Сумматор унитарных кодов по модулю пять

(51) МПК (2009) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СУММАТОР УНИТАРНЫХ КОДОВ ПО МОДУЛЮ ПЯТЬ(71) Заявитель Белорусский государственный университет(72) Авторы Супрун Валерий Павлович Городецкий Данила Андреевич(73) Патентообладатель Белорусский государственный университет(57) Сумматор унитарных кодов по модулю пять, содержащий элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, -й, где 1,2, вход которого соединен с входом равно нулю -го операнда, (2)-й вход соединен с входом равно единице -го операнда, (4)-й вход соединен с входом равно трем -го операнда, (6)-й вход соединен с входом равно четырем -го операнда, отличающийся тем, что элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ выполнен с порогом шесть и, кроме того, сумматор дополнительно содержит второй, третий,четвертый и пятый элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, выход -го, где 1,2,3,4,5, элемента из которых соединен с выходом сумматора равно -1, вход равно 13821 1 2010.12.30 нулю первого операнда соединен с первым входом -го, где 2,3,4,5, элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, вход равно единице первого операнда соединен с девятым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть и с вторым и третьим входами -го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, вход равно двум первого операнда соединен с десятым, одиннадцатым и двенадцатым входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть и с четвертым, пятым и шестым входами -го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, вход равно трем первого операнда соединен с тринадцатым, четырнадцатым и пятнадцатым входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть и с седьмым, восьмым, девятым и десятым входами -го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, вход равно четырем первого операнда соединен с шестнадцатым, семнадцатым, восемнадцатым и девятнадцатым входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть и с одиннадцатым, двенадцатым, тринадцатым, четырнадцатым и пятнадцатым входами -го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, вход равно нулю второго операнда соединен с двадцатым, двадцать первым, двадцать вторым и двадцать третьим входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с шестнадцатым, семнадцатым, восемнадцатым и девятнадцатым входами второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с шестнадцатым, семнадцатым и восемнадцатым входами третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с шестнадцатым и семнадцатым входами четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть и с шестнадцатым входом пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, вход равно единице второго операнда соединен с двадцатым, двадцать первым, двадцать вторым, двадцать третьим и двадцать четвертым входами второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с девятнадцатым, двадцатым, двадцать первым и двадцать вторым входами третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с восемнадцатым, девятнадцатым и двадцатым входами четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с семнадцатым и восемнадцатым входами пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, вход равно двум второго операнда соединен с двадцать четвертым и двадцать пятым входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с двадцать пятым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с двадцать третьим, двадцать четвертым, двадцать пятым, двадцать шестым и двадцать седьмым входами третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с двадцать первым, двадцать вторым, двадцать третьим и двадцать четвертым входами четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть и с девятнадцатым, двадцатым и двадцать первым входами пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, вход равно трем второго операнда соединен с двадцать шестым и двадцать седьмым входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, двадцать шестым и двадцать седьмым входами второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с двадцать восьмым входом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с двадцать пятым, двадцать шестым, двадцать седьмым, двадцать восьмым и двадцать девятым входами четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть и с двадцать вторым, двадцать третьим, двадцать четвертым и двадцать пятым входами пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, вход равно четырем второго операнда соединен с двадцать восьмым, двадцать девятым и с тридцатым входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с двадцать восьмым, двадцать девятым и тридцатым входами второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть,двадцать девятым и тридцатым входами третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, тридцатым входом четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть и с двадцать шестым, двадцать седьмым, двадцать восьмым, двадцать девятым и тридцатым входами пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть. 13821 1 2010.12.30 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. Известен сумматор унитарных кодов по модулю пять, который содержит пять элементов ИЛИ, десять элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ и пять элементов И 1. Быстродействие сумматора, определяемое глубиной схемы, составляет 3, где- задержка на логический элемент. Недостатком известного сумматора является низкое быстродействие. Данный сумматор, как и заявляемый сумматор, выполняет операциюв унитарных кодах по модулю пять. Наиболее близким по функциональным возможностям и конструкции техническим решением к предлагаемому устройству является сумматор унитарных кодов по модулю пять, который содержит четыре элемента ИЛИ, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, десять элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, четыре элемента ЗАПРЕТ и элемент И, а также имеет восемь входов и пять выходов 2. Недостатком сумматора-прототипа является низкое быстродействие, которое составляет 3. Изобретение направлено на решение технической задачи повышения быстродействия. Сумматор-прототип, как и предлагаемое изобретение, выполняет операциюв унитарных кодах по модулю пять и содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ. Сумматор унитарных кодов по модулю пять содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, -й, где 1, 2, вход которого соединен с входом равно нулю -го операнда, (2)-й вход соединен с входом равно единице -го операнда, (4)-й вход соединен с входом равно трем -го операнда, (6)-й вход соединен с входом равно четырем -го операнда. В отличие от прототипа элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ выполнен с порогом шесть и, кроме того, сумматор дополнительно содержит второй, третий, четвертый и пятый элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, выход -го, где 1,2,3,4,5, элемента из которых соединен с выходом сумматора равно -1 результата сложения. Вход равно нулю первого операнда соединен с первым входом -го, где 2,3,4,5,элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть. Вход равно единице первого операнда соединен с девятым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть и со вторым и третьим входами -го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть. Вход равно двум первого операнда соединен с десятым, одиннадцатым и двенадцатым входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть и с четвертым,пятым и шестым входами -го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть. Вход равно трем первого операнда соединен с тринадцатым, четырнадцатым и пятнадцатым входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть и с седьмым, восьмым, девятым и десятым входами -го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть. Вход равно четырем первого операнда соединен с шестнадцатым, семнадцатым, восемнадцатым и девятнадцатым входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть и с одиннадцатым, двенадцатым, тринадцатым, четырнадцатым и пятнадцатым входами -го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть. Вход равно нулю второго операнда соединен с двадцатым, двадцать первым, двадцать вторым и двадцать третьим входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с шестнадцатым, семнадцатым, восемнадцатым и девятнадцатым входами второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с шестнадцатым, семнадцатым и восемнадцатым входами третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с шестнадцатым и семнадцатым входами четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ 13821 1 2010.12.30 ИЛИ с порогом шесть и с шестнадцатым входом пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть. Вход равно единице второго операнда соединен с двадцатым, двадцать первым, двадцать вторым, двадцать третьим и двадцать четвертым входами второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с девятнадцатым, двадцатым, двадцать первым и двадцать вторым входами третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с восемнадцатым, девятнадцатым и двадцатым входами четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с семнадцатым и восемнадцатым входами пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть. Вход равно двум второго операнда соединен с двадцать четвертым и двадцать пятым входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с двадцать пятым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с двадцать третьим, двадцать четвертым, двадцать пятым, двадцать шестым и двадцать седьмым входами третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с двадцать первым,двадцать вторым, двадцать третьим и двадцать четвертым входами четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть и с девятнадцатым, двадцатым и двадцать первым входами пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть. Вход равно трем второго операнда соединен с двадцать шестым и двадцать седьмым входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с двадцать шестым и с двадцать седьмым входами второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с двадцать восьмым входом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с двадцать пятым, двадцать шестым, двадцать седьмым, двадцать восьмым и двадцать девятым входами четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть и с двадцать вторым, двадцать третьим, двадцать четвертым и двадцать пятым входами пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть. Вход равно четырем второго операнда соединен с двадцать восьмым, двадцать девятым и тридцатым входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с двадцать восьмым, двадцать девятым и тридцатым входами второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с двадцать девятым и тридцатым входами третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть, с тридцатым входом четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть и с двадцать шестым, двадцать седьмым, двадцать восьмым, двадцать девятым и тридцатым входами пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть. Основной технический результат изобретения заключается в повышении быстродействия сумматора унитарных кодов по модулю пять. Названный эффект достигается путем использования логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть и изменением соединений между элементами логической схемы сумматора. На чертеже (фигура) представлена схема сумматора унитарных кодов по модулю пять. Сумматор содержит пять элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом шесть 15, десять входов 615 и пять выходов 1620. Сумматор унитарных кодов по модулю пять работает следующим образом. На входы сумматора 610 поступают разряды равно нулю, равно единице, равно двум, равно трем и равно четырем первого операнда(0,1,2,3,4), на входы сумматора 1115 разряды равно нулю, равно единице, равно двум, равно трем и равно четырем второго операнда(0,1,2,3,4), где а 0, а 1, а 2, а 3, а 4, 0, 1, 2, 3, 40, 1. При этоми 1 тогда и только тогда, когда( 5) и( 5), где 0, 1,2,3,4. На выходах сумматора 1620 формируется унитарный двоичный код(0,1,2,3,4) результата выполнения операции сложения( 5) . Здесь 02,3,40,1 итогда и только тогда, когда АВ( 5), где 0,1,2,3,4. Работа сумматора унитарных кодов по модулю пять описывается таблицей истинности логических функций 0,1,2,3,4, реализуемых на выходах сумматора (таблица). 4 13821 1 2010.12.30 Входы Выходы Унитарный двоичный код Унитарный двоичный код Унитарный двоичный код репервого операнда второго операнда зультата сложения(0,1,2,3,4)(0,1,2,3,4)(0,1,2,3,4) 0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 0 2 3 4 1 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 Логическая схема заявляемого сумматора унитарных кодов по модулю пять синтезирована на основе применения следующих аналитических представлений логических функций 0,1,2,3 и 4 1, если 0213 24 35 45 012 2334 46 00 в противном случае,1, если 0213 24 35 440512233 46 10 в противном случае,1, если 0213 24 35 43 0415 232 46 20 в противном случае,1, если 0213 24 35 42 0314 25346 30 в противном случае,1, если 0213 24 35 40213 2435 46 40 в противном случае. Основным достоинством заявляемого сумматора унитарных кодов по модулю пять является высокое быстродействие, определяемое глубиной логической схемы сумматора и 13821 1 2010.12.30 равное , где- задержка на логический элемент. Быстродействие сумматора - прототипа составляет 3. Источники информации 1. Патент РБ 2991, МПК 06 7/49, 1999. 2. Патент РБ 10834, МПК 06 7/38, 2008 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6