Устройство для вычисления позиционной характеристики непозиционного кода

 

Изобретение относится к вычислительной технике. Его использование в системах обработки информации,-г представленной в непозиционных кодах, позволяет повысить точность вычисления позиционной характеристики. Устройство содержит блоки 2 преобразования по модулю, вычитатели 3, перемножители 4, блок 5 памяти и регистры 6,7. Введение коммутаторов 1, преобразователя 8 кодов и мультиплексора 9 обеспечивает более подробное вычисление позиционной характеристики . 1 ил., 2 табл. /SHт (Л 00 1C 4; О5 if

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (дц 4 H 03 M 7/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

)U/n

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4033279/24-24 (22) 06..03.86 . .(46) 15,07.87. Бюл. Р 26 (72) С, Н. Хлевной (53) 681.325(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 898418, кл. Н 03 М 7/18, 1980.

Авторское свидетельство CCCP

У 968802, кл. Н 03 М 7/18, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 605209, кл. Н 03 М 7/18, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЧИСЛЕНИЯ ПОЗИЦИОННОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕПОЗИЦИОННОГО КОДА (57) Изобретение относится к вычислительной технике. его использование в системах обработки информации, -г представленной в непозиционных ко- . дах, позволяет повысить точность вычисления позиционной характеристики.

Устройство содержит блоки 2 преобразования по модулю, вычитатели 3, перемножители 4, блок 5 памяти и регистры 6,7. Введение коммутаторов

1, преобразователя 8 кодов и мультиплексора 9 обеспечивает более подробное вычисление позиционной характеристики. I ил., 2 табл.

1324116

Х хд В1 -rP (5)

Р), ««,(l xI+ )

1

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть испольЗовано в системах обработки информации, представленной в непозиционных кодах. 5

Цель изобретения — повьппение точности устройства.

В йепоэиционном коде (модулярный код, система остаточных классов) число Х представлено остатками от деле- 10 ния (наименьшими положительными вычетами ) числа Х на основания кода, которые должны удовлетворять условию взаимной попарной простоты, т.е. („.,р )-1 (i -1, З 6 ) °

Для обеспечения воэможности определить, в какой части диапазона 1.1Р

9) 20 где Р„ = П р. 9 находится число Х, )й1 вычисляют позиционную характеристику вида

Tfr++11(1X1 )1+

«п(1X1 ) - — — - — - -, (4)

P„

) г

Для вычисления й, (1 Х1 ) подставляют (2) в первое выраженйе (4), В; m,Р m;P .„

TRK как в (5) Р рп пр; 9 р;

Рп целое число, -П = P — целое чисВ)1 1 ло и, учитывая (3), а — — — — целое

)() р число, можно (5) переписать в виде

)1

Jl О Х1„) х; I2„„-r Р„„. (6)

)=1

Так как О Т(„(1Х1 Р ) < Р„,, то справедливо

Х )+

X<((Xl ) = (— „— -), (e2,n), 29

Пр; (1) где В1 — базисные числа, для каждого из которых справедливо

В; - — 1(modр,. ). (3)

Справедливость (3) достигается вы- 45 бором m, при этом 1- m- -aр, r — I ранг числа, при котором

2 9е х; В ех(шо(1 Р„) .

t1

° Позиционную характеристику „(1X1+ ) 50 вычисляют последовательно как

+ « х

1 „(1Xl )

Р()

+ Г ъ(1Х1Р ) т (1х1 ) = — -; — - Р„(о

9 п-1

+ Ti ã + 2 (1 Х 1 Р )1 ) 1

Т (11 ) )1 2 р,-+ „

Ф

i=r где P+) - целая часть.

Для различных целей требуется различный диапазон позиционной характе. ристики, При изменении r изменяется и диапазон позиционной характеристн" ки. Очевидно, что диапазон 0 позициt1 онной характеристики равен D П Р г

ie:1

Известно, что число Х в позиционной системе счисления может быть представлено как

Х - X. х,.В,.-rP„, )=2

x»„» Ti„(IХ1+ )(шоа Р„,) 1- 2

Ь или в другой форме

В +

ii„(1Х1, ) -, x; p, . (>) () Р(-

Так как Р„», имеет вэаимопростые делители р 9 у 9... 9р„„, следовательно, процедура вычисления (7) может быть распараллелена, т.е, 1(„(1Х l + ) возможно представить в неh позиционном коде по основаниям о

Р,... 9 Р„1 ОСтатками 7", «(9 ..., И"-1 г) 1 (1 1 i; Х1t)„+X() ()29) !Р и„= Ix

° э ° . е ° ° ° ° e ° Ф ° ° °

Учитывая свойства )) (i19ï)9 (8) можно переписать в виде

m P +

-1 «! i+ Ш1

t) 1

)(=1х 2) +х я 1 = х--P +x — ——

P 1"Г.

1 Jh

I 1 = x. -- P -х— ш; 1 х. — -п=-"-— ,+ ш;Р,Р

i )2, ° ь

1 1+

"ь ; (9)

m,;P 2- 1)s т,к. — — "— — — - 1(mod f<),. следова1 тельно, (9) принимает вид

132413 6 4

1+

l(» -!х 1" )1

11, 1Ф 1(х -)х ()-21

))13 1 < 3

М вЂ” (х х ) Т(= (х -х )

Ю 5 Jÿ и на третьем шаге— (7((= f7), — Pt(3 l(: ()3= ($- I((ф)g)213ного кода имеет вид

) ((= (х, -х„) —, ().=),п-l). (10

Р А

Применив (10) к (4), íà (n-r+ ) )-.м шаге получим совокупность остатков

gj, )),...,)(по основаниям р, р ..., p, которые и определяют поэи) 1 циониую характеристику 7((I Xlp„) в непозиционном коде. Так как диапазон

Ф (. ))) значительно меньше диапазона

4. ! (), то преобразовать совокуп ность остатков Т!, Ti,..., 7 не представляет труда. Очевино, что минимальное значение г=3.

Пример. р,=2,р=3, р

5, р = 7, р3 = !1. P„= 2310 r=3, П = р„у = 6. Йа первом шаге вычисляют .

= (х -х ) — 1 ((х "(z(/ )() ((х -х ) — ((х -(z (.2L .

) (("

НЯ ° ОснОВ Яник и 3 I(5 /! П на ВтОрОм

3 3 шаге вычисляют

Зная Т к Т(можно вычислить

) 3(Х 1 р ), например, воспольэовав)) шись (2):

1(()X )< ) =1н" + 4 и

Пусть х =1, х =2, х =-1, х =4, х =9. Тогда на первом шаге ii =0, 1, Ti> = 2, )(3=4; на втором—

)(= О, Т = 0, ((3 = 4; на третьем—

5 Т(" = О, 7 = 1. И окончательно

И (f X If, )=4 ° т е. 4узр у с (i> ((ХЫр )(5p3))+g<, илк 1540 4 ((3()Xg ) <1925,а так. как Х=1901, то поэкциойная харак-, f0 теристика вьгчислена верно. (5 р, р )), или 1540 < 7(3(tX I< ) < (1925, а так как Х = 1901, то позиционная характеристика вычислена верно.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для вычисления позиционной характеристики непозиционного кода.

Устройство содержит коммутаторы

1, блоки 2 преобразования по модулю, вычитатели 3, перемножители 4, блок

5 памяти, первый 6 и второй 7 регистры, преобразователь 8 кодов и мультиплексор 9. На чертеже обозначены

25 информационные входы 10, первые ll, второй — четвертый 12-14 управляющие входы, выходы 15 ус ройства, а также выходы 16 второго регистра 7.

На входы 10 подаются коды остат3О ков х,, х„,...,х, числа Х.

Коммутаторы l служат для переклю" чения одной из двух групп своих вхороВ разрядностью 1 log> g„fs наибольшее по величине основание (в общем случае таким основанием может быть любое основание). Если на входе

12 присутствует уровень логического нуля, то на выходах коммутаторов 1 присутствуют коды, соответствующие

40 кодам остатков на входах 10, а если на входе 12 присутствует уровень логической единицы, то значения кодов на выходах коммутаторов 1 соответствуют кодам на выходе мультиплек" сора 9 и на выходах 16 соответственно.

Блок 2 преобразования по модулю может представлять собой комбинационное устройство, которое преобразу50. ет значение кода на входе в код остаткй по модулю );, например р. =5, тогда соответствие входного и выход5 13241

Вычислитель 3 является вычислителем по модулю р. и может быть реали1 эован любым известным образом например комбинационным. На его выходах образуется разность между числом, код которого сформирован на выходах коммутатора 1, и числом, код которого сформирован на выходах блока 2 преобразования по модулю, Перемножитель 4 осуществляет пере- 10 множение чисел по модулю р. и может быть выполнен любым известным образом, например комбинационным.

В блоке 5 хранится (n-l)(n-r+1) констант, причем в зависимости от кода на входах 11 на выходах блока

5 одновременно формируется п-1 констант.

В табл, 1 приведена зависимость формируемых блоком 5 констант от кода на входах 11 (который является адТаблица 1

1 Т I

2 0

Коды на выходах блока 5

1 1 1 I

Код на входах 121 2 7 п- i

1 +

Рп- Гг

f s-1 Г

1 + ... 0 р4 1 1 1 " 12

° ., 0

0 и-r

45 В исходном состоянии на входы 10 подаются коды х„, х ...,, х„ остатков числа Х. На входах 11 присутствует код числа «О", который является адресом к строке, состоящей из и-1

1п f Гп

Ha:âõoä 12 подается уровень "0". Содержимое регистров б,7 безразлично.

55 Через коммутатор l.i на суммирующие входы вычитателя З,i поступает значение кода остатка х,. Код остатка xh через коммутатор 1.п поступает

Преобразователь 8 кодов формирует из r-1 остатков, соответствующих числу !1 .(l l p ) позиционный код этого

h числа. Преобразователь 8 может быть выполнен как в виде асинхронного комбинационного устройства, так и н виде автомата с памятью.

Устройство для вычисления позиционной характеристики работает следующим образом.

Рассмотрим работу устройства для случая, когда блоки 1-5, 8,9 представляют собой комбинационные устройства, 16 6 ресом к строке„ в которой записаны и-1 констант) дпя примера, рассмотренного вьппе.

Код на Коды на выходах блока 5

В табл. 2 приведена зависимость формируемых блоком 5 констант от кода на входах 11 для общего случая.

Таблица 2

+ ) +. ° е

Р11 1 Р, О.

) +

Р„1 РП-2

На входе 12 появляется уровень

"1", под действием которого коммутаторы 1 переключатся и остаются в этом состоянии до конпа преобразования.

По окончании переходных процессов в блоках 1-4, 9 на выходах блока 4.i (i=1 n-2) сформирован код Jl,,„„ ..,,1;, я

ЗНаЧЕНИЯ йh1t И,, 9 ° ° ° 9 П И, Э

О под воздействием импульса на вхо» де 13 заносятся в первый регистр 6.

Р- Р

На, этом второй шаг преобразования заканчивается, н в первом регистре

6 хранятся остатки позиционной харак- . .1(1Х Р ) ° ь

7 13241 на вход блока 2.i преобразования, который преобразует его по модулю р.

1 и подает на вычитающие входы вычитателя 3-, на выходах которого образуется значение 5

) х;- х„ + %+

Эта величина перемножается в бло1 11 ке 4. на константу —, которая рn 10 хранится в первой строке блока 5. По окончании переходных процессов в перемножителях 4 на вход 13 поступает импульс, под действием которого в первый регистр 6 заносится содержимое f5 перемножителей 4, На этом первый шаг преобразования заканчивается. В регистр 6 по окончании первого шага занесены коды Н„, 7,..., Tl „ остати ° . ков позиционной характеристики „(fx I+ ). ь

Во втором шаге преобразования на вход 14 подается импульс, под действием которого во второй регистр 7

25 записывается содержимое первого регистра 6, т.е. на выходах 16.1-16.п-l появляются коды значений М „, 7„ „„,, ..., 7 " соответственно, На входах 11 появляется код числа

"1.", под действием которого код на выходе мультиплексора 9 соответствут П-1 ет коду на выходах 16.n-l, т.е. „

На выходах блока 5 формируется вторая строка констант 35

16

Последующие шаги преобразованияаналогичны второму шагу.

На (и-г+1)-м шаге преобразования

2 у -1 получаются остатки 0„, Г„,..., 7 „ которые определяют позиционную характеристику )i (/ХI ). л

По окончании переходных процессов в преобразователе 8 на выходах 15 сформировано значение и„ (!Х в по- и зиционном коде. На этом устройство вычисление позиционной характеристики заканчивает, I

Пб сравнению с устройством-прото" типом данное устройство позволяет вычислять более точную позиционную характеристику.

Для работоспособности устройствапрототипа необходимо основания упорядочить как р„(р 2 ... („ . Для предлагаемого устройства такое упорядочение не имеет значения. Но для сравнения с прототипом упорядочим основ щя как Г ) p2 ° ° )1„ (B про тотипе, как и в предлагаемом устройстве, основания одни и те же, а изменена только их нумерация, чтобы не изменять вышеприведенный алгоритм).

Выберем минимальное значение г=3, при котором вычисленная позиционная характеристика М (I Хl+ ) имеет миР нимальный. диапазон и представлена двумя остатками 7 и Н по модулям р и р сооооттввееттссттввеенннно©, Следова1 тельно, диапазон позиционной характеристики Tl> (} Х !р ) равен

1 lg но так как 91 g в предлагаемом устройстве равно p„ 1 в известном уст-. ройстве, то диапазон вычисленной позиционной характеристики в предлагаемом устройстве минимум в Р„ 1 раэ точнее, чем в прототипе.

Пусть, например, р =3, р 5, р,=7, р, =11, р =13."

Для известного устройства диапазон позиционной характеристики ранен I.I 1Ú1 для предлагаемого, в соответствии с алгоритмом и функциональной схемой, значения диалазонов позиционных характеристик, которые могут вычислены, при том же упорядочивании оснований: 11 ° 13 1 11 13 7 11 1Ъ

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с известным позФормула изобретения

Составитель О. Ревинский

Техред Л.Олийнык Корректор И, Муска

Редактор Л. Веселовская

Подписное

Заказ 2973/57 Тираж 901

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгороп, ул. Проектная, 49 1 3241 воляет более точно вычислять позиционные характеристики.

Устройство для вычисления позиционной характеристики непоэиционного кода, содержащее регистры, и-1 блоков преобразования по модулю (n— число оснований непозиционного кода), 10 выходы каждого из которых соединены с первыми входами одноименного вычитателя, выходы которого подключены к первым входам 6дноименного перемножителя, блок памяти, и-1 выходов кото- 15 рого соединены с вторыми входами одноименных перемножителей, одноименные входы блоков преобразования по модулю объединены, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью ловы- 20 шения точнЬсти устройства, в него введены преобразователь кодов, мультиплексор и и коммутаторов, выходы первого — (n-1)-го коммутаторов соединены с вторыми входами одноименных 25 вычитателей, выходы перемножителей подключены к соответствующим информационным входам первого регистра, r выходов которого соединены с соответ- . ствующими входами преобразователя 30

16 10 кодов, (r — ранг числа, представленного непоэиционным кодом, r=2, п-1), все выходы первого регистра соединены с одноименными информационными вхо" дами второго регистра, и- 1 выходов которого подключены к первым информационным входам одноименных коммутаторов, и-r выходов второго регистра подключены к соответствующим информационным входам мультиплексора, выходы которого соединены с первыми информационными входами n-ro коммутатора, выходы которого подключены к соответственно объединенным входам блоков преобразования по модулю, вторые информационные входы коммутаторов являются соответствующими информационными входами устройства, управляющие входы мультиплексора и блока памяти соответственно объединены и являются первыми управляющими входами устройства, управляющие входы всех коммутаторов объединены и являются управляющим входом устройства, управляющие входы первого и второго регистров являются соответственно третьим и четвертым управляющими входами устройства, выходы преобразователя кодов являются выходами устройства,