RU2028660C1 - Modulo-seven adder - Google Patents

Modulo-seven adder Download PDF

Info

Publication number
RU2028660C1
RU2028660C1 SU5043321A RU2028660C1 RU 2028660 C1 RU2028660 C1 RU 2028660C1 SU 5043321 A SU5043321 A SU 5043321A RU 2028660 C1 RU2028660 C1 RU 2028660C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
inputs
equivalence
adder
modulo
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Болеславович Авгуль
Original Assignee
Леонид Болеславович Авгуль
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 Леонид Болеславович Авгуль filed Critical Леонид Болеславович Авгуль
Priority to SU5043321 priority Critical patent/RU2028660C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2028660C1 publication Critical patent/RU2028660C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Error Detection And Correction (AREA)

Abstract

FIELD: computer engineering and microelectronics. SUBSTANCE: adder has nine equivalence gates, three modulo-two sum gates, inputs of high-, medium-, and low-order bits of first and second operands, outputs of high-, medium-, and low-order bits of result. Modulo-seven adder functions as follows. High-order bit x1, medium-order bit x2, and low-order bit x3 of first operand X=4x1+2x2+x3 as well as high-order bit y1, medium-order bit y2, and low-order bit y3 of second operand Y=4y+2y2+y3 arrive at inputs. Values of high-order bit r1, medium order bit r2, and low-order bit r3 of result (modulo-seven sum of input operands) R=(X+Y)mod7=4r1+2r+2+r3 are shaped across outputs. Here we have xi∈ 10{0,1} yi ∈{0,1} ri∈ {0,1} 0 ≅ X ≅ 7, O ≅ Y ≅ 7, O ≅ R ≅ 7. EFFECT: enlarged functional capabilities. 1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и может быть использовано при построении устройств, работающих в системе остаточных классов. The invention relates to computing and microelectronics and can be used in the construction of devices operating in a system of residual classes.

Известен сумматор по модулю семь, содержащий элементы ИЛИ-НЕ, И, ИЛИ [1]. Known adder modulo seven, containing elements OR-NOT, AND, OR [1].

Недостатком сумматора является низкое быстродействие. The disadvantage of the adder is the low speed.

Наиболее близким по функциональным возможностям и конструкции техническим решением к предлагаемому является сумматор по модулю семь, содержащий элементы сложения по модулю два, ИЛИ, И, ИЛИ-НЕ [2]. The closest in functionality and design technical solution to the proposed one is an adder modulo seven, containing addition elements modulo two, OR, AND, OR-NOT [2].

Недостатком известного сумматора по модулю семь является низкое быстродействие. A disadvantage of the known adder modulo seven is the low speed.

На чертеже представлена схема сумматора по модулю семь. The drawing shows a diagram of the adder modulo seven.

Сумматор содержит девять элементов равнозначности 1-9, три элемента сложения по модулю два 10, 11 и 12, входы первого (старшего) 13, второго (среднего) 14 и третьего (младшего) 15 разрядов первого операнда, входы первого (старшего) 16, второго (среднего) 17 и третьего младшего) 18 разрядов второго операнда, выходы первого (старшего) 19, второго (среднего) 20 и третьего (младшего) 21 разрядов результата. The adder contains nine elements of equivalence 1-9, three elements of addition modulo two 10, 11 and 12, inputs of the first (senior) 13, second (middle) 14 and third (minor) 15 bits of the first operand, inputs of the first (senior) 16, second (middle) 17 and third junior) 18 bits of the second operand, outputs of the first (senior) 19, second (middle) 20 and third (junior) 21 bits of the result.

Выход i-го (i=1,2,3) элемента сложения по модулю два соединен с выходом i-го разряда результата, а его j-й (j= 1,2,3) вход соединен с выходом (3i+j-3)-го элемента равнозначности. Первый вход 13 первого операнда соединен с инверсным входом k-го (k = 1,9) элемента равнозначности, четвертым входом второго элемента сложения по модулю два 11 и четвертым входом третьего элемента сложения по модулю два 12. Второй вход 14 первого операнда соединен с первым прямым входом первого элемента равнозначности 1, первым прямым входом третьего элемента равнозначности 3, первым прямым входом четвертого элемента равнозначности 4, первым прямым входом пятого элемента равнозначности 5, первым прямым входом седьмого элемента равнозначности 7, первым прямым входом восьмого элемента равнозначности 8 и пятым входом второго элемента сложения по модулю два 11. Третий вход 15 первого операнда соединен со вторым прямым входом первого элемента равнозначности 1, первым прямым входом второго элемента равнозначности 2, вторым прямым входом пятого элемента равнозначности 5, первым прямым входом шестого элемента равнозначности 6, вторым прямым входом восьмого элемента равнозначности 8, первым прямым входом девятого элемента равнозначности 9 и пятым входом третьего элемента сложения по модулю два 12. Первый вход 16 второго операнда соединен со вторым прямым входом четвертого элемента равнозначности 4, третьим прямым входом пятого элемента равнозначности 5, вторым прямым входом седьмого элемента равнозначности 7, третьим прямым входом восьмого элемента равнозначности 8, вторым прямым входом девятого элемента равнозначности 9 и четвертым входом первого элемента сложения по модулю два 10. Второй вход 17 второго операнда соединен со вторым прямым входом второго элемента равнозначности 2, вторым прямым входом третьего элемента равнозначности 3, третьим прямым входом четвертого элемента равнозначности 4, четвертым прямым входом пятого элемента равнозначности 5, третьим прямым входом седьмого элемента равнозначности 7, третьим прямым входом девятого элемента равнозначности 9 и шестым входом второго элемента сложения по модулю два 11. Третий вход 18 второго операнда соединен с третьим прямым входом первого элемента равнозначности 1, третьим прямым входом второго элемента равнозначности 2, четвертым прямым входом четвертого элемента равнозначности 4, вторым прямым входом шестого элемента равнозначности 6, четвертым прямым входом восьмого элемента равнозначности 8, четвертым прямым входом девятого элемента равнозначности 9 и шестым входом третьего элемента сложения по модулю два 12. The output of the i-th (i = 1,2,3) addition element modulo two is connected to the output of the i-th bit of the result, and its j-th (j = 1,2,3) input is connected to the output (3i + j- 3) th element of equivalence. The first input 13 of the first operand is connected to the inverse input of the k-th (k = 1.9) equivalence element, the fourth input of the second addition element modulo two 11 and the fourth input of the third addition element modulo two 12. The second input 14 of the first operand connected to the first direct input of the first element of equivalence 1, first direct input of the third element of equivalence 3, first direct input of the fourth element of equivalence 4, first direct input of the fifth element of equivalence 5, first direct input of the seventh element of equivalence 7, p the first direct input of the eighth equivalence element 8 and the fifth input of the second addition element modulo two 11. The third input 15 of the first operand is connected to the second direct input of the first equivalence element 1, the first direct input of the second equivalence element 2, the second direct input of the fifth equivalence element 5, the first direct input of the sixth element of equivalence 6, second direct input of the eighth element of equivalence 8, first direct input of the ninth element of equivalence 9 and fifth input of the third element of addition modulo two 12. The first input 16 of the second operand is connected to the second direct input of the fourth element of equivalence 4, the third direct input of the seventh element of equivalence 7, the third direct input of the eighth element of equivalence 8, the second direct input of the ninth element of equivalence 9 and the fourth input of the first addition element modulo two 10. The second input 17 of the second operand is connected to the second direct input of the second element of equivalence 2, the second direct input of the third element is equal to 3, the third direct input of the fifth equivalence element 5, the third direct input of the seventh equivalence element 7, the third direct input of the ninth equivalence element 9 and the sixth input of the second addition element modulo two 11. Third input 18 of the second operand connected to the third direct input of the first element of equivalence 1, the third direct input of the second element of equivalence 2, the fourth direct input of the fourth element of equivalence 4, the second direct input of grained equivalence element 6, the fourth input of the eighth direct equivalence element 8, the ninth input of a fourth direct equivalence element 9 and the sixth input of the third element addition modulo two 12.

Сумматор по модулю семь работает следующим образом. На входы 13, 14 и 15 поступают соответственно старший х1, средний х2 и младший х3 разряды первого операнда Х = 4х1 + 2х2 + х3; на входы 16, 17 и 18 - соответственно старший y1, средний y2, и младший y3 разряды второго операнда Y = 4y1 + 2y2 + y3. На выходах 19, 20 и 21 формируются значения соответственно старшего r1, среднего r2 и младшего r3 разрядов результата (суммы по модулю семь входных операндов) R = (X + Y) mod7 = 4r1 + + 2r2 + r3. При этом xi∈{ 0, 1} , yi ∈{ 0, 1},ri∈{ 0, 1 }, 0≅X≅7, 0≅Y≅7 ,0≅R≅7; i = 1, 2, 3.The adder modulo seven works as follows. At the inputs 13, 14 and 15, respectively, the senior x1, middle x2 and junior x3 bits of the first operand X = 4x1 + 2x2 + x3; at inputs 16, 17 and 18, respectively, the highest y1, the middle y2, and the lower y3 bits of the second operand Y = 4y1 + 2y2 + y3. At the outputs 19, 20, and 21, the values of the highest r1, middle r2, and lower r3 bits of the result are formed (the modulo sum is seven input operands) R = (X + Y) mod7 = 4r1 + + 2r2 + r3. Moreover, x i ∈ {0, 1}, y i ∈ {0, 1}, r i ∈ {0, 1}, 0≅X≅7, 0 ,Y≅7, 0≅R≅7; i = 1, 2, 3.

Работа сумматора по модулю семь описывается следующими соотношениями:
r1 = y1 ⊕ R(

Figure 00000001
, x2, y2)⊕ R(
Figure 00000002
, x2, x3,y3)⊕ R(
Figure 00000003
, x3, y2, y3);
Figure 00000004
2
Figure 00000005
x
Figure 00000006
Figure 00000007
, x3, y3)⊕ R(
Figure 00000008
, x2, x3,y1,y2)⊕
Figure 00000009
3
Figure 00000010
Figure 00000011
1
Figure 00000012
x
Figure 00000013
Figure 00000014
, x2, y1, y2)⊕ R(
Figure 00000015
, x2, x3,y1, y3)⊕
где R(˙) - функция равнозначности.The operation of the adder modulo seven is described by the following relationships:
r1 = y1 ⊕ R (
Figure 00000001
, x2, y2) ⊕ R (
Figure 00000002
, x2, x3, y3) ⊕ R (
Figure 00000003
, x3, y2, y3);
Figure 00000004
2
Figure 00000005
x
Figure 00000006
Figure 00000007
, x3, y3) ⊕ R (
Figure 00000008
, x2, x3, y1, y2) ⊕
Figure 00000009
3
Figure 00000010
Figure 00000011
1
Figure 00000012
x
Figure 00000013
Figure 00000014
, x2, y1, y2) ⊕ R (
Figure 00000015
, x2, x3, y1, y3) ⊕
where R (˙) is the equivalence function.

Значения реализуемых сумматором функций ri, i = 1,2,3, приведены в таблице.The values of the functions implemented by the adder r i , i = 1,2,3 are shown in the table.

Особенностью конструкции сумматора является формирование на некоторых наборах входных переменных кодов остатков, равных 111. Это допустимо, поскольку 0mod7 = 7mod7, или в двоичной системе счисления 000mod7 = 111mod7, и на входы сумматора поступают полные операнды. Такой подход позволил значительно повысить быстродействие и упростить конструкцию сумматора по модулю семь. A design feature of the adder is the formation of residual codes equal to 111 on some sets of input variable codes. This is permissible since 0mod7 = 7mod7, or in the binary number system 000mod7 = 111mod7, and the total operands are received at the inputs of the adder. This approach has significantly improved performance and simplified the design of the adder modulo seven.

Claims (1)

СУММАТОР ПО МОДУЛЮ СЕМЬ, содержащий три элемента сложения по модулю два, первый вход первого из которых соединен с входом первого разряда второго операнда сумматора, первый и второй входы второго элемента сложения по модулю два соединены с входами вторых разрядов соответственно первого и второго операндов сумматора, первый и второй входы третьего элемента сложения по модулю два соединены с входами третьих разрядов соответственно первого и второго операндов сумматора, отличающийся тем, что он содержит девять элементов равнозначности, выходы первого, второго и третьего из которых соединены соответственно с вторым, третьим и четвертым входами первого элемента сложения по модулю два, выходы элементов равнозначности с четвертого по шестой и с седьмого по девятый соединены с входами соответственно с третьего по пятый соответственно второго и третьего элементов сложения по модулю два, шестые входы которых соединены с входом первого разряда первого операнда сумматора и с инверсными входами всех элементов равнозначности, выходы элементов сложения по модулю два соединены с выходами соответствующих разрядов результата сумматора, второй вход первого операнда сумматора соединен с первыми прямыми входами первого, третьего, четвертого, пятого, седьмого и восьмого элементов равнозначности, третий вход первого операнда сумматора соединен с первыми прямыми входами второго, шестого и девятого и вторыми прямыми входами первого, пятого и восьмого элементов равнозначности, первый вход второго операнда сумматора соединен с вторыми прямыми входами четвертого, седьмого и девятого и третьими прямыми входами пятого и восьмого элементов равнозначности, второй вход второго операнда сумматора соединен с вторыми прямыми входами второго и третьего, третьими прямыми входами четвертого, седьмого и девятого и четвертым прямым входом пятого элементов равнозначности, третий вход второго операнда сумматора соединен с третьими прямыми входами первого и второго, четвертыми прямыми входами четвертого, восьмого и девятого и вторым прямым входом шестого элементов равнозначности. A MODULATOR SUMMER SUM contains three addition elements modulo two, the first input of the first of which is connected to the input of the first bit of the second operand of the adder, the first and second inputs of the second addition element modulo two are connected to the inputs of the second bits of the first and second operands of the adder, first and the second inputs of the third addition element modulo two are connected to the inputs of the third digits of the first and second operands of the adder, respectively, characterized in that it contains nine elements of equivalence, the moves of the first, second and third of which are connected respectively to the second, third and fourth inputs of the first addition element modulo two, the outputs of the fourth to sixth and seventh to ninth equivalence elements are connected to the third to fifth inputs of the second and third addition elements respectively modulo two, the sixth inputs of which are connected to the input of the first bit of the first operand of the adder and with the inverse inputs of all elements of equivalence, the outputs of the addition elements modulo two are connected to the outputs of the corresponding bits of the result of the adder, the second input of the first operand of the adder is connected to the first direct inputs of the first, third, fourth, fifth, seventh and eighth elements of equivalence, the third input of the first operand of the adder is connected to the first direct inputs of the second, sixth and ninth and second direct inputs of the first , fifth and eighth equivalence elements, the first input of the second operand of the adder is connected to the second direct inputs of the fourth, seventh and ninth and third direct inputs of the fifth and of the seventh equivalence elements, the second input of the second operand of the adder is connected to the second direct inputs of the second and third, third direct inputs of the fourth, seventh and ninth and fourth direct inputs of the fifth equivalence elements, the third input of the second operand of the adder is connected to the third direct inputs of the first and second, fourth direct the inputs of the fourth, eighth and ninth and the second direct input of the sixth element of equivalence.
SU5043321 1992-05-21 1992-05-21 Modulo-seven adder RU2028660C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5043321 RU2028660C1 (en) 1992-05-21 1992-05-21 Modulo-seven adder

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5043321 RU2028660C1 (en) 1992-05-21 1992-05-21 Modulo-seven adder

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2028660C1 true RU2028660C1 (en) 1995-02-09

Family

ID=21604801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5043321 RU2028660C1 (en) 1992-05-21 1992-05-21 Modulo-seven adder

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2028660C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2764707C1 (en) * 2021-04-02 2022-01-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Modulo seven arithmetic unit

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 1608645, кл. G 06F 7/49, опублик. 1990. *
2. Авторское свидетельство СССР N 1603371, кл. G 06F 7/49, опублик. 1990. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2764707C1 (en) * 2021-04-02 2022-01-19 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" Modulo seven arithmetic unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Forrié The strict avalanche criterion: spectral properties of Boolean functions and an extended definition
RU2028660C1 (en) Modulo-seven adder
RU2018927C1 (en) Modulo 3 adder
Weibel KV-theory of categories
RU2018924C1 (en) Modulo 7 adder
RU2018931C1 (en) Modulo 5 adder
SU1667054A1 (en) Modulo three adder-multiplier
RU2090924C1 (en) Modulo-three computer
RU2018926C1 (en) Modulo n adder
RU1798777C (en) Modulo-three adder
RU2137181C1 (en) Device for modulo multiplication of numbers
RU2149442C1 (en) Device for modulo seven multiplication
RU2021630C1 (en) Modulo 3 adder
RU2037269C1 (en) Four-bit-gray-to-binary-coded-decimal code converter
Bainbridge Addressed machines and duality
RU2143722C1 (en) Device for multiplication by modulo 7
RU2037268C1 (en) Binary-coded-decimal-code-8-4-2-1-to-code-5-4-2-1 converter
RU2018936C1 (en) Modulo multiplying device
SU1160400A1 (en) One-digit quaternary adder
RU1797109C (en) Modulo 3 adder
RU2054709C1 (en) Device for multiplication of numbers represented in position code
SU1764050A1 (en) Mogul three adder
SU1290298A1 (en) Arithmetic unit
RU2018929C1 (en) Device for modulo n addition of three numbers
Sakiyama et al. Counter tree diagrams: A unified framework for analyzing fast addition algorithms