Устройство для сложения по модулю три

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ ПО МОДУЛЮ ТРИ(71) Заявитель Белорусский государственный университет(73) Патентообладатель Белорусский государственный университет(57) Устройство для сложения по модулю три, содержащее два элемента сложения по модулю два и два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, отличающееся тем, что дополнительно введены два элемента И и два пороговых элемента с порогом два, реализующих функцию Е в соответствии с выражением 1, если количество логических единиц на входах элемента равно двум Е 0 в ином случае,-й (1, 2, 3) вход первого из которых соединен с -м входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и входом старшего разряда -го операнда, младший разряд которого соединен с -м входом второго порогового элемента и -м входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И и первым входом первого элемента сложения по модулю два, второй вход которого соединен с выходом первого порогового элемента и вторым входом первого элемента И, третий вход соединен с выходом второго элемента И, а выход соединен с выходом младшего разряда результата, выход старшего разряда которого соединен с выходом второго элемента сложения по модулю два, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первым входом второго элемента И, второй вход соединен с выходом второго порогового элемента и вторым входом второго элемента И, третий вход соединен с выходом первого элемента И.(56) 1.2018923 1, 1994. 2.1827671 1, 1993 (прототип). 3.2018925 1, 1994. 4. Овчинников В.В. и др. Проектирование быстродействующих микроэлектронных цифровых устройств. 3705 1 Изобретение относится к вычислительной технике и микроэлектронике и может быть использовано для построения систем аппаратурного контроля и вычислительных устройств, реализующих алгоритмы модулярной арифметики. Известно устройство для сложения и вычитания трех чисел по модулю три, содержащее два одноразрядных двоичных сумматора, два полусумматора и сумматор по модулю три 1. Устройство реализует операции сложения/вычитания по модулю три над тремя полными операндами (операнды принимают значения 00,01, 10, 11). Недостатком устройства является высокая конструктивная сложность и низкое быстродейстие. Наиболее близким по конструкции и функциональным возможностям техническим решением к предлагаемому является устройство для сложения по модулю три, содержащее три мажоритарных элемента, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и два элемента сложения по модулю два 2. Устройство выполняет операцию сложения по модулю три трех приведенных операндов (операнды принимают значения 00, 01, 10). Недостатком известного устройства для сложения по модулю три являются ограниченные функциональные возможности, так как устройство не реализует операцию сложения по модулю три трех полных операндов. Изобретение направлено на решение задачи расширения функциональных возможностей устройства для сложения по модулю три. Названный технический результат достигается путем введения в состав устройства дополнительно двух пороговых элементов и двух элементов И, а также изменением связей между элементами устройства. Устройство для сложения по модулю три содержит два элемента сложения по модулю два и два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. В отличие от прототипа, в устройство дополнительно введены два элемента И и два пороговых элемента с порогом два, реализующих функцию Е в соответствии с выражением 1, если количество логических единиц на входах равно двум Е 0 в ином случае,-й (1, 2, 3) вход первого из которых соединен с -м входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и входом старшего разряда -го операнда, младший разряд которого соединен с -м входом второго элемента порогового элемента и -м входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И и первым входом первого элемента сложения по модулю два, второй вход которого соединен с выходом первого порогового элемента и вторым входом первого элемента И, третий вход соединен с выходом второго элемента И, а выход соединен с выходом младшего разряда результата, выход старшего разряда которого соединен с выходом второго элемента сложения по модулю два, первый вход которого соединен с выходом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первым входом второго элемента И, второй вход соединен с выходом второго порогового элемента и вторым входом второго элемента И, третий вход соединен с выходом первого элемента И. На чертеже (фиг. 1) представлена схема предлагаемого устройства для сложения по модулю три. Устройство содержит два пороговых элемента 1 и 2, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 и 4, два элемента И 5 и 6, два элемента сложения по модулю два 7 и 8, входы старших разрядов операндов 9, 10 и 11, входы младших разрядов операндов 12, 13 и 14, выход старшего разряда результата 15, выход младшего разряда результата 16. Устройство для сложения по модулю три работает следующим образом. На входы 9, 10 и 11 поступают старшие разряды х 1, у 1 и 1 первого, второго и третьего операндов, на входы 12, 13 и 14 - младшие разряды х 2, у 2 и 2 первого,второго и третьего операндов. На выходах 15 и 16 формируются значения соответственно старшего 1 и младшего 2 разрядов результата операции сложения по модулю три трех полных операндов 2123(2 х 122 у 1 у 2212). Работа устройства для сложения по модулю три описывается приводимой ниже таблицей (фиг. 2). Следует указать, что предлагаемое устройство реализует восемь возможных операций сложения/вычитания по модулю три вида 212(Х)3. Вид выполняемой операции определяется соответствующей коммутацией старших и младших разрядов операндов на входах устройства согласно следующим очевидным соотношениям 3(2 х 12)3, -3(2 х 21)3 3(212)3, -3(221)3 3(212)3, -3(221)3 Достоинством устройства для сложения по модулю три является простая конструкция, высокое быстродействие, широкие функциональные возможности. Таблица работы устройства для сложения по модулю три Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.