RU2624587C1 - Device for multiplying number by module - Google Patents
Device for multiplying number by module Download PDFInfo
- Publication number
- RU2624587C1 RU2624587C1 RU2016110331A RU2016110331A RU2624587C1 RU 2624587 C1 RU2624587 C1 RU 2624587C1 RU 2016110331 A RU2016110331 A RU 2016110331A RU 2016110331 A RU2016110331 A RU 2016110331A RU 2624587 C1 RU2624587 C1 RU 2624587C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- output
- elements
- outputs
- group
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
- G06F7/38—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation
- G06F7/48—Methods or arrangements for performing computations using exclusively denominational number representation, e.g. using binary, ternary, decimal representation using non-contact-making devices, e.g. tube, solid state device; using unspecified devices
- G06F7/49—Computations with a radix, other than binary, 8, 16 or decimal, e.g. ternary, negative or imaginary radices, mixed radix non-linear PCM
Landscapes
- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано в вычислительных структурах, функционирующих в модулярной системе счисления.The invention relates to the field of automation and computer engineering and can be used in computing structures operating in a modular number system.
Известно устройство (аналог) (авт. св. СССР №1716511, МКИ G06F 7/72, Б.И. №8, 1992 г.), содержащее группу блоков элементов И, группу блоков умножения на константу по модулю, два блока элементов ИЛИ, дешифратор, группу элементов ИЛИ, элемент ИЛИ, два блока элементов И, элемент НЕ и преобразователь кода. Недостаток устройства - низкие функциональные возможности.A device (analog) is known (ed. St. USSR No. 1716511, MKI G06F 7/72, B.I. No. 8, 1992), containing a group of blocks of AND elements, a group of blocks of multiplication by a constant modulo, two blocks of OR elements , decoder, group of OR elements, OR element, two blocks of AND elements, NOT element and code converter. The disadvantage of this device is its low functionality.
Известно также устройство (аналог) (патент РФ №2143723, МКИ G06F 7/52, 7/72, Б.И. №36, 1999 г.), содержащее два преобразователя двоичного кода числа в унитарный код по первому внутреннему модулю устройства, два преобразователя двоичного кода числа в унитарный код по второму внутреннему модулю устройства, два преобразователя унитарного кода числа в двоичный позиционный код, шесть блоков элементов И, сумматор по модулю устройства. Недостаток устройства - низкие функциональные возможности.A device (analogue) is also known (RF patent No. 2143723, MKI G06F 7/52, 7/72, B.I. No. 36, 1999), containing two converters of the binary code of a number into a unitary code according to the first internal module of the device, two a converter of a binary code of a number to a unitary code according to the second internal module of the device, two converters of a unitary code of a number to a binary positional code, six blocks of AND elements, an adder modulo the device. The disadvantage of this device is its low functionality.
Наиболее близким по технической сущности (прототипом предполагаемого изобретения) является устройство (авт. св. СССР №1667055, МКИ G06F 7/49, 7/72, Б.И. №28, 1991 г.), содержащее пять элементов И, два элемента ИЛИ, дешифратор, две группы элементов ИЛИ, две группы элементов И, коммутатор, регистр, шифратор, два триггера и сумматор по модулю два.The closest in technical essence (the prototype of the alleged invention) is a device (ed. St. USSR No. 1667055, MKI
Недостаток прототипа - низкие функциональные возможности ввиду того, что реализуется только коммутативная операция.The disadvantage of the prototype is low functionality due to the fact that only a commutative operation is implemented.
Техническая задача, на решение которой направлено заявленное устройство, состоит в унификации перспективных образцов вычислительной техники.The technical problem, the solution of which the claimed device is directed, consists in the unification of promising samples of computer technology.
Технический результат выражается в расширении функциональных возможностей устройства.The technical result is expressed in expanding the functionality of the device.
Технический результат достигается тем, что устройство, содержащее первый и второй элементы И, первый элемент ИЛИ, дешифратор, регистр, коммутатор и первый шифратор, причем входы первого и второго операндов устройства соединены соответственно с первыми входами первого и второго элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами устройства, а выходы - соответственно с первым и вторым входами первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом дешифратора, а выходы регистра соединены с соответствующими входами коммутатора, отличается тем, что в него введены цифровой компаратор, пять групп элементов И, второй и третий элементы ИЛИ, второй, третий, четвертый и пятый шифраторы и элемент НЕ, причем выход дешифратора соединен со входом регистра, первая группа выходов коммутатора соединена с первыми входами соответствующих элементов И первой и третей групп, вторые входы которых соединены с выходом «Равно» цифрового компаратора, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым и вторым управляющими входами устройства, вторая группа выходов коммутатора соединена с первыми входами соответствующих элементов И второй, четвертой и пятой групп, вторые входы которых соединены с выходом «Меньше» цифрового компаратора, выход «Больше» которого соединен со вторыми входами элементов И четвертой группы, выходы элементов И первой, второй, третьей, четвертой и пятой групп соединены с соответствующими входами первого, второго, третьего, четвертого и пятого шифраторов соответственно, выход «Равно» цифрового компаратора через элемент НЕ соединен с вторыми входами элементов И второй группы, выходы первого и второго шифраторов соединены с первым и вторым входами второго элемента ИЛИ соответственно, выход которого является первым выходом устройства, выходы третьего, четвертого и пятого шифратора соединены с первым, вторым и третьим входами третьего элемента ИЛИ соответственно, выход которого является вторым выходом устройства.The technical result is achieved in that the device containing the first and second elements AND, the first OR element, a decoder, a register, a switch and a first encoder, and the inputs of the first and second operands of the device are connected respectively to the first inputs of the first and second elements And, the second inputs of which are connected respectively, with the first and second control inputs of the device, and the outputs, respectively, with the first and second inputs of the first OR element, the output of which is connected to the decoder input, and the register outputs are connected to the corresponding the existing inputs of the switch, it is distinguished by the fact that a digital comparator, five groups of AND elements, the second and third elements of OR, the second, third, fourth and fifth encoders and the element NOT are introduced into it, the decoder output connected to the register input, the first group of switch outputs connected with the first inputs of the corresponding elements And the first and third groups, the second inputs of which are connected to the output of "Equal" digital comparator, the first and second inputs of which are connected respectively to the first and second control inputs of the device two, the second group of outputs of the switch is connected to the first inputs of the corresponding elements AND of the second, fourth and fifth groups, the second inputs of which are connected to the output “Less” of the digital comparator, the output “More” of which is connected to the second inputs of the elements And the fourth group, the outputs of the elements And the first , the second, third, fourth and fifth groups are connected to the corresponding inputs of the first, second, third, fourth and fifth encoders, respectively, the output of "Equal" digital comparator through the element is NOT connected to the second input MI elements of the second group, the outputs of the first and second encoders are connected to the first and second inputs of the second OR element, respectively, the output of which is the first output of the device, the outputs of the third, fourth and fifth encoders are connected to the first, second and third inputs of the third element, respectively, the output which is the second output of the device.
На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства.In FIG. 1 presents a structural diagram of the proposed device.
На фиг. 2 представлена схема коммутатора (для m=5, где m - модуль операции).In FIG. Figure 2 shows the switch diagram (for m = 5, where m is the operation module).
В таблице 1 приведены результаты операции .Table 1 shows the results of the operation .
В таблице 2 приведены результаты операции , где x - результат операции 00, т.е. неопределенность.Table 2 shows the results of the operation , where x is the result of
Сущность изобретения состоит в следующем. Наложение унитарных кодов операндов А и В (назовем это представление унитарным кодом бинарной операции) можно однозначно отобразить в результат коммутативной операции, как это сделано в прототипе. Для некоммутативных операций пространственная зависимость результата операции от перестановки ее элементов в предлагаемом устройстве заменяется анализом временного порядка их следования. При этом появляется возможность одновременного проведения двух типов бинарной операции (коммутативной и некоммутативной) с использованием одних и тех же основных узлов устройства. Рассматривая таблицы 1 и 2, можно отметить, что таблица 1 для операции отличается симметрией относительно левой диагонали по сравнению с таблицей 2 для модулярной операции (некоммутативной операции), где А и В - операнды, а m=5 - модуль операции.The invention consists in the following. The imposition of unitary codes of operands A and B (we call this representation the unitary code of a binary operation) can be unambiguously mapped to the result of a commutative operation, as was done in the prototype. For non-commutative operations, the spatial dependence of the result of the operation on the rearrangement of its elements in the proposed device is replaced by an analysis of the temporal order of their sequence. At the same time, it becomes possible to simultaneously conduct two types of binary operations (commutative and non-commutative) using the same basic nodes of the device. Considering tables 1 and 2, it can be noted that table 1 for operation differs in symmetry with respect to the left diagonal in comparison with table 2 for the modular operation (non-commutative operation), where A and B are operands, and m = 5 is the operation module.
Рассмотрим простые примеры. Пусть необходимо провести операцию . Тогда для А=3 и В=2 наложение унитарных кодов имеет вид:Let's consider simple examples. Let the operation be necessary . Then for A = 3 and B = 2 the imposition of unitary codes has the form:
0-1-1-0-0.0-1-1-0-0.
Результат соответствующей операции имеет представление:The result of the corresponding operation has the representation:
0-0-0-1-0.0-0-0-1-0.
Он не изменится, если А=2 и В=3. Для модульной операции для А=3 и В=2 (А=2 и В=3) наложение унитарных кодов имеет вид:It will not change if A = 2 and B = 3. For modular operation for A = 3 and B = 2 (A = 2 and B = 3), the imposition of unitary codes has the form:
0-1-1-0-1,0-1-1-0-1,
а результат операции в первом случае:and the result of the operation in the first case:
1-0-0-0-0,1-0-0-0-0,
а во втором:and in the second:
0-1-0-0-0.0-1-0-0-0.
Ввиду того что в схеме на фиг. 1 используются для реализации различных операций общие элементы, то повышается унификация устройства.Due to the fact that in the circuit of FIG. 1 are used to implement various operations common elements, then increases the unification of the device.
Представленная на фиг. 1 структурная схема предлагаемого устройства содержит: 1 - вход первого операнда, 2 - вход второго операнда, 3 - первый элемент И, 4 - второй элемент И, 5 - первый управляющий вход, 6 - второй управляющий вход, 7 - первый элемент ИЛИ, 8 - дешифратор, 9 - регистр, 10 - коммутатор, 11 - первая группа элементов И, 12 - третья группа элементов И, 13 - цифровой компаратор, 14 - вторая группа элементов И, 15 - четвертая группа элементов И, 16 - пятая группа элементов И, 17 - первый шифратор, 18 - второй шифратор, 19 - третий шифратор, 20 - четвертый шифратор, 21 - пятый шифратор, 22 - элемент НЕ, 23 - второй элемент ИЛИ, 24 - первый выход устройства, 25 - третий элемент ИЛИ, 26 - второй выход устройства.Presented in FIG. 1 structural diagram of the proposed device contains: 1 - input of the first operand, 2 - input of the second operand, 3 - the first element And, 4 - the second element And, 5 - the first control input, 6 - the second control input, 7 - the first element OR, 8 - decoder, 9 - register, 10 - switch, 11 - first group of AND elements, 12 - third group of AND elements, 13 - digital comparator, 14 - second group of AND elements, 15 - fourth group of AND elements, 16 - fifth group of
Представленная на фиг. 2 схема коммутатора 10 (для m=5) содержит: 27i - выходы разрядов регистра, 28i - первая группа выходов коммутатора, 29j - элементы И, 30j - вторая группа выходов коммутатора.Presented in FIG. 2 diagram of switch 10 (for m = 5) contains: 27 i - outputs of the bits of the register, 28 i - the first group of outputs of the switch, 29 j - elements And, 30 j - the second group of outputs of the switch.
Входы первого 1 и второго 2 операндов соединены соответственно с первыми входами первого 3 и второго 4 элементов И, вторые входы которых соединены соответственно с первым 5 и вторым 6 управляющими входами устройства, а выходы - соответственно с первым и вторым входами первого 7 элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом дешифратора 8, выход которого соединен со входом регистра 9, выходы которого соединены с соответствующими входами коммутатора 10, первая группа выходов которого соединена с первыми входами соответствующих элементов И первой 11 и третьей 12 группы, вторые входы которых соединены с выходом «Равно» цифрового компаратора 13, первый и второй входы которого соединены соответственно с первым 5 и вторым 6 управляющими входами устройства, при этом вторая группа выходов коммутатора 10 соединена с первыми входами соответствующих элементов И второй 14, четвертой 15 и пятой 16 групп, вторые входы которой соединены с выходом «Меньше» цифрового компаратора 13, выход «Больше» которого соединен со вторыми входами элементов И четвертой 15 группы, выходы элементов И первой 11, второй 14, третей 12, четвертой 15 и пятой 16 групп соединены с соответствующими входами первого 17, второго 18, третьего 19, четвертого 20 и пятого 21 шифраторов соответственно, выход «Равно» цифрового компаратора 13 через элемент НЕ 22 соединен с вторыми входами элементов И второй 14 группы, выходы первого 17 и второго 18 шифраторов соединены с первым и вторым входами второго 23 элемента ИЛИ, выход которого является первым 24 выходом устройства, выходы третьего 19, четвертого 20 и пятого 21 шифраторов соединены с первым, вторым и третьим входами третьего 25 элемента ИЛИ соответственно, выход которого является вторым 26 выходом устройства.The inputs of the first 1 and second 2 operands are connected respectively to the first inputs of the first 3 and second 4 AND elements, the second inputs of which are connected respectively to the first 5 and second 6 control inputs of the device, and the outputs are respectively to the first and second inputs of the first 7 OR element, output which is connected to the input of the
Рассмотрим работу устройства. Перед началом работы все разряды регистра 9 установлены в нулевое состояние. По входам 1 и 2 входные операнды в двоичном коде поступают на первые входы соответствующих элементов И 3 и И 4. На первый управляющий вход 5 устройства поступает сигнал, и с выхода элемента И 3 операнд А поступает через первый элемент ИЛИ 7 на вход дешифратора 8, с выхода которого поступает сигнал на один из входов регистра 9. Далее сигнал поступает на второй управляющий вход 6 устройства, и операнд В аналогичным образом проходит с выхода второго 4 элемента И через рассмотренные элементы на один из входов регистра 9. Операнды А и В также поступают на первый и второй входы соответственно цифрового компаратора 13, на одном из трех выходов (А>В, А=В и А<В) появляется сигнал. Выходы 27i разрядов регистра 9 соединены с соответствующими входами коммутатора 10. В зависимости от соотношения операндов возможны три случая.Consider the operation of the device. Before starting work, all the bits of the
При А=В сигнал со второго выхода цифрового компаратора 13 поступает на вторые входы первой 11 и третьей 12 группы элементов И, на один из первых входов которых поступает сигнал с выхода первой группы выходов 28i коммутатора 10 (эта группа реализует левые диагонали таблиц 1 и 2). Далее через первый 17 и третий 19 шифраторы, а затем второй 23 и третий 25 элементы ИЛИ соответственно результаты операций и поступают в двоичных кодах на первый 24 и второй 26 выходы устройства соответственно.When A = B, the signal from the second output of the
При А>В сигнал с первого выхода цифрового компаратора 13 поступает на вторые входы четвертой 15 группы элементов И, а через элемент НЕ 22 на вторые входы второй 14 группы элементов И. С выхода второй 30j группы выходов коммутатора 10 (реализуются недиагональные элементы таблиц 1 и 2) поступает сигнал на один из первых входов второй 14 и четвертой 15 группы элементов И, с выходов которых поступает сигнал на входы второго 18 и четвертого 20 шифраторов. Результаты обоих модульных операций аналогичным образом поступают на выходы 24 и 26 устройства.When A> B, the signal from the first output of the
При А<В сигнал с третьего выхода цифрового компаратора 13 также через элемент НЕ 22 поступает на вторые входы второй 14 группы (симметрия таблицы 1 для коммутативной операции ) и на вторые входы пятой 16 группы элементов И (реализуется нижняя часть таблицы 2 относительно первой диагонали для некоммутативной операции ). Также с одного выхода второй 30j группы выходов коммутатора 10 поступает сигнал, и последующие процессы проходят подобно первым двум случаям за исключением того, что результат второй операции поступает на второй 26 выход устройства через пятый 21 шифратор.When A <B, the signal from the third output of the
Пример 1. Пусть А=В=3. При этом на разрядах регистра 9 образуется унитарный код 0-1-0-0-0. Сигнал с выхода 283 первой группы 28i коммутатора 10 поступает на первый вход четвертого элемента И первой 11 группы, на втором входе которого сигнал со второго выхода (А=В) цифрового компаратора 13 присутствует. Далее сигнал поступает на вход первого 17 шифратора, с выхода которого двоичный код 1002 результата коммутативной операции поступает через второй 23 элемент ИЛИ на первый 24 выход устройства. Также сигнал с выхода 283 поступает на первый вход второго элемента третьей 12 группы, а затем через третий 19 шифратор двоичный код 0102 результата операции через третий 25 элемент ИЛИ на второй 26 выход устройства.Example 1. Let A = B = 3. In this case, on the bits of
Пример 2. Пусть А=3, В=2. При этом на разрядах регистра 9 образуется унитарный код бинарной операции 0-1-1-0-0. Сигнал с выхода 302 второй группы выходов 30j коммутатора 10 поступает на первый вход первого элемента второй группы 14 элементов И, на втором входе которого присутствует сигнал с выхода элемента НЕ 22. Далее сигнал поступает на вход второго 18 шифратора, с выхода которого результат операции через второй 23 элемент ИЛИ поступает на первый 24 выход устройства. Сигнал с выхода 302 второй группы выходов 30j коммутатора 10 также поступает на первый вход четвертого элемента четвертой группы 15 элементов И, и далее через четвертый 20 шифратор и третий 25 элемент ИЛИ результат операции поступает на второй 26 выход устройства.Example 2. Let A = 3, B = 2. In this case, on the bits of
Пример 3. Пусть А=2, В=3. Для операции работа устройства происходит подобным образом, как в предыдущем примере, ввиду коммутативности операции. Для второй операции сигнал с выхода 302 второй группы выходов 30j коммутатора 10 поступает на первый вход третьего элемента пятой группы 16 элементов И. На второй его вход поступает сигнал с третьего выхода (А<В) цифрового компаратора 13, и результат операции через соответствующие элементы поступает на второй 26 выход устройства.Example 3. Let A = 2, B = 3. For operation the operation of the device occurs in a similar manner as in the previous example, due to the commutativity of the operation. For the second operation, the signal from the output 30 2 of the second group of outputs 30 j of the
Устройство отражает развитие модулярных вычислительных структур на основе табличной реализации и показывает путь унификации через объединение коммутативных и некоммутативных операций.The device reflects the development of modular computing structures based on a tabular implementation and shows the way of unification through the union of commutative and non-commutative operations.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016110331A RU2624587C1 (en) | 2016-03-21 | 2016-03-21 | Device for multiplying number by module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016110331A RU2624587C1 (en) | 2016-03-21 | 2016-03-21 | Device for multiplying number by module |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2624587C1 true RU2624587C1 (en) | 2017-07-04 |
Family
ID=59312352
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016110331A RU2624587C1 (en) | 2016-03-21 | 2016-03-21 | Device for multiplying number by module |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2624587C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU943714A1 (en) * | 1980-12-12 | 1982-07-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Оргтехники | Mod p multiplication matrix device |
SU1667055A1 (en) * | 1989-10-31 | 1991-07-30 | Харьковское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Ракетных Войск Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И. | Device for modulo m multiplication |
SU1716511A1 (en) * | 1990-05-29 | 1992-02-28 | Харьковское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Ракетных Войск Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И. | Device for modulo multiplication of numbers |
RU2143723C1 (en) * | 1998-07-29 | 1999-12-27 | Воронежский государственный университет | Device for modulo multiplication of numbers |
-
2016
- 2016-03-21 RU RU2016110331A patent/RU2624587C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU943714A1 (en) * | 1980-12-12 | 1982-07-15 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Оргтехники | Mod p multiplication matrix device |
SU1667055A1 (en) * | 1989-10-31 | 1991-07-30 | Харьковское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Ракетных Войск Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И. | Device for modulo m multiplication |
SU1716511A1 (en) * | 1990-05-29 | 1992-02-28 | Харьковское Высшее Военное Командно-Инженерное Училище Ракетных Войск Им.Маршала Советского Союза Крылова Н.И. | Device for modulo multiplication of numbers |
RU2143723C1 (en) * | 1998-07-29 | 1999-12-27 | Воронежский государственный университет | Device for modulo multiplication of numbers |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Yu et al. | Straggler mitigation in distributed matrix multiplication: Fundamental limits and optimal coding | |
Wang et al. | Uniqueness and global stability of forced waves in a shifting environment | |
Ding | The weight distribution of some irreducible cyclic codes | |
Ding et al. | Algebraic constructions of optimal frequency-hopping sequences | |
Wang et al. | Binary linear codes with two weights | |
Hussein et al. | Upper generalized exponents of two-colored primitive extremal ministrong digraphs | |
Carlet et al. | Secondary constructions of bent functions and their enforcement. | |
Mason et al. | Quantile coupling inequalities and their applications | |
RU2624587C1 (en) | Device for multiplying number by module | |
Tsai | Lower Bounds on Representing Boolean Functions as Polynomials in Z_m | |
RU2598781C1 (en) | Method of linear conversion (versions) | |
Molnár | Generalization of Wigner's unitary-antiunitary theorem for indefinite inner product spaces | |
Deryabin et al. | High performance parallel computing in residue number system | |
KR950020213A (en) | Character code converter | |
RU2260204C1 (en) | Parallel counter of single signals | |
RU2621280C1 (en) | Binary number comparator | |
Collins | Computing multiplicative inverses in 𝐺𝐹 (𝑝) | |
Siddique et al. | Proof of bijection for combinatorial number system | |
Yan et al. | Two New Families of Asymptotically Optimal Codebooks from Characters of Cyclic Groups | |
Bezuglyĭ et al. | Outer conjugacy of the actions of countable amenable groups on a measure space | |
Li et al. | Binary constant weight codes based on cyclic difference sets | |
RU2681693C1 (en) | Binary numbers selection device | |
Rajopadhyaya et al. | Common fixed point theorem in semi-metric space with compatible mapping of type (E) | |
Ma et al. | ECRT: An extension of CRT based on weight pre-assignment | |
RU2018936C1 (en) | Modulo multiplying device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190322 |