Устройство для определения ранга числа

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАНГА ЧИСЛА, содержащее два сумматора , узел анализа, узел формирования переноса, сумматор ранга, причем выходы суммы первого и второго сумматоров соединены соответственно с первым и вторым входами узла формирования переноса, выход переноса первого сумматора соединен с первым входом сумматора ранга, выходы суммы и переноса которого являются выходами ранга устройсттш, отличающееся тем, что, с целью снижения аппаратурных затрат, оно содержит четыре шифратора, элемент И, при чем входы устройства соединены с входами шифраторов, выходы первого и второго шифраторов соединены с соответствуюиими входами первого сумматора , выход переноса которого соединен с его входом переноса, выходы третьего и четвертого шифраторов соединены соответственно с первым и вторым входами второго сумматора, первым и вторым входами узла анализа , третий вход которого соединен с выходом переноса второго сумматора, вход переноса которого соединен с входом переноса сумматора ранга и первым выходом узла анализа, второй выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом узла формирования переноса, выход элемента И соединен с вторым входом сумматора ранга. 2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что узел анализа содержит три элемента И и элемент ИЛИ, причем первый и второй входы узла анализа соединены с инверсными входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с первыми и вторыми О 00 4 00. входами элемента ИЛИ и третьего элемента И, инверсные выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами узла анализа, третий вход которого соединен с третьим входом элемента ИЛИ.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

O% (11) зш С 06 F 5/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

А0 ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3517228/18-24 (22) 07.12.82 (46) 15.08.84. Бюл. 11 30 (72) В.Л. Кабанов (53) 681.33(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 898418, кл. С 06 F 5/02, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

К - 365701, кл. G 06 F 5/02, 1976 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО,ПЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАНГА ЧИСЛА, содержащее два сумматора, узел анализа, узел формирования перенося, сумматор ранга, причем выходы суммы первого и второго сумматоров соединены соОтветственно с первым и вторым входами узла формирования переноса, выход переноса первого сумматора соединен с первым входом сумматора ранга, выходы суммы и переноса которого являются выходами ранга устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения аппаратурных затрат, оно содержит четыре шифратора, элемент И, при чем входы устройства соединены с входами шифраторов, выходы первого и второго шифраторов с.оединены с соответствующими входами первого сумматора, выход переноса которого соединен с его входом переноса, выходы третьего и четвертого шифраторов соединены соответственно с первым и вторым входами второго сумматора, первым и вторым входами узла анализа, третий вход которого соединен с выходом переноса второго сумматора, вход переноса которого соединен с входом переноса сумматора ранга и первым выходом узла анализа, второй выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом узла формирования переноса, выход элемента И соединен с вторым входом сумматора ранга.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что узел анализа содержит три элемента И и элемент ИЛИ, причем первый и второй входы узла анализа соединены с инверсными входами первого и второго элементов И, выходы которых соединены соответственно с первыми и вторыми входами элемента ИЛИ и третьего элемента И, инверсные выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами узла анализа, третий вход которого соединен с третьим .входом элемента ИЛИ. т 108435

1)эобрс тс ние OTHàñHòñÿ к области вычислительной техники и может бь«ть испапьза«лна «вычислительных маши— нях, работающих с с истемай счисления в остатачньгх классах. 5

Известно устройство вычисления ранга числя системы оста-очных класcoIl, содержащее модупьнь)". сумматор, блок сравнения, три блока умножения на ко!)стлнту и счеч «ик l.

Недостатком данного устройства я 7J»i(Tcs невысокое быстродействие, что связано с выбросом паспедîhÿòåïf> ного алгоритма вычисления ранга.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является vcr ройство д.)я Определения ранга числя, содержащее входной регистр, выходы котарага ((.Од))нены с входами блока хрВ неflHB ханс I ан Г вьгхаднОИ cp IM ITop > выход каторатo соединен с вхоплми Bbl ходнага репlic Тр» и узлом анализа сов 1(>рж!)мого старших разрядов рс зультлтл, сумм»топ ранга числа, блок ппаич- .

«!.!х cу?!!!атаров, входы которого саеди1IEflf f с пер«сй группой «ыхода«блока

Х)> clif C ПИЯ !CO IIC Л НТ, ll Даl) ОЛ НИТЕТIЬНЫЙ д)«о!! «Н),пl суllMатаp «хoJII катарага

CO(:ËИНР1ff>I (. f3 ГOPОЙ Г)ЭУППай ВЫХОДOB .)0 блока хрл)!Р))ия K(71fc TB)IT выхадь! допапнитепьнагс д зоичного сумматора соединены с входами бпс.кл cvMM»òñ ðoâ, «ыхады )IE репосс>В сумматоров блока и допал!!итс).!«ногo двоичнога сумматора саед f«e)ff c Входами сумматора ранга .)5 чисхтл д)> уг))Р Вь!хадь! бп01(л пОспРДО)зл

Тсп f>H () С а()ДI)нc. )I I«I>!х ДI30) I ров сс единены с входами «ыхаднага

C>>)MMB f OP;3 И и(РЕЗ 7 ЗЕ>Т ПРРРНОСЛ C

> ) /10 входами с у"!мл тора ря нгл числа

11сэдас 1 BTXOM даннОГО "còpOÉÑTÂB являются:) н» iитсJII.)lb)a" . л)п!аратурные затраты л реализацию блока хранения констант и организацию сумм)!равяния )э в разрядности дпл f»заня.

Цель изабретP!Illÿ — с НТ)жение аппаря тур llых зл трат ., 13!я даст!)же)«!тя пост» Вп()"!аи цели ус !1)0111 (тт! 0 J7, 1я (>f !puff(1 IB 1«НЯ p(f )f I л чис ла, содержап ее дна сумматора, узел

50 анл 71!3», )> 3Р:1 !1)0pMHpO«»ff!)я пе)эенасл > сумматор р л и г», причем Rhix0;If>) суммы

П C P «О 1 (I! )3 Т O ") (7 Г O С >J >i МЛ Т 0 Р О 11 (. 0 Р Д !i пены соотг>етствс нна с пс.р«ым и вторым входам), 1«л (t)opMHpuf)affwrif пс ренос л. вьгхад пар(нас:л Ifc рг«ога сумматора сае— дипел с и(pi3f Di Входам сумматора ранг», f3bIx()J(f.I (У IIII>f i перенос» к(тараго яв— ля)отся выходами ранга устройства, содержит четыре шифратора, элемент И, причем входы устройства соединены с входами шифраторов, выходы первого и второго шифраторов соединены с соответствующими входами первого сумматора, выход переноса которого соединен с ега входом переноса, выходы третьего и четвертого шифратаров сое. динены соответственно с первым и

«талым входами второго сумматора, первым и вторым Входами узла анализ», третий «хад которого соединен с

Выходам перепаса второго сумматора, вход перенося которого соединен с

Входом переноса сумматора ранга и перьым Выходам узла лнлпиза, второй

Выход которого соединен с первым входам элемента И, второй вход которого сосдпне с выходом узла фар:>ирования переноса, выход элемента И соединен с вторым входом сумматора ранга.

Уэеп анализа соде)эжит три элеменЗ тл И и элемент ИЛИ, причем первый и второй Входы узла анализа соединены с ин«ерсными Входами первого и второго ..)лементов И, )«ыхады катарьгх соединены

C O O Ò В Е Т C T H (."". I f 110 С 11(> P B bIMH 11 B TO Pb)MH

11xадлми элемента ИЛИ и третьего элемент» И, ин«ер(.)н)с Выходы катарьгх

Я !ЗЗIЯ)0ТСЯ СООТ>3(7 CTT 0«)IO ПРРВЫМ И

«) «рым гзьтхс)длмг! Узпя B)IB«II3», третий вход которого саеди fell с трс тьим

«ха;там .>пемента ИПИ, IIB «артеже приp,oä(ffB схема устрс>йст)зл дия апредепе )ия ранга числа, У(.трайствс Д:)я «Вредепения ранга

>и!с I(с.одер>кпт шифраторы (1, сумматоры 7, )), y30JI B!«Bлиза 7 > узел формирагзлн!!)«Нсре!«Осл 8, элемент И 9, сумматор 10 ра:«гл. У.)еп анализа садерж!)т элс lc«ты И 11 — 13, элемент ИЛИ 14.

Устрайс.т«0 дпя определения ранга чиcJ!B оперирует с остатками 0С. па оспа)зл!«Н)0 Р, имеюшс !у разрядность тп> кодированными гру:шай из ттт паслсдава. тазl ьlil>!х )эл Зря;10 гз э:«Рм(«та д«Опч НОГО б л 3 и (. л, I ) M C !01! I (> D 0 «H J f

0 — ) (Н вЂ”,- )

",, Я -!

> (1?

> г 1()",«. ) ) !!() (P ) )(. — функции Эй>)ер(3 для (эсна)злния P ..

1 .Ог!)! ()(ò»тки нормированы умнаже— н:! ff fi(1 вас.а« ) 1() фуffh IIHI0 ) =I). >Ü, ...Ь»>, та «p(«упьтлте д)1 ичн(>га суммнра«а— ния када» к4. ) «рл.«pi)if)fnc + f P) k .)» НРР,!c:.!;«bill РЯ,PIIJ!)Io(ги ОГР» «yeтсЯ кад ранга HHc»B.

1108435

5 7 ° 9 13 таблице.

P = 5

Десятичное значение

Р = 7

Р=9

P = 13 остатка

011001

110011 переноса в разряд q(P)k/2 при нуле40 вых остатках означает наличие переноса в разряд P(P)k. 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 g(P)k.

Шифраторы, используемые в устройст. ве для определения ранга числа, комбинационные и выполнены в соответствии со следующими таблицами для осно5О ваний 7,9,5, 13

ВО В1 В2 ВЗ В4 В5

Первый шифратор 1 а0 а1 а2 а3 а1 а2

ВО В1 В2 ВЗ В4

В5

Второй шифратор 2 а0 а1 а2 а3 а1(а0+а2+а3) а2(а0+а1+аЗ) Коды R() цикличны в разрядности ф(Р). Для совокупности оснований

101101

011011

001001

За счет определенной группировки оснований сложение базисов для определения переноса в разряд (Р)!с можно вести в разрядности g(P)k/2, Если произведение оснований, по которым ведется суммирование, не имеет числа два среди своих первообразных корней, то наличие переноса в разряд ф(Р)М2 означает и наличие переноса в разряд g(P)k. Если произведение оснований имеет число два среди своих первообразных корней, то отсутствие

1!!000

110001

100011

010101

000111 коды. R() представлены в

110110001001

101100010011

1001 1 1011000

1000100! 1101

01100010011!

00111011000!

0001001 1 101!

1108435

ВО В1 В2 BÇ В4 В5

Третий шифратор 3— аО а1 а2 аЗ аО а1

Четвертый шифратор 4

ВО В1 В2 ВЗ

В4 аО а1 а2 а3 аЗа2аО+аЗа2аО+аЗа2аО+а2а1аО+аЗа2а1аО аЗа1аО+

+ аЗа1аО + аЗа1аО + аЗа2аО + аЗа2а1аО где aO — a3 — входы; ВΠ— B5 — выходы шифраторов.

Узел переноса реализует распространение переноса при сложении двух чисел, является стандартным.

Устройство для определения ранга числа работает следующим образом.

Нормированные коды остатков посту- пают на соответствующие шифраторы

1-4, где производится их доопределение до разрядности Р(P)k/2. С выхода шифраторов коды поступают на сумматоры 5 и б и узел 7 анализа.

Слагаемые сумматоров подобраны так, что произведение оснований, которым принадлежат коды слагаемых, было равно 2 ((Р К/2 — 1 для первого сумматора и 2 (Р)к./2 +1 для второго сумматора. При таком подборе оснований коррекция суммы первого сумматора осуществляется непосредственной связью между выходом переноса разряда ((P)k/2-1 и входом переноса в ну40 левой разряд, для коррекции второго сумматора необходим анализ слагаемых

1 на нулевое значение кода. Укаэанный анализ осуществляется узлом 7 анализа, если ни один из кодов слагаемых не является нулевым, то отсутствие

45 переноса в разряд (Р)Е/2 вызывает коррекцию суммы за счет выдачи сигнала переноса в нулевой разряд второго сумматора.

Результаты суммирования двоичных базисов, нуждающиеся в коррекции, не могут быть равны двоичному числу, содержащему только единичные значения разрядов, поэтому наличие обратной связи эа счет цепи коррекции не приводит к нарушению устойчивой работы двоичных сумматоров.

С выходом двоичных сумматоров результаты суммирования поступают на узел 8, вырабатывающий сигнал в том случае, если сумма кодов на его входах больше или равна 2f(PJV -1, на входы сумматора 10 ранга поступают значения с выхода переноса первого 5 сумматора, узла 7 анализа и узла 8, при наличии сигнала на втором выходе узла 7 анализа через элемент 9 И.

Результат суммирования представляет собой ранг числа.

Ранг числа для рассматриваемого случая остатков кодируемых четырьмя разрядами а3, а2, а1, а0 нормиро ванных базисов по основаниям 5,7,9,13 не 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 вве денных четырех шифраторов.

ВНИИПИ Заказ 5865/34 Тираж 699 Подписное

Филиап ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4