УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ n-РАЗРЯДНОГО ДВОИЧНОГО ПОЗИЦИОННОГО КОДА В ДВОИЧНЫЙ КОД ОСТАТКА ПО МОДУЛЮ m Российский патент 2002 года по МПК H03M7/18 

Описание патента на изобретение RU2192092C1

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для использования в цифровых вычислительных устройствах, а также в устройствах для формирования конечных полей.

Известно устройство [1], содержащее счетчик, два формирователя импульсов, пять элементов ИЛИ, элемент сравнения, вычитатель, семь регистров, три элемента И и мультиплексор. Недостаток устройства - низкое быстродействие формирования остатка.

Известно также устройство [2], содержащее два регистра, накапливающий сумматор по модулю, генератор тактовых импульсов, счетчик, мультиплексор, триггер, два элемента И, элемент ИЛИ и элемент задержки. Недостаток устройства - низкое быстродействие формирования остатка.

Наиболее близким по технической сущности (прототипом к предлагаемому изобретению) является устройство [3] , содержащее n-разрядный входной регистр, блок умножения на константу по модулю m, сумматор по модулю m, коммутатор, первый и второй регистры. Время формирования остатка по модулю в этом устройстве составляет tnp=]n/]log2m[[•τΣ, где].[ - символ округления в большую сторону до ближайшего целого числа; τΣ - время выполнения операции сложения двух ]log2m[ - разрядных чисел по модулю m.

Недостаток - большое время формирования остатка ввиду того, что оно ограничено временем выполнения операции сложения τΣ, зависящей от времени переключения логических элементов τлэ, не превышающим значение 10-10...10-9 с [4, c. 173].

Задача, на решение которой направлено заявляемое устройство, состоит в повышении производительности перспективных образцов вычислительной техники.

Технический результат выражается в повышении быстродействия формирования остатка по модулю m n-разрядного числа в двоичном позиционном коде.

Технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее n-разрядный входной регистр, информационные входы которого являются входами устройства, а тактовый вход - тактовым входом устройства, введены генератор гармонического сигнала, n управляемых фазовращателей, измеритель фазы гармонического сигнала и шифратор, причем выход генератора гармонического сигнала соединен с первым входом первого управляемого фазовращателя, выход i-го управляемого фазовращателя - с первым входом (i+1)-го управляемого фазовращателя выход n-го управляемого фазовращателя с первым входом измерителя фазы гармонического сигнала, ко второму входу которого подключен выход генератора гармонического сигнала, при этом выход измерителя фазы гармонического сигнала соединен со входом шифратора, выход которого является выходом устройства, а выход l-го разряда n-разрядного входного регистра подключен ко второму входу l-го управляемого фазовращателя.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, где 1.1-1. n - входы устройства, 2 - n-разрядный входной регистр, 3 - тактовый вход устройства, 4 - генератор гармонического сигнала, 5.1-5.n - управляемые фазовращатели, 6 - измеритель фазы гармонического сигнала, 7 - шифратор, 8 - вход устройства.

Входы устройства 1.1-1. n соединены с соответствующими информационными входами n-разрядного входного регистра 2, тактовый вход которого подключен к тактовому входу устройства 3, при этом вход i-го разряда n-разрядного входного регистра 2 соединен со вторым входом управляемого фазовращателя 5.i причем выход генератора гармонического сигнала 4 соединен с первым входом управляемого фазовращателя 5.(i+1), выход управляемого фазовращателя 5.n - с первым входом измерителя фазы гармонического сигнала 6, ко второму входу которого подключен выход генератор гармонического сигнала 4, а выход измерителя фазы гармонического сигнала 6 соединен со входом шифратора 7, выход которого является выходом 8 устройства.

На фиг. 2 представлена структурная схема измерителя фазы гармонического сигнала 6, где 8.k - линия задержки на время 9.1-9. m - аналоговые умножители, 10.1-10. m - интеграторы, 11- решающее устройство.

На фиг. 3 представлена структурная схема управляемого фазовращателя 5.i где 12.1 - коммутатор, соединяющий вход 1 с выходом при βi = 0, 12.2 - коммутатор, соединяющий вход 1 со входом линии задержки 13.i при βi = l, 13.i - линия задержки на время Δti = 2π/(mω)•βi•(2i-l)modm.
Рассмотрим работу устройства.

Значения разрядов позиционного кода числа βi поступают на соответствующие входы 1.1-1. n устройства и соответственно на информационные входы n-разрядного входного регистра 2. С приходом тактового сигнала на вход 3 устройства, значения записываются в соответствующие разряды входного регистра 2. С выхода i-го разряда регистра 2 значение βi поступает на второй вход управляемого фазовращателя 5.i В соответствии со значениями разрядов βi коммутаторы 12.1 и 12.2 подключают вход 1 управляемого фазовращателя 5. i к его выходу непосредственно (при βi = 0), либо через линию задержки на время Δti = 2π/(mω)•βi•(2i-l) mod m (при βi = 1).

После прохождения гармонического сигнала с выхода генератора гармонического сигнала 4 через n управляемых фазовращателей 5.1-5-n на выходе управляемого фазовращателя 5.n суммарный набег фазы этого сигнала будет равен

В измерителе фазы 6 происходит сравнение фазы сигнала с выхода фазовращателя 5.n, поступающего на первый вход измерителя фазы 6, с фазой опорных сигналов (16).

Через время t=tu=3T в измерителе фазы 6 на выходе интегратора с номером 10. (p+1p) установится максимальное напряжение. В соответствии с этим на выходе решающего устройства 11 сформируется унитарный код остатка α=A mod m, который затем преобразуется в шифраторе 7 в двоичный позиционный код и поступает на выход 8 устройства.

Пример. Пусть n= 4; A=1210=11002; m=5. Двоичный четырехразрядный позиционный код числа A=11002 поступают на входы 1.1-1.4 устройства. С приходом тактового сигнала на вход 3 устройства значения разрядов β1 = 0, β2 = 0, β3 = 1, β4 = 1 запишутся в четырехразрядный входной регистр 2. Сигналы с выхода регистра 2(βi) откроют коммутаторы 12.1 в управляемых фазовращателях 5.1 и 5.2 и коммутаторы 12.2 в управляемых фазовращателях 5.3 и 5.4. Следовательно входы управляемых фазовращателей 5.1 и 5.2 подключаются непосредственно к их выходам, а входы управляемых фазовращателей 5.3 и 5.4 подключаются к их выходам соответственно через линии задержки на время

и

Фазовый набег гармонического сигнала, снимаемого с выхода генератора 4, после прохождения через управляемые фазовращатели 5.1-5.4 будет равен

На выходе интегратора 10.3 измерителя фазы 6 через время t=tu=3T установится максимальное напряжение. В соответствии с этим на выходе решающего устройства 11 измерителя фазы 6 сформируется унитарный код остатка α=2, который преобразуется в шифраторе 7 в двоичный позиционный код и поступит па выход 8 устройства.

Проверка: А=12; α=A mod 5=2.

Источники информации
1. А.с. СССР 1658388, МКИ Н 03 М 7/18, БИ 23, 1991.

2. Патент РФ 2023346, МКИ Н 03 М 7/18, БИ 21, 1994.

3. А.с. СССР 1322483, МКИ Н 03 М 7/18, БИ 25, 1987.

4. Акаев А.А., Майоров С.А. Оптические методы обработки информации. М.: Высш.шк., 1988, 237 с.

Похожие патенты RU2192092C1

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ n-РАЗРЯДНОГО ДВОИЧНОГО ПОЗИЦИОННОГО КОДА В ДВОИЧНЫЙ КОД ОСТАТКА ПО МОДУЛЮ m 2003
  • Баженов А.А.
  • Болкунов А.А.
  • Овчаренко Л.А.
  • Овчаренко К.Л.
RU2242085C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЧИСЕЛ ИЗ КОДА СИСТЕМЫ ОСТАТОЧНЫХ КЛАССОВ В ПОЛИАДИЧЕСКИЙ КОД 2001
  • Овчаренко Л.А.
RU2187886C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ N ЧИСЕЛ ПО МОДУЛЮ P 2000
  • Овчаренко Л.А.
RU2188448C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ ЧИСЛА В МОДУЛЯРНОМ КОДЕ НА ОСНОВАНИЕ СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ 2002
  • Овчаренко Л.А.
  • Лопатин Д.С.
  • Чекалин С.С.
RU2237274C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕЛЕНИЯ ЧИСЛА В МОДУЛЯРНОМ КОДЕ НА ОСНОВАНИЕ СИСТЕМЫ СЧИСЛЕНИЯ 2002
  • Овчаренко Л.А.
  • Лопатин Д.С.
  • Чекалин С.С.
RU2231822C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ N ЧИСЕЛ ПО МОДУЛЮ P 2002
  • Овчаренко Л.А.
  • Лопатин Д.С.
  • Чекалин С.С.
RU2220441C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОЗИЦИОННЫХ СУММАТОРОВ ПО МОДУЛЮ 2002
  • Овчаренко Л.А.
  • Лопатин Д.С.
  • Чекалин С.С.
RU2231823C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ ЧИСЕЛ ПО МОДУЛЮ 2007
  • Ирхин Валерий Петрович
  • Железняк Владимир Петрович
  • Долгачев Александр Александрович
  • Федоров Валерий Михайлович
RU2338241C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОСТАТКА ПО МОДУЛЮ ОТ ЧИСЛА 1999
  • Ирхин В.П.
  • Долгачев А.А.
  • Крюков Ю.Г.
RU2157589C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ ЧИСЕЛ ПО МОДУЛЮ 2006
  • Нечаев Юрий Борисович
  • Винокурова Наталья Николаевна
RU2313124C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 192 092 C1

Реферат патента 2002 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ n-РАЗРЯДНОГО ДВОИЧНОГО ПОЗИЦИОННОГО КОДА В ДВОИЧНЫЙ КОД ОСТАТКА ПО МОДУЛЮ m

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных устройствах, а также в устройствах для формирования конечных полей. Техническим результатом является повышение быстродействия преобразования. Устройство содержит входной регистр, генератор гармонического сигнала, управляемые фазовращатели, измеритель фазы гармонического сигнала, шифратор. 3 ил.

Формула изобретения RU 2 192 092 C1

Устройство для преобразования n-разрядного двоичного позиционного кода в двоичный код остатка по модулю m, содержащее n-разрядный входной регистр, информационные входы которого являются входами устройства, а тактовый вход - тактовым входом устройства, отличающееся тем, что в него введены генератор гармонического сигнала, n управляемых фазовращателей, измеритель фазы гармонического сигнала и шифратор, причем выход генератора гармонического сигнала соединен с первым входом первого управляемого фазовращателя, выход i-го управляемого фазовращателя - c первым входом (i+1)-го управляемого фазовращателя выход n-го управляемого фазовращателя - c первым входом измерителя фазы гармонического сигнала, ко второму входу которого подключен выход генератора гармонического сигнала, при этом выход измерителя фазы гармонического сигнала соединен со входом шифратора, выход которого является выходом устройства, а выход l-го разряда n-разрядного входного регистра подключен ко второму входу l-го управляемого фазовращателя.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2002 года RU2192092C1

Преобразователь двоичного кода в код системы остаточных классов 1985
  • Иванченко Владимир Анатольевич
  • Прокопьев Павел Ларионович
  • Торопов Вячеслав Николаевич
SU1322483A1
Устройство для формирования остатка по произвольному модулю от числа 1988
  • Горбенко Иван Дмитриевич
  • Сныткин Иван Илларионович
  • Петренко Вячеслав Иванович
  • Авджян Сергей Аршавирович
SU1658388A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОСТАТКА ПО ПРОИЗВОЛЬНОМУ МОДУЛЮ ОТ ЧИСЛА 1991
  • Петренко В.И.
  • Чипига А.Ф.
RU2023346C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОСТАТКА ПО МОДУЛЮ ОТ ЧИСЛА 1999
  • Ирхин В.П.
  • Долгачев А.А.
  • Крюков Ю.Г.
RU2157589C1
US 4996527 А, 26.02.1991
УСТРОЙСТВО для ЗАКРУТКИ ПРОВОЛОКИ 0
  • М. Е. Круковский, Ю. Н. Цепкий Н. Н. Курдюмов
SU312030A1

RU 2 192 092 C1

Авторы

Овчаренко Л.А.

Турченяк В.И.

Даты

2002-10-27Публикация

2001-05-10Подача