Вычислительное устройство унитарных кодов по модулю три

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО УНИТАРНЫХ КОДОВ ПО МОДУЛЮ ТРИ(71) Заявитель Белорусский государственный университет(72) Автор Супрун Валерий Павлович(73) Патентообладатель Белорусский государственный университет(57) Вычислительное устройство унитарных кодов по модулю три, содержащее элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом пять и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, выход которого соединен с выходом устройства равно нулю и с первым входом элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которого соединен с выходом устройства равно единице, а второй вход - с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом пять и с выходом устройства равно двум, вход устройства равно нулю -го операнда, где 1, 2, соединен с -м инверсным входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом пять, -й вход которого соединен со входом устройства равно двум -го операнда и с -м инверсным входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, -й вход которого соединен со входом устройства равно единице -го операнда, а управляющий вход устройства соединен с третьим, четвертым и пятым входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом пять. Изобретение относится к области вычислительной техники и микроэлектроники и может быть использовано для построения средств аппаратурного контроля и цифровых устройств, работающих в системе остаточных классов. Известен сумматор унитарных кодов по модулю три, который предназначен для выполнения операции( 3). Сумматор содержит три элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, пять входов и три выхода, а его сложность (по числу входов логических элементов) равна 18 1. 18258 1 2014.06.30 Известный сумматор, как и заявляемое устройство, содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, выход которого соединен с выходом устройства равно нулю. Недостатком известного сумматора являются низкие функциональные возможности,поскольку сумматор не позволяет вычислять в унитарных кодах операцию( 3). Наиболее близким по функциональным возможностям и конструкции техническим решением к предлагаемому является вычислительное устройство унитарных кодов по модулю три, которое содержит три элемента И, четыре мажоритарных элемента с порогом два, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом пять, элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ,шесть информационных и один управляющий входов, три выхода. Сложность вычислительного устройства равна 32, а быстродействие - 2, где- задержка на логический элемент 2. Устройство-прототип, как и изобретение, содержит элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом пять, выход которого соединен с выходом устройства равно двум результата выполнения операции ( 3). Недостатком известного вычислительного устройства является высокая конструктивная сложность. Изобретение направлено на решение технической задачи понижения конструктивной сложности (по числу входов логических элементов) вычислительного устройства, выполняющего в унитарных кодах операцию ( 3). Вычислительное устройство унитарных кодов по модулю три содержит элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом пять и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два. Выход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два соединен с выходом устройства равно нулю и с первым входом элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которого соединен с выходом устройства равно единице, а второй вход - с выходом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом пять и с выходом устройства равно двум. Вход устройства равно нулю -го операнда, где 1, 2, соединен с -м инверсным входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом пять, -й вход которого соединен с входом устройства равно двум -го операнда и с -м инверсным входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два. Причем -й вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два соединен с входом устройства равно единице -го операнда. Управляющий вход устройства соединен с третьим, четвертым и пятым входами элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом пять. Основной технический результат изобретения заключается в понижении конструктивной сложности вычислительного устройства. Названный технический результат достигается путем введения в логическую схему нового логического элемента (элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два) с последующим изменением связей между элементами логической схемы устройства. На фигуре представлена логическая схема вычислительного устройства унитарных кодов по модулю три. Устройство содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два 1, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом пять 2, элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ 3,шесть информационных входов 49, управляющий вход 10, три выхода 11, 12 и 13. Вычислительное устройство унитарных кодов по модулю три работает следующим образом. На информационные входы вычислительного устройства 4, 6 и 8 поступают разряды равно нулю, равно единице и равно двум унитарного двоичного кода первого операнда(0, 1, 2, на входы 5, 7 и 9 - разряды равно нулю, равно единице и равно двум унитарного двоичного кода второго операнда(0,1,2), где 0, 1, 2, 0, 1, 20,1. При этоми 1 тогда и только тогда, когда( 3) и( 3), где 0, 1, 2. 2 18258 1 2014.06.30 На управляющий вход устройства 10 подается сигнал и, принимающий значения из множества 0, 1, где 0, есличетное 1 в противном случае . На выходах устройства 11, 12 и 13 формируется унитарный двоичный код(0,1,2) результата выполнении операции ( 3). Вычислительное устройство унитарных кодов по модулю три Управляющий двоичный сигнал ВХОДЫ ВЫХОДЫ Унитарный двоич- Унитарный двоичУнитарный двоичный код ный код первого ный код второго результата выполнения операции операндаоперанда Здесь 0, 1, 20,1 и 1 тогда и только тогда, когда ( 3), где 0, 1, 2. Отметим, что при реализации операции возведения в степень возникает неопределенность типа 00. Так как в модулярной арифметике 0( ), то 000 ( ). Следовательно, здесь полагаем, что 00 0 ( 3). Логические функции 0, 1 и 2, реализуемые на выходах вычислительного устройства унитарных кодов по модулю три, представлены посредством таблицы истинности. Логическая схема (фиг. 1) заявляемого вычислительного устройства унитарных кодов по модулю три синтезирована на основе применения следующих аналитических представлений логических функций 0,и 2 1, если 11222,00 в противном случае,1, если 002235,2 и 102,0 в противном случае, 3 18258 1 2014.06.30 где символомобозначена логическая операция равнозначность (или эквивалентность). Основным достоинством заявляемого вычислительного устройства унитарных кодов по модулю три является низкая конструктивная сложность (по числу входов логических элементов), равная 13. В то время как сложность устройства-прототипа равна 32. При этом заявляемое устройство и устройство-прототип имеют одинаковое быстродействие, определяемое глубиной логической схемы, которое равно 2, где- задержка на один логический элемент. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4