Устройство для сложения по модулю три

 

Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и может быть использовано для построения средств аппаратурного контроля и цифровых устройств, работающих в системе остаточных классов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет реализации в устройстве операции умножения с накоплением. Устройство для умножения с накоплением работает следующим образом. На входы устройства поступают старший a₂ и младший b₁ разряды операнда A=2a₂+a₁ , старший b₂ и младший b₁ разряды операнда B=2b₂+b₁ , старший c₂ и младший c₁ разряды операнда C=2C₂+c₁ , где a₁,b₁,c₁,a₂,b₂,c₂∈{0,1} и A,B,C{0,1,2}. На выходах устройства формируется двухразрядный код результата S=2s₂+s₁ операции умножения двух чисел A и B с последующим сложением по модулю три с числом C, т.е. S = A B + C (mod 3). 1 ил., 1 табл.

Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и может быть использовано для построения средств аппаратурного контроля и цифровых устройств, работающих в системе остаточных классов.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет реализации в устройстве операции умножения с накоплением.

На чертеже представлена схема устройства для умножения с накоплением по модулю три.

Устройство содержит четыре элемента И 1-4, мажоритарный элемент с порогом три 5, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6 и 7, входы младших разрядов 8,9 и 10 соответственно первого, второго и третьего операндов, входы старших разрядов 11, 12 и 13 соответственно первого, второго и третьего операндов, выходы младшего 14 и старшего 15 разрядов результата.

Устройство для умножения с накоплением по модулю три работает следующим образом.

На входы 8 и 11 устройства поступают соответственно младший а₁ и старший а₂ разряды первого операнда А=2а₂+а₁, на входы 9 и 12 устройства поступают соответственно младший b₁ и старший b₂ разряды второго операнда В= 2b₂+b₁, на входы 10 и 13 устройства поступают соответственно младший с₁ и старший c₂ разряды третьего операнда С=2с₂+с₁, где а₁,b₁,с_1, а₂,b₂,с₂ ∈ { 0,1} и А,B,C ∈ {0,1,2}.

На выходах 14 и 15 формируется двухразрядный двоичный код результата S= 2S₂+S₁ операции умножения операндов А и В с последующим сложением по модулю три с операндом С, где S₁, S₂ ∈ {0,1} и S ∈ {0,1,2}. Причем на выходе 14 реализуется младший разряд S₁, а на выходе 15 - старший разряд S₂ результата S=АВ+С (mod3).

Работа заявляемого устройства для сложения с накоплением по модулю три описывается следующими соотношениями: S₁= М₄¹(G, Н,Q,с₁) и S₂=М₄¹(Р,R,Q,с₂), где G=а₁,b₁, Н=а₂b₂, Р=а₁,b₂, R= а₂,b₁, Q(a₁, b₁, c₁, a₂, b₂, c₂) = M¹₄(x₁, x₂, x₃, x₄) = x₁, x₂, x₃, x₄ ∈ {0,1}.

В таблице приведены значения реализуемых заявляемым устройством функций S₁,S₂, зависящих от переменных а₁,b₁,с₁,а₂,b₂,с₂.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ ПО МОДУЛЮ ТРИ, содержащее первый и второй элементы И, первые входы которых соединены соответственно с входами младшего и старшего разрядов первого операнда устройства, входы младшего и старшего разрядов второго операнда которого соединены соответственно с вторыми входами первого и второго элементов И, отличающееся тем, что в него введены третий и четвертый элементы И, мажоритарный элемент с порогом три и два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы которых соединены соответственно с выходами младшего и старшего разрядов результата устройства, входы младшего и старшего разрядов первого операнда которого соединены соответственно с первыми входами третьего и четвертого элементов И и первым и вторым входами мажоритарного элемента с порогом три, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с входами младшего и старшего разрядов второго операнда устройства и вторыми входами третьего и четвертого элементов И, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и второй входы первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с выходами первого и второго элементов И, входы младшего и старшего разрядов третьего операнда устройства соединены соответственно с пятым и шестым входами мажоритарного элемента с порогом три и третьими входами первого и второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, четвертые входы которых соединены с выходом мажоритарного элемента с порогом три.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3