Устройство для сложения и вычитания чисел по модулю @

 

Изобретение относится к области автоматики, вычислительной техники и может быть использовано в системах и устройствах, функционирующих в системе остаточных классов. Целью изобретения является повывение быстродействия устройства. Цель достигается за счет введения в устройство двух коммутаторов, двух групп элементов И, шифратора и двух элементов ИЛИ, Это дает возможность уменьшить число сдвигов в кольцевом регистре при выполнении операций, что уменьшает время выполнения операции. 2 ил.,2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦ4АЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) сю 4 С 06 Р 7/72

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ПНРЦТИЯМ

IlPH ГКНТ СССР (21) 4254593/24-24 (22) 02.06.87 (46) 15.01.89. Вюл. № 2 (72) О.Н.Фоменко, В.А.Краснобаев, В.А.Каревский и В.М.Панков (53) 681.325;5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1107122, кл . С 06 F 7/72, 1983 °

Авторское свидетельство СССР № 1257643, кл . С 06 F 7/72, 1984 ° (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНЙЯ И ВЫЧИ-

ТАНИЯ ЧИСЕЛ ПО МОДУЛЮ m (57) Изобретение относится к области автоматики, вычислительной техники и мовет быть использовано в системах и устройствах, функционирующих в системе остаточных классов. Целью изобретения является повывение быстродей ствия устройства. Цель достигается за счет введения в устройство двух коммутаторов, двух групп злементов И, шифратора и двух злемеитов ИЛИ. Это дает возможность уменьшить число сдвигов в кольцевом регистре при выполнении операций, что уменьпыет время выполнения операции. 2 ил.,2 табл.

1451690

Изобретение относится к автомати-. ке и вычислительной технике и может быть использовано в системах и устройствах, функционирующих в системе остаточных классон.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства.

На чЕртеже представлена структур.ная .схема устройства для сложения 1ð и вычитания чисел по модулю m.

Устройство содержит информацион" ные входы 1 и 2, входные регистры 3" и 4, дешифратор 5, группы элементов

И 6 и 7, элемент ИЛИ 8, выходной ре- 15 гистр 9, выход 10, кольцевой регистр . 11, вход 12 запуска, генератор 13 импульсов, элементы И 14-17, суммирующий счетчик 18, схему 19 сравнения, приемный регистр 20, шифратор 20

21, группу 22 элементов ИЛИ, коммутаторы 23 и 24, дешифратор 25, группы элементов И 26 и 27, управляющие . входы 28 и 29 сложения и вычитания, а также элементы ИЛИ 30 и 31. 25

Коммутаторы 23 и 24 представляют собой набор элементов И, узлам которых присвоены значения количества сдвигов содержимого регистра 11 с учетом направления сдвига. Элементы

И, которым присвоено одинаковое числовое значение, объединяются общей выхопной шиной. В общем случае каж" дый коммутатор содержит две группь| ио m входов в каждой, группу из m выходов, а также два управляющих вы- 35 хода, соответствующих сдвигу кольцевого регис!гра влево ("+") и вправо (н-"), К этим выходам подключены выходы элементов И, которым присвоены знаки направления сдвига "+" и "-". 40

Устройство работает следующим образом.

Первый А и второй В операнды заносятся по входам 1 и2 в соответствующие первый 3 и второй 4 входные регистры, .45 с выходов которых операнды поступают на соответствующие дешифраторы 5 и 25.

С выхода дешифратора 5 значение операнда А в унитарном коде посту" 50 пает на первый вход соответствующе" го элемента И 6 и на вход первых групп входов коммутаторов 23 и 24.

С выхода дешифратора 25 значение .операнда В в унитарном коде поступа- . ет на соответствующий вход вторых групп входов коммутаторов 23 и 24.

При выполнении операции модульного сложения присутствует сигнал на входе 28, а при выполнении модульного вычитания - сигнал на входе 29.

В этом случае выходной сигнал одного из коммутаторов 23 и 24, соответствующий количеству сдвигов регистра

11, в унитарном коде через соответствующий элемент H 26 или элемент И 27 и соответствующий элемент .ИЛИ группы 22 поступает на вход шифратора

21, с выхода которого числовое значение необходимого количества сдвигов в .двоичном коде заносится в регистр 20. В зависимости от направления сдвига содержимого регистра 1! (в зависимости от знака) на одном из управляющих выходов коммутатора

23 или 24 сигнал, соответствующий признаку положительного (отрицатель.ного) сдвига через элекент ИЛИ 31 (32) открывает элемент И 16 (17), Сигнал на входе 12 запускает генератор 13, выходные импульсы которого через открытый элемент И 14 поступают на один из открытых элементов

И 16 и 17, сдвигая содержимое регистра 11 в нужном направлении на величину содержимого регистра 20, а через открытый элемент И 15 поступает на вход счетчика 18, При совпадении со» держимого регистра 20 и счетчика 18 схема 19 сравнения выдает сигнал равенства, который закрывает элементы И 14 и 15 H открывает соответствующую пару элементов H 6 и 7. В этом случае выходной сигнал дешифратора 5 через открытый элемент И 6 определяет разряд регистра 11, с выхода которого результат операции через открытый элемент И 7 и элемент ИЛИ 8 поступает на вход регистра 9.

Рассмотрим примеры конкретного выполнения операции для ш=З ° В этом случае содержимое первого коммутатора 23 (для операции сложения) и второго коммутатора 24 (для операции вычитания) представлено соответственно табл.1 и 2.

Таблица 1

0 1 2

0 0 0 0

Ч2

1 +3 +1 +2

2 "3 -1 -3

Таблица2

0 1

0 0 0 0

-3 -1 -3

1451690 тый первый элемент И 7 и элемент

ИЛИ 8 поступает на вход выходного регистра 9.

В известном устройстве необходимо произвести сдвиг содержимого регистра 11 на три двоичных разряда, а не на один, как в предлагаемом.

2 +3 +1 +2

Исходное содержимое кольцевого регистра представляется в виде

Пример 1. Пусть необходимо определить результат операции модульного сложения для А В=01, В регистр 3 заносится операнд А

=01 а в регистр 4 †. операнд В 01.

Сигнал с первого выхода дешифратора

5 поступает на первый вход первого (В=01) элемента И 6 и на первые входы первой группы входов коммутаторов 23 и 24. Сигнал с первого выхода дешифратора 25 поступает на первые входы второй группы входов коммутаторов 23 и 24. Так как присутствует сигнал на входе 28,то сигнал с первого выхода (см. табл.1) коммутатора 23 .через открытый первый элемент И 26 и через . соответствующий элемент ИЛИ группы

22 поступает на первый вход шифрато,ра 21, с выхода которого значение 01 поступает в регистр 20. Так как в табл.1 единица сопровождается знаком "+", то сигнал с управляющего выходы положительного направления коммутатора 23 через элемент ИЛИ 31 открывает элемент И 16, Сигнал на входе 12 запускает генератор 13, с выхода которого импульсы поступают через открытый элемент И 14 и откры" тый элемент И 16 на вход сдвига влево регистра 11, а через открытый элемент И 15 — на вход счетчика 18, Так как в регистре 20 содержится операнд 01, то после записи в счетчик значения 01 (т.е. после поступления первого импульса) схема 19 сравнения выдает сигнал равенства, который закрывает элементы И 14 и. 15 и открывает первые элементы И 6 и 7.

В регистре 11 фиксируется следунщая информационная структура

Š— — — -Л

В этом случае значение 010 первого разряда регистра 11 через откры10

Таким образом, введение двух коммутаторов, двух групп элементов И, шифратора и двух элементов ИЛИ позволяет оптимизировать число сдвигов кольцевого регистра, что приводит к повышению быстродействия устройства.

Формула изобретения

Устройство для сложения и вычитания .чисел по модулю m, содержащее первый и второй входные регистра, выходной регистр, первый и второй дешифраторы, первую и вторую группы

25 элементов И, первый элемент ИЛИ,коль" цевой регистр, четыре элемента И, генератор импульсов, приемный ре .;г-. гистр, схему сравнения, суммирующий счетчик, группу элементов ИЛИ, причем входы первого и второго входных регистров соединены соответственно с первьи и вторым информационными входамп устройства, выход первого входного регистра подключен к входу

35 первого дешифратора, выходы которого подключены к первым входам соответствующих элементов И первой группы, выходы которых подключены к первым входам соответствующих элементов И, 40 второй группы, выходы которых соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого .соединен с входом выходного регистра, выход выходного регистра является

45 выходом устройства, вторые входы элементов И второй группы подключены к соответствующим выходам кольцевого регистра, управляющий вход генератора импульсов соединен с входом за50 пуска устройства, выход генератора импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И подключен к первым входам третьего и четвертого

55 элементов И, выходы которых соединены соответственно с входами сдвига влево и вправо кольцевого регистра, выход второго элемента И подключен к входу суммирующего счетчика, выход

Корректор С.Черни

Заказ 7081/47 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

5 14516 которого подключен к первому входу схемы сравнения, к второму входу которой подключен выход приемного регистра, выход схемы сравнения подключен к вторым входам первого и второго элементов И, к вторым входам элементов И второй группы и к третьим входам элементов И третьей группы, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, введены первый и второй коммутаторы, шифратор, третья и четвертая группы элементов И, второй и. третий,.элементы ИЛИ, причем выходы первого дешифратора подключены к первым группам входов первого и второго комму-.. таторов, выходы второго входного регистра подключены к входу второго дешифратора, выходы которого подклю- чены к вторым группам входов первого и второго коммутаторов, информационные выходы которых подключены к пврСоставитель А.Степанов

РедактоР А.ОгаР ТехРед А.Кравчук г

90 6 вым входам элементов И соответствен" но третьей и четвертой групп, вторые входы которых соединены соответственно с управляющими входами сложения вычитания устройства, выходы элементов И третьей и четвертой групп соединены соответственно с первыми и вторыми входами элементов ИЛИ группы, выходы которых соединены с входами шифратора, выход которого подключен к входу приемного регистра, первые управляющие выходы первого и второго коммутаторов соединены с первыми входами соответственно второго и третьего элементов ИЛИ, вторые управляющие выходы первого и второго коммутаторов подключены к вторым входам соответственно второго и третьего элементов ИЛИ, выходы второго и третьего элементов ИЛИ соединены с вторыми входами соответственно третьего.и четвертого элементов И.