Арифметическое устройство по модулю

(71) Московский ингражданской авиаци"Машинная арифметиклассах, М., "Совес. 295-327. В 39в и О,В.Евстиг тут инженер видетельство СССР 7/72, 1980.4, апрель3 (прототип).., Юдицкии Д.И,ка" в остаточныхтское радио", 196 2. Устройсч а ю щ е е с о в по п.я тем, атор сопы из 1 т системы 1, о т л ито второйержит первуюсумматоровстаточных одульныи сумм вторую групо основаниям ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ(54)(57) 1.АРИФМЕТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВОПО МОДУЛЮ, содержащее первый модульный сумматор, модульный вычитатель,первый и второй квадраторы, причемвходы первого и второго квадраторовподключены соответственно к выходампервого модульного сумматора и модульного вычитателя, входы которыхсоответственно объединены и являются входами соответственно первого ивторого операндов устройства, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюрасширения функциональных возможностей путем выполнения устройством операций сложения и дополнения, оно содержит первый, второй и третий коммутаторы, элемент ИЛИ, второй и третиймодульные сумматоры, причем первыевыходы первого и второго квадраторовподключены соответственно к первомуи второму входам второго модульного.сумматора, выход которого являетсявыходом старшего с-ичного разрядарезультата (- модуль) ариФметического устройства, вход переноса второго модульного сумматора подключен к выходу переноса третьего модульного сумматора и является вьжодом переноса арифметического устройства, первые информационные входы первого и второго коммутаторов подключены соответственно к входам первого и второго операндов арифметического устройства, вторые информационные входы первого и второго коммутаторов подключены соответственно к вторым выходам первого и второго квадраторов, выходы первого и второго коммутаторов подключены соответственно к первому и второму входам третьего модульногосумматора, выход которого подключе к первому информационному входу тр тьего коммутатора, второй информационный вход которого подключен к выходу модульного вычитателя, а выход является выходом младшего с -ичного разряда результата арифметического устройства, первый и второй управляющие входы первого и второго коммутаторов соответственно объединены, подключены к входам элемента ИЛИ и являются входами операций "Умножеи ю Фние и Сложение арифметического устройства, выход элемента ИЛИ подключен к первому управляющему входу третьего коммутатора, второй управляющий вход которого является входом операций "Дополнение" арифметического устройства.классов, группу из п коммутаторов и элемент НЕ, причем соответствующие входы-х (= 1 2, , ь ) сумматоров первой и второй групп попарно объединены и являются соответственно первым и вторым входами второго модульного сумматора, выходы -х сумматоров первой и второй групп подключены соответственно к первым и вторым информационным входам- х коммутаторов В группы, выходы которьг являются выходом второго модульного . сумматора, первые и вторые управляющие входы коммутаторов группы соответственно объединены и подключены соответственно к выходу элемента НЕ и входу переноса второго модульного сумматора, к которому подключен вход элемента НЕ.3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что третий модульный сумматор содержит группу из и сумматоров по основаниям системы остаточных классов, дополнительный сумматор по первому основа.нию системы остаточных классов, коммутатор, блок хранейия констант нуленизации, сумматор нулевизации, два элемента ИЛИ, причем первые и вторые входы сумматоров группы яв - ляются соответственно первым и вторым входами третьего модульного сумматора, первый и нторой входы дополнительного сумматора по первому основанию системы остаточных классонподключены к соответствующим входам первого сумматора группы, выход дополнительного сумматора подключен к первому информационному входу коммутатора, второй информационный вход которого объединен с первым входом сумматора нулевиэации и подключен к выходу первого сумматора группы,выходы коммутатора и В-х (В = = 2,л ) сумматоров группы являются выходом третьего модульного сумматора, входы блока хранения констант нулениэации подключены соответственно к выходам 8 -х сумматоров группы, выход блока хранения констант нуленизации подключен к второму входу сумматора нуленизации, группа %-х (= О, р,-1 р,-2, р +1) выходов которого подключена к соответствующим входам первого элемента ИЛИ, группа-х (= 1,2, р /2) выходов сумматора нулениэации подключена к соответствующим входам второго элемента ИЛИ, выходы первого и второго элементов ИЛИ соединены соответственно с первым и вторым входами коммутатора, выход второго элемента ИЛИ является выходом переноса третьего модульного сумматора.5Недостатки данного устройства - большой объем оборудования и невысокае быстродействие, связанное со сложностью алгоритма контроля. Изобретение относится к вычисли - тельной технике и может быть использовано при построении вычислительных машин высокого быстродействия.Известно арифметическое устройство в системе остаточных классов, содержащее регистры первого и второго операндов, регистры контрольных кодов первого и второго операндов, блок модульных сумматоров, три сумматора, три блока постоянной памяти, блок умножения, три группы элементов И, блок управления и соответствующие связи 13. Наиболее близким к изобретению является арифметическое устройство по модулю, содержащее модульный сумматор, первый и второй модульные вычитатели, первый и второй квадрато.ры, блок деления на константу, выход которого является выходом устройства, а вход подключен к выходу второго модульного нычитателя, входы которого подключены к выходам соответственно первого и второго квадраторов, входы которых подключены соответственно к выходам модульного сумматора и первого модульного вычитателя, входы которых соответственно объединены и являются входами операндов устройства 2 .Недостаток известного арифмет 1 ю- ческогО устройства ограниченные функциОнальные ВОзмОжности.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем выполнения устройством дополнительно операций сложения и дополнения.Поставленная цель достигается тем, что арифметическое устройство по модулю, содержащее первый. модульный сумматор, модульный вычитатель, первый и второй квадраторы, причем входы 1 О первого и второго квадраторов подключены соответственно к выходампервого модульного сумматора и модульного вычитателя, входы которыхсоответственно объединены и являются входами соответственно первогои второго операндов устройства, со 5 держит первый, второй и третий коммувходам третьего модульного сумматора,выход которого подключен к первомуинформационному входу третьего коммутатора, второй информационный вход 45 которого подключен к выходу модульного вычитателя, а выход является выходом младшего ч, -ичного разряда результата арифметического устройства,первый и второй управляющие входы 50 первого и второго коммутаторов соотвественно объединены, подключены к соответственно к первому и второму входам элемента ИЛИ и являются входами операций умножение" и "Сложение" арифметического устройства, выход элемента ИЛИ подключен к первому управляющему входу третьего комму 55 таторы, элемент ИЛИ, второй и третий модульные сумматоры, причем первые выходы первого и второго квадраторовподключены соответственно к первому и второму входам второго модульного сумматора, выход которого является выходомстаршего -ичного разряда результата ( - модуль) арифметического устройства, вход переноса второго модульного сумматора подключен к выходу переноса третьего модульного сумматора и является выходом переноса арифмети-З 0 ческого устройства, первые информационные входы первого и второго коммутаторов подключены соответственно к входам первого и второго операндов арифметического устройства, вторые 35 информационные входы первого и второго коммутаторов подключены соот ветственно к вторьи выходам первого и второго квадраторов, выходы первогои второго коммутаторов подключены 40 соответственно к первому и второму татора, второй управляющий вход которого является входом операции Дополнение " арифметического устройства,При этом второй модульный сумматор содержит две группы по л сумматоров по основаниям системы остаточныхклассов, группу из ь коммутаторови элемент НЕ, причем соответствующиевходы 1 - х (= 1,2. . . и ) сумматоров первой и второй групп попарнообьединены и являются соответственнопервыми и вторыми входами второгомодульного сумматора, выходы ) -хсумматоров первой и второй группподключены соответственно к первыми вторым информационным входам -хкоммутаторов В группы, выходы которых являются выходом второго модульного сумматора, первые и вторыеуправляющие входы коммутаторов группы соответственно объединены и подключены соответственно к выходу элемента НЕ и входу переноса второго модульного сумматора, к которому подключен вход элемента НЕ,Кроме того, третий модульный сумматор содержит группу из ь сумматоров, по основаниям системы остаточных классов, дополнительный сумматор по первому основанию системы остаточных классов, коммутатор, блок хранения констант нулевизации, сумматор нулевизации, два элемента ИЛИ, причем первые и вторые входы сумматоров группы являются соответственно первым и вторым входами третьего модульного сумматора, первый и второй входы дополнительного сумматора по первому основанию системы остаточных классов подключены к соответствующим входам первого сумматора группы, выход дополнительного сумматора подключен к пер,вому информационному входу коммутатора, второй информационный вход которого объединен с первым входом сумматора нулевизации и подключен к, выходу первого сумматора группы, вьг ходы коммутатора и В-х ( В = 2 р) сумматоров группы являются выходом третьего модульного сумматора, входы блока хранения констант нулевизации подключены соответственно к выходам В-х сумматоров группы, выход блока хранения констант нулевизации подключен к второму входу сумматора нулевизации, группа 1 -х с = О, Р 1-1 Р -2;, р /2+1) выходов которого подключена к соответ 1120325По одному из управляющих входов на коммутаторы 5,6 или 9 подается сигнал, соответствующий выполняемой устройством операции: "Умножение", "Сложение" или "Дополнение". Затем 5 исходные числа А и В в виде двоичных кодов вычетов пооснованиям СОК поступают на входы первого модульного сумматора 1 и модульного вычитателя 2, которые формируют их сумму и разность 10 соответственно.При выполнении операции "Дополнение" (-) результат. вычитания с модульного вычитателя 2 поступает на второй информационный вход третьего 15 коммутатора 9, который открыт по второму управляющему входу, а с выхода свыкается код дополнения 8 . При этом выход второго модульного сумматора 7 и выход переноса третьего мо дульного сумматора 8 не опрашиваются.При выполненииоперации ."Сложение" (+) по вторым управляющим входам открыты второй 5 и третий 6 коммутаторы и по первому управляющему 25 входу через элемент ИЛИ 10 открыт третий коммутатор 9. Операнды через первые информационные входы первого 5 и второго 6 коммутаторов поступают на вход третьего модульного суммато ра 8, с выхода которого результат поступает на первый информационный вход третьего коммутатора 9, с выхода которого снимается результат сложения. С выхода переноса третьего модульногоЗ 5 сумматора 8 снимается сигнал переноса. Выход второго модульного сумматора 7 не опрашивается.При выполнении операции "Умножение (х) по первьщ управляющим вхо-. 40 дам открыты первый 5 и второй 6 коммутаторы и через элементы ИЛИ 10 по первому управляющему входу открыт третий коммутатор 9. Операнды, поступившие на входы первого модульного сум матора 1 и модульного вычитателя 2 в виде С = А + В и В = А - В, поступают на входы соответственно первого 3 ивторого 4 квадраторов, на выходе которых результаты появляются в виде величин С, С , д и д . Величины Си с 31 ф ОО3 поступают на второй модульный сум 1матор 7, величины С 0 и д через перовый 5 и второй 6 коммутаторы - навходы третьего модульного сумматора 8, формирующего младший с, -ичныйразряд произведения с весом с, который, пройдя третий коммутатор 9,появляется на выходе последнего. Одновременно третий сумматор 8 формирует сигнал переноса, который поступает на выход переноса устройства ина выход переноса второго модульногосумматора 7. Если П = О, то на выходчерез коммутаторы 13 поступает результат суммирования С и Й с сумматоров 11. Если П = 1, то на выходчерез коммутаторы 13 поступает результат С+ Л 1 + 1 с выходов сумматоров 12. Результат на выходе второгомодульного сумматора 7 представляет.собой старший с 1,-ичный разряд произведения. При выполнении операции"Умножение выход переноса третьегомодульного сумматора 8 не опрашивается,Предложенное арифметическое устройство по модулю может быть использовано и просто как арифметическое устройство в системе остаточных классов, если при выполнении всех трех операций опрашивать только выход третьего коммутатора 9.Таким образом, предложенное арифметическое устройство по модулю по сравнению с известным, выполняющим только одну модульную операцию умножения, выполняет сложение и вычитание в системе остаточных классов, сложение и умножение с,-ичных цифр, вычисляет дополнительный код второго операнда, т.е, выполняет вместо одной шесть различных операций.ев Составитель А,КлюРедактор И,Николайчук Техред М.Надь Корректор М.Демчик к л ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная 7743/36 ВНИИПИ Го по дела 133035, МТираж 698 дарственного коиите изобретений и откры ква, Ж, Раушская ПодписноеСССРийаб., д4/5