Устройство для сложения и вычитания чисел по модулю @ Советский патент 1989 года по МПК G06F7/72 

4i СЛ

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в системах и устройствах, функционирующих в системе остаточных классов.

Цель изобретения - повышение бысродействия .устройства.

На чертеже -представлена структур .ная схема устройства для сложения и вычитания чисел по модулю т.

Устройство содержит информационные входы 1 и 2, входные регистры 3 и 4, дешифратор 5, группы элементов И 6 и 7, элемент ИЛИ 8, выходной ре- гистр 9, выход 10, кольцевой регистр 11, вход 12 запуска, генератор 13 импульсов, элементы И 14-17, суммирующий счетчик 18, схему 19 сравнения, приемный регистр 20, шифратор 21, группу 22 элементов ИЛИ, коммутаторы 23 и 24, дешифратор 25, группы элементов И 26 и 27, управляющие входы 28 и 29 сложения и вычитания, а также элементы ИЛИ 30 и 31.

Коммутаторы 23 и 24 представляют собой набор элементов И, узлам которых присвоены значения количества сдвигов содержимого регистра 11 с учетом направления сдвига. Элементы И, которым присвоено одинаковое числовое значение, объединяются общей зыхопной шиной. В общем случае каж дый коммутатор содержит две группы ио m входов в каждой, группу из m выходов, а также два управлякяцих вы- хода, соответствующих сдвигу кольцевого регис -ра влево ( Ч) и вправо (-). К этим выходам подключены выходы элементов И, которым присвоены знаки направления сдвига + и -.

Устройство работает следующим образом.

Первый А и второй В операнды заносятся по входам 1 и2 в соответствующие первый 3 и второй 4 вх,рдные регистры, с выходов которых операнды поступают на соответствующие дешифраторы 5 и 25.

С выхода дешифратора 5 значение операнда А в унитарном коде посту- пает на первый вход соответствующего элемента И 6 и на вход первых групп входов коммутаторов 23 и 24. С выхода дешифратора 25 значение

операнда В в унитарном коде поступа- ет на соответствующий вход вторых групп входов коммутаторов 23 и 24. При выполнении операции модульного сложения присутствует сигнал на

,

5 0 5

5 0

5

0

0

входе 28, а при выполнении модульного вычитания - сигнал на входе 29. В этом случае выходной сигнал одного из коммутаторов 23 и 24, соответствующий количеству сдвигов регистра 11, в унитарном коде через соответствующий элемент И 26 или элемент И 27 и соответствующий элемент .ИЛИ группы 22 поступает на вход шифратора 21, с выхода которого числовое значение необходимого количества сдвигов в двоичном коде-заносится в регистр 20. В зависимости от направления сдвига содержимого регистра 11 (в зависимости от знака) на одном из управляющих выходов коммутатора 23 или 24 сигнал, соответствующий признаку положительного (отрицателы ного) сдвига через элемент ИЛИ 31 (32) открывает элемент И 16 (17). Сигнал на входе 12 запускает генератор 13, выходные импульсы которого через открытый элемент И 14 поступают на один из открытых элементов И 16 и 17, сдвигая содержимое регистра 11 в нужном направлении на величину содержимого регистра 20, а через открытый элемент И 15 поступает на вход счетчика 18. При совпадении со- дерятадого регистра 20 и счетчика 18 схема 19 сравнения выдает сигнал равенства, который закрывает элементы И 14 и 15 и открывает соответствующую пару элементов И 6 и 7. В этом случае выходной сигнал дешифратора 5 через открытый элемент И 6 определяет разряд регистра 11, с выхода которого результат операции через открытый элемент И 7 и элемент ИЛИ 8 поступает на вход регистра 9.

Рассмотрим примеры конкретного выполнения операции для . В этом случае содержимое первого коммутатора 23 (для операции сложения) и второго коммутатора 24 (для операции вычитания) представлено соответственно табл.1 и 2..

Т а б Л и ц а 1

Таблица2

0000

1-3 -1 -3

2+3 +1 +2

Исходное содержимое кольцевого регистра представляется в виде

( - 001 -

Пример. Пусть необходимо определить результат операции модульного сложения для ,

В регистр 3 заносится операнд А 01, а в регистр 4 -. операнд , Сигнал с первого выхода дешифратора 5 поступает на первый вход первого () элемента И 6 и на первые вход первой группы входов коммутаторов 23 и 24, Сигнал с первого выхода дешифратора 25 поступает на первые входы второй группы входов коммутаторов-23 и 24, Так как присутствует сигнал на входе 28,то сигнал с первого выхода (см, табл,1) коммутатора 23-через открытый первый элемент И 26 и через соответствующий элемент ИЛИ группы 22 поступает на первый вход шифрато- ,ра 21, с выхода которого значение 01 поступает в pel-истр 20, Так как в табл,1 единица сопровождается знаком +, то сигнал с управлянлдего выходы положительного направления коммутатора 23 через элемент ИЛИ 31 открывает элемент И 16. Сигнал на входе 12 запускает генератор 13, с выхода которого импульсы поступают через открытый элемент И 14 и открытый элемент И 16 на вход сдвига вле- во регистра 11, а через открытый элемент И 15 - на вход счетчика 18, Так как в регистре 20 содержится операнд 01, то после записи в.счетчик значения 01 (т.е. после поступления первого импульса) схема 19 сравнения выдает сигнал равенства, который закрывает элементы И 14 и. 15 и открывает первые элементы И 6 и 7, В регистре 11 фиксируется следунщая информационная структура 010 lOOV

В этом случае значение 010 первого разряда регистра 11 через откры

1451690,

тый первый элемент И 7 и элемент ИЛИ 8 поступает на вход выходного регистра 9.

g В известном устройстве необходимо произвести сдвиг содержимого регистра 11 на три двоичных разряда, а не на один, как в предлагаемом.

Таким образом, введение двух коммутаторов, двух групп элементов И, шифратора и двух элементов ИЛИ позволяет оптимизировать число сдвигов кольцевого регистра, что приводит к повышению быстродействия устройства.

Формула изобретения

20 25 30 40 лс

5

Устройство для сложения ц вычитания ..чисел по модулю т, содержащее первый и второй входные регистра, выходной регистр, первый и второй дешифраторы, первую и вторую группы элементов И, первьй элемент ИЛИ,кольцевой регистр, четыре элемента И, генератор импульсов, приемный гистр, схему сравнения, суммирующий счетчик, группу элементов ИЛИ, причем входы первого и второго входных регистров соединены соответственно с первьи и вторым инфop aциoнныwи входами устройства, выход первого входного регистра подключен к входу первого дешифратора, выходы которого подк.лючены к первым входам соответст- вую1сих элементов И первой группы, выходы которых подключены к первым входам соответствующих элементов И второй группы, выходы которых соединены с соответствующими входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом выходного регистра, выход выходного регистра является выходом устройства, вторые входы элементов И второй группы подключены к cooтвeтcfвyющйм выходам .кольцевого регистра, управляющий вход генератора импульсов соединен с входом запуска / устройства, выход генератора импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов И, выход первого элемента И подключен к первым входам третьего и четвертого элементов И, выходы которых соединены соответственно с входами сдвига влево и вправо кольцевого регистра, выход второго элемента И подключен к входу суммирующего счетчика, выход

ff

Изобретение относится к области автоматики, вычислительной техники и может быть использовано в системах и устройствах, функционирующих в системе остаточных классов. Целью изобретения является повывение быстродействия устройства. Цель достигается за счет введения в устройство двух коммутаторов, двух групп элементов И, шифратора и двух элементов ИЛИ, Это дает возможность уменьшить число сдвигов в кольцевом регистре при выполнении операций, что уменьшает время выполнения операции. 2 ил.,2 табл.