Устройство для сложения по модулю три

(12) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ ПО МОДУЛЮ ТРИ(71) Заявитель Белорусский государственный университет(72) Авторы Авгуль Леонид Болеславович Супрун Валерий Павлович(73) Патентообладатель Белорусский государственный университет(57) Устройство для сложения по модулю три, содержащее два элемента сложения по модулю два, выход -го (1, 2) из которых соединен с -м выходом устройства, отличающееся тем, что содержит шесть элементов И, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом один и два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, -й (1, 2, 3, 4) вход -г из которых соединен со входом -г разряда -го операнда, -м входом -г элемента И и -м входом -г элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом один, выход которого соединен с первым входом -г элемента сложения по модулю два и первым входом(2)-г элемента И, выход которого соединен со вторым входом (3-)-г элемента сложения по модулю два, третий вход которого соединен с выходом (3-)-г элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, вторым входом (2)-г элемента И и первым входом (4)-г элемента И, второй вход которого соединен с выходом -го элемента И и четвертым входом -г элемента сложения по модулю два, пятый вход которого соединен с выходом (7-)-г элемента И. 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). Недостатками устройства являются низкое быстродействие и ограниченные функциональные возможности, поскольку оно не выполняет операции сложения/вычитания по модулю три над четырьмя операндами. Наиболее близким по конструкции и функциональным возможностям техническим решением к предлагаемому является устройство для сложения по модулю три, содержащее два элемента равнозначности и два элемента сложения по модулю два 2. Устройство выполняет операцию сложения по модулю три двух полных операндов. Недостатком известного устройства для сложения по модулю три также являются ограниченные функциональные возможности, так как устройство не реализует операции сложения/вычитания по модулю три над четырьмя полными операндами. Изобретение направлено на решение задачи расширения функциональных возможностей устройства для сложения по модулю три. Названный технический результат достигается путем введения в состав устройства дополнительно элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и элементов И, а также изменением связей между элементами устройства. Устройство для сложения по модулю три содержит два элемента сложения по модулю два, выход -го (1, 2) из которых соединен с -м выходом устройства. В отличие от прототипа, устройство содержит шесть элементов И, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом один и два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, -й (1, 2, 3, 4) вход -го из которых соединен с входом -го разряда -го операнда,-м входом -го элемента И и -м входом -го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом один. Выход -го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом один соединен с первым входом -го элемента сложения по модулю два и первым входом (2)-го элемента И. Выход (2)-го элемента И соединен со вторым входом (3-)-го элемента сложения по модулю два. Третий вход (3-)-го элемента сложения по модулю два соединен с выходом (3-)-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, вторым входом (2)-го элемента И и первым входом (4)-го элемента И. Второй вход (4)-го элемента И соединен с выходом -го элемента И и четвертым входом -го элемента сложения по модулю два. Пятый вход -го элемента сложения по модулю два соединен с выходом (7-)-го элемента И. На чертеже (фиг. 1) представлена схема устройства для сложения по модулю три. Устройство содержит два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом один 1 и 2, два 2 5093 1 элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два 3 и 4, шесть элементов И 5-10, два элемента сложения по модулю два 11 и 12, входы старших разрядов операндов 13-16, входы младших разрядов операндов 17-20, выход старшего разряда результата 21, выход младшего разряда результата 22. Устройство для сложения по модулю три работает следующим образом. На входы 1316 поступают старшие разряды 11, 12, 13 и 14 первого Х 1, второго Х 2, третьего Х 3 и четвертого 4 операндов, на входы 17-20 - младшие разряды 21, 22, 23 и х 24 первого 1, второго Х 2, третьего 3 и четвертого 4 операндов. На выходах 21 и 22 формируются значения соответственно старшего 1 и младшего 2 разрядов результата операции сложения по модулю три четырех полных операндов 212(1 Х 2 Х 34)3(21121212222132321424)3. Работа устройства для сложения по модулю три описывается приводимой ниже таблицей (фиг. 2). Отметим, что функция(1 ,2 ), 0,1,1,, реализуемая -входо вым элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом , определяется следующим образом Следует указать, что предлагаемое устройство реализует шестнадцать возможных операций сложения/вычитания по модулю три вида 212(234)3. Вид выполняемой операции определяется соответствующей коммутацией старших и младших разрядов операндов на входах устройства согласно следующим очевидным соотношениям 3(212)3, -3(221)3,1, 4 . Достоинствами устройства для сложения по модулю три являются простая конструкция, высокое быстродействие, широкие функциональные возможности. Источники информации 1. Патент РФ 2018923, 1994. 2. Патент РФ 2018927, 1994. 5093 1 Таблица работы устройства для сложения по модулю три Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.