RU2024925C1 - Device for convolution by arbitrary modulus - Google Patents

Device for convolution by arbitrary modulus Download PDF

Info

Publication number
RU2024925C1
RU2024925C1 SU4923422A RU2024925C1 RU 2024925 C1 RU2024925 C1 RU 2024925C1 SU 4923422 A SU4923422 A SU 4923422A RU 2024925 C1 RU2024925 C1 RU 2024925C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
group
output
register
information
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.И. Петренко
А.Ф. Чипига
Original Assignee
Петренко Вячеслав Иванович
Чипига Александр Федорович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Петренко Вячеслав Иванович, Чипига Александр Федорович filed Critical Петренко Вячеслав Иванович
Priority to SU4923422 priority Critical patent/RU2024925C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2024925C1 publication Critical patent/RU2024925C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Error Detection And Correction (AREA)

Abstract

FIELD: computing equipment. SUBSTANCE: to convolute by arbitrary modulus P, constants are formed under the following law: Ak-const 1, ..., Ak-const n, and then remainders of the numbers are determined Ak. If the value of any remainder is equal to zero, then the number Ak-const i is divided by modulus P evenly and remainder is equal to zero. If the value of remainder is not equal to zero, then the least positive remainder, value of which falls within the limits 1≅ a 1 k ≅ 2P-1 is selected among all remainders Ak-const(i)-const1, ..., (Aк-const i)-const n. New remainders aк are formed from the above least remainder and from them the value, which falls within the limits 1≅ aк≅ P-1 is selected. EFFECT: decreased time of convolution by introduction of extra comparator, NOR gate, NOT gate. 1 dwg

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в цифровых вычислительных устройствах. The invention relates to computer technology and can be used in digital computing devices.

Целью изобретения является сокращение времени свертки. The aim of the invention is to reduce the time of convolution.

Сущность изобретения заключается в том, что число элементов, входящих в состав устройства, определяется выражением n=

Figure 00000001
Amax/2P
Figure 00000002
, а число констант, необходимых для нормального функционирования, определяется выражением n = n1 + 1. Константы формируются по следующему закону
const1 = P; const2 = 2P; const3 = 4P;...; const i = (i-1) ˙2P;...; const n = n1 2P (1)
Вычитатели формирует остатки чисел Ak - const1; Ak - const 2... Ak- constn. Если величина любого остатка равна нулю, то число Ak делится на модуль Р нацело и остаток равен нулю. Если величина остатка не равна нулю, то из всех остатков Ak - const i выбирают меньший, значение которого лежит в пределах 1≅ ak ≅ 2P-1,
и уже от него формируют новые остатки (Ak - consti) - const1; (Ak - consti) - const2;...; (Ak - consti - constn, из которых выбирают значение ak, которое лежит в пределах 1 ≅ ≅ ak ≅ P-1.The essence of the invention lies in the fact that the number of elements that make up the device is determined by the expression n =
Figure 00000001
A max / 2P
Figure 00000002
, and the number of constants necessary for normal functioning is determined by the expression n = n 1 + 1. Constants are formed according to the following law
const1 = P; const2 = 2P; const3 = 4P; ...; const i = (i-1) ˙2P; ...; const n = n 1 2P (1)
Subtractors form the remainder of the numbers A k - const1; A k - const 2 ... A k - constn. If the value of any remainder is zero, then the number A k is divisible by the module P completely and the remainder is zero. If the remainder is not equal to zero, then of all the residues A k - const i choose the smaller one, the value of which lies within 1 лежит a k ≅ 2P-1,
and already new residues are formed from it (A k - consti) - const1; (A k - consti) - const2; ...; (A k - consti - constn, from which a k, which lies in the range 1 ≅ ≅ a k ≅ P-1, is selected.

Сущность изобретения реализуется за счет введения новой совокупности конструктивных признаков, определяющих его соответствие критерию "Новизна". The invention is realized through the introduction of a new set of design features that determine its compliance with the criterion of "Novelty."

Введение элемента ИЛИ-НЕ обеспечивает определение моментов, при которых первый регистр обнулен, и выдачу управляющих сигналов для запирания элемента "запрет". The introduction of the OR-NOT element provides the determination of the moments at which the first register is reset to zero, and the issuance of control signals to lock the "prohibition" element.

Введение элемента "запрет" обеспечивает исключение подачи сигнала об окончании процесса формирования остатка в том случае, если в первом регистре информация отсутствует. The introduction of the element "prohibition" ensures the exclusion of a signal on the end of the process of forming the remainder in the event that there is no information in the first register.

Введение дополнительного блока сравнения обеспечивает нахождение значения ak, 0 ≅ ak ≅ P-1 и запись его в выходной регистр.The introduction of an additional comparison block ensures that a k , 0 ≅ a k ≅ P-1 is found and written to the output register.

Существенными отличительными признаками предлагаемого изобретения является введенные элемент ИЛИ-НЕ, элемент "запрет" и дополнительный блок сравнения, обеспечивающие сокращение времени свертки и расширение функциональных возможностей устройства. Salient features of the present invention is the introduced element OR-NOT, the element "prohibition" and an additional comparison unit, providing a reduction in convolution time and expanding the functionality of the device.

Указанные признаки являются существенными, так как, во-первых, перечисленные элементы и соответствующие им связи отсутствуют в прототипе, и, во-вторых, это придает устройству следующее новое техническое свойство - новый принцип свертки, обеспечивающий сокращение времени формирования остатка и расширение функциональных возможностей устройства. These signs are significant, because, firstly, the listed elements and the corresponding connections are absent in the prototype, and, secondly, this gives the device the following new technical property - a new convolution principle, which reduces the time of forming a residue and expands the functionality of the device .

На чертеже представлена функциональная схема устройства для свертки по произвольному модулю. The drawing shows a functional diagram of a device for convolution by an arbitrary module.

Устройство содержит первый 1 и второй 2 регистры, группу вычитателей 3, группу блоков сравнения 4, группу элементов И5, группу коммутаторов 6, дополнительный коммутатор 7, первый 8 и второй 9 элементы ИЛИ, элемент задержки 10, дополнительный блок сравнения 11, элемент ИЛИ-НЕ 12 и элемент запрета 13. The device contains the first 1 and second 2 registers, a group of subtractors 3, a group of comparison units 4, a group of I5 elements, a group of switches 6, an additional switch 7, the first 8 and second 9 OR elements, a delay element 10, an additional comparison unit 11, an OR- NOT 12 and prohibition element 13.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В исходном состоянии на входы задания констант устройства в соответствии с (1) поданы значения констант, которые поступают на первые входы группы вычитателей 3. Значение const1=Pi подается также на вторые входы группы блоков сравнения 4 и на вторые входы дополнительного блока сравнения 11. Регистры 1 и 2 обнулены, поэтому на объединенных входах группы вычитателей 3, информационных входах регистра 2, входах элемента ИЛИ-НЕ 12 и первых входах дополнительного блока сравнения 11 информация отсутствует, на выходах вычитателей 3 присутствуют в инверсном коде значения констант (O - consti = - consti), следовательно на выходах блоков сравнения 4 присутствуют сигналы (-consti < P), которые на выход ни одного из элементов И группы не проходят, следовательно, коммутаторы 6 группы разомкнуты, с выхода "меньше" дополнительного блока сравнения 11 сигнал на выход устройства не поступает, так как элемент "запрет" 13 закрыт сигналом, поступающим с выхода элемента ИЛИ-НЕ 12, так как регистр 1 обнулен.In the initial state to the inputs of task constants device in accordance with (1) takes the values of constants, which are applied to first inputs of subtractors group 3. Significance const1 = P i is also fed to the second inputs of the comparison group 4 and the second inputs of the additional comparator units 11. Registers 1 and 2 are zeroed, therefore, at the combined inputs of the group of subtractors 3, the information inputs of register 2, the inputs of the OR-NOT 12 element and the first inputs of the additional comparison unit 11, there is no information, at the outputs of the subtractors 3 are present in inverse to These are the values of the constants (O - consti = - consti), therefore, at the outputs of the comparison blocks 4 there are signals (-consti <P) that do not pass to the output of any of the elements AND of the group, therefore, the switches of group 6 are open, the output is less "an additional block of comparison 11, the signal to the output of the device is not received, since the element" prohibition "13 is closed by the signal from the output of the element OR NOT 12, since register 1 is reset.

Двоичный код числа Ak, от которого необходимо сформировать остаток по заданному модулю Pi, подается на информационный вход устройства. Одновременно на выход запуска устройства поступает управляющий сигнал, который открывает дополнительный коммутатор 7 и через элементы ИЛИ 8 и задержки 10 воздействует на вход записи первого регистра 1, на информационные входы которого с выхода дополнительного коммутатора 7 поступает код числа Ak, в результате чего код последнего записывается в регистр 1. Код числа с выхода регистра 1 поступает на входы вторых операндов группы вычитателей 3, на первые входы блока 11 сравнения, входы элемента ИЛИ-НЕ 12, и на информационные входы второго регистра 2, в результате чего на выходах вычитателей образуются разностные коды Ak - const1, Ak - const2,... Ak - constn, а на выходе элемента ИЛИ-НЕ 12 появляется сигнал логического нуля, открывающий элемент "запрет" 13. Там, где разностные коды меньше значений констант, на выходе "меньше" блоков сравнения 4 появляются управляющие сигналы, а где эти разностные коды больше значений констант, управляющие сигналы появляются на выходах "больше". Так как значения констант рассчитаны по формулам (1), то код разности может быть либо равен нулю, либо же попасть в промежуток между рядом расположенными константами. Если код разности равен нулю, то сигнал с выхода соответствующего блока сравнения 4 группы через элементы "запрет" 13 и ИЛИ 9 поступает на выход устройства, сигнализируя о том, что на его информационном выходе сформирован остаток r = AkmodPi = 0, а также устанавливает регистр 1 в нулевое состояние. При этом элемент "запрет" 13 запирается сигналом, поступающим с выхода элемента ИЛИ-НЕ 12.The binary code of the number A k , from which it is necessary to form a remainder for a given module P i , is fed to the information input of the device. At the same time, a control signal is received at the device startup output, which opens the additional switch 7 and, through the OR 8 and delay 10 elements, acts on the recording input of the first register 1, the information inputs of which from the output of the additional switch 7 receive the code number A k , as a result of which the code of the last is recorded in register 1. The code of the number from the output of register 1 is supplied to the inputs of the second operands of the group of subtractors 3, to the first inputs of the comparison unit 11, the inputs of the OR-NOT 12 element, and to the information inputs of the second register 2 As a result, difference codes A k - const1, A k - const2, ... A k - constn are formed at the outputs of the subtractors, and a logical zero signal appears at the output of the OR-NOT 12 element, which opens the "inhibit" element 13. There, where the difference codes are less than the values of the constants, at the output “less” of the comparison units 4, control signals appear, and where these difference codes are more than the values of the constants, the control signals appear at the outputs “more”. Since the values of the constants are calculated by formulas (1), the difference code can either be zero or fall into the gap between adjacent constants. If the difference code is equal to zero, then the signal from the output of the corresponding comparison unit 4 groups through the elements "prohibition" 13 and OR 9 goes to the output of the device, signaling that the remainder r = AkmodP i = 0 is formed on its information output, and also sets register 1 to zero. In this case, the element "prohibition" 13 is locked by the signal coming from the output of the element OR NOT 12.

Если код разности не равен нулю, то в промежутке между рядом расположенными константами блок сравнения 4j+1 выдаст сигнал "больше", а блок сравнения 4j+1 выдаст сигнал "меньше", следовательно, сработает элемент И 5j+1, сигнал с выхода которого включит коммутатор 6j+1, а через элемент ИЛИ 8 и задержки 10 обеспечит запись кода Ak - constj в регистр 1. Так как записанное значение разности лежит в пределах от 1 до 2Pi-1, то если результат больше значения модуля, сигналы появляются на выходе "больше" блока сравнения 11 и на выходе "меньше" первого блока сравнения 4, откроется элемент И 5 и снова произойдет запись кода Ak - constj - const1 = ak в регистр 1. Поэтому сигнал появится на выходе "меньше" блока сравнения 11. Этот сигнал через элемент "запрет" 13 поступит на вход записи регистра 2, обеспечивая запись кода остатка с выхода регистра 1 в регистр 2, а, поступая на управляющий выход устройства через элемент ИЛИ 9, сигнализирует об окончании процесса формирования остатка, а также обнулит содержимое регистра 1, обеспечивая тем самым запирание элемента "запрет" 13. Если Ak - constj = ak < Pi, то запись остатка в регистр 2 произойдет после первого цикла вычитания. Код остатка остается на информационных выходах устройства до тех пор, пока на информационные входы не поступит следующее число Ak+1, от которого необходимо сформировать остаток, а на управляющий вход - сигнал запуска. При этом работа устройства осуществляется аналогично описанному выше.If the difference code is not equal to zero, then in the interval between adjacent constants the comparison block 4 j + 1 will give a signal “more”, and the comparison block 4 j + 1 will give a signal “less”, therefore, the element And 5 j + 1 will work, the signal from the output of which the switch 6 j + 1 will turn on , and through the OR element 8 and delay 10 it will ensure that the code A k - constj is written to register 1. Since the recorded difference value lies in the range from 1 to 2P i-1 , then if the result is greater than the value module, the signals appear on the output "more" of the comparison unit 11 and the output is "less" of the first comparison unit 4, element And 5 opens and the code A k - constj - const1 = a k is written to register 1. Therefore, the signal appears at the output "less" of the comparison unit 11. This signal, through the element "ban" 13, will be sent to the input of register 2, providing writing the remainder code from the output of register 1 to register 2, and, arriving at the control output of the device through the OR element 9, signals the end of the process of forming the remainder, and also zeroes the contents of register 1, thereby locking the element "ban" 13. If A k - constj = a k <P i , then writing the remainder to register 2 occurs em after the first subtraction cycle. The remainder code remains on the information outputs of the device until the next number A k + 1 arrives at the information inputs, from which it is necessary to form a remainder, and a trigger signal to the control input. In this case, the operation of the device is carried out similarly to that described above.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВЕРТКИ ПО ПРОИЗВОЛЬНОМУ МОДУЛЮ, содержащее группу вычитателей, группу блоков сравнения, группу элементов И, группу коммутаторов, первый и второй регистры, первый и второй элементы ИЛИ, дополнительный коммутатор и элемент задержки, причем входы первого операнда вычитателей группы подключены к соответствующим входам задания констант вычитания устройства, информационный вход устройства через дополнительный коммутатор подключен к информационному входу первого регистра, информационный выход которого подключен к входам второго операнда вычитателей группы, выходы результата вычитателей группы соединены с первыми информационными входами соответствующих блоков сравнения группы и с информационными входами соответствующих коммутаторов группы, информационные выходы которых объединены по схеме МОНТАЖНОЕ ИЛИ и соединены с информационным входом первого регистра,выход "Меньше" каждого i-го блока сравнения группы соединен с первым входом i-го элемента И группы
1 ≅ i ≅ n ,
где n =
Figure 00000003
Aмакс/2P
Figure 00000004
+ 1;
Aмакс - наибольшее контролируемое число;
P - значение модуля свертки;
Figure 00000005
- целая часть числа,
выход которого соединен с управляющим входом i-го коммутатора группы и с i-м входом первого элемента ИЛИ, выход которого через элемент задержки соединен с входом записи первого регистра, выход "Больше" каждого i-го блока сравнения группы, за исключением последнего, соединен с вторым входом (i+1)-го элемента И группы, выходы "Равно" блоков сравнения группы соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом обнуления первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом обнуления первого регистра и является выходом окончания работы устройства, вход начала вычисления устройства соединен с управляющим входом дополнительного коммутатора, (n+1)-м входом первого элемента ИЛИ и входом обнуления второго регистра, выход которого является выходом результата свертки устройства, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени свертки, в устройство введены элемент ИЛИ - НЕ, элемент ЗАПРЕТ и дополнительный блок сравнения, первый информационный вход которого соединен с информационным входом второго регистра и с информационным выходом первого регистра, второй информационный вход дополнительного блока сравнения объединен с вторыми информационными входами блоков сравнения группы и подключен к входу задания константы устройства, выходы "Равно" и "Больше" дополнительного блока сравнения соединены соответственно с (n+1)-м входом второго элемента ИЛИ и вторым входом первого элемента И группы, выход "Меньше" дополнительного блока сравнения соединен с первым входом элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с входом записи второго регистра и (n+2)-м входом второго элемента ИЛИ, второй вход элемента ЗАПРЕТ соединен с выходом элемента ИЛИ - НЕ, вход которого соединен с выходом первого регистра.
Arbitrary convolution device containing a group of subtractors, a group of comparison blocks, a group of AND elements, a group of switches, first and second registers, the first and second OR elements, an additional switch and a delay element, the inputs of the first operand of the group subtractors being connected to the corresponding inputs of the job device subtraction constants, the information input of the device through an additional switch is connected to the information input of the first register, the information output of which is connected to the inputs of of the next operand of the group subtracters, the outputs of the result of the group subtractors are connected to the first information inputs of the corresponding group comparison units and to the information inputs of the corresponding group switches, the information outputs of which are combined according to the INSTALL OR circuit and connected to the information input of the first register, the output is “Less” of each i-th group comparison unit is connected to the first input of the i-th element of the group
1 ≅ i ≅ n,
where n =
Figure 00000003
A max / 2P
Figure 00000004
+ 1;
A max is the largest controlled number;
P is the value of the convolution modulus;
Figure 00000005
- the integer part of number,
the output of which is connected to the control input of the i-th switch of the group and to the i-th input of the first OR element, the output of which through the delay element is connected to the write input of the first register, the output "More" of each i-th block of the group comparison, except for the last, is connected with the second input of the (i + 1) th AND element of the group, the outputs of the “Equally” group comparing units are connected to the inputs of the second OR element, the output of which is connected to the zero input of the first OR element, the output of which is connected to the zero input of the first register and is the end output For the operation of the device, the input of the beginning of the calculation of the device is connected to the control input of the additional switch, the (n + 1) -th input of the first OR element and the input of resetting the second register, the output of which is the output of the convolution of the device, characterized in that, in order to reduce the convolution time , an OR element is entered into the device - NOT, a PROHIBIT element and an additional comparison unit, the first information input of which is connected to the information input of the second register and with the information output of the first register, the second inform The input input of the additional comparison unit is combined with the second information inputs of the group comparison units and connected to the input of the device constant setting, the outputs “Equal” and “More” of the additional comparison unit are connected respectively to the (n + 1) -th input of the second OR element and the second input of the first element AND groups, the output “Less” of the additional comparison unit is connected to the first input of the FORBID element, the output of which is connected to the input of the second register and the (n + 2) -th input of the second OR element, the second input of the FORBID element ene yield element or - whose input is connected to the output of the first register.
SU4923422 1991-04-01 1991-04-01 Device for convolution by arbitrary modulus RU2024925C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4923422 RU2024925C1 (en) 1991-04-01 1991-04-01 Device for convolution by arbitrary modulus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4923422 RU2024925C1 (en) 1991-04-01 1991-04-01 Device for convolution by arbitrary modulus

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2024925C1 true RU2024925C1 (en) 1994-12-15

Family

ID=21567479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4923422 RU2024925C1 (en) 1991-04-01 1991-04-01 Device for convolution by arbitrary modulus

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2024925C1 (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1105895, кл. G 06F 11/08, 1983. *
Авторское свидетельство СССР N 1594541, кл. G 06F 11/00, 1988. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0238300B1 (en) Serial digital signal processing circuitry
RU2024925C1 (en) Device for convolution by arbitrary modulus
US4970676A (en) Digital word-serial multiplier circuitry
KR940001556B1 (en) Digital signal processing apparatus
RU2012047C1 (en) Device for orthogonal converting digital signals
US5097428A (en) Data occurrence frequency analyzer
RU2075777C1 (en) Device for identification of operator
SU840887A1 (en) Extremum number determining device
RU2007036C1 (en) Device which produces members of multiplicative groups of galois fields gf(p)
RU2007034C1 (en) Device for generation of indexes of members of multiplicative groups from galois fields gf(p)
SU943693A1 (en) Data input device
RU2022353C1 (en) Device for determining complement of a set
RU2015555C1 (en) Statistic analyzer
SU1513435A1 (en) Device for synchronizing signal transmission
SU1053100A1 (en) Device for determining average value of odd set of of number
SU1432783A1 (en) Device for forming arbitrary-modulo remainder of number
SU1277387A2 (en) Pulse repetition frequency divider
SU1594541A1 (en) Device for convolution by arbitrary modulus
SU980089A1 (en) Number comparing device
SU1615697A2 (en) Data input device
SU1755284A1 (en) Device for checking information
SU1167608A1 (en) Device for multiplying frequency by code
SU1049910A2 (en) Device for determining high significant bit
SU1005031A1 (en) Device for comparing numbers
SU1198507A2 (en) Device for comparing number of ones in binary codes