Устройство для возведения чисел в квадрат по модулю @ Советский патент 1984 года по МПК G06F7/72 

;о

4 Изобретение относится к вычислительной технике и может быть исполь зовано в системах и устройствах, ра ботающих в системе остаточных классов. По основному авт.св. № 1034036 известно устройство для возведения чисел в квадрат по модулю Р, содерж щее регистр входа, регистр выхода, .Р - 1 дешифратор, группу -г- элементо ИЛИ, шифратор, причем вход устройст ва соединен с входом регистра входа выход которого соединен попарно с входами соответствующих элементов ИЛИ, выход регистра выхода соединен |С выходом устройства, выходы элемен тов ИЛИ соединены соответственно с входами шифратора, выход которого соединен с входом регистра выхода Ш Недостаток прототипа - невозможность работы в отрицательном диапаз не чисел. Цель изобретения - расширение об ласти применения за счет вычисления как в положительном, так и в отрицательном диапазоне чисел. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены группа элементов запрета, группа элементов И, сумматор по модулю Р, вторая груп па элементов ИЛИ, причем выходы регистра выхода соединены соответствен но с первыми входами элементов И группы, вторые входы которых объединены и подключены к шине задания диапазона вычисления устройства., выходы элементов И группы соединены соответственно с группой входов сумматора пр модулю Р, вход константы которого соединен с шиной задания значения Р/2, выходы сумматора по модулю Р соединены соответственно с первыми входами элементов. ИЛИ второй группы, вторые входы которых соединены соответственно с выходами эдементов запрета группы, первые входы которых соединены соответственно с выходами регистра выхода, вторые вхо ды элементов запрета группы объединены и соединены с шиной задания диапазона вычисления устройства. Известен алгоритм выполнения операции возведения чисел в квадрат по модулю Р для операндов, лежаощх только в положительном числовом диапазоне (О А Р) В А (modP) оС, т.е.л;, КР + об (О d Р). Для определения результатов операции возведения в кйадрат по модулю Р как в положительном, так и в отрицательном числовом диапазоне рассмотрим выражение (tnocJ Р/2) (А - Р/2)2х woTP/2 t(A)2 - АР р2/4 С6 ( - Р/2 А fio -с Р/2), т.е. (mod Р/2) А (то(ЗР) (А.)2 mod Р, где А. А + Р/2 - искусственная форма представления операндов (входной операнд устройства). Для того, чтобы получить результат операции также в искусственной форме необходимо В (mod Р/2) + Р/2. Таким образом, алгоритм определения результата операции для операндов, лежащих как в положительном, так и в отрицательном числовых диапазонах, определится вьфажением в (А)2 mod Р + Р/2 mod Р. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства. Схема содержит вход 1 устройства, регистр 2 входа, дешифратор 3, первую группу элементов ИЛИ 4, шифратор 5, регистр 6 выхода, группу элементов 7 запрета, группу элементов И 8, шину 9 задания диапазона вычисления устройства, сумматор 10 по модулю Р, шину 11 залания значения Р/2, вторую группу элементов ИЛИ 12, выход 13 устройства. Устройство работает следующим образом. По входу 1 в регистр 2 заносится значение операнда А,(А ) в двоичном коде. Дешифратор 3 преобразует двоичный код в унитарный (деснтичньй). Сигнал, соответствующий значению входного операнда А(А ), через соответствующий элемент ИЛИ 4 поступа д, шифратора 5, с выхода которого значение А ( mod Р), (А) modP поступает на вход регистра 6. Пусть необходимо определить результат операции для операндов, лежащих только в положительном числовом диапазоне. В этом случае сигнал по шине 9 отсутствует: элементы 7 запрета открыты, а элементы И 8 закрыты. С выхода регистра 6 сигнал, соответствующий значению (mod Р) через открытые элементы 7 запрета и элементы ИЛИ 12 поступает на выход 13 устройства.

Пусть необходимо определить результат операции для операндов, лежащих либо в положительной, либо в отрицательном числовых диапазонах. В этом случае сигнал шины 9 присутствует: элементы 7 запрета закрыты, а элементы И 8 открыты. С выхода регистра 6 сигнал, соответствующий значению (А)mod Р, через открытые элементы И 8 поступает на первый вход сумматора 10, на второй вход которого по шине 11 поступает значение Р/2. Сумматор 10 производит операцию модульного сложения

в « (A)Vnod Р + (3 Р,

а выходной сигнал сумматора 10, соответствующий этому значению, через элементы ИЛИ 12 поступает на выход 13 устройства..

Таким образом, данное устройство позволяет производить операцию возведения чисел в квадрат по модулю Р для операндов, находящихся как в положительном, так и в отрицательном числовом диапазоне.

:i

JLJL ,Ф у

S оп

«

I

11 -о

W