Устройство для вычисления позиционных характеристик модулярного кода

 

Изобретение предназначено для создания устройств обработки информации , использующих представления чисел в виде вычетов в системе остаточных классов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения преобразования числа , представленного вычетами, в позиционную форму. Устройство содержит (п+1) блоков 1 умножения на константу , (п+1) шифраторов 3, первый и второй сумматоры 4, 5 и модульный сумматор 2, состояпщй из блоков 11 суммирования , в каждый из которых входят двоичньй сумматор, дешифратор, шифратор и элемент ИЛИ. Введение шифраторов 3 и сумматоров 4, 5 позволило получить ранг числа, представленного в системе остаточных классов по произвольному числу оснований, а также позиционное представление числа. 2 з.п.ф-лы, 2 ил. (О (Л 4 СО

СО(ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (sg 4 Н 03 М 7/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3810)59/24-24 (22) 05.11.84 (46) 15.07.86. Бюл. 1(26 (72) С, Н. Хлевной и К. М. Сагдеев (S3) 681,325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР В 554536, кл. G 06 F 5/02, 1974.

Авторское свидетельство СССР

У 898418, кл. G 06 F 5/02, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОЗИЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МОДУЛЯРНОГО

КОДА (57) Изобретение предназначено для создания устройств обработки информации, использующих представления чисел в виде вычетов в системе остаточных классов. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения преобразования числа, представленного вычетами, в позиционную форму. Устройство содержит (n+1) блоков 1 умножения на константу, (n+I) шифраторов 3, первый и второй- сумматоры 4, 5 и модульный сумматор 2, состоящий из блоков 11 суммирования, в каждый из которых входят двоичный сумматор, дешифратор, шифратор и элемент ИЛИ. Введение шифраторов 3 и сумматоров 4, 5 позволило получить ранг числа, представленного в системе остаточных классов по произвольному числу оснований, а также позиционное представление числа. 2 ф

s.ï.ô-лы, 2 ил.

1244797

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть примене-. но в устройствах обработки информа 1ии, использующих представление чисел н системе остаточных классов (модулярные коды).

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения преобразования числа иэ системы остаточных классов с произвольным числом и оснований в позиционную систему счисления.

На фиг. 1,представлена функцио- . нальная схема устройства; на фиг. 2блок-схема модульного сумматора. 15

Устройство для вычисления позиционных характеристик модулярного кода содержит (и+1) блоков 1 умножения на константу, модульный сумматор 2, (и+1) шифраторов 3, первый и второй 20 сумматоры 4, 5. Входные шины 6 подключены к входам соответствующих и шифраторов 3 и и блоков 1 умножения на константу, Выходы последних соединены с соответствующими входами мо-дульного сумматора, первые выходы которого являются первой выходной шиной 7 устройства и подключены к входам (n+1 )-ого блока 1 умножения на константу. Вторые выходы 8 модульного сумматора 2 соединены с входами (n+1)-ого шифратора 3, выходы которого и выходы и шифраторов 3 подключены к соответствующим входам первого сумматора 4, выходы которого являются второй выходной шиной 9 устройства.

Выходы (n+1 )-.ого блока 1 умножения . на константу и и-я входная шина соединены с соответствующими входами второго сумматора 5, выходы которого 40 являются. третьей выходной шиной 10 устройства.

Первая 7, вторая 8 и третья 10 выходные шины устройства являются шинами соответственно номера интер- 45 вала, ранга и позиционного представления. Входные шины 6 — шины подачи вычетов в,,..., Ф„ в унитарном коде, В основе функционирования устройства лежат следующие соотношения. щ

Любое число 111 натурального ряда, представленное в системе вычетов как

Б = { g g» g„), может быть выражено в позиционной системе как

Б=Р; — ",. + (1)

1 где p — о нования системы вычетов

1, п, n - число оснований. Обозначим через (л (2) целую часть, представляющую собой номер интервала, в котором расположено число 0, где 1; — интервал.

В то же время число 11 может быть получено, как и

И --.Е К В; — гр

;„-11И (3) (4) так как ; является делителем чисел

В4, РИ1 В;,. то справедливо

1 — — - м, + - - К +...+ †р(, +

В -1 111 рн

+- — 4„- г —" или

11 (5) где В .= — R ..= = p

В, В. 1

В1 Р. Л;

4 1

При этом (5) будет иметь вид

R< = R „+...+В, n (mod p„„) (6) коэффициенты Вв; для выбранной системы оснований являются постоянными.

Для того„ чтобы они были наименьшими в надо осуществлять деление на старшее основание Р„, т.е. получим

Окончательно, позиционное представление величины числа 111

g=(gyf R g;hP„„iP„„) „ „ : (8) где В; — ортонормированные векторы системы вычетов;

r - ранг числа, N диапазон представления чисел. подставив (3 ) в (2 ), получим

Продолжение табл

1244797 еличина на выходе

)R. Кз )зО код

Величина на вход 33 код

7, тогда оичный озицион ный нита

HbIH

Познцион ный

00110 .

6, B = 120, 05 15

11000

01100

)8, отсюда

N

$72 ооооо

00000I1l

00001

Для нашего примера

00011

00001110

00010)01

110010)1

11111

Таблица 1

Величина на вхо код

Величина на выходе

Позици ный

Унит ный воичный озицио ный

О )0000 О

10000

О О

10010

О О

01000

01000 18

Например, пусть имеем систему оснований

Р 2, I3 =„3, )3,= 5, P =П I3 = 210.

i 1

Ортогональные базисы системы

В = 105 В = 70 В = )2

1 3 3 3

Вычисляем коэффициенты Ra,, R, = — =)0,R, 70 126

В? 7 В3 7

17 P = = 317, 120-1 210

7 е 7 и йзо О" )зе +)18 ) +

4 130

4 pOЗО.Возьмем N = (132ð2ð3 ), .тогда ()5+20+6+2)) = ) 62 »= 2 — номер интервала.

1N = 2+7+3=17.

Ранг числа определяем как

30 30 30 30 — = О+ О+ 1 + 1 + 2 = 4

62

В силу того, что вычеты подаются

I в унитарном коде, блоки 1 умножения на константу можно выполнить в виде набора элементов ИЛИ. Для рассмотренного примера Cp< = (2,3,3,771 третий, например, блок 1 строится в соответствии с табл. 1.

00100 6

00010 24

4 00001 12

I5

Наибольшее число элементов ИЛИ в блоке 1 равно n)log й„ ("(и+1 )-ый блок 5 умножения на константу осущест-3, вляет умножение своей входной величи7

20 ны R на величину модуля p„ и представляет собой набор элементов И и

KI13. Дия оснований p, = 2,3,3,7! он синтезируется в соответствии с табл. табл. л 2.

Таблица 2

Шифратор 3 представляет собой набор элементов ИЛИ. Число элементов

Н !

2s, О1

ИЛИ равно К = J log макс ти3 ? г„„

Для системы оснований.Р7= 2,3р5,7 третий, например, шифратор синтези"! руется в соответствии с табл. 3.

Таблица 3

0 !

0 1

1,0

5 1244797 б

Продолжение табл.3. Двоичный сумматор 12 представляет собой известный функциональный элеФ мент, состоящий из j 1ор I R . К< 1р, f

Р; М

00100 ,одноразрядных сумматоров.

Выходы двоичного сумматора 12 под00010 ключены к входам дешифратора 13, представляющего собой набор элементов И, к

00001 число которых равно 2, где К <

= ) log R„,(. Дешифратор 13 осущест!

0, вляет йреобразование двоичного кода ауммы в унитарный, его выходы подключены к входам шифратора, пред..ставляет набор элементов ИЛИ и для системы оснований !2 3 5 7„ стро-, ИЛИ, число которых равно К . Выходная итсЯ в соответствии с табл. 4. !5 величина ифратора 14 равна

Таблица 4

Вторые выходы 10 дульного суммато

ыход шифратора

00

000

01, 001

Î1

010

011

01

100

10! 01

110

Число элементов ИЛИ в (n+l )-ом блоке

3 равно ) lop; .(n-l ) (Первый 4 и второй 5 сумматоры обычные сумматоры, выполненные как комбинационные схемы.

Модульный сумматор 2 состоит (фиг. 2 ) из блоков 11 суммирования, 45 каждый из которых содержит двоичный сумматор 12, дешифратор 13, шифратор

14 и элемент 15 ИЛИ. Блоки 11 объединены в ярусы, причем выходы блоков

ll каждого яруса соединены с соот50 ветствующими входами блоков 11 сле-дующего яруса. Входы n/2 блоков 11 первого яруса являются входами мо-дульного сумматора 2, выходы блока

1l последнего яруса являются первыми выходами 7 модульного сумматора 2, а выходы всех элементов KIN 15 — его вторыми выходами 8.

Выходы дешифратора 13 подключены также к входам элемента ИЛИ 15, на которых может появится код, превышающий по величине Р„ к

Устройство для вычисления позиционных характеристик модулярного кода работает следующим образом.

Работа устройства начинается с момента поступления на шины б унитарных кодов Ф„- („. В блоках 1 умножения на константу осуществляется умножение вычетов <„ — М„на соответствующие коэффициенты 1 „ -Яь„ с приведением по модулю Р«, т.е. на выходе i-ro блока 1 появится код величины

И!„ !(,l „„, которая поступая на мо дульный сумматор 2, суммируется с величинами с выходов других блоков 1 умножения на константу. В результате . на выходе модульного сумматора 2 появится код величины

Fl

+ т.е. номер интервала, в котором находится на число N. В (и+1)-ом блоке умножения на константу происходит умножение 2„ на величину старшего модуля р„, а во втором сумматоре 5 к величине Б„(„ прибавляется код вычета, т.е. на выходах 10 второго

l= сумматора э будет код числа > в позиционной системе счисления.

Параллельно с определением позиционного представления числа и номера интервала Б происходит вычисление ранта числа г„ . По шинам 6 на

)244

797

j (20

7 входы шифраторов 3 поступают коды М„- Ы„. Шифраторы 3 по сигналу на вхо) Н ь(11 де К; определяют величину r. пп которая характеризует переполнение при умножении вычета a .; на коэффициент В в соответствующем блоке I умножения на константу.

Ъ . ° ! На вход (и+1 )-ого шифратора 3 поступает код величины переполнения ото всех (n-1 ) блокон 11 суммирования модульного сумматора 2. На выходе (и+1 )-ого шифратора 3 после окончания переходных процессов появится код величины 15 т.е. код ранга числа r . .Старшие раз" и ряды величин, снимаемых с шин 7 и IO определяют знак числа.

Формула изобретения

I. Устройство для вычисления позиционных характеристик модулярного ко- да, содержащее модульный сумматор, 30 первый, второй и третий блоки умножения на константу, входы которых являются соответствующими входными шинами .:устройства, а выходы подключены к со ответствующим входам модульного сум- ° З5 матора, первые выходы которого являют- ся первой выходной шиной устройства, о т л и .и а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения преобра- 40 зоваиия числа из системы остаточных классов с произвольным числом п оснований в .позиционную систему счисления, в него введены первый и второй сумматоры, (и-2 ) блока умножения íà 4> константу и (и+1 ) шифраторов, входы и шифраторов объединены с входами соответствующих блоков умножения на

8 константу, входы которых с четвертого по п-й являются соответствующими входными шинами устройства, а выходы подключены к соответствующим входам модульного сумматора, первые и вторые выходы которого соединены с входами соответственно (и+1 )-ro блока умножения на константу и (и+1 )-ro шифратора, выходы всех шифраторов подключены к соответствующим входам первого сумматора, выходы которого являются второй выходной шиной устройства, выходы (n+1 )-го блока умножения на константу и г;я входная шина подключены соответственно к первым и вторым входам второго сумматора, выходы которого являются третьей выходной шиной устройства.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что модульный сумматор выполнен из (n-I ) блоков суммирования, объединенных в ярусы, входы блоков суммирования первого яруса являются соответствующими входами модульного сумматора, выходы блоков суммирования каждого яруса, кроме последнего, подключены к соответствующим входам блоков суммирования последующего яруса, выходы блока суммирования последнего яруса являются первыми выходами модульного сумматора, дополнительные выходы всех блоков суммирования являются вторыми выходами модульного сумматора.

3. Устройство по и. 2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок суммирования содержит дешифратор, шифратор, элемент ИЛИ и двоичный сумматор, первые и вторые входы которого янляются соответствующими входами блока суммирования, выходы двоичного сумматора подключены к соответствующим входам дешифратора, выходы которого соединены с соответствующими нходами шифратора и элемента ИЛИ, выходы которых являются соответственно выходами и дополнительным . выходом блока суммирования.

1244797

/ n-s ï-Р

Составитель О. Ревинский

Редактор M. Товтин Техред Н.Бонкало Корректор Л. Патай Заказ 3927/58

Производственно-полиграфическое предприятие„ r. Ужгород, ул. Проектная, 4 б

k(f 881/

/"л "в /

Тираж 8)6 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская. наб,, д, 4/5