Устройство для определения позиционных характеристик непозиционного кода

 

Изобретение относится к вычислительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет работы устройства в избыточной системе остаточных классов с числами, представленными в прямом и дополнительном кодах - достигается введением сумматора по модулю, осуществляющему сдвиг полярности путем прибавления перед выполнением операции необходимой константы, и коммутатора, который ее пропускает. В устройстве также вычисляется ранг числа, определяются десятичное представление заданного непозиционного кода и знак. 3 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных системах, использующих непозиционные коды, а также в технике связи при передаче информации кодами СОК.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет работы устройства в избыточной системе остаточных классов с числами, представленными в прямом и дополнительном кодах.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - отображение динамического диапазона областей для положительных чисел при четных и нечетных Р; на фиг. 3 - отображение динамического диапазона областей для отрицательных чисел.

Устройство (фиг. 1) содержит входы 1₁-1_n остатков числа устройства, входные регистры 2₁-2_n, сумматор 3 по модулю, коммутатор 4, первый вход 5 константы устройства, вход 6 режима работы устройства, выход 7 позиционного кода числа устройства, второй вход 8 константы устройства, блок 9 преобразования кода в системе остаточных классов в полиадический код, блок 10 определения ранга числа, 11 - выход блока определения ранга числа, блок 12 определения знака числа, первый 13 и второй 14 выходы знака числа устройства, блока 15₁-15_k умножения на константу, сумматор 16.

Входные регистры 2₁-2_n предназначены для хранения остатков числа.

Сумматор 3 по модулю предназначен для осуществления сдвига полярности путем прибавления перед выполнением операции необходимой константы.

Коммутатор 4 предназначен для пропуска константы С = 0 (в случае работы с прямым кодом числа; сигнал на входе 6 равен нулю), либо констант C = при нечетном Р и C = при четном Р (в случае работы с дополнительным кодом числа сигнал на входе 6 равен единице).

Предлагаемое устройство осуществляет определение позиционных характеристик следующим образом.

Ранг числа А определяется в соответствии с выражением σ_a= ++ ... ++, в котором α₁...α_n остатки от деления числа А на основания Р₁...Р_nсоответственно (n - количество оснований).

β_i= B_iR i = 1,2,..., n-1 β_n= P_n-RmodP_n, где R = P₁P₂...P_n B_i= и m_i удовлетворяет условию 1(modP_i) - константы, определяемые выбором системы оснований.

Определение знака и нахождение десятичного представления производятся следующим образом.

Любое число в полиадической системе можно представить в виде А = а₀ + а₂Р₁ + а₃Р₁Р₂ + а_nP₁P₂...P_n где Р₁ и Р₂ - основания системы; а_i - коэффициенты (i = 1,...,n).

Для того, чтобы определить знак числа в системе остаточных классов, необходимо решить задачу о принадлежности числа той или иной половине диапазона [0; R), к первой [0, R/2) или к второй [R/2, R].

Эта задача решается путем сравнения данного представления с представлением [R/2] и в данном устройстве осуществляется комбинационной схемой, построение которой определяется значениями оснований Р₁...Р_n. Реализация блока 9 в совокупности с блоком 12 приведена в а.с. N 705443, кл. Н 03 М 7/18, 1979.

Применение полиадической системы для определения знака позволяет упростить операцию сравнения с [R/2], а также более простым путем получить десятичное представление числа А. Оно образуется как сумма произведений коэффициентов А на соответствующие основания.

Избыточные СОК обладают свойствами, которые можно использовать для контроля ошибок и устранения отказов цифровых процессов. Избыточная СОК имеет в общем случае К рабочих и r контрольных оснований. В предлагаемом устройстве r = 1 и в качестве контрольного взято последнее n-е основание. Для обеспечения единственности разложения все основания должны быть взаимно простыми. В избыточной СОК число А представляется К + r остаточными цифрами.

Для кодировки отрицательных чисел используется дополнительный код, при этом AO;-α_i= A i = 1, ... , k+r A-;O-α_i= P_i-Ai = 1, ... , k+r
Остаточные цифры α₁,α₂,...,α_k являются неизбыточными цифрами, a α_k+1,.. .,α_k+r - избыточными. Весь диапазон разбивается на смежные области, определяемые неизбыточными и избыточными основаниями. Область [0,R] называется рабочим диапазоном, а область [P,R] представляет собой полный диапазон. При кодировании дополнительным кодом отрицательная часть динамического диапазона находится у верхнего предела полного диапазона. Положительные числа отображаются на области [0;P/2] при четных Р и [0;(P-1)/2] при нечетных Р. Как видно из фиг. 2, динамический диапазон, состоящий из положительных и отрицательных частей, разбивается на области, расположенные в рабочем и полном диапазоне. Это обстоятельство затрудняет обнаружение и исправление ошибок, так как ошибки обнаруживаются тем, что число попадает в недопустимую область полного диапазона. Вследствие того, что отрицательные числа появляются в верхней части недопустимой области полного диапазона, результатом операции обнаружения ошибок, реализуемой условием А > Р, будет отнесение всех отрицательных чисел к ошибочным, что не соответствует действительности в силу разнесения динамического диапазона.

Для определения этого необходимо провести сдвиг отрицательной области путем вращения остаточного кольца в положение, указанное на фиг. 3, в результате чего динамический диапазон будет однозначно отображаться на области рабочего диапазона.

Показанное на фиг. 3 вращение называется сдвигом полярности. Его можно осуществить путем прибавления перед выполнением операции определения ошибок константы C = при нечетных Р и при четных к каждому A∈ [0;R].

Устройство работает следующим образом.

Число А поступает по шинам 1₁-1_n на входы регистров 2₁-2_n. Через коммутатор в зависимости от рода работы подаются константы. С выхода сумматора 3 сигнал подается в блок 10 определения ранга числа, реализация которого приведена в а.с. N 1125619, кл. К 03 М 7/18, 1984, и в блок 9 преобразования кодов, с выхода которого сигнал подается на вход блока 12 определения знака числа. Сигнал на выходе 13 соответствует положительному числу, на выходе 14 - отрицательному. В блоках 15₁-15k умножения и сумматоре 16 реализуется перевод в позиционную систему для К неизбыточных оснований.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЗИЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НЕПОЗИЦИОННОГО КОДА, содержащее n входных регистров (n - число оснований системы остаточных классов), и K блоков умножения на константу (K - число рабочих оснований), причем входы остатков числа устройства соединены с входами соответствующих регистров, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет работы устройства в избыточной системе остаточных классов с числами, представленными в прямом и дополнительном кодах, в него введены сумматор по модулю, коммутатор, блок преобразования кода в системе остаточных классов в полиадический код, блок определения ранга числа, блок определения знака числа и сумматор, выход которого соединен с выходом позиционного кода числа устройства, первый и второй входы констант которого соединены соответственно с первым и вторым информационными входами коммутатора, выход которого соединен с входами первого слагаемого сумматора по модулю, входы второго слагаемого которого соединены с выходами соответствующих входных регистров, а выходы - с соответствующими входами блока преобразования кода в системе остаточных классов в полиадический код и блока определения ранга числа, выход которого соединен с выходом ранга числа устройства, первый и второй выходы знака числа которого соединены соответственно с первым и вторым выходами блока определения знака числа, входы которого соединены с соответствующими выходами блока преобразования кода в системе остаточных классов в полиадический код и входами соответствующих блоков умножения на константу, выходы которых соединены с входами сумматора, вход режима работы устройства соединен с управляющим входом коммутатора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3