Устройство для умножения унитарных кодов по модулю семь

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ УНИТАРНЫХ КОДОВ ПО МОДУЛЮ СЕМЬ(71) Заявитель Белорусский государственный университет(72) Авторы Супрун Валерий Павлович Козлов Евгений Олегович(73) Патентообладатель Белорусский государственный университет(57) Устройство для умножения унитарных кодов по модулю семь, характеризующееся тем, что содержит элемент ИЛИ и шесть элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, выход -го, где 1, 2 6, из которых соединен с выходом устройства равнорезультата умножения, выход которого равно нулю соединен с выходом элемента ИЛИ, -й, где 1, 2, вход которого соединен со входом устройства равно нулю -го операнда, причем первый, второй и третий инверсные входы -го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать соединены со входом устройства равно нулю первого операнда, четвертый и пятый инверсные входы - со входом устройства равно единице первого операнда, шестой инверсный вход - со входом устройства равно двум первого операнда, первый вход - со входом устройства равно четырем первого операнда, второй 16897 1 2013.02.28 и третий входы - со входом устройства равно пяти первого операнда, четвертый, пятый и шестой входы - со входом устройства равно шести первого операнда, седьмой, восьмой и девятый инверсные входы - со входом устройства равно нулю второго операнда,вход устройства равно единице второго операнда соединен с седьмым, восьмым и девятым входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с седьмым и восьмым входами второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с седьмым входом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с десятым инверсным входом пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать и с десятым и одиннадцатым инверсными входами шестого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, вход устройства равно двум второго операнда соединен с девятым, десятым и одиннадцатым входами второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с десятым инверсным входом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с седьмым и восьмым входами четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с одиннадцатым и двенадцатым инверсными входами пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать и с седьмым входом шестого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, вход устройства равно трем второго операнда соединен с десятым инверсным входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с двенадцатым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с восьмым, девятым и десятым входами третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с десятым и одиннадцатым инверсными входами четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать и с восьмым и девятым входами шестого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, вход устройства равно четырем второго операнда соединен десятым и одиннадцатым входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с одиннадцатым и двенадцатым инверсными входами третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с девятым, десятым и одиннадцатым входами четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с седьмым входом пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать и с двенадцатым инверсным входом шестого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать,вход устройства равно пяти второго операнда соединен с двенадцатым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с десятым и одиннадцатым инверсными входами второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с одиннадцатым и двенадцатым входами третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с двенадцатым инверсным входом четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать и с восьмым, девятым и десятым входами пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, вход устройства равно шести второго операнда соединен с одиннадцатым и двенадцатым инверсными входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с двенадцатым инверсным входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с двенадцатым входом четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с одиннадцатым и двенадцатым входами пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать и с десятым, одиннадцатым и двенадцатым входами шестого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать. Изобретение относится к области вычислительной техники и может быть использовано для построения цифровых устройств, реализующих вычислительные операции модулярной арифметики. Известно устройство для умножения по модулю семь, которое содержит восемь элементов СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, пять элементов И, шесть входов и три выхода 1. 2 16897 1 2013.02.28 Сложность сумматора (по числу входов логических элементов) равна 32, а быстродействие, определяемое глубиной схемы, составляет 3, где- задержка на один логический элемент. Недостатком известного устройства являются низкие функциональные возможности,поскольку устройство не позволяет выполнить операцию умножения по модулю семь в унитарных кодах. Наиболее близким по функциональным возможностям и конструкции техническим решением к предлагаемому устройству является устройство для умножения по модулю семь, которое содержит девять элементов РАВНОЗНАЧНОСТЬ, три элемента ИЛИ, шесть входов и три выхода 2. Сложность устройства равна 45, а быстродействие, определяемое глубиной схемы, составляет 2. Устройство-прототип, как и заявляемое устройство, содержит элемент ИЛИ, выход которого соединен с одним из выходов устройства. Недостатком устройства-прототипа являются низкие функциональные возможности,поскольку устройство не позволяет выполнить операцию умножения по модулю семь в унитарных кодах. Изобретение направлено на расширение функциональных возможностей устройства для умножения по модулю семь. Устройство для умножения унитарных кодов по модулю семь характеризуется тем,что содержит элемент ИЛИ и шесть элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, выход -го, где 1, 2 6, из которых соединен с выходом устройства равнорезультата умножения, выход которого равно нулю соединен с выходом элемента ИЛИ,-й, где 1, 2, вход которого соединен со входом устройства равно нулю -го операнда. Первый, второй и третий инверсные входы -го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать соединены со входом устройства равно нулю первого операнда,четвертый и пятый инверсные входы - со входом устройства равно единице первого операнда, шестой инверсный вход - со входом устройства равно двум первого операнда,первый вход - со входом устройства равно четырем первого операнда, второй и третий входы - со входом устройства равно пяти первого операнда, четвертый, пятый и шестой входы - со входом устройства равно шести первого операнда, седьмой, восьмой и девятый инверсные входы - со входом устройства равно нулю второго операнда. Вход устройства равно единице второго операнда соединен с седьмым, восьмым и девятым входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с седьмым и восьмым входами второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с седьмым входом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с десятым инверсным входом пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать и с десятым и одиннадцатым инверсными входами шестого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать. Вход устройства равно двум второго операнда соединен с девятым, десятым и одиннадцатым входами второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с десятым инверсным входом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с седьмым и восьмым входами четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с одиннадцатым и двенадцатым инверсными входами пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать и с седьмым входом шестого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать. Вход устройства равно трем второго операнда соединен с десятым инверсным входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с двенадцатым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с восьмым, девятым и десятым входами третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с десятым и одиннадцатым инверсными входами четвертого элемента 16897 1 2013.02.28 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать и с восьмым и девятым входами шестого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать. Вход устройства равно четырем второго операнда соединен десятым и одиннадцатым входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с одиннадцатым и двенадцатым инверсными входами третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с девятым, десятым и одиннадцатым входами четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с седьмым входом пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать и с двенадцатым инверсным входом шестого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать. Вход устройства равно пяти второго операнда соединен с двенадцатым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с десятым и одиннадцатым инверсными входами второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с одиннадцатым и двенадцатым входами третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с двенадцатым инверсным входом четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать и с восьмым, девятым и десятым входами пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать. Вход устройства равно шести второго операнда соединен с одиннадцатым и двенадцатым инверсными входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с двенадцатым инверсным входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с двенадцатым входом четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать, с одиннадцатым и двенадцатым входами пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать и с десятым, одиннадцатым и двенадцатым входами шестого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать. Основной технический результат изобретения заключается в расширении функциональных возможностей устройства за счет умножения по модулю семь в унитарных кодах. Названный эффект достигается путем введения в логическую схему устройства новых элементов (элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать) с последующим изменением соединений между элементами логической схемы. На фигуре представлена схема устройства для умножения унитарных кодов по модулю семь. Устройство содержит элемент ИЛИ 1 и шесть элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом тринадцать 2, 3 7, тринадцать входов 8, 9 20 и семь выходов 21,22 27. Устройство для умножения унитарных кодов по модулю семь работает следующим образом. На входы устройства 8, 9 13 поступают значения разрядов 02,4,5,6 унитарного двоичного кода первого операнда(0, , 2, 4, 5, 6), а на входы устройства 14,1520 - значения разрядов 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 унитарного двоичного кода второго операнда(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6), где 0, 1, 2, 3, 4, 5, 60, 1 и 0, 1, 2, 3, 4, 5,60, 1. При этом 1 и 1 тогда и только тогда, когда( 7) и( 7),где 0, 1, 2 6. На выходах устройства 21, 22 27 формируется унитарный двоичный код результата выполнения операции умножения( 7), где(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6) и 0, 1, 2, 3, 4, 5, 60, 1. Здесь 1 тогда и только тогда, когда( 7) и 0, 1, 2 6. Логические функции 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, реализуемые на выходах устройства для умножения унитарных кодов по модулю семь, представлены посредством таблицы истинности (таблица). 16897 1 2013.02.28 Устройство для умножения унитарных кодов по модулю семь входы выходы унитарный двоичный код унитарный двоичный код унитарный двоичный код первого второго операнда результата умножения операнда(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6)(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6)(0, 1, 2, 3, 4, 5, 6) 0 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 6 0 1 2 3 4 5 6 8 9 10 - 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 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 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 5 Логическая схема заявляемого устройства (фигура) синтезирована на основе применения следующих аналитических представлений функций 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 000,1, если 3 021242 53 63 03132 452 613 Основным достоинством устройства для умножения унитарных кодов по модулю семь являются широкие функциональные возможности. К дополнительным достоинствам следует отнести высокое быстродействие, определяемое глубиной схемы и равное , где- задержка на один логический элемент. Источники информации 1. Патент РБ 5354, МПК 06 7/49, 2003. 2. Патент РБ 7881, МПК 06 7/49, 7/32, 2006 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 6