Устройство для округления числа в системе остаточных классов

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах округления чисел в системе остаточных классов. Техническим результатом является повышение быстродействия устройства. Устройство содержит входной регистр, две группы шифраторов, первую группу из n-1 сумматора, вторую группу из n сумматоров, группу сумматоров по модулю. 1 ил.

 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для выполнения операции округления в системе остаточных классов.

Известно устройство для округления числа в системе остаточных классов, содержащее регистры, блоки хранения констант, сумматоры, блоки вычисления неточных рангов, блок коррекции округления, соединенные соответствующими связями [1].

Недостатком этого устройства является невысокое быстродействие.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для округления числа в системе остаточных классов, содержащее входной регистр, первую и вторую группы из n-шифраторов (n - количество оснований системы остаточных классов), первый и второй накапливающий сумматоры, группу из n сумматоров по модулю Pi (Pi - основание системы остаточных классов, i=1, 2, ..., n), выходы которых являются выходами устройства, входы входного регистра являются информационными входами устройства, а выходы подключены к входам соответствующих шифраторов первой группы, входы шифраторов второй группы подключены к входам соответствующих шифраторов первой группы, первые входы сумматоров по модулю Pi подключены к входам соответствующих шифраторов первой группы, выходы шифраторов первой и второй группы подключены к соответствующим входам соответственно первого и второго накапливающих сумматоров, выход первого накапливающего сумматора подключен к первому входу n-го шифратора второй группы, вторые входы сумматоров по модулю Pi группы объединены и подключены к выходам второго накапливающего сумматора, управляющие входы j-ых шифраторов первой и второй групп объединены и являются соответственно j-ми управляющими входами устройства, вторые входы n-шифраторов первой и второй групп являются соответственно n-ым и (n+1)-ым управляющими входами устройства (j=1, 2, ..., n) [2].

Недостатком этого устройства является низкое быстродействие.

Задача предложенного изобретения - в повышении быстродействия при выполнении операции округления числа в системе остаточных классов.

Технический результат достигается тем, что для определения суммы значений с выходов групп шифраторов используется группа сумматоров и все значения с выходов группы шифраторов поступают на входы группы сумматоров одновременно.

Сущность устройства для округления числа в системе остаточных классов в том, что оно содержит входной регистр, первую и вторую группу из n шифраторов (n - количество оснований системы остаточных классов), первую и вторую группу n-1 сумматоров, группу из n сумматоров по модулю Pi (Pi - основание системы остаточных классов, i=1, 2, ..., n), выходы которых являются выходами устройства, входы входного регистра являются информационными входами устройства, а выходы входного регистра подключены к входам соответствующих шифраторов первой группы, входы шифраторов второй группы подключены к входам соответствующих шифраторов первой группы, первые входы сумматоров по модулю Pi подключены к входам соответствующих шифраторов первой группы, выходы первого и второго шифратора первой группы подключены к первому и второму входу первого сумматора первой группы, выходы третьего и четвертого шифратора подключены к первому и второму входам второго сумматора первой группы, итак далее выходы (n-1)-го и n-го шифратора первой группы подключены к входам сумматора первой группы, выходы первого и второго сумматора первой группы подключены к первым и вторым входам сумматора первой группы, выходы третьего и четвертого сумматора первой группы подключены к первому и второму входу сумматора первой группы, и так далее выходы (n-3)-го и (n-2)-го сумматора первой группы подключены к первому и второму входу (n-1)-го сумматора первой группы, выходы первого и второго шифратора второй группы подключены к первому и второму входу первого сумматора второй группы, выходы третьего и четвертого шифратора второй группы подключены к первому и второму входам второго сумматора второй группы, и так далее выходы (n-2)-го и (n-1)-го шифратора подключены к входам сумматора второй группы, выходы первого и второго сумматора второй группы подключены к первым и вторым входам сумматора второй группы, выходы третьего и четвертого сумматора второй группы подключены к первому и второму входу сумматора второй группы, и так далее выходы (n-3)-го и (n-2)-го сумматора второй группы подключены к первому и второму входу (n-1)-го сумматора второй группы, выход n-го шифратора второй группы подключен к первому входу n-го сумматора второй группы, выход (n-1)-го сумматора второй группы подключен к второму входу n-го сумматора второй группы, выход (n-1)-го сумматора первой группы подключен к первому входу n-го шифратора второй группы, вторые входы сумматоров по модулю Pi группы объединены и подключены к выходу n-го сумматора второй группы, управляющие входы всех шифраторов, кроме n-го шифратора второй группы объединены и являются первым управляющим входом устройства, управляющий вход n-го шифратора второй группы является вторым управляющим входом устройства.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит: входной регистр - 1, предназначенный для хранения числа А по n-основаниям в унитарном коде; первую и вторую группу шифраторов - 2; 3; первую группу из n-1 сумматоров - 4 и вторую группы из n сумматоров - 5; группу из n сумматоров по модулю Pi - 6, первый и второй управляющие входы устройства - 7, 8.

Входной регистр - 1 предназначен для хранения числа А по n-основаниям в унитарном коде; шифраторы группы - 2 служат для кодирования произведения по модулю Pi остатков числа А на постоянные коэффициенты β_i, шифраторы группы 3 - для кодирования произведения по модулю D остатков числа А на постоянные коэффициенты первая группа сумматоров - 4 предназначена для формирования ранга числа, вторая группа сумматоров - 5 для формирования α_n+1, сумматоры - 6 - для формирования величины A=(α₁, α₂, ..., α_N)-(α_N+1α_N+1...) на их выходах формируется округляемое число.

Устройство работает следующим образом.

Код числа А, которое требуется округлить, принимается на входной регистр 1. С входного регистра 1 сигналы поступают на входы блоков 2 и 3 и входы сумматоров по модулю 6. При поступлении тактовых импульсов по шине 7 в блоках 2 и 3 происходит кодирование произведений β_i·α_imodP_N (i=1...n) и и подача результатов на входы первой и второй группы сумматоров 4 и 5. При подаче тактового импульса по шине 8 происходит кодирование произведения β_N·α_NmodP_N и подача результата на первый вход n-го сумматора второй группы 5, на второй вход n-го сумматора второй группы 5 поступает ранг числа r_A с выхода (n-1)-го сумматора первой группы 4. Таким образом, на выходе n-го сумматора второй группы 5 сформировано значение α_N+1, которое поступает на вторые входы сумматоров группы, а на первые входы этих сумматоров поданы значения α_i. В сумматорах 6 происходит вычисление На выходе сумматоров 6 формируется результат округления числа А.

Конкретный пример осуществления изобретения.

Введем следующие обозначения: P₁, P₂, ..., Pn - основания системы, Р - диапазон системы, при этом число А=(α₁, α₂, ..., α_n), где - наименьший положительный остаток от деления целого числа А на основание Pi.

Округляющее число выбирается из условия, чтобы исходное число делилось на заданное без остатка, тогда округляющее число равно остатку от деления исходного на заданное. Например, исходное число А=17 и задано число Д=5, тогда округляющее число равно 2, т.к. остаток от деления числа А на число Д равен 2.

А - число, которое делится на число Д без остатка. Тогда где Д - число, на которое делается округление α_n+1=|A|_D или

где

i=1, 2, ..., n-1;

β_i - ортогональные базисы.

β_i=m_iP/P_i; i=1, 2, ..., n;

m_i - целое число, удовлетворяющее выражению m_iР|Р_i≡1(modP_i), в котором

i=1, 2, ..., n-1,

Величины β_i и - эти числа не зависят от А и являются константами при выбранной системе оснований.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №398949, кл. G06F 7/52, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР №951305, кл. G06F 7/72, 1982.

Устройство для округления числа в системе остаточных классов, содержащее входной регистр, первую и вторую группы из n шифраторов, где n - количество оснований системы остаточных классов, n - четное число, группу из n сумматоров по модулю Pi, где Pi - основания системы остаточных классов, выходы которых являются выходами устройства, входы входного регистра являются информационными входами устройства, а выходы подключены к входам соответствующих шифраторов первой группы, входы шифраторов второй группы, кроме n-го, подключены к входам соответствующих шифраторов первой группы, первые входы сумматоров по модулю Pi подключены к входам соответствующих шифраторов первой группы, отличающееся тем, что выходы первого и второго шифраторов первой группы подключены к первому и второму входам первого сумматора первой группы, выходы третьего и четвертого шифраторов подключены к первому и второму входам второго сумматора первой группы, выходы остальных шифраторов первой группы соединены с входами сумматоров первой группы аналогичным образом до (n-1)-го и n-го шифраторов, подключенных выходами к входам [n/2]-го сумматора первой группы, выходы первого и второго сумматора первой группы подключены к первым и вторым входам ([n/2]+1)-го сумматора первой группы, выходы третьего и четвертого сумматора первой группы подключены к первому и второму входам ([n/2]+2)-го сумматора первой группы, выходы остальных сумматоров первой группы соединены аналогичным образом до (n-3)-го и (n-2)-го сумматоров первой группы, подключенных к первому и второму входам (n-1)-го сумматора первой группы, выходы первого и второго шифраторов второй группы подключены к первому и второму входам первого сумматора второй группы, выходы третьего и четвертого шифратора второй группы подключены к первому и второму входам второго сумматора второй группы, выходы остальных шифраторов второй группы соединены с входами сумматоров второй группы аналогичным образом до (n-1)-го и n-го шифраторов, подключенных выходами к входам [n/2]-го сумматора второй группы, выходы первого и второго сумматора второй группы подключены к первым и вторым входам ([n/2]+1)-го сумматора второй группы, выходы третьего и четвертого сумматора второй группы подключены к первому и второму входам ([n/2]+2)-го сумматора второй группы, выходы остальных сумматоров второй группы соединены аналогичным образом до (n-3)-го и (n-2)-го сумматоров, подключенных выходами к первому и второму входам (n-1)-го сумматора второй группы, выход n-го шифратора второй группы подключен к первому входу n-го сумматора второй группы, выход (n-1)-го сумматора второй группы подключен ко второму входу n-го сумматора второй группы, выход (n-1)-го сумматора первой группы подключен к первому входу n-го шифратора второй группы, вторые входы сумматоров по модулю Pi объединены и подключены к выходу n-го сумматора второй группы, управляющие входы шифраторов первой и второй групп, кроме n-го шифратора второй группы, объединены и являются первым управляющим входом устройства, управляющий вход n-го шифратора второй группы является вторым управляющим входом устройства.