Умножитель по модулю три

Авторы патента:

G06F7/38 - способы и устройства для выполнения математических операций только над машинными числами, например в двоичном, троичном, десятичном представлении

Владельцы патента RU 2770801:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к умножителю по модулю три. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства. Умножитель содержит четыре элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и три элемента И, причем первый, второй входы j-го и первый, второй входы третьего элементов И соединены соответственно с выходом j-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходом третьего элемента И и выходами третьего, четвертого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а первый, второй входы (j+2)-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выход j-го элемента И соединены соответственно с (2×j-1)-м, (2×j)-м входами и j-м выходом умножителя по модулю три, отличающийся тем, что в него введен пятый элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый, второй и третий входы j-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с вторым входом третьего, (3-j)-м входом четвертого и первым входом пятого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а первый, второй входы и выход пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с пятым, шестым входами умножителя по модулю три и третьим входом третьего элемента И. 1 ил.

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

Известны умножители по модулю три (см., например, авт.св. СССР 1667054, кл. G06F 7/49, 1991 г.), которые реализуют операцию (A×B)mod3, где А,В ∈ {00,01,10} есть двухразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных умножителей по модулю три, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не обеспечивается реализация операции (A×B×C)mod3, где А,В,С ∈ {00,01,10,11} есть двухразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип умножитель по модулю три (патент РФ 2713862, кл. G06F 7/38, 2020 г.), который содержит три элемента И, четыре элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и реализует операцию (A×B)mod3, где А,В ∈ {00,01,10,11} есть двухразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.

К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не допускается обработка трех двухразрядных двоичных чисел.

Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации операции (A×B×C)mod3, где А,В,С ∈ {00,01,10,11} есть двухразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в умножителе по модулю три, содержащем четыре элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и три элемента И, первый, второй входы j-го и первый, второй входы третьего элементов И соединены соответственно с выходом j-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходом третьего элемента И и выходами третьего, четвертого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а первый, второй входы (j+2)-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выход j-го элемента И соединены соответственно с (2×j-1)-м, (2×j)-м входами и j-м выходом умножителя по модулю три, особенность заключается в том, что в него введен пятый элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый, второй и третий входы j-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с вторым входом третьего, (3-j)-м входом четвертого и первым входом пятого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а первый, второй входы и выход пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с пятым, шестым входами умножителя по модулю три и третьим входом третьего элемента И.

На чертеже представлена схема предлагаемого умножителя по модулю три.

Умножитель по модулю три содержит элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 1₁, …, 1₅ и элементы И 2₁, 2₂, 2₃, причем первый, второй и третий входы элемента 1_j соединены соответственно с вторым входом элемента 1₃, (3-j)-м входом элемента 1₄ и первым входом элемента 1₅, первый, второй входы элемента 2_j и первый, второй, третий входы элемента 2₃ подключены соответственно к выходам элементов 1_j, 2₃ и 1₃, 1₄, 1₅, а первый, второй входы элемента 1_k и выход элемента 2_j соединены соответственно с (2×k-5)-м, (2×k-4)-м входами и j-м выходом умножителя по модулю три.

Работа предлагаемого умножителя по модулю три осуществляется следующим образом. На его первый, второй, третий, четвертый и пятый, шестой входы подаются соответственно двоичные сигналы a₀,a₁ ∈ {0,l}, b₀,b₁ ∈ {0,1} и c₀,c₁ ∈ {0,1}, которые задают подлежащие обработке двухразрядные двоичные числа A=a_la₀, В=b₁b₀, С=с_{1 с0}, причем a₁,b_l,c_l и a₀,b₀,c₀ определяют значения старших и младших разрядов соответственно, А,В,С ∈ {00,01,10,11}. Сигнал на выходе трехвходового элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ равен 1 (0), если один либо все входные сигналы этого элемента равны 1 (0). В представленной ниже таблице приведены значения выходных сигналов у₀, у₁ предлагаемого умножителя, полученные с учетом работы его элементов для всех возможных наборов значений сигналов a₀, a₁, b₀, b_l, c₀, c_l

Согласно представленной таблице имеем Y=(A×B×C)mod3, где Y=y₁y₀ - двухразрядное двоичное число, задаваемое двоичными сигналами y₀,y₁ ∈ {0,l} (у_] и у₀ определяют значения старшего и младшего разрядов соответственно).

Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый умножитель по модулю три обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как реализует операцию (A×B×C)mod3, где А,В,С ∈ {00,01,10,11} есть двухразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.

Умножитель по модулю три, содержащий четыре элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и три элемента И, причем первый, второй входы j-го и первый, второй входы третьего элементов И соединены соответственно с выходом j-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходом третьего элемента И и выходами третьего, четвертого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а первый, второй входы (j+2)-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выход j-го элемента И соединены соответственно с (2×j-1)-м, (2×j)-м входами и j-м выходом умножителя по модулю три, отличающийся тем, что в него введен пятый элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый, второй и третий входы j-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с вторым входом третьего, (3-j)-м входом четвертого и первым входом пятого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а первый, второй входы и выход пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с пятым, шестым входами умножителя по модулю три и третьим входом третьего элемента И.

Похожие патенты:

Вычитатель по модулю q // 2770798

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.

Способ определения знака числа в системе остаточных классов // 2767450

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

Параллельный счетчик единиц // 2761103

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

Параллельный счетчик единиц // 2760252

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

Логический модуль // 2758188

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

Логический модуль // 2758187

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.

Пороговый модуль // 2757821

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

Устройство сравнения чисел, представленных в системе остаточных классов // 2751992

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

Устройство определения знака числа, представленного в системе остаточных классов // 2747371

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

Устройство для оценки степени оптимальности размещения в многопроцессорных кубических циклических системах при направленной передаче информации // 2727555

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.

Сумматор по модулю три // 2778675

Изобретение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в обеспечении суммирования трех двухразрядных двоичных чисел при уменьшенном показателе схемной глубины. Технический результат достигается за счет того, что сумматор содержит шесть элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два элемента И, два элемента ЗАПРЕТ и два мажоритарных элемента. 1 табл., 1 ил.