Устройство для контроля по модулю три умножения комплексных чисел Советский патент 1988 года по МПК G06F11/08 

4;iib ОО

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения арифметических блоков повышенной надежности. Целью изобретения является сокращение оборудования устройства. Устройство содержит регистр 1, узлы 2, 3, 5, 7 и 10 свертки по модулю три, узлы 4, 6 и 15 вычитания по модулю три, узлы 8, 9 и 12 свертки по модулю два, узлы 13 и 14 сложения по модулю три, узел 16 сравнения, входы и выходы. В устройстве сигнал контроля, вырабатываемый при несовпадении сравниваемых кодов, свидетельствует о неправильном функционировании контролируемого устройства для вычисления произведения комплексно-сопряженных чисел или контролирующего устройства. 1 ил.

4

оэ

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения арифметических блоков повышенной надежности.

Целью изобретения является сокращение оборудования устройства.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

На чертеже приняты следующие обозначения: регистр 1, первый и второй узлы 2 и 3 свертки по модулю три, первый узел 4 вычитания по модулю три, третий узел 5 свертки по модулю три, второй узел 6 вычитания по модулю три, четвертый узел 7 свертки по модулю три, первый и второй узлы 8 и 9 свертки по модулю два, пятый узел 10 свертки по модулю три, элемент И И, третий узел 12 свертки по модулю два, первый и второй узлы 13 и 14 сложения по модулю три, третий узел 15 вычитания по модулю три, узел 16 сравнения, вход 17 результата устройства, вход 18 порядка множимого устройства, вход 19 контрольного кода множимого устройства, вход 20 мантиссы множимого устройства, входы 21 и 22 отбрасываемых разрядов первого и второго произведений устройства соответственно, выход 23 устройства.

Устройство работает следующим обра- зо.м.

В начальный момент времени на вход 19 контрольного кода множимого устройства поступает контрольный код КА комплексного числа

(ai+jaa),

где а, tti, сса - собственно порядок мантиссы действительной и мнимой составляющих комплексного числа А.

Контрольный код КА сформирован по формуле

KA(Ka+Xa)mod3, где mod 3;

Ka(Kcci4-Ka2)mod 3;

Kai aimod 3;

Koc2 a2mod 3,

причем числа (порядок, мантисса), сворачиваемые по модулю три, удовлетворяют требованию: представлены в обратном коде и имеют четное количество разрядов (или дополнены до тактовой разрядности знаковым разрядом слева от старших разрядов).

На вход первого узла 2 свертки по модулю три поступает порядок комплексного числа А, удовлетворяющий указанному требованию. Узел 2 формирует контрольный код порядка числа А, поступающий на вход вычитаемого первого узла 4 вычитания по модулю три. На вход уменьшаемого узла 4 поступает контрольный код КА с выхода регистра 1. Узел 4 определяет контрольный код мантисс составляющих комплексного числа А.

0

д 5 5

-5

0

5

0

5

0

На вход второго узла 3 свертки по модулю три поступает мантисса мнимой составляющей комплексного числа А, удовлетворяющая указанному требованию. Узел 3 формирует контрольный код мантиссы мнимой составляющей комплексного числа А, поступающий на вход вычитаемого второго узла 6 вычитания по модулю три. На вход уменьщаемого узла 6 поступает контрольный код с выхода первого узла 4 вычитания по модулю три. Узел 6 определяет контрольный код мантиссы действительной составляющей комплексного числа А. Разряды контрольного кода с выхода узла 6 поступают на входы первого узла 8 свертки по модулю два, а разряды контрольного кода с выхода узла 3 подаются на входы второго узла 9 свертки по модулю два.

Контрольные коды чисел по модулю три принимают значения 01 и 10 при делимости чисел на три с остатками 1 и 2 соответственно. Делимость чисел нацело кодируется одним (любым) из двух значений: 00 или 11. При этом очевидно, что возведение контрольного кода в квадрат приводит к получению значения 01 (для случаев делимости чисел с остатками 1 и 2) или значения 00 (для случаев делимости чисел нацело), т. е. второй (старщий) разряд получаемого кода всегда равен нулю, а младший (первый) разряд вычисляется как сумма по модулю два разрядов исходного контрольного кода. Таким -образом, на выходах первого 8 и второго 9 узлов свертки по модулю два формируются первые (младшие) разряды кодов К1 и К2 возведения исходных кодов в квадрат.

Первые разряды кодов К1 и К2 поступают на входы третьего узла 12 свертки по модулю два, а также на входы эле.мента И 11, При этом с учетом нулевых вторых разрядов кодов К1 и К2 на выходах третьего узла 12 свертки по модулю два и элемента И 11 формируются первый и второй разряды кода К ()mod 3. Действительно, младший разряд кода К принимает единичное значение при взаимоинверсных значениях младших разрядов кодов К1 и К2, что соответствует выполнению над этими разрядами операции сложения по модулю два, а старщий разряд кода равен единице в том и только в том случае, если единичное значение принимают и младший разряд кода KI, и младший разряд кода К2, т. е. является их конъюнкцией.

Разряды кода К с выходов третьего узла 12 свертки по модулю два и элемента И II поступают соответственно на младший и старший разряды входа второго слагаемого первого узла 13 сложения по модулю три. На .вход первого слагаемого узла 13 подается циклически

сдвинутый на один разряд в сторону старших разрядов контрольный код порядка. Циклический сдвиг обеспечивает умножение контрольного кода порядка кода на два, поэтому на выходе узла 13 формируется код, представляющий собой контрольный код по модулю три результата умножения В комплексного числа А на сопряженное без учета отбрасываемых при умножении разрядов.

Отбрасываемые при умножении разряды учитываются с использованием узлов 7, 10, 14 и 15.

На входы четвертого 7 и пятого 10 узлов свертки по модулю три поступают отбрасываемые части произведений аг ai и аг- «2 соответственно, а с выходов узлов 7 и 10 снимаются их контрольные коды. Эти коды складываются по модулю три на втором узле 14 сложения по модулю три, с выхода которого полученная поправка на отбрасывание разрядов поступает на вход вычитаемого третьего узла 15 вычитания по модулю три. На вход уменьшаемого узла 15 подается код KB, который корректируется на величину поправки. На выходе узла 15 определяется контрольный код KB результата умножения В.

Контрольн ый вый вход узла третьего узла три поступает

код KB поступает на пер16 сравнения. На вход

5 свертки по модулю

результат умножения В,

мантисса и порядок которого удовлетворяют указанному требованию. При этом формируется контрольный код результата умножения В. Этот код подается на второй вход узла 16 сравнения, который сравнивает его с кодом KB по модулю три и вырабатывает сигнал контроля, поступаю- Ш.ИЙ на выход устройства 23.

Сигнал контроля, вырабатываемый при несовплдении сравниваемых кодов, свидетельствует о неправильном функционировании контролируемого устройства для вычисления произведения комплексно-сопряженных чисел или предлагаемого контролирующего устройства.

Формула изобретения

Устройство для контроля по модулю три умножения комплексных чисел, содержащее регистр, пять узлов свертки по модулю три, два узла сложения по мо5

5

дулю три, три узла вычитания по модулю три и узел сравнения, причем информационный вход регистра является входом контрольного кода множимого устройства, выход регистра соединен с входом уменьшаемого первого узла вычитания по модулю Tpti, входы первого, второго и третьего узлов свертки по -модулю три являются соответственно входа.ми порядка множимого, мантиссы МНОЖИМО1 О и

результата устройства., выходы первого и второго узлов свертки по модулю три соединены соответственно с входами вычитаемого первого и второго узлов вычитания по модулю три, выход первого узла вычитания по модулю три соединен с входом уменьшаемого второго узла вычитания по модулю три, старший и младший разряды выхода первого узла свертки по модулю три coe,in- нены соответствено с младьикм к старшим разрядами входа перзого слагаемого перио0 го узла сложения по модулю три, информационный выход которого соединен t вхо дом уменьшаемого третьего узлэ вычм-ания по модулю три, вход вычитаемого которого соединен с информациокпьгм выходом второго узла сложен.ия по модулю три, входы первого и второго слагаемых которого соединены соответственно с выходами четвертого и пято1 о узлов свертки Ю модулю три, входы которых являются входами отбрасываег.1ых разрядов первого и

0 второго произведений устройства соответственно, выход третьего узла вычитания по модулю три соединен с первым информационным входом узла сравнения, второй информационный вход которого соединен с выходом третьего узла свертки по модулю

5 три, выход узла сравнения является дом устройства, отличающееся тем, что, с целью сокращения оборудования устройства. оно содержит три узла свертки по модулю два и э,яемент И, причем выходы второго узла вычитания по .модулю три и второго узла свертки по модулю три соединены с входами первого ;-; второго узлов свертки по модулю два соответственно, выходы первого и второго узлов свертки по модулю два соединены с соответствующими входами третьего узла свертки по модулю два и соответствующими входаг.{н элемента И, выходы элемента И и третьего узла свертки по модулю два соединены соответственно со старшим и младшим разрядами входа второго слагаемого первого

Q узла сложения по модулю три.

0

5