Устройство для сложения и вычитания чисел по модулю Советский патент 1991 года по МПК G06F7/72 

1

о-

}6

20

13

.4

С

Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике и может быть использовано в вычислительных машинах и устройствах, функционирующих в системе остаточных классов. Цель изобретения -- сокращение аппаратурных затрат. Цель достигается за счет рационального использования двоичных разрядов кольцевого сдвигающего регистра 2, введения пре- образователя 20 единичного кода в унитарный и преобразователя 21 двоичного кода в единичный код в устройство, содержащее вычитатель 5 по модулю, блоки элементов И 7, 8 и 16, блок элементов ИЛИ 9, регистр 10, схему 11 сравнения, счетчик 12, элементы 17 и 18 запрета и шифратор 19 с соответствующими связями. 1 ил. 1 табл.

ы

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

Целью изобретения является сокращение аппаратурных затрат.

На чертеже представлена схема устройства для сложения и вычитания чисел по модулю.

Устройство содержит второй информационный вход 1, кольцевой сдвигающий регистр 2, первый информационный вход 3 устройства, выход 4 устройства, вычитатель 5 по модулю, вход 6 задания модуля устройства, первый 7 и второй 8 блоки элементов И, блок 9 элементов ИЛИ, регистр 10, схему 11 сравнения, счетчик 12, входы 13 и 14 задания сложения и вычитания устройства, тактовый вход 15 устройства, третий блок 16 элементов И, первый 17 и второй 18 элементы запрета, шифратор 19, преобразова,- тель 20 единичного кода в унитарный код, преобразователь 21 двоичного кода в единичный код.

Сущность изобретения состоит в использовании кольцевого сдвигающего регистра 2, в котором инверсный выход последнего разряда соединен с входом первого разряда при образовании замкнутого кольца (аналог счетчика Джонсона),

В счетчике Джонсона коэффициент счета увеличивается в два раза по сравнению с обычным кольцевым счетчиком при сохранении прочих дбстоинств последнего. Это позволяет увеличить модуль операции. Рассмотрим регистр 2, состоящий из дво- ичныхразрядов.Присвоим

последовательным состояниям кольцевого сдвигающего регистра 2 значения первого операнда А и данные сведем в таблицу.

Однако необходимо осуществить преобразование из двоичного кода числа в соответствующее состояние регистра 2 и обратно в соответствии с таблицей. Первоначально в регистр 2 производится запись соответствующего кода первого операнда А, затем производится изменение его состояния на В тактов при сложении (В - второй операнд), либо на (2т - В) тактов при вычитании (2т - модуль). Полученное состояние преобразуется в двоичный код согласно таблице. Это и есть результат модульной операции сложения либо вычитания.

Работу устройства поясним в двух режимах: режим определения результата операции модульного сложения; режим определения результата операции модульного вычитания, Исходное состояние регистра 2 - нули во всех разрядах. Состояние

01 или 10 для двух соседних двоичных разрядов в течение одного цикла имеет место один раз, поэтому для организации преобразователя 20 нужны двухвходовые

элементы И, Преобразователь 21 осуществляет преобразование двоичного кеда операнда А в соответствующее состояние регистра 2 по таблице.

При проведении операции модульного

сложения операнд А поступает в двоичном коде на вход преобразователя 21, с выхода которого производится запис ь в регистр 2 кода, соответствующего операнду А. Операнд В поступает через первый блок 7 элементов И (сигнал на входе 13 задания сложения присутствует), блок 9 элементов ИЛИ в регистр 10. С началом работы с входа 15 через открытый элемент 18 запрета поступают импульсы на вход счетчика 12, а

также через открытый элемент 18 запрета - на вход регистра 2, производя соответствующее изменение его состояния, Когда содержимое счетчика 12 равно двоичному коду операнда В, то сигнал с выхода схемы

11 сравнения закрывает элементы 17 и 18 запрета и открывает блок 16 элементов И, С его выхода содержимое регистра 2 (результат операции модульного сложения) поступает на преобразователь 20, на выходе

которого получается результат операции в унитарном коде. Затем шифратор 19 преобразует его в двоичный код. С выхода шифра- тори 19 результат поступает на выход 4 устройства.

Работа устройства при выполнении операции модульного вычитания отличается от модульного сложения только тем, что присутствует си/нял на входе 14, поэтому операнд В поступает на вход вычитателя 5 по

модулю, с выхода которого число (2т-В) поступает через блок 8 элементов И на вход блока 9 элементов ИЛИ, с выхода которого - на вход регистра 10. В остальном работа происходит аналогично модульному

сложению.

Формула изобретения Устройство для сложения и вычитания чисел по модулю, содержащее кольцевой

сдвигающий регистр, вычитатель по модулю, с первого по третий блоки элементов И, блок элементов ИЛИ, регистр, схему сравнения, счетчик, первый и второй элементы запрета, шифратор, причем первый информационный вход устройства соединен с первым входом первого блока элементов И и входом вычитаемого вычитателя по модулю, выход и вход уменьшаемого которого соединены соответственно с первым входом второго блока элементов И и с входом задания

модуля устройства, входы задания сложения и вычитания которого соединены соответственно с вторыми входами первого и второго блоков элементов И, выходы которых соединены с соответствующими входами блока элементов ИЛИ, выход которого соединен с входом регистра, выход которого и выход счетчика соединены соответственно с первым и вторым входами схемы сравнения, чыход которой соединен с управляющими входами первого и второго элементоз запрета и первым входом третьего блока элементов И, выход шифратора является выходом устройства, тактовый вход которого соединен с информационными входами первого и второго элементов запрета, выход второго элемента запрета соединен со счетным входом счетчика, выход первого элемента запрета соединен с

0

5

0

входом разрешения сдвига кольцевого, сдвигающего регистра, выходы разрядов которого соединены с входами соответствующих разрядов второго входа третьего блока элементов И, отличающееся тем, что, с целью сокращения аппаратурных затрат, оно содержит преобразователь единичного кода в унитарный код и преобразователь двоичного кода в единичный код, причем второй информационный вход устройства соединен с входом преобразователя двоичного кода в единичный код, выходы которого соединены с установочными входами соответствующих разрядов кольцевого сдвигающего регистра, выход третьего блока элементов И соединен с входом преобразователя единичного кода в унитарный код, выход которого соединен с входом шифратора.