Вычитатель по модулю q

Изобретение относится к области вычислительной техники. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации операции (А-В)mod q при q-2 либо при q=3, где А, В (0≤A<q, 0≤B<q) есть (log2(2×q-2))-разрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами. Вычитатель по модулю q предназначен для обработки двоичных чисел, задаваемых двоичными сигналами, и может быть использован в системах цифровой вычислительной техники как средство арифметической обработки дискретной информации. Вычитатель по модулю q содержит два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (11, 12), два элемента И (21, 22), два элемента НЕ (31, 32) и два мажоритарных элемента (41, 42). За счет указанных элементов обеспечивается реализация операции (А-В) mod q при q=2 либо при q=3, где А, В (0≤A<q, 0≤B<q) есть (log2(2×q-2))-разрядные двоичные числа. 1 ил.

 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.

Известны вычитатели по модулю q (см., например, правый рис. во второй снизу строке таблицы на рис. 3.20 в книге Токхейм Р. Основы цифровой электроники. М.: Мир, 1988 г.), которые реализуют операцию (A-B)mod q при q=2, где А, В (0≤A≤q, 0≤B≤q) есть (log2(2×q-2))-разрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных вычитателей по модулю q, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не обеспечивается реализация операции (А-В)mod q при q=3.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип вычитатель по модулю q (рис. во второй снизу строке таблицы на рис. 3.35 в книге Токхейм Р. Основы цифровой электроники. М.: Мир, 1988 г.), который содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и реализует операцию (A-B)mod q при q=2, где А, В (0≤A≤q, 0≤В≤q) есть (log2(2 × q - 2))-разрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не обеспечивается реализация операции (А-В)mod q при q=3.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации операции (А-В)mod q при q-2 либо при q=3, где А, В (0≤A≤q, 0≤B≤q) есть (log2(2 × q - 2))-разрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в вычитателе по модулю q, содержащем элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два элемента И, два элемента НЕ и два мажоритарных элемента, причем первый, второй входы и выход j-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с первым, вторым входами j-го элемента И и входом j-го элемента НЕ, а первый, второй, третий входы и выход j-го мажоритарного элемента соединены соответственно с выходами j-х элементов НЕ, И, выходом (3-j)-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и j-м выходом вычитателя по модулю q, второй, третий и первый, четвертый входы которого соединены соответственно с первым, вторым входами первого и первым, вторым входами второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.

На чертеже представлена схема предлагаемого вычитателя по модулю q.

Вычитатель по модулю q содержит элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11, 12, элементы И 21, 22, элементы НЕ 31, 32 и мажоритарные элементы 41, 42, причем первый, второй входы и выход элемента 1j соединены соответственно с первым, вторым входами элемента 2j и входом элемента 3j, а первый, второй, третий входы и выход элемента 4j соединены соответственно с выходами элементов 3j, 2j, 13-j, и j-м выходом вычитателя по модулю q, второй, третий и первый, четвертый входы которого соединены соответственно с первым, вторым входами элемента 11 и первым, вторым входами элемента 12.

Работа предлагаемого вычитателя по модулю q осуществляется следующим образом. На его первый, второй и третий, четвертый входы подаются соответственно двоичные сигналы а0, а1 ∈ {0,1} и b0, b1 ∈ {0,1}, которые задают подлежащие обработке двухразрядные двоичные числа А=а1а0, B=blb0, причем и a1, b1 определяют значения старших и младших разрядов соответственно, А, В ∈ {00,01,10}. Сигнал на выходе мажоритарного элемента равен 1 (0), когда большинство входных сигналов этого элемента равны 1 (0). В представленной ниже таблице приведены значения выходных сигналов y0, у1 предлагаемого вычитателя, полученные с учетом работы его элементов для всех возможных наборов значений сигналов a0, a1, b0, b1.

Согласно представленной таблице имеем Y={А-В) mod 3, где Y=у1у0 - двухразрядное двоичное число, задаваемое двоичными сигналами у0, y1 ∈ {0,1} (y1 и y0 определяют значения старшего и младшего разрядов соответственно). Если a1=b0=0, то согласно представленной таблице (см. значения сигналов а0,b10, выделенные жирным шрифтом) получим Y=(А-В)mod 2, где А=а0, B-b1, Y=у0 - одноразрядные двоичные числа, задаваемые указанными сигналами.

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый вычитатель по модулю q обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как реализует операцию (A-B)mod q при q=2 либо при q=3, где А, В (0≤A<q, 0≤B<q) есть (log2(2×q-2))-разрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.

Вычитатель по модулю q, содержащий элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и отличающийся тем, что в него дополнительно введены элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два элемента И, два элемента НЕ и два мажоритарных элемента, причем первый, второй входы и выход j-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с первым, вторым входами j-го элемента И и входом j-го элемента НЕ, а первый, второй, третий входы и выход j-го мажоритарного элемента соединены соответственно с выходами j-х элементов НЕ, И, выходом (3-j)-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и j-м выходом вычитателя по модулю q, второй, третий и первый, четвертый входы которого соединены соответственно с первым, вторым входами первого и первым, вторым входами второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в расширении функциональности путем независимости от порядка модулей.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей параллельного счетчика единиц при сохранении глубины схемы прототипа.

Изобретение относится к параллельному счетчику. Технический результат заключается в упрощении схемы параллельного счетчика единиц.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Техническим результатом изобретения является обеспечение реализации простых симметричных булевых функций.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Техническим результатом изобретения является обеспечение реализации простых симметричных булевых функций, зависящих от n аргументов - входных двоичных сигналов, при n=7, и уменьшение относительного показателя схемной глубины.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Техническим результатом является обеспечение реализации пороговой функции с единичными весами аргументов и порогом три.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Техническим результатом является увеличение скорости и точности вычислений сравнения чисел, представленных в системе остаточных классов.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Техническим результатом является увеличение скорости и точности вычислений определения знака чисел, представленных в системе остаточных классов.

Изобретение относится к области цифровой вычислительной техники. Технический результат заключается в расширении области применения устройства за счет введения средств для оценки степени оптимальности размещения в многопроцессорных кубических циклических системах.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат заключается в расширении арсенала средств того же назначения.

Группа изобретений относится к способу и устройству управления для задания рабочей траектории для рабочего устройства. Для задания рабочей траектории отображают карту на интерфейсе дисплея, отображают на карте информацию о целевом земельном участке с его границами, отображают на карте запланированную траекторию и подвижный указатель с возможностью изменения его положения при перемещении его пользователем, определяют рабочую траекторию из запланированной в соответствии с положением указателя.
Наверх