Сумматор по модулю пятнадцать

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СУММАТОР ПО МОДУЛЮ ПЯТНАДЦАТЬ(71) Заявитель Белорусский государственный университет(72) Авторы Авгуль Леонид Болеславович Супрун Валерий Павлович(73) Патентообладатель Белорусский государственный университет(57) Сумматор по модулю пятнадцать, содержащий восемь элементов И и семь элементов сложения по модулю два, выход -го (1, 2, 3, 4) из которых соединен с -м выходом сумматора, а -й (1, 2) вход соединен с выходом (2- 2)-го элемента И, -й вход (1,2, 3) -го операнда соединен с -м входом (4)-го элемента сложения по модулю два,10200 1 2008.02.28 выход которого соединен с первым входом (2 - 1)-го элемента И, отличающийся тем,что дополнительно содержит элементы И с девятого по шестнадцатый и восьмой элемент сложения по модулю два, -й вход которого соединен с четвертым входом -го операнда и-м входом девятого элемента И, выход которого соединен с третьим входом четвертого элемента сложения по модулю два, первым входом четвертого элемента И, вторым входом пятого элемента И и первым входом десятого элемента И, выход которого соединен с третьим входом первого элемента сложения по модулю два, четвертый вход которого соединен с выходом восьмого элемента сложения по модулю два, первым входом шестого элемента И, первым входом седьмого элемента И, первым входом восьмого элемента И,первым входом одиннадцатого элемента И, первым входом двенадцатого элемента И и первым входом тринадцатого элемента И, выход которого соединен с четвертым входом четвертого элемента сложения по модулю два, пятый вход которого соединен с выходом седьмого элемента сложения по модулю два, вторым входом четвертого элемента И, вторым входом шестого элемента И, вторым входом десятого элемента И, вторым входом одиннадцатого элемента И и вторым входом двенадцатого элемента И, выход которого соединен с третьим входом третьего элемента сложения по модулю два, а третий вход соединен с выходом пятого элемента сложения по модулю два, третьим входом второго элемента сложения по модулю два, первым входом второго элемента И, вторым входом восьмого элемента И, третьим входом десятого элемента И и вторым входом тринадцатого элемента И, третий вход которого соединен с выходом шестого элемента сложения по модулю два, четвертым входом третьего элемента сложения по модулю два, вторым входом второго элемента И, третьим входом четвертого элемента И, четвертым входом десятого элемента И и третьим входом одиннадцатого элемента И, выход которого соединен с четвертым входом второго элемента сложения по модулю два, а четвертый вход соединен с пятым входом первого элемента сложения по модулю два, третьим входом шестого элемента И, вторым входом седьмого элемента И и выходом четырнадцатого элемента И, -й вход которого соединен с первым входом -го операнда, второй вход которого соединен с-м входом пятнадцатого элемента И, выход которого соединен с пятым входом второго элемента сложения по модулю два, вторым входом первого элемента И, третьим входом восьмого элемента И и четвертым входом двенадцатого элемента И, третий вход -го операнда соединен с -м входом шестнадцатого элемента И, выход которого соединен с пятым входом третьего элемента сложения по модулю два, третьим входом второго элемента И, вторым входом третьего элемента И и четвертым входом тринадцатого 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. Известен сумматор по модулю пятнадцать, содержащий двадцать один элемент И, четыре элемента ИЛИ, четыре элемента ИЛИ-НЕ и четыре элемента сложения по модулю два 1. Недостатком сумматора является высокая конструктивная сложность. Наиболее близким по конструкции и функциональным возможностям техническим решением к предлагаемому является сумматор по модулю пятнадцать, содержащий восемь элементов И, шесть элементов равнозначности и семь элементов сложения по модулю два 2. Недостатком известного сумматора является высокая конструктивная сложность, определяемая проблемой схемотехнической реализации многовходовых элементов равнозначности в некоторых технологических базисах. 2 10200 1 2008.02.28 Изобретение направлено на решение задачи упрощения конструкции сумматора по модулю пятнадцать. Названный технический результат достигается путем введения в состав устройства дополнительно элемента сложения по модулю два и элементов И, а также изменением связей между элементами сумматора. Сумматор по модулю пятнадцать содержит восемь элементов И и семь элементов сложения по модулю два, выход -го (1, 2, 3, 4) из которых соединен с -м выходом сумматора, а -й (1, 2) вход соединен с выходом (2- 2)-го элемента И. В сумматоре -й вход (1, 2, 3) -го операнда соединен с -м входом (4)-го элемента сложения по модулю два, выход которого соединен с первым входом (2 - 1)-го элемента И. В отличие от прототипа, сумматор содержит элементы И с девятого по шестнадцатый и восьмой элемент сложения по модулю два, -й вход которого соединен с четвертым входом-го операнда и -м входом девятого элемента И. Выход девятого элемента И соединен с третьим входом четвертого элемента сложения по модулю два, первым входом четвертого элемента И, вторым входом пятого элемента И и первым входом десятого элемента И. Выход десятого элемента И соединен с третьим входом первого элемента сложения по модулю два, четвертый вход которого соединен с выходом восьмого элемента сложения по модулю два, первым входом шестого элемента И, первым входом седьмого элемента И, первым входом восьмого элемента И, первым входом одиннадцатого элемента И, первым входом двенадцатого элемента И и первым входом тринадцатого элемента И. Выход тринадцатого элемента И соединен с четвертым входом четвертого элемента сложения по модулю два,пятый вход которого соединен с выходом седьмого элемента сложения по модулю два, вторым входом четвертого элемента И, вторым входом шестого элемента И, вторым входом десятого элемента И, вторым входом одиннадцатого элемента И и вторым входом двенадцатого элемента И. Выход двенадцатого элемента И соединен с третьим входом третьего элемента сложения по модулю два, а третий вход соединен с выходом пятого элемента сложения по модулю два, третьим входом второго элемента сложения по модулю два, первым входом второго элемента И, вторым входом восьмого элемента И, третьим входом десятого элемента И и вторым входом тринадцатого элемента И. Третий вход тринадцатого элемента И соединен с выходом шестого элемента сложения по модулю два, четвертым входом третьего элемента сложения по модулю два, вторым входом второго элемента И, третьим входом четвертого элемента И, четвертым входом десятого элемента И и третьим входом одиннадцатого элемента И. Выход одиннадцатого элемента И соединен с четвертым входом второго элемента сложения по модулю два, а четвертый вход соединен с пятым входом первого элемента сложения по модулю два, третьим входом шестого элемента И, вторым входом седьмого элемента И и выходом четырнадцатого элемента И, -й вход которого соединен с первым входом -го операнда, второй вход которого соединен с -м входом пятнадцатого элемента И. Выход пятнадцатого элемента И соединен с пятым входом второго элемента сложения по модулю два, вторым входом первого элемента И, третьим входом восьмого элемента И и четвертым входом двенадцатого элемента И. Третий вход -го операнда соединен с -м входом шестнадцатого элемента И, выход которого соединен с пятым входом третьего элемента сложения по модулю два, третьим входом второго элемента И, вторым входом третьего элемента И и четвертым входом тринадцатого элемента И. На чертеже (фигура) представлена схема сумматора по модулю пятнадцать. Сумматор по модулю пятнадцать содержит шестнадцать элементов И 1-16, восемь элементов сложения по модулю два 17-24, восемь входов 25-32 и четыре выхода 33-36. Сумматор выполняет сложение по модулю пятнадцать двух полных операндов 814 х 22 х 3 х 4 и 814 у 22 у 3 у 4, ,0,1,1, 4814223415,3 10200 1 2008.02.28 где 0,1, Х 0, 15 ,0, 15 ,0, 15 . Сумматор по модулю пятнадцать работает следующим образом. На входы 25 и 26 подаются разряды х 1 и у 1 первогои второгооперандов (в произвольном порядке), на входы 27 и 28 - разряды х 2 и у 2 (в произвольном порядке), на входы 29 и 30 - разряды х 3 и у 3 (в произвольном порядке), на входы 31 и 32 - разряды х 4 и у 4 (в произвольном порядке). На выходах 33, 34, 35 и 36 формируются соответственно разряды 1, 2, 3 и 4 результатасложения по модулю пятнадцать операндови . Работа сумматора по модулю пятнадцать описывается приводимой ниже таблицей. Как следует из таблицы, на некоторых наборах кортеж (1, 2, 3, 4) двоичных разрядов результатаимеет вид (1, 1, 1, 1). Это правомерно, поскольку на входах сумматора действуют полные операнды, и 0 1515 15. Сумматор по модулю пятнадцать построен согласно следующим соотношениям 2 2 1121 31 121 1 1 11 2 2 2 3 4 2 3 4 2 2 213121 1 11 2 1 12 3 4 3 4 1 2 3 4 2 2 3121 11 2 1113 13 4 4 1 2 4 1 2 4 2 2 4111 211 311 12 ,4 1 2 1 2 1 2 3 4 2 где 1111111 144244 . 4 4 Достоинствами сумматора по модулю пятнадцать являются простая конструкция и высокое быстродействие. Сумматор по модулю пятнадцать Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.