Операційний пристрій системи обробки інформації по довільному модулю р системи залишкових класів

Винахід відноситься до обчислювальної техніки і призначений для виконання арифметичних модульних операцій множення, додавання та віднімання по довільному модулю Ρ (Ρ - це модуль системи залишкових класів (СЗК), по якому працює даний пристрій). Відомий пристрій для множення по довільному модулю Р, що містить вхідні регістри, дешифратори, групи елементів АБО, групи елементів І, елементи І та АБО, суматор по модулю Р, комутатори та вихідний регістр [патент України №75965 МПК G06F7/52, G06F7/53. Бюл. №6, від 15.06.2006]. Недоліком відомого пристрою є низькі функціональні можливості, які полягають в неможливості одночасного виконання арифметичних модульних операцій додавання та віднімання, при застосуванні коду табличного множення (КТМ). Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, є пристрій для множення по довільному модулю [а.с СРСР №922731, кл G06F7/72, Б.В. №1, від 07.01.1982], що містить перший та другий вхідні регістри, перший та другий дешифратори, першу та другу групи елементів АБО, кожна з яких містить P -1 P -1 2 елементів АБО, першу та другу групи елементів І, кожна з яких містить 2 елементів І, перший, другий, третій, четвертий та п'ятий елементи АБО, перший та другий елементи І, першу групу комутаторів, кількість яких складає n(n=[log2 (Ρ-1)]+1), суматор по модулю Р, вихідний регістр, при цьому входи першого та другого вхідних регістрів є входами пристрою, виходи першого та другого вхідних регістрів послідовно з'єднані з входами відповідно першого та другого дешифраторів, перший та Р-1 виходи першого та другого дешифраторів з'єднані відповідно з входами перших елементів АБО першої та другої груп елементів АБО, P -1 P+1 P -1 2 та 2 виходи першого та другого дешифраторів з’єднані відповідно з входами 2 - елементів АБО першої та другої груп елементів АБО, виходи перших елементів АБО першої та другої груп елементів АБО P -1 з'єднані відповідно з першими входами перших елементів І першої та другої груп елементів І, виходи 2 P -1 елементів АБО першої та другої груп елементів АБО з'єднані відповідно з першими входами 2 елементів І першої та другої груп елементів І, виходи перших елементів І першої та другої груп елементів І з'єднані P -1 2 відповідно з першими входами першого та n-го комутаторів першої групи комутаторів, виходи P -1 елементів І першої та другої груп елементів І з’єднані відповідно з 2 входами першого та n-го комутаторів першої групи комутаторів, перший та Р-1 виходи першого дешифратора з'єднані відповідно з першими P -1 P+1 2 та 2 виходи першого дешифратора з’єднані відповідно входами першого та другого елементів АБО, P -1 з 2 входами першого та другого елементів АБО, Р-1 та перший виходи другого дешифратора з'єднані P+1 P -1 2 2 відповідно з першими входами третього та четвертого елементів АБО, та виходи другого P -1 дешифратора з'єднані відповідно з 2 входами першого та другого елементів АБО, виходи першого та третього елементів АБО з'єднані відповідно з першим та другим входами першого елемента І, виходи другого та четвертого елементів АБО з'єднані відповідно з першим та другим входами другого елемента І, треті входи першого та другого елементів І та другі входи першої та другої груп елементів І з'єднані з управляючою шиною сигналу "множення", виходи першого та другого елементів І з'єднані відповідно з першим та другим входами п'ятого елемента АБО, на перший вхід суматора по модулю Ρ подається константа Р. Недоліком відомого пристрою є низькі функціональні можливості, які полягають в неможливості одночасного виконання трьох арифметичних модульних операцій множення, додавання та віднімання при застосуванні КТМ. В основу винаходу поставлено рішення задачі розширення функціональних можливостей операційного пристрою (ОП), що функціонує у системі залишкових класів, за рахунок можливості виконання одночасно трьох арифметичних модульних операцій множення, додавання та віднімання, при застосуванні КТМ. Крім 2 цього застосування КТМ дозволяє замість реалізації повних цифрових даних комутатора розмірністю Р i·Рi= Рi , що реалізує арифметичну операцію по довільному модулю Рi СЗК тільки 0,25 його повної частини, незалежно від типу операції, яка виконується (множення, додавання або віднімання). Тобто кількість елементів І у вузлах комутатора (за рахунок застосування КТМ для операцій множення, додавання та віднімання) зменшується на 2 P2 æ Pi ö ç ÷ = i 4 . Це в свою чергу дає можливість значного скорочення (практично 60%) кількості 75% та складає è 2 ø обладнання ОП у СЗК (за рахунок скорочення елементів І, що містяться у вузлах комутаторів). Одночасно з цим зростає надійність функціонування ОП у СЗК за рахунок зменшення інтенсивності відмов обладнання комутаторів, що зумовлено зменшенням на 75% кількості обладнання комутаторів. Поставлене завдання вирішується тим, що у операційний пристрій системи обробки інформації по довільному модулю Ρ системи залишкових класів, якій містить перший та другий вхідні регістри, перший та P -1 - елементів АБО, другий дешифратори, першу та другу групи елементів АБО, кожна з яких містить 2 P -1 першу та другу групи елементів І, кожна з яких містить 2 - елементів І, перший, другий, третій, четвертий та п'ятий елементи АБО, перший та другий елементи І, першу групу комутаторів, кількість яких складає я, суматор по модулю Р, вихідний регістр, при цьому входи першого та другого вхідних регістрів є входами пристрою, виходи першого та другого вхідних регістрів послідовно з'єднані з входами відповідно першого та другого дешифраторів, перший та Р-1 виходи першого та другого дешифраторів з'єднані відповідно з входами P -1 P+1 перших елементів АБО першої та другої груп елементів АБО, 2 та 2 виходи першого та другого P -1 дешифраторів з'єднані відповідно з входами 2 - елементів АБО першої та другої груп елементів АБО, виходи перших елементів АБО першої та другої груп елементів АБО з'єднані відповідно з першими входами P -1 перших елементів І першої та другої груп елементів І, виходи 2 - елементів АБО першої та другої груп P -1 елементів АБО з'єднані відповідно з першими входами 2 - елементів І першої та другої груп елементів І, виходи перших елементів І першої та другої груп елементів І з'єднані відповідно з першими входами першого P -1 та n-го комутаторів першої групи комутаторів, виходи 2 - елементів І першої та другої груп елементів І P -1 з'єднані відповідно з 2 входами першого та n-го комутаторів першої групи комутаторів, перший та P-1 виходи першого дешифратора з'єднані відповідно з першими входами першого та другого елементів АБО, P -1 P+1 P -1 2 2 2 та виходи першого дешифратора з'єднані відповідно з входами першого та другого елементів АБО, Р-1 та перший виходи другого дешифратора з'єднані відповідно з першими входами третього P+1 P -1 P -1 2 2 2 та четвертого елементів АБО, та виходи другого дешифратора з'єднані відповідно з входами першого та другого елементів АБО, виходи першого та третього елементів АБО з'єднані відповідно з першим та другим входами першого елемента І, виходи другого та четвертого елементів АБО з'єднані відповідно з першим та другим входами другого елемента І, треті входи першого та другого елементів І та другі входи першої та другої груп елементів І з'єднані з управляючою шиною сигналу "множення", виходи першого та другого елементів І з'єднані відповідно з першим та другим входами п'ятого елемента АБО, на перший вхід суматора по модулю Ρ подається константа Р, згідно з винаходом введені шостий, сьомий, восьмий, дев'ятий, десятий, одинадцятий, дванадцятий, тринадцятий, чотирнадцятий, п'ятнадцятий, шістнадцятий, сімнадцятий, вісімнадцятий, дев'ятнадцятий, двадцятий, двадцять перший, двадцять другий, двадцять третій, двадцять четвертий, двадцять п'ятий та двадцять шостий елементи АБО, третій, четвертий, п'ятий, шостий, сьомий, восьмий, дев'ятий та десятий елементи І, другу та третю групи комутаторів, кількість яких у кожній групі складає n(n=[log2(Ρ-1)]+1), третю, четверту, п’яту та шосту групи елементів І, кожна з яких P -1 містить 2 - елементів І, сьому та восьму групи елементів І, кожна з яких містить n елементів І, третю та четверту групи елементів АБО, кожна з яких містять n елементів АБО, при цьому перший вихід першого дешифратора з'єднаний з першими входами шостого, сьомого, двадцять першого та двадцять другого елементів АБО, Р-1 вихід першого дешифратора з'єднаний з першими входами одинадцятого, дванадцятого, P -1 P -1 шістнадцятого, сімнадцятого елементів АБО, 2 вихід першого дешифратора з’єднаний з 2 входами P+1 шостого, сьомого, двадцять першого та двадцять другого елементів АБО, 2 вихід першого дешифратора P -1 з'єднаний з 2 входами одинадцятого, дванадцятого, шістнадцятого, сімнадцятого елементів АБО, перший вихід другого дешифратора з'єднаний з першими входами дев'ятого, тринадцятого, дев'ятнадцятого та двадцять третього елементів АБО, Р-1 вихід другого дешифратора з'єднаний з першими входами восьмого, P -1 2 вихід другого дешифратора чотирнадцятого, вісімнадцятого, двадцять четвертого елементів АБО, P -1 з’єднаний з 2 входами дев'ятого, тринадцятого, дев'ятнадцятого та двадцять третього елементів АБО, P+1 P -1 2 вихід другого дешифратора з’єднаний з 2 входами восьмого, чотирнадцятого, вісімнадцятого, двадцять четвертого елементів АБО, виходи шостого, сьомого, одинадцятого, дванадцятого, шістнадцятого, сімнадцятого, двадцять першого та двадцять другого елементів АБО з'єднані відповідно з першими входами третього, четвертого, п'ятого, шостого, сьомого, восьмого, дев'ятого та десятого елементів І, виходи восьмого, дев'ятого, тринадцятого, чотирнадцятого, вісімнадцятого, дев'ятнадцятого, двадцять третього та двадцять четвертого елементів АБО з'єднані відповідно з другими входами третього, четвертого, п'ятого, шостого, сьомого, восьмого, дев'ятого та десятого елементів І, треті входи третього, п'ятого, сьомого та дев'ятого елементів І з'єднані з управляючою шиною сигналу "додавання", треті входи четвертого, шостого, восьмого та десятого елементів І з'єднані з управляючою шиною сигналу "віднімання", виходи третього та четвертого елементів І з'єднані відповідно з першим та другим входами десятого елемента АБО, виходи п'ятого та шостого елементів І з'єднані відповідно з другим та третім входами п'ятнадцятого елемента АБО, виходи сьомого та восьмого елементів І з'єднані відповідно з першим та другим входами двадцятого елемента АБО, виходи дев'ятого та десятого елементів І з'єднані відповідно з другим та третім входами двадцять п'ятого елемента АБО, вихід п'ятого елемента АБО з'єднаний з першим входом двадцять шостого елемента АБО, вихід десятого елемента АБО з'єднаний з першим входом п'ятнадцятого елемента АБО та другим входом двадцять шостого елемента АБО, вихід п'ятнадцятого елемента АБО з'єднаний з другими входами відповідно третьої та четвертої груп елементів І, вихід двадцятого елемента АБО з'єднаний з першим входом двадцять п'ятого елемента АБО та третім входом двадцять шостого елемента АБО, вихід двадцять п'ятого елемента АБО з'єднаний з другими входами відповідно п'ятої та шостої груп елементів І, вихід першого елемента АБО першої групи елементів АБО з'єднаний з першими входами перших елементів І третьої та п'ятої груп елементів І, вихід першого елемента АБО другої групи елементів АБО P -1 з'єднаний з першими входами перших елементів І четвертої та шостої груп елементів І, вихід 2 - елемента P -1 АБО першої групи елементів АБО з'єднаний з першими входами 2 - елементів І третьої та п'ятої груп P -1 P -1 2 - елемента АБО другої групи елементів АБО з'єднаний з першими входами 2 елементів І, вихід елементів l четвертої та шостої груп елементів І, вихід першого елемента l третьої групи елементів І з’єднаний P -1 P -1 2 входами першого та n-го комутаторів другої групи комутаторів, вихід 2 - елемента І третьої групи з елементів І з'єднаний з першими входами першого та n-го комутаторів другої групи комутаторів, вихід першого елемента І четвертої групи елементів І з'єднаний з першими входами першого та n-го комутаторів другої групи P -1 P -1 2 - елемента І четвертої групи елементів l з’єднаний з 2 входами першого та n-го комутаторів, вихід комутаторів другої групи комутаторів, виходи перших елементів І п'ятої та шостої груп елементів І з'єднані P -1 2 відповідно з першими входами першого та n-го комутаторів третьої групи комутаторів, виходи P -1 елементів І п'ятої та шостої груп елементів І з'єднані відповідно з 2 входами першого та n-го комутаторів третьої групи комутаторів, виходи перших комутаторів першої, другої, та третьої груп комутаторів з'єднані з входами першого елемента АБО третьої групи елементів АБО, виходи n-x комутаторів першої, другої, та третьої груп комутаторів з'єднані з входами n-го елемента АБО третьої групи елементів АБО, виходи першого та n-го елементів АБО третьої групи з'єднані відповідно з першими входами перших та n-x елементів І сьомої та восьмої груп елементів І, перший вихід двадцять шостого елемента АБО з'єднаний з другими входами першого та n-го елементів І сьомої групи елементів І, другий (інверсний) вихід двадцять шостого елемента АБО з'єднаний з другими входами першого та n-го елементів І восьмої групи елементів І, виходи першого та nго елементів І сьомої групи елементів І з'єднані відповідно з другими входами суматора по модулю Р, вихід першого елемента І восьмої групи елементів І та перший вихід суматора по модулю Ρ з'єднані з входами першого елемента АБО четвертої групи елементів АБО, вихід n-го елемента І восьмої групи елементів І та nий вихід суматора по модулю Ρ з'єднані з входами n-го елемента АБО четвертої групи елементів АБО, виходи першого та n-го елементів АБО четвертої групи елементів АБО з'єднані з входами вихідного регістру, вихід якого є виходом пристрою. Введення вказаних ознак дозволяє розширити функціональні можливості за рахунок одночасного виконання трьох арифметичних модульних операцій множення, додавання та віднімання при застосуванні КТМ. На Фіг.1. наведена загальна блок-схема ОП системи обробки інформації по довільному модулю Ρ СЗК, де: 1 - перший, 2 - другий вхідні регістри; 3 - перший, 4 - другий дешифратори; 5 - першу, 6 - другу групи елементів P -1 АБО, кожна з яких містить 2 елементів АБО; 7 - першу, 8 - другу, 9 - третю, 10 - четверту, 11 - п'яту, 12 P -1 шосту, групи елементів І, кожна з яких містить 2 елементів І; 13 - першу, 14 - другу, 15 - третю групи комутаторів, кількість яких у кожній групі складає n (n=[log2(P-l)]+1); 16-перший, 17-другий, 18-третій, 19 четвертий елементи АБО; 20 - перший, 21 - другий елементи І; 22 - п'ятий, 23 - шостий, 24 - сьомий, 25 восьмий, 26 - дев'ятий елементи АБО; 27 - третій, 28 - четвертий елементи І; 29 - десятий, 30 -одинадцятий, 31 - дванадцятий, 32 - тринадцятий, 33 - чотирнадцятий елементи АБО; 34 - п'ятий, 35 - шостий елементи І; 36 п'ятнадцятий, 37 - шістнадцятий, 38 - сімнадцятий, 39 - вісімнадцятий, 40 - дев'ятнадцятий елементи АБО; 41 сьомий, 42 - восьмий елементи І; 43 - двадцятий, 44 - двадцять перший, 45 - двадцять другий, 46 - двадцять третій, 47 - двадцять четвертий елементи АБО; 48 - дев'ятий, 49 - десятий елементи І; 50 - двадцять п'ятий, 51 - двадцять шостий елементи АБО; 52 - третю групу елементів АБО, яка містить n елементів АБО; 53 - сьому, 54 - восьму групи елементів І, кожна з яких містить n елементів І; 55 - суматор по модулю Р, 56 - четверту групу елементів АБО, яка містить n елементів АБО; 57 - вихідний регістр. Входи першого 1 та другого 2 вхідних регістрів є входами пристрою. Виходи першого 1 та другого 2 вхідних регістрів послідовно з'єднані з входами відповідно першого 3 та другого 4 дешифраторів. Перший та Р-\ виходи першого 3 та другого 4 дешифраторів з'єднані відповідно з входами перших елементів АБО першої P -1 P+1 5 та другої 6 груп елементів АБО, 2 та 2 виходи першого 3 та другого 4 дешифраторів з'єднані P -1 відповідно з входами 2 - елементів АБО першої 5 та другої 6 груп елементів АБО. Виходи перших елементів АБО першої 5 та другої 6 груп елементів АБО з'єднані відповідно з першими P -1 входами перших елементів І першої 7 та другої 8 груп елементів І, виходи 2 - елементів АБО першої 5 та P -1 другої 6 груп елементів АБО з'єднані відповідно з першими входами 2 - елементів І першої 7 та другої 8 груп елементів І. Вихід першого елемента АБО першої 5 групи елементів АБО з'єднаний з першими входами перших елементів І третьої 9 та п'ятої 11 груп елементів І. Вихід першого елемента АБО другої 6 групи елементів АБО P -1 з'єднаний з першими входами перших елементів І четвертої 10 та шостої 12 груп елементів І. Вихід 2 P -1 елемента АБО першої 5 групи елементів АБО з'єднаний з першими входами 2 - елементів І третьої 9 та P -1 п'ятої 11 груп елементів І. Вихід 2 - елемента АБО другої 6 групи елементів АБО з'єднаний з першими P -1 входами 2 - елементів І четвертої 10 та шостої 12 груп елементів І. Виходи перших елементів І першої 7 та другої 8 груп елементів І з'єднані відповідно з першими входами першого та n-го комутаторів першої групи P -1 P -1 2 - елементів І першої 7 та другої 8 груп елементів І з'єднані відповідно з 2 комутаторів 13, виходи входами першого та n-го комутаторів першої групи комутаторів 13. Вихід першого елемента І третьої 9 групи P -1 P -1 2 входами першого та n-го комутаторів другої групи комутаторів 14, вихід 2 елементів І з єднаний з елемента І третьої 9 групи елементів І з'єднаний з першими входами першого та n-го комутаторів другої групи комутаторів 14. Вихід першого елемента І четвертої 10 групи елементів І з'єднаний з першими входами P -1 першого та n-го комутаторів другої групи комутаторів 14, вихід 2 - елемента І четвертої 10 групи елементів P -1 2 І з'єднаний з входами першого та n-го комутаторів другої групи комутаторів 14. Виходи перших елементів І п'ятої 11 та шостої 12 груп елементів І з'єднані відповідно з першими входами першого та n-го P -1 комутаторів третьої групи комутаторів 15. Виходи 2 - елементів І п'ятої 11 та шостої 12 груп елементів І з P -1 єднані відповідно з 2 входами першого та n-го комутаторів третьої групи комутаторів 15. Перший та Р-1 виходи першого 3 дешифратора з'єднані відповідно з першими входами першого 16 та другого 17 елементів P -1 P+1 P -1 2 2 АБО, та виходи першого 3 дешифратора з'єднані відповідно з 2 входами першого 16 та другого 17 елементів АБО. Р-1 та перший виходи другого 4 дешифратора з'єднані відповідно з першими P+1 P -1 2 та 2 виходи другого 4 дешифратора з'єднані входами третього 18 та четвертого 19 елементів АБО, P -1 2 відповідно з входами першого 18 та другого 19 елементів АБО. Виходи першого 16 та третього 18елементів АБО з'єднані відповідно з першим та другим входами першого 20 елемента І. Виходи другого 17 та четвертого 19 елементів АБО з'єднані відповідно з першим та другим входами другого 21 елемента І. Треті входи першого 20 та другого 21 елементів І та другі входи першої 7 та другої 8 груп елементів І з'єднані з управляючою шиною сигналу "множення". Виходи першого 20 та другого 21 елементів І з'єднані відповідно з першим та другим входами п'ятого 22 елемента АБО. Перший вихід першого дешифратора 3 з'єднаний з P -1 першими входами шостого 23 та сьомого 24 елементів АБО. 2 вихід першого дешифратора 3 з'єднаний з P -1 2 входами шостого 23 та сьомого 24 елементів АБО. Ρ-1 вихід другого дешифратора 4 з'єднаний з P+1 P -1 першим входом восьмого 25 елемента АБО. 2 вихід другого дешифратора 4 з'єднаний з 2 входом восьмого 25 елемента АБО. Перший вихід другого дешифратора 4 з'єднаний з першим входом дев'ятого 26 P -1 P -1 2 вихід другого дешифратора 4 з'єднаний з 2 входом дев'ятого 26 елемента АБО. елемента АБО. Виходи шостого 23, сьомого 24 з'єднані відповідно з першими входами третього 27 та четвертого 28 елементів І. Виходи восьмого 25 та дев'ятого 26 елементів АБО з'єднані відповідно з другими входами третього 27 та четвертого 28 елементів І. Третій вхід третього 27 елемента І з'єднаний з управляючою шиною сигналу "додавання". Третій вхід четвертого 28, елемента І з'єднаний з управляючою шиною сигналу "віднімання". Виходи третього 27 та четвертого 28 елементів І з'єднані відповідно з першим та другим входами десятого 29 елемента АБО. Р-1 вихід першого дешифратора 3 з'єднаний з першими входами одинадцятого 30 та P+1 P -1 2 2 дванадцятого 31 елементів АБО. вихід першого дешифратора 3 з'єднаний з входами одинадцятого 30 та дванадцятого 31 елементів АБО. Перший вихід другого дешифратора 4 з'єднаний з P -1 P -1 першим входом тринадцятого 32 елемента АБО. 2 вихід другого дешифратора 4 з'єднаний з 2 входом тринадцятого 32 елемента АБО. Р-1 вихід другого дешифратора 4 з'єднаний з першим входом чотирнадцятого P+1 P -1 33 елемента АБО. 2 вихід другого дешифратора 4 з'єднаний з 2 входом чотирнадцятого 33 елемента АБО. Виходи одинадцятого 30 та дванадцятого 31 елементів АБО з'єднані відповідно з першими входами п'ятого 34 та шостого 35 елементів І. Виходи тринадцятого 32 та чотирнадцятого 33 елементів АБО з'єднані відповідно з другими входами п'ятого 34 та шостого 35 елементів І. Третій вхід п'ятого 34 елемента І з'єднаний з управляючою шиною сигналу "додавання". Третій вхід шостого 35 елемента І з'єднаний з управляючою шиною сигналу "віднімання". Виходи п'ятого 34 та шостого 35 елементів І з'єднані відповідно з другим та третім входами п'ятнадцятого 36 елемента АБО. Р-1 вихід першого дешифратора 3 з'єднаний з першими P+1 входами шістнадцятого 37 та сімнадцятого 38 елементів АБО. 2 вихід першого дешифратора 3 з'єднаний P -1 з 2 входами шістнадцятого 37 та сімнадцятого 38 елементів АБО. Р-1 вихід другого дешифратора 4 P+1 з'єднаний з першим входом вісімнадцятого 39 елемента АБО. 2 вихід другого дешифратора 4 з'єднаний з P -1 2 входом вісімнадцятого 39 елемента АБО Перший вихід другого дешифратора 4 з'єднаний з першим P -1 P -1 входом дев'ятнадцятого 40 елемента АБО. 2 вихід другого дешифратора 4 з'єднаний з 2 входом дев'ятнадцятого 40 елемента АБО Виходи шістнадцятого 37 та сімнадцятого 38 елементів АБО з'єднані відповідно з першими входами сьомого 41 та восьмого 42 елементів І Виходи вісімнадцятого 39 та дев'ятнадцятого 40 елементів АБО з'єднані відповідно з другими входами сьомого 41 та восьмого 42 елементів І. Третій вхід сьомого 41 елемента І з'єднані з управляючою шиною сигналу "додавання". Третій вхід восьмого 42 елемента І з'єднаний з управляючою шиною сигналу "віднімання". Виходи сьомого 41 та восьмого 42 елементів І з'єднані відповідно з першим та другим входами двадцятого 43 елемента АБО. Перший вихід першого дешифратора 3 з'єднаний з першими входами двадцять першого 44 та двадцять другого 45 P -1 P -1 елементів АБО. 2 вихід першого дешифратора 3 з'єднаний з 2 входами двадцять першого 44 та двадцять другого 45 елементів АБО Перший вихід другого дешифратора 4 з'єднаний з першим входом P -1 P -1 двадцять третього 46 елемента АБО. 2 вихід другого дешифратора 4 з'єднаний з 2 входом двадцять третього 46 елемента АБО. Ρ -1 вихід другого дешифратора 4 з'єднаний з першим входом двадцять P+1 P -1 2 2 четвертого 47 елемента АБО. вихід другого дешифратора 4 з'єднаний з входом, двадцять четвертого 47 елемента АБО. Виходи двадцять першого 44 та двадцять другого 45 елементів АБО з'єднані відповідно з першими входами дев'ятого 48 та десятого 49 елементів І. Виходи двадцять третього 46 та двадцять четвертого 47 елементів АБО з'єднані відповідно з другими входами дев'ятого 48 та десятого 49 елементів І. Третій вхід дев'ятого 48 елемента І з'єднаний з управляючою шиною сигналу "додавання". Третій вхід десятого 49 елемента І з'єднаний з управляючою шиною сигналу "віднімання". Виходи дев'ятого 48 та десятого 49 елементів І з'єднані відповідно з другим та третім входами двадцять п'ятого 50 елемента АБО. Вихід п'ятого 22 елемента АБО з'єднаний з першим входом двадцять шостого елемента АБО 51. Вихід десятого елемента АБО 29 з'єднаний з першим входом п'ятнадцятого елемента АБО 36 та другим входом двадцять шостого елемента АБО 51. Вихід п'ятнадцятого 36 елемента АБО з'єднаний з другими входами відповідно третьої 9 та четвертої 10 груп елементів І. Вихід двадцятого елемента АБО 43 з'єднаний з першим входом двадцять п'ятого елемента АБО 50 та третім входом двадцять шостого елемента АБО 51. Вихід двадцять п'ятого 50 елемента АБО з'єднаний з другими входами відповідно п'ятої 11 та шостої 12 груп елементів І. Виходи перших комутаторів першої 13, другої 14, та третьої 15 груп комутаторів з'єднані з входами першого елемента АБО третьої групи елементів АБО 52. Виходи n-x комутаторів першої 13, другої 14, та третьої 15 груп комутаторів з'єднані з входами n-го елемента АБО третьої групи елементів АБО 52. Виходи першого та n-го елементів АБО третьої групи 52 з'єднані відповідно з першими входами перших та n-x елементів І сьомої 53 та восьмої 54 груп елементів І. Перший вихід двадцять шостого елемента АБО 51 з'єднаний з другими входами першого та n-го елементів І сьомої групи елементів І 53. Другий (інверсний) вихід двадцять шостого елемента АБО 51 з'єднаний з другими входами першого та n-го елементів І восьмої групи елементів І 54. На перший вхід суматора по модулю Ρ 55 подається константа Р. Виходи першого та n -го елементів І сьомої групи елементів І 53 з'єднані відповідно з другими входами суматора по модулю Ρ 55. Вихід першого елемента І восьмої групи елементів І 54 та перший вихід суматора по модулю Ρ 55 з'єднані з входами першого елемента АБО четвертої групи елементів АБО 56. Вихід n-го елемента І восьмої групи елементів І 54 та n-ий вихід суматора по модулю Ρ 55 з'єднані з входами n-го елемента АБО четвертої групи елементів АБО 56. Виходи першого та n-го елементів АБО четвертої групи елементів АБО 56 з'єднані з входами вихідного регістру 57, вихід якого є виходом пристрою. Перший 1, другий 2 вхідні та вихідний 57 регістри призначені для зберігання відповідно вхідних та вихідних операндів. Перший 3 та другий 4 дешифратори призначені для перетворювання операндів чисел двійкового машинного представлення в унітарний код. Комутатори призначені для безпосереднього виконання арифметичних операцій, множення - група комутаторів 13, додавання та віднімання - групи комутаторів 14 та 15. Кожна з груп комутаторів містить n комутаторів (n=[log2 (Ρ-1)]+1, де Ρ - модуль СЗК), які складаються з двовхідних елементів І. Кількість входів 2 æ P -1ö ç ÷ кожного з комутаторів складає è 2 ø . Елементи І яким присвоєно результат "1" об'єднані загальною шиною та являються виходами кожного з n комутаторів. Суматор по модулю Ρ призначений для інвертування операнду, якщо це потрібно. Двадцять шостий елемент АБО 51 має три входи, та два виходи - прямий та інверсний. При виконанні арифметичної операції модульного множення використовуються властивості симетрії P -1 P+1 2 та 2 (Р арифметичної таблиці відносно обох діагоналей, горизонталі та вертикалі, між значеннями модуль за яким складено арифметичну таблицю виконання модульної операції). Значення які одержуються при виконанні арифметичної операції модульного множення по модулю Ρ=11, що представлені у десятковому коді, зведені до таблиці 1. Це і визначає можливість реалізації лише 0,25 частини таблиці/що реалізує операцію модульного множення. У таблиці 2 визначені номери квадрантів арифметичних таблиць комутаторів. Для модульного множення використовується II квадрант з таблиці 2. Числові вихідні значення у десятковому коді по модулю Ρ-11 у відповідності зі значеннями вхідних шин, для квадранту II, представлені у таблиці 3. Алгоритм отримання результату операції модульного множення співвідношенням: якщо два числа X і Υ задані, по модулю Pi у КТМ тобто Хi=(gi,х'i) та yi=(gi,y'i), де gi - код КТМ, який визначається наступним чином: визначається наступним Pi - 1 ì ' ' ï0, якщо 0 £ х і ( yі ) £ 2 ï gi = í ï1, якщо Pi - 1 £ х ' ( y ' ) £ Р - 1 і і і ï î 2 то достатньо отримати їх добуток х'i·y'i (mod Pi) та інвертувати узагальнений індекс КТМ gi, у випадку, якщо gx відрізняється від gy. Це можна записати наступним виразом: X·Y(mod Pi)º(gi,х'i·y'i(modPi)), ì g, якщо g x ¹ g y ï де gi = í ï g, якщо g x = g y î У таблиці 4 приведені значення КТМ, які відповідають цифрам у арифметичних таблицях при виконанні операцій модульного множення, додавання та віднімання по модулю Ρ=11. При виконанні операції модульного додавання використовується властивість симетрії арифметичної таблиці (таблиця 5) щодо лівої діагоналі, а при виконанні операції модульного віднімання використовується властивість симетрії арифметичної таблиці (таблиця 6) щодо правої діагоналі Це визначає можливість використовування по 0,5 частини відповідних таблиць при виконанні арифметичних операцій складання і віднімання по модулю Ρ=11. При аналізі цифрових властивостей арифметичних таблиць модульних операцій додавання та віднімання можна отримати наступне співвідношення: [(g , x )+ (g , y )]+ {[P - (g , x )+ (g , y )]}º 0(mod P ) . Якщо записати це співвідношення у вигляді (g , x )- (g , y ) = {(g , x )+ [P - (g , y )]} , то очевидно, що для отримання результату арифметичної операції x x ' i ' i y y ' i ' i i x x ' i i ' i x y ' i i ' i модульного віднімання достатньо визначити результат арифметичної операції модульного додавання, тобто виникає можливість ефективно використовувати КТМ для реалізації модульних операцій складання та віднімання. Розглянемо порядок виконання арифметичної операції модульного віднімання за допомогою таблиць, які реалізують арифметичну операцію модульного додавання. 1. Другий доданок y інвертуємо по модулю Р , тобто y i = (Pi - y i ) , а перший доданок x залишаємо без i i i змін. 2. За допомогою груп комутаторів для мольного додавання по вхідним операндам хi та (Pi-yi) визначаємо результат арифметичної операції модульного додавання (хi+(Рi-yi))mоdРi. Таким чином винахід буде містити три групи комутаторів одну для визначення результату арифметичної операції модульного множення (група комутаторів 13) та дві для визначення результату арифметичної операції модульного додавання (групи комутаторів 14 та 15) Для арифметичної операції модульного додавання при gx¹gy використовується І квадрант таблиці 5 (група комутаторів 14),числові вихідні значення якого по модулю Ρ=11 у відповідності зі значеннями вхідних шин зведені у таблицю 7. Цей же квадрант використовується для арифметичної операції модульного віднімання при gx¹gy. При значеннях КТМ gx=1; gy=0 - для арифметичної операції модульного додавання та gx=gy=1 - для арифметичної операції модульного віднімання результат визначається безпосередньо значеннями вихідних шин таблиці 7. При значеннях КТМ gx=0; gy=1 - для арифметичної операції модульного додавання та gx=gy=0 - для арифметичної операції модульного віднімання значення які визначаються вихідними шинами таблиці 7 інвертуються по модулю Ρ=11. Для арифметичної операції модульного додавання при gx=gy використовується II квадрант таблиці 5 (група комутаторів 15), числові вихідні значення якого по модулю Ρ=11 у відповідності зі значеннями вхідних шин зведені у таблицю 8 Цей же квадрант використовується для арифметичної операції модульного віднімання при gx¹gy. При значеннях КТМ gx=gy=0 - для арифметичної операції модульного додавання та gx=0; gy=1 - для арифметичної операції модульного віднімання результат визначається безпосередньо значеннями вихідних шин таблиці 8. При значеннях КТМ gx=gy=1 - для арифметичної операції модульного додавання та gx=1; gy=0 - для арифметичної операції модульного віднімання значення які визначаються вихідними шинами таблиці 8 інвертуються по модулю Ρ=11. Представимо вихідні дані таблиць 3, 7 та 8 у двійковому коді, та зведемо їх у відповідні таблиці 9, 10 та 11. Запишемо таблицю 9 у вигляді набору таблиць 12, 13, 14 та 15 відповідно для кожного з розрядів результату першого (молодшого), другого, третього та четвертого (старшого), відзначивши ті комірки таблиці, в яких результат операції множення має одиницю по молодшому розряду, і залишивши порожніми комірки з нульовим значенням ι молодшого розряду результату. Аналогічним чином запишемо таблиці 10 та 11 у вигляді набору таблиць 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 та 23 відповідно для кожного з розрядів результату першого (молодшого), другого, третього та четвертого (старшого). Таким чином перша група комутаторів 13 складаєтьсь з таблиць від 12 по 15, друга група комутаторів 14 складаєтьсь з таблиць від 16 по 19 та третя група комутаторів 15 складаєтьсь з таблиць від 20 по 23. На Фіг.2 представлена блок-схема ОП системи обробки інформації по модулю одинадцять Ρ=11 СЗК. Роботу ОП зручно розглядати у трьох режимах. Перший режим - визначення результату арифметичної операції модульного множення, тобто подається сигнал на управляючу шину "множення". Вхідні операнди X та Υ поступають відповідно на вхідні регістри 1 та 2 з цифрової обчислювальної машиною. З виходів вхідних регістрів 1 та 2 операнди поступають відповідно на дешифратори 3 та 4. Через дешифратори 3 та 4 операнди поступають відповідно на групи елементів АБО 5 та 6, а потім на перші входи груп елементів І 7 та 8. Під впливом сигналу операндів та з управляючої шини сигналу "множення" відчиняються відповідні елементи груп елементів І 7 та 8. З виходів груп елементів І 7 та 8 сигнал поступає на відповідні входи групи комутаторів 13, де виконується арифметична операція множення. З виходів групи комутаторів 13 сигнал поступає через групу елементів АБО 52 на перші входи груп елементів І 53 та 54. За допомогою елементів АБО 16, 17, 18, 19 та 22 та елементів І 20 та 21 формується значення КТМ. Тобто якщо gx¹gy, то сигнал поступає з виходів дешифраторів 3 та 4 відповідно на входи елементів АБО 16 та 18 чи на входи елементів АБО 17 та 19. Сигнал який поступає з виходів елементів АБО 16 та 18 або з елементів АБО 17 та 19 та з управляючої шини сигналу "множення" на входи відповідних елементів І 20 та 21, відчиняє їх. З виходів елементів І 20 або 21 сигнал поступає на вхід елемента АБО 22 і через нього на вхід елемента АБО 51. На прямому виході елемента АБО 51 з'являється сигнал, який поступає на другі входи групи елементів І 53. При цьому сигнал через групу елементів І 53 поступає на другі входи суматора по модулю одинадцять 55, на перші входи якого подається значення модуля у двійковому коді Ρ=1011. У суматорі по модулю одинадцять 55 сигнал інвертується та з виходу потупає через групу елементів АБО 56 у вихідний регістр 57. Якщо gx=gy, то на вході елемента АБО 51 буде відсутній сигнал. Тобто з'являється сигнал на інверсному виході елемента АБО 51, який поступає на другі входи групи елементів І 54. З виходів групи елементів І 54 сигнал потупає через групу елементів АБО 56 у вихідний регістр 57. Таким чином у вихідному регістрі 57 буде міститись результат арифметичної операції множення у двійковому коді. Другий режим - визначення результату арифметичної операції модульного додавання, тобто подається сигнал на управляючу шину "додавання". Вхідні операнди Χ та Υ поступають відповідно на вхідні регістри 1 та 2 з цифрової обчислювальної машиною. З виходів вхідних регістрів 1 та 2 операнди поступають відповідно на дешифратори 3 та 4. Через дешифратори 3 та 4 операнди поступають відповідно на групи елементів АБО 5 та 6, а потім на відповідні перші входи груп елементів І 9, 11 та 10, 12. За допомогою елементів АБО 23, 25, 29, 30, 32, 36, 37, 39, 43, 44, 46 та 50 та елементів І 27, 34, 41 та 48 формується значення КТМ залежно від якого визначається який з квадрантів арифметичної таблиці додавання буде використовуватись І квадрант при gx¹gy (група комутаторів 14) або II квадрант при gx=gy (група комутаторів 15). Якщо gx=1; gy=0, то сигнал поступає з виходів дешифраторів 3 та 4 відповідно на входи елементів АБО 30 та 32. З виходів елементів АБО 30 та 32 та з управляючої шини сигналу "додавання" сигнал поступає на входи елемента І 34 та відчиняє його. З виходу елемента І 34 сигнал поступає на вхід елемента АБО 36 і через нього на другі входи груп елементів І 9 та 10. Відповідні елементи груп І 9 та 10 відчиняються і сигнал поступає на відповідні входи групи комутаторів 14. З виходів групи комутаторів 14 сигнал поступає через групу елементів АБО 52 на перші входи групи елементів І 54. На вході елемента АБО 51 буде відсутній сигнал. Тобто з'являється сигнал на інверсному виході елемента АБО 51, який поступає на другі входи групи елементів І 54. З виходів групи елементів І 54 сигнал потупає через групу елементів АБО 56 у вихідний регістр 57. Якщо gx=0; gy=1, то сигнал поступає з виходів дешифраторів 3 та 4 відповідно на входи елементів АБО 23 та 25. З виходів елементів АБО 23 та 25 та з управляючої шини сигналу "додавання" сигнал поступає на входи елемента І 27 та відчиняє його. З виходу елемента І 27 сигнал поступає на вхід елемента АБО 29 і через нього на входи елементів АБО 36 та 51. З виходу елемента АБО 36 сигнал поступає на другі входи груп елементів І 9 та 10 Відповідні елементи груп І 9 та 10 відчиняються і сигнал поступає на відповідні входи групи комутаторів 14. З виходів групи комутаторів 14 сигнал поступає через групу елементів АБО 52 на перші входи групи елементів І 53. На прямому виході елемента АБО 51 з'являється сигнал, який поступає на другі входи групи елементів І 53. При цьому сигнал через групу елементів І 53 поступає на другі входи суматора по модулю одинадцять 55, на перші входи якого подається значення модуля у двійковому коді Ρ=1011. У суматорі по модулю одинадцять 55 сигнал інвертується та з виходу потупає через групу елементів АБО 56 у вихідний регістр 57. Якщо gx=gy=0, то сигнал поступає з виходів дешифраторів 3 та 4 відповідно на входи елементів АБО 44 та 46. З виходів елементів АБО 44 та 46 та з управляючої шини сигналу "додавання" сигнал поступає на входи елемента І 48 та відчиняє його. З виходу елемента І 48 сигнал поступає на вхід елемента АБО 50 і через нього на другі входи груп елементів І 11 та 12. Відповідні елементи груп І 11 та 12 відчиняються і сигнал поступає на відповідні входи групи комутаторів 15. З виходів групи комутаторів 15 сигнал поступає через групу елементів АБО 52 на перші входи групи елементів І 54. На вході елемента АБО 51 буде відсутній сигнал. Тобто з'являється сигнал на інверсному виході елемента АБО 51, який поступає на другі входи групи елементів І 54. З виходів групи елементів І 54 сигнал потупає через групу елементів АБО 56 у вихідний регістр 57. Якщо gx=gy=1, то сигнал поступає з виходів дешифраторів 3 та 4 відповідно на входи елементів АБО 37 та 39. З виходів елементів АБО 37 та 39 та з управляючої шини сигналу "додавання" сигнал поступає на входи елемента І 41 та відчиняє його. З виходу елемента 141 сигнал поступає на вхід елемента АБО 43 і через нього на входи елементів АБО 50 та 51. З виходу елемента АБО 50 сигнал поступає на другі входи груп елементів І 11 та 12. Відповідні елементи груп І 11 та 12 відчиняються і сигнал поступає на відповідні входи групи комутаторів 15. З виходів групи комутаторів 15 сигнал поступає через групу елементів АБО 52 на перші входи групи елементів І 53. На прямому виході елемента АБО 51 з'являється сигнал, який поступає на другі входи групи елементів І 53. При цьому сигнал через групу елементів І 53 поступає на другі входи суматора по модулю одинадцять 55, на перші входи якого подається значення модуля у двійковому коді Ρ=1011. У суматорі по модулю одинадцять 55 сигнал інвертується та з виходу потупає через групу елементів АБО 56 у вихідний регістр 57. Таким чином у вихідному регістрі 57 буде міститись результат арифметичної операції додавання у двійковому коді. Третій режим - визначення результату арифметичної операції модульного віднімання, тобто подається сигнал на управляючу шину "віднімання". Вхідні операнди Х та Y поступають відповідно на вхідні регістри 1 та 2 з цифрової обчислювальної машиною. З виходів вхідних регістрів 1 та 2 операнди поступають відповідно на дешифратори 3 та 4. Через дешифратори 3 та 4 операнди поступають відповідно на групи елементів АБО 5 та 6, а потім на відповідні перші входи груп елементів І 9, 11 та 10, 12. За допомогою елементів АБО 24, 26, 29, 31, 33, 36, 38, 40, 43, 45, 47 та 50 та елементів І 28, 35, 42 та 49 формується значення КТМ залежно від якого визначається який з квадрантів арифметичної таблиці додавання буде використовуватись І квадрант при gx=gy (група комутаторів 14) або II квадрант при gx¹gy (група комутаторів 15). Якщо gx=gy=1, то сигнал поступає з виходів дешифраторів 3 та 4 відповідно на входи елементів АБО 31 та 33 3 виходів елементів АБО 31 та 33 та з управляючої шини сигналу "віднімання" сигнал поступає на входи елемента І 35 та відчиняє його 3 виходу елемента 135 сигнал поступає на вхід елемента АБО 36 і через нього на другі входи груп елементів І 9 та 10. Відповідні елементи груп І 9 та 10 відчиняються і сигнал поступає на відповідні входи групи комутаторів 14 3 виходів групи комутаторів 14 сигнал поступає через групу елементів АБО 52 на перші входи групи елементів І 54. На вході елемента АБО 51 буде відсутній сигнал. Тобто з'являється сигнал на інверсному виході елемента АБО 51, який поступає на другі входи групи елементів І 54. З виходів групи елементів І 54 сигнал потупає через групу елементів АБО 56 у вихідний регістр 57. Якщо gx=gy=0, то сигнал поступає з виходів дешифраторів 3 та 4 відповідно на входи елементів АБО 24 та 26. З виходів елементів АБО 24 та 26 та з управляючої шини сигналу "віднімання" сигнал поступає на входи елемента І 28 та відчиняє його. З виходу елемента І 28 сигнал поступає на вхід елемента АБО 29 і через нього на входи елементів АБО 36 та 51. З виходу елемента АБО 36 сигнал поступає на другі входи груп елементів І 9 та 10. Відповідні елементи груп І 9 та 10 відчиняються і сигнал поступає на відповідні входи групи комутаторів 14. З виходів групи комутаторів 14 сигнал поступає через групу елементів АБО 52 на перші входи групи елементів І 53. На прямому виході елемента АБО 51 з'являється сигнал, який поступає на другі входи групи елементів І 53. При цьому сигнал через групу елементів І 53 поступає на другі входи суматора по модулю одинадцять 55, на перші входи якого подається значення модуля у двійковому коді P=1011. У суматорі по модулю одинадцять 55 сигнал інвертується та з виходу потупає через групу елементів АБО 56 у вихідний регістр 57. Якщо gx=0; gy=1, то сигнал поступає з виходів дешифраторів 3 та 4 відповідно на входи елементів АБО 45 та 47. З виходів елементів АБО 45 та 47 та з управляючої шини сигналу "віднімання" сигнал поступає на входи елемента І 49 та відчиняє його. З виходу елемента І 49 сигнал поступає на вхід елемента АБО 50 і через нього на другі входи груп елементів І 11 та 12. Відповідні елементи груп І 11 та 12 відчиняються і сигнал поступає на відповідні входи групи комутаторів 15. З виходів групи комутаторів 15 сигнал поступає через групу елементів АБО 52 на перші входи групи елементів І 54. На вході елемента АБО 51 буде відсутній сигнал. Тобто з'являється сигнал на інверсному виході елемента АБО 51, який поступає на другі входи групи елементів І 54. З виходів групи елементів І 54 сигнал потупає через групу елементів АБО 56 у вихідний регістр 57. Якщо gx=1; gy=0,то сигнал поступає з виходів дешифраторів 3 та 4 відповідно на входи елементів АБО 38 та 40. З виходів елементів АБО 38 та 40 та з управляючої шини сигналу "віднімання" сигнал поступає на входи елемента І 42 та відчиняє його. З виходу елемента І 42 сигнал поступає на вхід елемента АБО 43 і через нього на входи елементів АБО 50 та 51. З виходу елемента АБО 50 сигнал поступає на другі входи груп елементів І 11 та 12. Відповідні елементи груп І 11 та 12 відчиняються і сигнал поступає на відповідні входи групи комутаторів 15. З виходів групи комутаторів 15 сигнал поступає через групу елементів АБО 52 на перші входи групи елементів І 53. На прямому виході елемента АБО 51 з'являється сигнал, який поступає на другі входи групи елементів І 53. При цьому сигнал через групу елементів І 53 поступає на другі входи суматора по модулю одинадцять 55, на перші входи якого подається значення модуля у двійковому коді Р=1011. У суматорі по модулю одинадцять 55 сигнал інвертується та з виходу потупає через групу елементів АБО 56 у вихідний регістр 57. У вихідному регістрі 57 буде міститись результат арифметичної операції віднімання у двійковому коді. Таким чином, запропонований винахід (операційний пристрій системи обробки інформації по довільному модулю Ρ системи залишкових класів) дозволяє суттєво розширити функціональні можливості за рахунок одночасного виконання трьох модульних операцій множення, додавання та віднімання.