Вычислительное устройство унитарных кодов по модулю три

(51) МПК (2009) 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, характеризующееся тем, что содержит три элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три и пять элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, выход -го, где 1, 2, 3, элемента из которых соединен с выходом устройства равно -1, а первый вход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два соединен с выходом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три и с первым и вторым входами третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, третий вход которого соединен с инверсным выходом четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два и с первым и вторым входами второго 14253 1 2011.04.30 элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, третий вход которого соединен с выходом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три и со вторым и третьим входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, четвертый вход которого соединен с выходом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три и с четвертыми входами второго и третьего элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, пятый и шестой входы которых соединены с инверсным выходом пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два и с пятым и шестым входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, вход устройства равно единице первого операнда соединен с первым входом четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два и с первыми входами первого и второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три, вход устройства равно двум первого операнда соединен со вторым входом четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два и со вторым и третьим входами первого и второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три, вход устройства равно единице второго операнда соединен с третьим входом четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, с четвертым и пятым входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три и с четвертым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три, вход устройства равно двум второго операнда соединен с четвертым входом четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, с шестым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три и с пятым и шестым входами второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три, вход устройства равно единице третьего операнда соединен с первым входом пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два и с первым входом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три, вход устройства равно двум третьего операнда соединен со вторым входом пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два и со вторым и третьим входами третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три,вход устройства равно единице четвертого операнда соединен с третьим входом пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два и с четвертым входом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три, вход устройства равно двум четвертого операнда соединен с четвертым входом пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два и с пятым и шестым входами третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три. 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. Известно вычислительное устройство унитарных кодов по модулю три, выполняющее операцию (АВ)(С)( 3) 1. Устройство содержит семь элементов ИЛИ, два элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, элемент СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, элемент ИЛИНЕ, элемент ЗАПРЕТ, двенадцать входов и три выхода. Недостатками известного устройства являются ограниченные функциональные возможности, поскольку устройство не реализует операцию( 3). Наиболее близким по функциональным возможностям и конструкции техническим решением к предлагаемому устройству является вычислительное устройство по модулю три, предназначенное для реализации операции( 3) 2. Устройство содержит четыре элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, восемь входов и два выхода. Недостатком устройства-прототипа являются ограниченные функциональные возможности, так как данное устройство не реализует операциюв унитарных кодах по модулю три. 14253 1 2011.04.30 Изобретение направлено на решение технической задачи расширения функциональных возможностей устройства за счет реализации операции АВС( 3) в унитарных кодах. Вычислительное устройство унитарных кодов по модулю три характеризуется тем,что содержит три элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три и пять элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два. Выход -го, где 1, 2, 3, элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два соединен с выходом устройства равно -1. Первый вход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два соединен с выходом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три и с первым и вторым входами третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два. Третий вход третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два соединен с инверсным выходом четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два и с первым и вторым входами второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два. Третий вход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два соединен с выходом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три и со вторым и третьим входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два. Четвертый вход первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два соединен с выходом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три и с четвертыми входами второго и третьего элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два. Пятый и шестой входы второго и третьего элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два соединены с инверсным выходом пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два и с пятым и шестым входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два. Вход устройства равно единице первого операнда соединен с первым входом четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два и с первыми входами первого и второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три. Вход устройства равно двум первого операнда соединен со вторым входом четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два и со вторым и третьим входами первого и второго элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три. Вход устройства равно единице второго операнда соединен с третьим входом четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, с четвертым и пятым входами первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три и с четвертым входом второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три. Вход устройства равно двум второго операнда соединен с четвертым входом четвертого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два, с шестым входом первого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три и с пятым и шестым входами второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три. Вход устройства равно единице третьего операнда соединен с первым входом пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два и с первым входом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три. Вход устройства равно двум третьего операнда соединен со вторым входом пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два и со вторым и третьим входами третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три. Вход устройства равно единице четвертого операнда соединен с третьим входом пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два и с четвертым входом третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три. Вход устройства равно двум четвертого операнда соединен с четвертым входом пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два и с пятым и шестым входами третьего элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три. 14253 1 2011.04.30 Названный технический результат достигается путем использования новых логических элементов (элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три), а также изменения соединений между элементами в логической схеме устройства. На чертеже (фигура) представлена логическая схема вычислительного устройства унитарных кодов по модулю три. Вычислительное устройство унитарных кодов по модулю три содержит пять элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом два 15 (элементы 1 и 2 имеют инверсный выход), три элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом три 6, 7 и 8, восемь входов 916 и три выхода 17, 18 и 19. Устройство, предназначенное для выполнения операции( 3) в унитарных кодах, работает следующим образом. На входы устройства 9 и 10 поступают значения разрядов равно единице и равно двум унитарного двоичного кода первого операнда А(а 0, а 1, а 2), на входы 11 и 12 - значения разрядов равно единице и равно двум унитарного двоичного кода второго операнда В(0, 1, 2), на входы 13 и 14 - значения разрядов равно единице и равно двум унитарного двоичного кода третьего операнда(с 0, с 1, 2), на входы 15 и 16 - значения разрядов равно единице и равно двум унитарного двоичного кода четвертого операнда(0, 1, 2), где 0, 1, 2, 0, 1, 2, с 0,с 1, 2, 0, 1, 20,1. При этом 1,1,1 и 1 тогда и только тогда, когда( 3),( 3),( 3) и( 3), где 0, 1, 2. На выходах устройства 17, 18 и 19 формируется унитарный двоичный код результата выполнения операции( 3), где(0, 1, 2) и 0, 1, 20, . При этом 1 тогда и только тогда, когдаи 0, 1, 2. Значения логических функций 0, 1 и 2, описывающих работу вычислительного устройства унитарных кодов по модулю три, приведены в таблице. Логическая схема (фигура) устройства, предназначенного для вычисления операциив унитарных кодах по модулю три, синтезирована на основе использования следующих аналитических представлений логических функций 0, 1, 2 1, если 2232122 00 в противном случае,1, если 2132122 10 в противном случае,1, если 12 22122 20 в противном случае,где 0, если 12122 1 (1 ,2 , 1 ,2 )1 в противном случае,1, если 12 221232 (1 ,2 , 1 ,2 )0 в противном случае,1, если 12 212 233 (1 ,2 , 1 ,2 )0 в противном случае,0, если 12122 1 (1 ,2 , 1 ,2 )1 в противном случае,1, если 12 212 23 1 (1 ,2 , 1 ,2 )0 в противном случае. Выходы Унитарный Унитарный Унитарный Унитарный двоичный Унитарный дводвоичный код двоичный код двоичный код код результата выичный код трепервого опе- второго операнчетвертого полнения операции тьего операнда С ранда А да В операндаа 0 а 1 а 2 0 1 2 0 1 2 0 1 2 0 1 2 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 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 0 1 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 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 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 0 1 1 0 0 5 14253 1 2011.04.30 Входы Унитарный Унитарный двоичный код двоичный код первого опе- второго операнранда А да В а 0 а 1 а 2 0 1 2 9 10 11 12 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 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 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 Унитарный Унитарный дводвоичный код ичный код тречетвертого тьего операнда С операнда 0 1 2 0 1 2 13 14 15 16 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 Продолжение таблицы Выходы Унитарный двоичный код результата выполнения операции 0 1 2 17 18 19 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 14253 1 2011.04.30 Основным достоинством вычислительного устройства унитарных кодов по модулю три является возможность реализации операции( 3) в унитарных кодах. Кроме того, заявляемое устройство и устройство-прототип имеют одинаковое быстродействие, равное 2, где- задержка на один логический элемент. Источники информации 1. Патент РБ 9477, МПК 06 7/38, 2007. 2. Патент РБ 12200, МПК 06 7/38, 2009 (прототип). Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 7