SU1388850A1 - Устройство дл сложени и вычитани чисел по модулю Р - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматике и вычиcлиteльнoй технике и может быть использовано в системах и устройствах, функционируюпшх в системе остаточных классов (СОК). Цель изобретени  - повышение быстродействи  . Поставленна  цель достигаетс  за счет введени  второго дешифратора , шифратора, второй группы элементов ИЛИ, второго и третьего элементов ШШ, третьего и четвертого элементов И. Сущность изобретени  состоит в повьш1ении быстродействи  выполнени  операции сложени  и вычитани  чисел по модулю Р. Изобретение целесообразно использовать в системах и устройствах, функционирующих в СОК. 2 ил.а

Description

(Л

с:

со

00 00 00

ел

11

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

Цель изобретени  - повышение быст родейртви  выполнени  операций.

На фиг. 1 и 2 представлены струк турные схемы устройства дл  сложени  и вычитани  чисел по модулю Р.

Устройство содержит первый информационный вход 1 устройства, первый входной регистр 2, первый дешифратор 3, первую и вторую группы элементов И 4 и 5, первый элемент ИЛИ 6, выходной регистр 7, выход 8 устройства, второй информацион:ный вход 9 устройства , второй входной регистр 10, сумматор 11 по модулю Р, вход 12 моду- л  Р, первую и вторую группы элементов И 13 и 14, первую группу элементов ИЛИ 15, вход 16 управлени  сложением , вход 17 управлени  вычитанием , приемный регистр 18, схему 19 сравнени , суммирующий счетчик 20, вход 21 запуска устройства, генератор 22 импульсов, первый и второй элементы И 23 и 24 умножитель 25 частоты, кольцевой регистр 26 сдви- га, второй дешифратор 27, вторую группу элементов ИЛИ 28, шифратор 29, третий и четвертый элементы ИЛИ 30 и 31, элементы И 32 и 33.

Сущность изобретени  состоит в повышении быстродействи  выполнени  операций сложени  и вычитани  чисел по модулю Р. Это достигаетс  за счет того, что сдвиг содержимого кольцевого регистра сдвига как по часовой стрелке (J-), так и против часовой стрелки (у+) производитс  относительно величины Р - 1 ,

--- (р - модуль, по которому работает устройство), т.е.. величина максимгшьного сдвига будет

Р - 1

равна --- разр да, а не Р - 1 разр дов , как в прототипе. Это легко показать, использу  следующее равенство:

+в (А

i

(В - |),

где А и В - входные операнды (0 А; ВИР - 1).

При этом в исходном состо нии в разр дах кольцевого регистра сдвига содержитс  не нулева  (как в прототипе ) , а

Р - 1

строка матрицы модульного сложени  (А + B)mod Р. От метим, что признаки положительного ( и отрицательного (j l) сдвигов кольцевого регистра сдвига определ ютс  следующим образом:

1;

5При данных обозначени х рабочий операнд В представим в следующем

виде: п

в (уУвУ).

в этом случае в приемньй регистр устройства заноситс  операнд /В А в двоичном коде,

где О /в / --™.

Дешифратор 27 преобразует входной операнд В (В Р-В) в унитарный код. Количество двух входовых элементов И 28 равно Р - I ,„ , „„ ---. Шифратор 29

преобразует унитарный код в двоичный .

Устройство работает следующим образом .

В ИСХОДНОМ состо нии все регистры 2, 6, 10 и 18 обнулены, в регистре

26 сдвига записана

,Р + К (-2)- 

строка таблицы модул рного сложени  операндов А и В.

Допустим необходимо определить (A+B)modP. По входной щине 1 в двоичном коде поступает первый операнд А в регистр 2 и далее через дешифратор 3 сигнал, соответствующий значению А в унитарном коде, поступает на соответствующий элемент И 4. На вход 9 второй операции В в двоичном коде поступает на вход регистра 10 сумматора 11. С выхода регистра 10 через открытые элементы И 13 (присутствует сигнал щины 16), через элементы ИЛИ 15 поступает на вход дешифратора 27, с выхода которого сигнал, соответствующий значению В в унитарном коде че рез соответствующий элемент ИЛИ 28, поступает на шифратор 29, с выхода которого значение /В / в двоичном коде заноситс  в регистр 18, Если

Р - Г О-йВб-- , то на выходе элемента

РШИ 30 присутствует сигнал (jf l), который открывает элемент И 32. По сигналу шины 21 с выхода генератора 22 через открытые элементы И 23 и 24 импульсы поступают соответственно в счетчик 20 и на вход умножител  25, с выхода которого через элемент И 32 - на отрицательный вход регистра 26, сдвига  исходное содержимое на п /в / двоичных разр дов по часовой стрелке (п - +1). В момент поразр дного совпадени  состо ний счетчика 20 и регистра 18 схема 19 сравнени  выдает сигнал , который открывает соответствующие элементы И 4 и 5 и закрывает элементы И 23 и 24. Через соответствующий элемент И 5 содержимое установившегос  (после сдвига) разр да регистра 26 поступает через элемент

Р + 1

ИЛИ 6 в регистр 7, Если --- В

Р - 1, то на выходе элемента ИЛИ 31 (J+ О присутствует сигнал, который открывает элемент И 33. В этом случае исходное содержимое регистра 26 сдвигаетс  на п/В / двоичных разр дов против часовой стрелки. В остальном работа устройства аналогична ранее описанной.

Пусть необходимо определить (А - B)niodP (присутствует сигнал шины 17). В этом случае инвертированное значение В Р - В с выхода сумматора 11 поступает через элементы И 14 на входы элементов ИЛИ 15. Далее работа .устройства аналогична работе в случа поступлени  входных операндов.А и В.

Фор.мула изобретени 

Устройство дл  сложени  и вычитани  чисел по модулю Р, содержащее приемный регистр, кольцевой регистр сдвига, сумматор по модулю Р, первую вторую, третью и четвертую группы элементов И, первую группу элементов ИЛИ, схему сравнени , суммирун ций счетчик, первый и второй элементы И, генератор импульсов, первый элемент ИЛИ, первый дешифратор, умножитель

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

частоты, при этом первый информационный вход устройства подключен к входу первого дешифратора, выходы которого подключены к первым входам соответствующих элементов И первой группы, выходы которых подключены к первым входам соответствующих элементов И второй группы, выходы которых через первый элемент ИЛИ подключены к-входу результата устройства, второй информационный вход устройства подключен к первому входу сумматора по модулю Р, к второму входу которого подключен вход подачи значени  модул  Р, а выходы второго входного регистра и сумматора по модулю Р через первые входы соответственно первой и второй группы элементов И подключены к входам элементов ИПИ первой группы, к вторым входам элементов И первой и второй группы под- ключены входы управлени  соответственно сложением и вычитанием устройства , выход приемного регистра подключен к первому входу схемы сравнени , к второму входу которой подключен выход суммирующего счетчика, вход запуска устройства подключен к входу генератора импульсов, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И, выходы которых подключены к входам соответственно суммирующего счетчика и умножител  частоты, выходы разр дов кольцевого регистра сдвига подключены к вторым входам соответствующих элементов И второй группы, а выход схемы сравнени  подключен к вторым входам элементов И первой группы , к третьим входам элементов И второй группы и к вторым входа 5 первого и второго элементов И, отличающеес  тем, что, с целью повьш1ени  быстродействи  выполнени  операций, введены второй де пифратор, втора  группа элементов ИЛИ, шифратор , второй и третий элементы ИЛИ, третий и четвертьш элементы И, причем выходы эле1«нтов И.ПИ первой группы подключены к входу второго дешифратора , выходы которого попарно через соответствующие элементы КПП второй группы подключены к входу шифратора, выход которого подключен к входу приемного регистра, одновре- i

/о Р - 1ч менно перва  (О - ---) и втора 

Р + 1

(--- - Р - 1) группы выходов ВТОрого дешифратора подо:лючены к входам соотйетственно второго и третьего элементов ИЛИ, выходьл которых подключены соответственно к входу упОТ f9

фие. I

13888506

равлени  направлением сдвига кольцевого регистра сдвига, к вторьм входам третьего и четвертого элементов И подключен выход умножител  частоты.

в

Hft.5

I

1

/fJJ /vJ/JJ

фиг. г

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для сложения и вычитания чисел по модулю Р, содержащее' приемный регистр, кольцевой регистр сдвига, сумматор по модулю Р, первую, вторую, третью и четвертую группы элементов И, первую группу элементов ИЛИ, схему сравнения, суммирующий счетчик, первый и второй элементы И, генератор импульсов, первый элемент ИЛИ, первый дешифратор, умножитель частоты, при этом первый информационный вход устройства подключен к входу первого дешифратора, выходы которого подключены к первым входам соответствующих элементов И первой группы, выходы которых подключены к первым входам соответствующих элементов И второй группы, выходы которых через первый элемент ИЛИ подключены к-входу результата устройства, второй информационный вход устройства подключен к первому входу сумматора по модулю Р, к второму входу которого подключен вход подачи значения модуля Р, а выходы второго входного регистра и сумматора по модулю Р через первые входы соответственно первой и второй группы элементов И подключены к входам элементов ИЛИ первой группы, к вторым входам элементов И первой и второй группы подключены входы управления соответственно сложением и вычитанием устройства, выход приемного регистра подключен к первому входу схемы сравнения, к второму входу которой подключен выход суммирующего счетчика, вход запуска устройства подключен к входу генератора импульсов, выход которого подключен к первым входам первого и второго элементов И, выходы которых подключены к входам соответственно суммирующего счетчика и умножителя частоты, выходы разрядов кольцевого регистра сдвига подключены к вторым входам соответствующих элементов И второй группы, а выход схемы сравнения подключен к вторым входам элементов И первой группы, к третьим входам элементов И второй группы и к вторым входам первого и второго элементов И, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия выполнения операций, введены второй дешифратор, вторая группа элементов ИЛИ, шифратор, второй и третий элементы ИЛИ, третий и четвертый элементы И, причем выходы элементов ИЛИ первой группы подключены к входу второго дешифратора, выходы которого попарно через соответствующие элементы ИЛИ второй группы подключены к входу шифратора, выход которого подключен к входу приемного регистра, одновре- .

   менно первая (0 - —-—) и вторая

   Р + 1 (——.- Р - 1) группы выходов вто5 рого дешифратора подключены к входам соответственно второго и третьего элементов ИЛИ, выхода которых подключены соответственно к входу уп равления направлением сдвига кольцевого регистра сдвига, к вторым входам третьего и четвертого элементов И подключен выход умножителя частоты.

   фиг. /