Устройство для контроля по модулю умножения комплексных чисел

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для. построения арифметических блоков повьшенной надежности . Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения контроля умножения сопряженных комплексных чисел. Устройство содержит пять узлов . свертки по модулю т, три.узла вычитания по модулю .га, два узла сложения по модулю т, два узла умножения , у.зел сравнения и регистр. При умножении сопряженных комплексных чисел порядок произведения равен удвоенному порядку одного из сомножителей, а мантисса рав-. на сумме квадратов мантисс дёйствительной и мнимой части одного из сомножителей. Это свойство умножения и используется для контроля. КонтрольньпЧ код числа определяется как сумма по модулю m порядка и мантисс действительной и мнимой части комплексного числа. В устройство вводится мантисса действительной составляющей одного из сомножителей и с помощью второго узла сверТки по модулю п и второго узла умножения вычисляется квадрат свертки мантиссы по модулют.С помощью первого узла J свертки по модулю т, на вход которого . поступает кодпорядка множимого,двух; узлов вычитания по модулю rt и первого узла умножения происходит вычисление квадрата свертки мантиссы мнимой части числа по модулю га., На первом узле сложения по модулю га происходит сложение квадратов мантисс и удвоенного порядка множимого. С помощью четвертого и пятого узлов свертки по модулю m и второго узла сложения по модулю m происходит числение контрольной суммы отбрасываемых разрядов произведения. На третьем узле вычитания формируется . контрольный код произведения. Который сравнивается узлом сравнения с контрольным кодом, полученным путем свертки произведения третьим узлом свертки. При несравнении на выходе устройства формируется сигнал неисправности . 1 ил. W ю 00 СП 4ib СО

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ1НЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

1Ю 4 06 Р » 08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

По ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А STOPCH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3944317/24-24 (2?) 16.08.85 (46) 23.01.87. Бюл. № 3 (71) Одесский политехнический институт (72) Е.Л. Полин; А.В. Дрозд

О.Н. Паулин, Г.В. Сотов и А.В.Дрозд (53) 681 ° 3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 595737, кл. Г 06 Г 11/08, 1975.

Авторское свидетельство СССР №- 1177814, кл. G 06 Г 11/08, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПО МОДУЛИ УМНОЖЕНИЯ КОМПЛЕКСНЫХ ЧИСЕЛ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и может быть ис-: пользовано для построения арифметических блоков повьппенной надежности. Целью изобретения является расширение функциональных воэможностей за счет обеспечения контроля умножения сопряженных комплексных чисел.

Устройство содержит пять узлов свертки по модули m, три узла вычитания по модули m два узла сложения по модулю m два узла умно жения, узел сравнения и регистр.

При умножении сопряженных комплексных чисел порядок произведения равен удвоенному порядку одного из сомножителей, а мантисса равна сумме квадратов мантисс действи- тельной и мнимой части одного из

„„SU„„1285479 А1 сомножителей. Это свойство умноже ния и используется для контроля.

Контрольный код числа определяется как сумма по модулю тп порядка и мантисс действительной и мнимой части комплексного числа. В устройство вводится мантисса действительной составляющей одного из сомножителей и с помощью второго узла свертки по модулю m и второго узла умножения вычисляется квадрат свертки мантиссы по модулют. С помощью первого узла

: свертки помодулю m íàâõîä которого поступает кодпорядка множимого,двух;

I узлов вычитания по модулю в и первого узла умножения происходит вычисление квадрата свертки мантиссы мнимой части числа по модулю m. На первом узле сложения по модули m происходит сложение квадратов мантисс и удвоенного порядка множимого. С помощью четвертого и пятого узлов свертки по модулю m и второго узла сложения по модулю m происходит вычисление контрольной суммы отбрасываемых разрядов произведения. На третьем узле вычитания формируется контрольный код произведения, который сравнивается узлом сравнения с контрольным кодом, полученным путем свертки произведения третьим узлом свертки. При несравнении на выходе устройства формируется сигнал неисправности. 1 ил.

1285479

А = 2 (о,+ )« ), где а, о, и ос2 — соответственно порядок мантиссы действительной и мни- 40 мой составляющих комплексного числа

А.

Контрольный код КА сформирован по формуле

45 (Кс+ К ) шоо т, à mod m; (К, + К„ ) mod m;

« mod m;

« mod m;

2 — 1;

2,3,..., где Кц

К„

К, к„, К

50 причем числа (порядок, мантисса), сворачиваемые по модулю m, удовлетворяют следующему требованию: представлены в обратном коде с разрядностью кратной 1 или дополнены до указанной

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения арифметических блоков поньппенной надежности.

Цель изобретения — расширение, функциональных возможностей эа счет обеспечения контроля умножения сопряженных комплексных чисел.

На чертеже приведена функциональная схема устройства. 10

Устройство содержит регистр 1, первый и второй узлы 2 и 3 свертки по модулю m, первый узел 4 вычитания по модулю m третий узел 5 свертки по модулю m, второй узел 6 вычитания по модулю m четвертый узел 7 свертки по модулю m узлы 8 и 9 умножения, .пятый узел 10 свертки по модулю m, узлы 11 и 12 сложения по модулю m, третий узел 13 вычита- 20 ния по модулю m, узел 14 сравнения, вход 15 результата устройства, вход 16 порядка множимого устройства, вход 17 контрольного кода множимого устройства, вход 18 мантиссы множимого, входы .19 и 20 отбрасываемых . разрядов-первого и второго произведений устройства, выход 21 устройства.

Устройство для контроля по модулю умножения комплексных чисел работа- 30 ет следующим образом.

В начальный момент времени на вход 17 контрольного кода множимого устройства поступает контрольный код КА комплексного числа: 35 разрядности знаконымн разрядами слева от старших разрядов °

На вход первого узла 2 свертки по модулю m поступает порядок комплексного числа А, удолетворФющий укаэанному требованию. Узел 2 формирует контрольный код порядка числа А, поступающий на вход вычитаемого первого узла 4 вычитания по модулю и. На вход уменьшаемого узла 4 поступает контрольный код КА с выхода регистра 1. Узел 4 определяет контрольный код К мантисс составляющих комплексного числа A:.

К, = (КА — К ) mod m.

На вход второго узла 3 свертки по модулю m поступает мантисса мнимой составляющей комплексного числа

А, удовлетворяющая указанному требованию. Узел 3 формирует контрольный код К« мантиссы мнимой состав2 ляющей комплексного числа А, поступающий на вход вычитаемого второго узла 6 вычитания по модулю ш. На вход уменьшаемого узла 6 поступает контрольный код К с выхода первого узла 4 вычитания по модулю тп.

Узел 6 определяет контрольный код

К« мантиссы действительной состав1 ляющей комплексного числа А:

К«2 (Ка К«,) mmod ш

Коды К« и К, снимаемые соответ«2 ственно с выходов второго узла 6 вычитания по модулю m и второго узла

3 свертки по модулю m поступают на входы соответственно первого 8 и вто-, второго 9 узлов умножения. Узлы 8 и

9 выполняют функцию возведения в квадрат поступающих на их входы контрольных кодов.

Результаты возведения в квадрат К, и К„, снимаемые с выходов первого 8 и второго 9 узлов умножения, а также сдвинутый циклически на один разряд контрольный код порядка Кд, снимаемый с выхода первого узла 2 свертки по модулю m поступают на входы первого узла 11 сло- . жения по модулю m. Узел 11 определяет контрольный код КВ:

КВ = (К + К + 2Кц) mod m, 2 являющийся результатом умножения В комплексного числа А на сопряженное

A = 2 (оС,— j ) 12854

15!

КВ = (Кь + Кр, ) .mod ш.

Код КВ подается на второй вход узла 14 сравнения, который сравнивает его с кодом КВ по модулю m и вырабатывает сигнал контроля, поступающий на..выход 21 устройства.

Сигнал. контроля, вырабатываемый при несовпадении сравниваемых коддв, свидетельствует о неправильном функционировании контролируемого устройства для вычисления произведения комплексно-сопряженных чисел или предлагаемого контролируемого устройства.

45 без учета отбрасываемых при умножении разрядов. !

Действительно для В = А А В

t)

У Ф

= 2 (3, (где Ь и Р> соответственно порядок и мантисса действительной 5 составляющей комплексного числа В) имеет место

Ь 2а, (3, = g +!!, из чего без учета отбрасываемых при .умножении разрядов следует

К = 2К

Kð (К, +Ы,) шод щ;

КВ = (К +К ) mod m.

Отбрасываемые при умножении разряды учитываются использованием узлов 7 10,. 12 и 13.

На входы четвертого 7 и пятого

10 узлов свертки по модулю m посту- 20 лают отбрасываемые части произведений о(, с!., и О!. .о!. соответственно, а с выходов узлов 7 и 10 снимаются их контрольные коды. Эти коды складываются на втором узле 12 сло- 25 жения по модулю m, с выхода которого полученная поправка на отбрасывание разрядов поступает на вход вычитаемого третьего узла 13 вычитания по модулю m. На вход уменьшаемого 30 узла 13 подается код КВ с выхода первого узла 11 сложения по модулю

m. Узел 11 окончательно определяет контрольный код КВ результата умножения В.

Контрольный код КВ поступает на первый вход узла 14 сравнения. На вход третьего узла 5 свертки по модулю m поступает результат умножения В,.порядок которого удовлетво- 40 ряет указанному выше требованию. При этом формируется контрольньф код КВ результата умножения В:

79 4

Формула изобретения

Устройство для контроля по модулю умножения комплексных чисел, содержащее четыре узла свертки по модулю m, два узла сложения по модулю m, три узла вычитания по модулю m, регистр, узел сравнения, причем инфдрмационный вход регистра является входом

Контрольного кода множимого устройства,выход регистрасоединен свходом уменьшаемого первогоузла вычитания по модулю m,âõoäûïåðâîãî,âòoðoãî и третьего узлов свертки по модулю m являются соответственно входами порядка множимого, мантиссы множимого и результата устройства, выходы первого и второго узлов свертки по модулюш соединены с входами вычитаемого первого и второго узлов вычитания по модулю m, выход третьего узла свертки по модулю m соединен с первым входом узла сравнения, выход которого является выходом устройства, выход первого узла сложения по модулю m соединен с входом уменьшаемого третьего узла вычитания но модулю

m, выход. которого соединен с вторым входом узла сравнения, вход четвертого узла свертки по модулю m является входом отбрасываемых разрядов первого произведения устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения . контроля умножения сопряженных комплексных чисел, в устройство введены пятый узел свертки по модулю m и два узла умножения, причем выход первого узла вычитания по модулю m соединен с входом уменьшаемого второго узла вычитания по модулю m выход которого соединен с первым и вторым информационными входами первого узла, умножения, выход которого соединен с первым информационным входом первого узла сложения по модулю m выход второго узла свертки по модулю m соединен с первым и вторым информационными входами второго узла умножения, выход которого соединен с вторым информационным входом первого узла сложения по модулю й, вход пятого узла свертки по модулю m является входом отбрасываемых разрядов второго произведения устройства, выходы четвертого и пятого узлов свертки по модулю m соединены соответственно с первым и

1285479

Составитель В. Гречнев

Редактор Е. Папп Техред А.Кравчук Корректор M. Пожо

Заказ 7526/51 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4, вторым входами второго узла сложения по модулю ш, выход которого соединен с входом вычитаемого третьего узла вычитания по модулю m, старший разряд выхода первого узла свертки по модулю m соединен с младшим разрядом третьего информационного входа первого узла сложения по модулю m, каждый i-й разряд из остальных разрядов выхода первого узла свертки по модулю m ñîåäèíåí с (i+1)-м разрядом третьего информационного входа первого узла сложения по модулю m.