Вычислительное устройство унитарных кодов по модулю три

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО УНИТАРНЫХ КОДОВ ПО МОДУЛЮ ТРИ(71) Заявитель Белорусский государственный университет(72) Авторы Супрун Валерий Павлович Городецкий Данила Андреевич(73) Патентообладатель Белорусский государственный университет(57) Вычислительное устройство унитарных кодов по модулю три, содержащее элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ, мажоритарный элемент с порогом два, -й, где 1,2, вход которого соединен с входом устройства равно нулю -го основания степени, выход элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ соединен с выходом устройства равно двум, отличающееся тем,что содержит первый и второй элементы СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, первый и второй элементы ИЛИ и первый и второй элементы И, первый вход -го из которых соединен с входом устройства равно единице -го показателя степени, а второй вход - с входом устройства равно двум -го основания степени, вход устройства равно нулю -го основания степени соединен с -м входом первого элемента ИЛИ, -й вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом -го элемента И и с (2)-м входом мажоритарного элемента с порогом два, выход которого соединен с первым входом -го элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, второй вход которого соединен с выходом -го элемента ИЛИ, выход которого соединен с -м входом элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, а выход -го элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА соединен с выходом устройства равно 2-. 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. 12289 1 2009.08.30 Известен сумматор унитарных кодов по модулю три, который содержит три элемента ИЛИ и три элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, шесть входов и три выхода 1. Недостатком сумматора унитарных кодов по модулю три являются низкие функциональные возможности, так как он не выполняет операциюв унитарных кодах по модулю три. Наиболее близким по функциональным возможностям и конструкции техническим решением к предлагаемому является вычислительное устройство унитарных кодов по модулю три 2. Устройство содержит два элемента И, два элемента ИЛИ-НЕ, мажоритарный элемент с порогом два, три элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, шесть входов и три выхода. Недостатком известного устройства является высокая конструктивная сложность (по числу входов логических элементов), равная 20. Изобретение направлено на решение технической задачи уменьшения конструктивной сложности вычислительного устройства по модулю три. Вычислительное устройство унитарных кодов по модулю три содержит элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ, мажоритарный элемент с порогом два, -й (1,2) вход которого соединен с входом устройства равно нулю -го основания степени. Выход элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ соединен с выходом устройства равно двум. В отличие от прототипа устройство содержит первый и второй элементы СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, первый и второй элементы ИЛИ и первый и второй элементы И,первый вход -го из которых соединен с входом устройства равно единице -го показателя степени, а второй вход - с входом устройства равно двум -го основания степени. Вход устройства равно нулю -го основания степени соединен с -м входом первого элемента ИЛИ, -й вход второго элемента ИЛИ соединен с выходом -го элемента И и с(2)-м входом мажоритарного элемента с порогом два. Выход мажоритарного элемента с порогом два соединен с первым входом -го элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, второй вход которого соединен с выходом -го элемента ИЛИ, выход которого соединен с -м входом элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ. Выход -го элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА соединен с выходом устройства равно 2-. Основной технический результат изобретения заключается в уменьшении конструктивной сложности устройства. Названный технический результат достигается путем изменения соединений между элементами логической схемы вычислительного устройства унитарных кодов по модулю три и введения новых логических элементов (элементы ИЛИ и элементы СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА). На чертеже (фигура) представлена логическая схема вычислительного устройства унитарных кодов по модулю три. Вычислительное устройство унитарных кодов по модулю три содержит два элемента И 1 и 2, два элемента ИЛИ 3 и 4, мажоритарный элемент с порогом два 5, два элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА 6 и 7, элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ 8, шесть входов 914 и три выхода 15, 16 и 17. Вычислительное устройство унитарных кодов по модулю три работает следующим образом. На входы 9 и 11 устройства поступают значения унитарного двоичного кода а 0 и а 2 первого основания степени (0,1,2), соответственно, на входы 10 и 12 - значения унитарного двоичного кода 0 и с 2 второго основания степени (0,1,2), соответственно, на вход 13 - значение унитарного двоичного кода 1 первого показателя степени (,1,2),на вход 14 - значение унитарного двоичного кода 1 второго показателя степени(0,1,2), где 02,02,02,020,1. При этом а 1 (1,1,1) тогда и только тогда, когда( 3) (( 3),( 3),( 3, где 0,1,2. На выходах 15, 16 и 17 формируется унитарный двоичный код результата выполнения операции( 3),(0,1,2) и 020,1. При этом 1 тогда и только тогда, когда( 3) и 0,1,2. 2 12289 1 2009.08.30 Логическая схема вычислительного устройства унитарных кодов по модулю три синтезирована по следующим аналитическим представлениям функций 0, 1 и 2 0(0,2,1,0,2,)(221),(0,20,2,)(00),2(00)(2121),1, если 002 1212 где( 0 ,2 , 1, 0 ,2 , 1 )0 в противном случае,и символомобозначена логическая операция равнозначность (или эквивалентность). Таблица представляет собой таблицу истинности логических функций 0, 1 и 2, описывающих работу вычислительного устройства унитарных кодов по модулю три. Отметим, что при реализации операции возведения в степень возникает неопределенность вида 00. Так как в модулярной арифметике 0( ), то 000( ). Следовательно, здесь 000( 3). Основным достоинством вычислительного устройства унитарных кодов по модулю три является небольшая конструктивная сложность, определяемая числом входов логических элементов, и равная 18 (конструктивная сложность устройства-прототипа составляет 20). К дополнительным достоинствам необходимо отнести высокое быстродействие, равное 3, где- задержка на логический элемент, и небольшое число внешних выводов,равное 9. Вычислительное устройство унитарных кодов по модулю три Входы Выходы Унитарный код первого основания степени(а 0,а 1,а 2) а 0 9 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Унитарный код первого показателя степени(0,1,2) 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Унитарный код второго основания степени(0,1,2) с 0 10 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 Унитарный код второго показателя степени(0,1,2) 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 Унитарный код результата(0,1,2) 0 1 2 15 16 17 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 Входы Унитарный код первого основания степени(а 0,а 1,а 2) а 0 9 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Унитарный код первого показателя степени(0,1,2) 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 Унитарный код второго основания степени(0,1,2) с 0 10 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 Унитарный код второго показателя степени(0,1,2) 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 Унитарный код результата(0,1,2) 0 1 2 15 16 17 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 Входы Унитарный код первого основания степени(а 0,а 1,а 2) а 0 9 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Унитарный код первого показателя степени(0,1,2) 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Унитарный код второго основания степени(0,1,2) с 0 10 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 Унитарный код второго показателя степени(0,1,2) 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5 Унитарный код результата(0,1,2) 0 1 2 15 16 17 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1