Устройство умножения в системе остаточных классов Советский патент 1984 года по МПК G06F7/72 

Изобретение относится к области .вычислительной техники и может быть использовано при разработке быстродействующих арифметических устройств современных цифровых вычислительных машин. Известно арифметическое устройств6 в системе остаточных классов, содержащее регистры числа, регистры результатов, тйблйчньй сумматор и квадратор, соединенные соответствующими связями. Данное устройство выполняет перемножение двух операндов А и В по модулю Р по следующему алго ритмуA.B(v,oo(P)-i, поэтому более точно его можно назват у стройством умножения по модулю 11. Недостатком устройства является невысокое быстродействие, а также ограниченная область применения. Наиболее близким к изобретению является устройство для умножения в системе остаточных классов, содержащее сумматор и первый вычитатель по модулю Р, первые и вторые входы кото рых соответственно объединены и яйля ются первым и вторым входами устройства, первьй и второй квадраторы, входами подключенные к выходам соответственно сумматора и вычитателя по модулю Р, выход которого подключен к входу блока деления на константу, выход которого является выходом устройства. Устройство выполняет умноже ние двух чисел по модулю Р. В качест ве модуля принято простое (или нечет ное) число, близкое к 2 , т.е. байту С2 . Недостатком устройства является невозможность вычисления абсолютного значение произведения, так как резул тат умножения представляется только кодом остатка по модулю Р. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройст ва путем вычисления произведения двух чисел, диапазон представления каждого из которых не превышает вели чины q, и представление результата неТОЛЬко в виде остатка по модулю q, но также в виде позиционного двух разрядного, числа с весами q° и q. Поставленная цель достигается тем что в устройство умножения в системе остаточных классов, содержащее первый и второй вычитатели по моДулю q, первый и второй квадраторы, выходы с весом qкоторых подключены соответственно к первому и второму входам второго вычитателя по модулю q, вход первого квадратора подключен к выходу первого вычитателя по модулю q, введены сумматор по модулю 2q, первый и второй преобразователи кода, системы остаточных классов в избыточную форму, третий вычитатель по модулю q, выход которого соединен с выходом старшего разряда устройства, выход заема третьего вычитателя по мбдулю q соединен с входом заема второго вычитателя по модулю q, выход которого соединен с выходом младшего разряда устройства, первый и второй входы третьего вычитателя по модулю q соединены соответственно с выходами с весом q первого и второго квадраторов, первый и второй входы первого вычитателя по модулю q соединены соответственно с входами первого и второго сомножителей устройства и входами первого ивторого преобразователей кода системы остаточных классов в избыточную форму соответственно, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора по модулю 2q, выход которого соединен с входом второго квадратора. На чертеже представлена схема устройства. Устройство содержит преобразователи 1 , 2 кода системы остаточных классов в избыточную форму, сумматор 3 по модулю 2с, первый - третий вычитатели 4 -6 по модулю с, первый, второй квадраторы 7,8.Входы 9, 10 устройства являются входами сомножителей, представленных кодами в системе остаточных классов по некоторому набору оснований рабочего диапазона, равного С),. В основу работы устройства положена формула ( (Д-ь) А где А и В - сомножители, представленные кодами в системе остаточных классов в- диапазоне q,. Коды сомножителей А и В с входов устройства 9 и 10 соответственно поступают на адресные входы преобразователей 1 и 2 и на первый и второй входы вьгаитателя по модулю а 4 соответственно. С выходов преобразователей.1 и 2 коды сомножителей А и В, представленные теперь по рабочим и дополнительным основаниям в системе остаточных классов в диапазоне 2 подаются соответственно на первый и второй входы сумматора по модулю 2 q3. С выходов вычитателя по модулю q и сумматора по модулю 2 с коды величин (A-B)irr(oeto и (А+В) поступают соответственно на квадратор по модулю Cj 7 и 8. Квадраторы 7 и вычисляют соответственно величины . и вьщают результат, вели . 4. Г чина которого может меняться в диап Зоне 20, в неизбыточном диапазоне в виде младшего (с весом of) и старшего (с вecoMci). разрядов на два своих выхода. Причем старшим разрядом представляется величина результата , превьш1ающая о Коды старших и младших разрядов (А4-е,)г (ft-Mi -- и Ч11сел ц выходов квадрато ров 7 и 8 подаются на первый и второй входы вычитателей 6 и 5 соответ ственно. На вычитателях 5 и 6 путем .. (А-6) вычисления разности Ч . iразуется окончательный результат Произведения АН. Для случая, когда 1 IMU) младшие разряды кода Г какому-либо основанию из диапазона Ц, между вычитателями 5 и 6 предусмотрена связь, по которой производится заем из старшего разряда вычитателя 6 по соответствующему основанию из диапазона а. В результате на выходе рычитатепя 5 образуется младший раз ряд произведения (с весом q), представляющий собой код произведения в остатках по основаниям диапазона с . На .выходе вычитателя 6 образуется старший разряд произведения (с весом ) . Старший и младший разряды произведения подаются соответственно на выходы 11 и 12 устройства. Таким образом, на выходе устройства получается как бы позиционное представление результата произведения в системе остаточных классов по основаниям диапазона с . Преимуществом данного устройства по сравнению с прототипом является его многофункциональность. Так, если использовать выход мпадшего разряда произведения, то устройство аналогично прототипу. Если использовать оба выхода, то оно может быть использовано для умножения чисел в системе остаточных классов и представления результата в виде позиционного двух(разрядного q-ичного числа.

УСТРОЙСТВО УМНОЖЕНИЯ В СИСТЕМЕ ОСТАТОЧНЫХ КЛАССОВ, содержащее первый и второй вычитатели по модулю С, первый и второй квадраторы, выходы с весом OL которых подключены соответственно к первому и второму входам второго вычитателя по модулю а, вход первого квадратора подключен к выходу первого вь1читателя по модулю с, о тличающе ее я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства за счет вычисления как остатка произведения по модулю а, так и абсолютного значения произведения в системе остаточных кодов, в устройство введены сумматор по модулю 2с, первый и второй преобразователи кода, системы осTaTO4Hbfx классов в избыточную форму, третий вычитатель по модулю С, выход которого соединен с выходом старшего разряда устройства, выход заема третьего вычитателя по модулю с соединен с входом заема второго вычитателя по модулю с, выход которого . соединен с выходом младшего разряда устройства, первый и второй входы третьего вычитателя по модулю с соединены соответственно с выходами с весом CjJ первого и второго квадраторов, первый и второй входы первого (Л вычитателя по модулю q соединены соответственно с входами первого и втос рого сомножителей устройства и входами первого и второго преобразоватеQ лей кода системы остаточных классов в избыточную форму соответственно,выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами сумматора по модулю 2q, выход которого соединен с входом второго квадратора. О5