Устройство для сложения по модулю три

(51) С 061 7/49 НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ ПО МОДУЛЮ ТРИ(71) Заявитель Белорусский государственный университет (ВУ)(72) Авторы Авгуль Леонид Болеславович Супрун Валерий Павлович (ВУ)(73) Патентообладатель Белорусский государственный университет (ВУ)Устройство для сложения по модулю три, содержащее два элемента сложения по модулю два, два элемента И, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом один и два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, 1-й (1 1,4) вход первого из Которых соединен с 1-мвходом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом один и входом старшего разряда 1-го операнда, вход младшего разряда 1-го операнда соединен с 1-м входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом один и 1-м входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ с порогом два, выход старшего разряда результата соединен с выходом первого элемента сложения по модулю два, первый вход которого соединен с выходом первого элемента И, вь 1 ход младшего разряда результата соединен с выходом второго элемента сложения по модулю два, первый вход которого соединен с выходом второго элемента И, отличающееся тем, Что содержит Четыре элемента ИЛИ, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом Четыре и два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом пять, 1-й вход первого из Которых соединен с 1-м входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом Четыре и входом старшего разряда 1-го операнда, (1 4)-й (1 1,2) вход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом один соединен с (1 4)-м входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два,(1 4)-м входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом Четыре, (1 4)-м входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом пять и входом старшего разряда (1 4)-го операнда, 1-й вход второго элемента ИСКШОЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом Четыре соединен с 1-м входом второго элемента ИСКЛЮЧАЪОЩЕЕ ИЛИ с порогом пять и входом младшего разряда 1-го операнда, (1 4)-й вход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом один соединен с (1 4)-м входом второго элемента ИСКЛЮЧАЪОЩЕЕ ИЛИ с порогом два, (1 4)-м входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом Четыре, (1 4)-м входом второго элемента ИСКШОЧАЪОЩЕЕ ИЛИ с порогом пять и входом младшего разряда (1 4)-го операнда, выход 1-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом один соединен с первым входом 1-го элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом 1-го элемента ИСКЛЮЧАЪОЩЕЕ ИЛИ с порогом Четыре, выход 1-го элемента ИСКЛЮЧАЪОЩЕЕ ИЛИ с порогом два соединен с первым входом (1 2)-го элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом 1-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом пять, выход 1-го элемента ИЛИ соединен со вторым входом 1-го элемента сложения по модулю два и первым входом (3-1)-го элемента И,второй вход которого соединен с выходом (1 2)-го элемента ИЛИ и третьим входом 1-го элемента сложения по модулю два.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, содержашее 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 ОО, 01, 10, 11).Недостатком устройства являются ограниЧенные функциональные возможности, поскольку оно не выполняет операции сложения/выЧитания по модулю три над шестью операндами.Наиболее близким по конструкции и функциональным возможностям техниЧеским решением к предлагаемому является устройство для сложения по модулю три, содержашее два элемента сложения по модулю два, два элемента И, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом один и два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два 2.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 шестью 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 Четырех элементов ИЛИ, двух элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом Четыре и двух элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом пять, а также изменением связей между элементами устройства.Устройство для сложения по модулю три содержит два элемента сложения по модулю два, два элемента И, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом один и два элементаИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом один соединен с 1-м входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два И входом старшего разряда 1-го операнда. Вход младшего разряда 1-го операнда соединен с 1-м входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом один И 1-м входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два. Выход старшего разряда результата соединен с выходом первого элемента сложения по модулю два, первый вход Которого соединен с выходом первого элемента И. Выход младшего разряда результата соединен с выходом второго элемента сложения по модулю два, первый вход Которого соединен с выходом второго элемента И.В отличие от прототипа в устройство дополнительно введены Четыре элемента ИЛИ,два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом Четыре и два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом ПЯТЬ. В устройстве 1-й вход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом Четыре соединен с 1-м входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом пятЬ и входом старшего разряда 1-го операнда. При этом (3 4)-й (31,2) вход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом один соединен с (3 4)-м входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, (3 4)-м входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом Четыре, (3 4)-м входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом ПЯТЬ и входом старшего разряда (3 4)-го операнда. В устройстве 1-й вход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом Четыре соединен с 1-м входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом ПЯТЬ и входом младшего разряда 1-го операнда. При этом (3 4)-й вход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом один соединен с (3 4)-м входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, (3 4)-м входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом Четыре, (3 4)-м входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом ПЯТЬ и входом младшего разряда (3 4)-го операнда. Выход 3-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом один соединен с первым входом 3-го элемента ИЛИ, второй вход Которого соединен с выходом 3-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом Четыре. Выход 3-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два соединен с первым входом (3 2)-го элемента ИЛИ, второй вход Которого соединен с выходом 3-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом ПЯТЬ. Выход 3-го элемента ИЛИ соединен со вторым входом 3-го элемента сложения по модулю два и первым входом (3-3)-го элемента И, второй вход Которого соединен с выходом (3 2)-го элемента ИЛИ и третьим входом 3-го элемента сложения по модулю два.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 элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два 3 и 4, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом Четыре 5 и 6, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом ПЯТЬ 7 и 8,Четыре элемента ИЛИ 9-12, два элемента И 13 и 14, два элемента сложения по модулю два 15 и 16, входы старших разрядов операндов 17-22, входы младших разрядов операндов 2328, выход старшего разряда результата 29, выход младшего разряда результата 30.Устройство для сложения по модулю три работает следуюЩим образом. На входы 1722 поступают старшие разряды х 11,х 12,,х 16, а на входы 23-28 - младшие разряды х 21,х 22,,х 26 операндов Х 1,Х 2,,Х 6. На выходах 29 и 30 формируются знаЧения соответственно старшего ц и младшего г разрядов результата операции сложения по модулю триШССТИ ПОЛНЫХ операндов 6Работа устройства для сложения по модулю три описывается приводимой ниже таблицей (фиг. 2).Отметим, Что функция Екп Екп (Х), Х (х 1,х 2,,х), х Е О,1,3 П, реализуемая пВХ 0 Д 0 ВЬ 1 М элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом 1, определяется следующим образомСхема предлагаемого устройства (фиг. 1) построена согласно следующим соотношениямг 1(Е(У 1)/ Е (Умы Е от Е (У 2( Е от Е 2 У 1 ЕУ 2 ч Е т г (Е от Е (У 2(Е от Е (У 1( Е от Е (их Е от Е (то), Где У 1(Х 11 Х 12 Х 16) У 2 (Х 21 Х 22 Х 26)- 6 Следует указать, что устройство реализует 2 64 возможные операции сложения/вычитания по модулю три видаВид выполняемой операции определяется соответствующей коммутацией старших и младших разрядов операндов на входах устройства согласно следующим очевидным соотношениямДостоинствами устройства являются простая конструкция, высокое быстродействие, широкие функциональные возможности.Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.