13 черезвосьмую группу элементов И 33 поступает на первый вход второго сумматора 36 ло модулю Р, на второй входс входа 38 в двоичном коде поступает значение модуля Р. С выхода второго сумматора 36 по модулю Р значение Р-В через первую группу элементов ИЛИ 25 поступает в приемныйрегистр 24. С выхода умножителя 22частоты через третий элемент И 40на второй (отрицательный) вход кольцевого регистра 8 поступает последовательность из и ь(Р-В) импульсов,сдвигая по часовой стрелке (отрицательное направление) на Я =Р-В разрядов кольцевого регистра 8, послечего значение соответствующегоразряда кольцевого регистра 8 через вторую группу элементов И 7,элемент ИЛИ 9 поступает в выходнойрегистр 10,Если необходимо определить результат операции (присутствует сигнал шины 16 вычитания), в этом случае работа устройства аналогичнаопределению результата операции модульного сложения при входнщх операндах А и Р-В. 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Устройство для сложения и вычитания чисел по модулю Р, содержащее первый дешифратор, первый и второй входные регистры, приемный регистр, выходной регистр, генератор импульсов, умножитель частоты, суммирующий счетчик, кольцевой регистр-: сдвига, первый сумматор по модулю Р, схему сравнения, первый элемент ИЛИ, первую группу элементов ИЛИ, первую, вторую, третью, четвертую группы элементов И, первый и второй элементы И, информационный вход первого входного регистра является пер- . вым Информационным входом устройства, выход первого входного регистра подключен к входу первого дешифратора, выходы которого подключены к первым входам соответствующих элемен" тов И первой группы, выходы которых подключены к первым входам соответствующих элементов И второй группы элементов И, выходы которых соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к информационному входу выходного регистра, выход которого является выходом устройства, второй информационный вход устройства подключен к информационному входу второго входного регистра и к информационному входу первого сумматора по модулю Р, второй вход которого является входом задания значения модуля Р устройства, выходы второго входно- го регистра и первого сумматора по модулю Р соединены с первыми входами соответственно третьей и четвертой групп элементов И, выходы первой группы элементов ИЛИ соединены с информационным входом приемного регистра, выход которого соединен с первым информационным входом схемы срав" нения, второй информационный вход которой соединен с выходом суммирующего счетчика, вторые входы третьей и четвертой групп элементов И являются соответственно шинами сложения и вычитания устройства, вход разре" шения запуска генератора импульсов является шиной запуска устройства, а выход соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И соединен с входом,. умножителя частоты, выходы разрядов кольцевого регистра соединены с вто12576 рыми входами соответствующих элементов И второй группы, выход второго элемента И подключен к информационноМу входу суммирующего счетчика, выход схемы сравнения подключен к вторым входам первой группы элементов И, к вторым входам первого и второго элементов И и к третьим входам эле" ментов И второй группы, О т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью новы О шения быстродействия, в устройство введены второй дешифратор, второй и третий сумматоры по модулю Р, вторая группа элементов ИЛИ, второй . и третий элементы ИЛИ, пятая, шес тая, седьмая, восьмая девятая и десятая группы элементов И, третий и четвертый элементы И, выходы второго входного регйстра и первого сумматора по модулю Р подключены к груп пам входов соответственно пятой и Вестой групп элементов И, выходы ко;торых через вторую группу элементов ИЛИ подключены к входу второго деР 2 . 25 шифратора, первая (О - ) и втоРрая ( 2 .,Р) группы выходов (где Р " значение модуля) второго дешифратора подключены к входам соответ- Зб ственно второго и третьего элементов ИЛИ, вторые входы пятой н шестой групп элементов И соединены соответственно с шинами управления сложени 43 Ьем и вычитанием устройства, выходыпервой группы элементов И подключены соответственно к группе входовседьмой и восьмой групп элементов И,выходы второй группы элементов И подключены соответственно к группе входов девятой и десятой групп элементов И, выходы восьмой группы элементов И и десятой группы элементов Иподключены соответственно к первымвходам второго и третьего сумматоровпо модулю Р, вторые входы которыхсоединены со входом задания значениямодуля Р устройства, выходы второгои третьего сумматоров по модулю Рседьмой и девятой групп элементов Иподключены к соответствующим входампервой группы элементов ИЛИ, вторыевходы седьмой и девятой групп элементов И и первый вход четвертогоэлемента И подключены к выходу третьего элемента ИЛИ, выход четвертогоэлемента И соединен с первым (положительным) входом кольцевого регистра сдвига, вторые входы восьмой идесятой групп элементов И и первыйвход третьего элемента И подключенык.выходу второго элемента ИЛИ, вто"рые входы третьего и четвертого элементов И подключены к выходу умножителя частоты, выход третьего элемента И соединен с вторым (отрицательным) входом кольцевого регистра сдвига.1257643 Есени Составител Техред Л. С орректор И.Муска иго дюкова 58/ исноР иэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужг л, Проектная,РедактЗакаэ В Тираж 6ЦНИИПИ Государпо делам иэоб13035, Москва, Жтвенного етений и 5 Раушс Покомитета Соткрытийая наб.,