Устройство для сложения и вычитания чисел по модулю @ Советский патент 1985 года по МПК G06F7/72 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах и устройствах, работающих в системе остаточных классов (СОК). Целью изобретения является упрощение конструкции устройства. На чертеже представлена структурная схема устройства. Устройство содержит первый информационный вход I, первый входной регистр 2, дешифратор 3, группу ключевых элементов 4, группу элементов И 5, первый элемент ИЛИ 6, выходной регистр 7, выход 8 устройства, второй информационный вход 9, второй входной регистр 10, сумматор 11 по модулю Р, вход 12 передачи модуля Р, первый 13 и второй 14 элементы И, второй элемент ИЛИ 15, приемный регистр 16, схему 17 сравнения, счетчик 18, щину 19 управления сложением, щину 20 управления вычитанием, щину 21 запуска устройства, генератор 22 импульсов, третий и четвертый элементы И 23 и 24, умножитель 25 частоты и кольцевой регистр 26 сдвига. Сумматор 11 по модулю Р инвертирует второй входной операнд В по модулю Р, т.е. на выходе сумматора 11 формируется Р-В. Умножитель 25 частоты в п logg(p-l) + +1 раз увеличивает количество выходных импульсов генератора 22, где Р - модуль основания СОК, Р - количество двоичных разрядов одного разряда регистра 26. Количество разрядов регистра 26 равно количеству возможных вычетов (остатков) по исходному модулю Р. Каждый разряд регистра 26 состоит из п Iog2(p-l) + 1 двоичных разрядов, необходимых для записи числа (наибольщего вычета) Р-1. Рассмотрим работу устройства. Для операции модульного сложения отмечается закономерность распределения в поле матрицы (таблица, Р 5) в частности по строкам, результатов операции. Эта закономер-. ность позволяет заменить матричное устройство (ПЗУ) кольцевым регистром 26 сдви га, в котором записана одна из строк таблицы. Пусть необходимо определить (А -ь + B)modP (присутствует сигнал на щине 19)Исходное состояние устройства: нулевое состояние всех регистров 2, 10, 16 и счетчика 18, в регистр 26 записана первая строка таблицы модульного сложения. По входу 1 в двоичном коде поступает первый операнд А в регистр 2, а по входу 9 в двоичном коде - второй операнд В на вход регистра 10 и на первый вход сумматора 11, на выходе которого получим значение Р-В. Сигнал по шине 19 открывает элемент И 13, через который с выхода регистра 1.0 через элемент ИЛИ 15 операнд В поступает в приемный регистр 16. Дещифратор 3 преобразует операнд А из двоичного кода в десятичный, и на один из ключевых элементов 4 поступает сигнал, соответствующий значению А. По сигналу по щине 21 с выхода генератора 22 на входы открытых элементов И 23 и 24 поступают импульсы. С выхода элемента И 23 через умножитель 25 на вход регистра 26 поступает последовательность импу.тьсов, увеличенная в п раз. В момент поразрядного совпадения состояний счетчика 18 и регистра 16 (в обоих будет записано значение операнда А) схема 17 сравнения выдает сигнал, который закрывает элементы И 23 и 24 и открывает соответствующий ключевой элемент 4 и элемент И 5, через который значение соответствующего разряда регистра 26 поступает на элемент ИЛИ 6 и далее в регистр 7. Пусть необходимо определить результат операции (А-В) modP (присутствует сигнал на щине 20). В этом случае с выхода сумматора 11 значение (Р-В) через открытый элемент И 14, элемент ИЛИ 15 поступает в регистр 16. Дальнейщая работа устройства аналогична определению результата операции модульного сложения при входных операндах А и Р-В. Рассмотрим примеры конкретного выполнения операции модульного сложения и вычитания для Р 5 (п 3). Исходное состояние содержимого регистра 26 соответствует значению первой строки таблицы, т.е. первый разряд - 000, второй - 001, третий - 010, четвертый Oil и пятый 100. Схематично исходное содержимое регистра 26 можно представить в виде -000 OOl-t010- 01 li100 -i Пример А А О, В 2. Необходимо определить (A + B)modP. Первый операнд А 000 поступает во входной регистр 2. с выхода которого через дещифратор 3 сигнал поступает на вход первого ключевого элемента 4. Второй операнд В 010 поступает на вход регистра 10 . и на первый вход сумматора 11, на второй вход которого поступает значение Р 101. Значение опе

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ И ВЫЧИТАНИЯ ЧИСЕЛ ПО МОДУЛЮ Р, содержащее дешифратор и группу ключевых элементов, отличающееся тем, что, с целью упрощения, устройство содержит первый и второй входные регистры, приемный регистр, выходной регистр, группу элементов И, генератор импульсов, умножитель частоты, счетчик, кольцевой регистр сдвига, сумматор по модулю Р, схему сравнения, четыре элемента И, два элемента ИЛИ, причем первый, информационный, вход устройства через первый входной регистр подключен к входу дешифратора, выходы которого подключены к первым входам соответствующих ключевых элементов труппы, выходы которых подключены к первым входам соответствующих элементов И группы, выходы которых соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу выходного регистра, выход которого является выходом устройства, второй информационный вход устройства подключен к входу второго входного регистра и к первому входу сумматора по модулю Р, второй вход которого соединен с входом передачи модуля Р устройства, выходы второго входного регистра и сумматора по модулю Р соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, выходы которых подключены к соответствующим входам второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом приемного регистра, выход которого соединен с первым входом схемы сравнения, второй вход которой соединен с выходом счетчика, вторые входы первого и второго элементов И соединены соответственi но с шинами управления сложением и вычитанием устройства, управляющий вход геW нератора импульсов соединен с щиной запуска устройства, а выход - с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выход третьего элемента И через умножитель частоты подключен к входу кольцевого регистра сдвига, выходы разрядов которого соединены с вторыми входами соответствующих элементов И группы, выход четвертого О5 элемента И подключен к входу счетчика, выСХ) ход схемы сравнения подключен к вторым входам ключевых элементов группы, к третьсо со им входам элементов И группы и к вторым входам третьего и четвертого элементов И. 4: