Матричний пристрій для піднесення в квадрат

Реферат: Матричний пристрій для піднесення в квадрат містить блок обчислення квадрата числа, блок згортки за модулем три, при цьому вхід числа пристрою підключено до входу блока обчислення квадрата числа, вихід якого підключено до виходу результату пристрою та входу блока згортки за модулем три. Додатково введено суматор за модулем три, при цьому вихід блока згортки за модулем три підключено до першого входу суматора за модулем три, другий вхід якого підключено до входу логічної одиниці пристрою, а вихід є виходом контролю пристрою. UA 92374 U (54) МАТРИЧНИЙ ПРИСТРІЙ ДЛЯ ПІДНЕСЕННЯ В КВАДРАТ UA 92374 U UA 92374 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до обчислювальної техніки, а саме до арифметичних цифрових пристроїв, і може бути використаний в машинобудівних технологіях. Відомий матричний пристрій для піднесення в квадрат, що містить блок елементів І та блок суматорів, при цьому входи розрядів числа підключено до входів блока елементів І, виходи яких підключено до входів блока суматорів, вихід якого є виходом результату пристрою [1]. Недоліки аналога: низька достовірність результату - пристрій не виконує контроль обчислюваного результату. Найближчим аналогом є матричний пристрій для піднесення в квадрат, який містить блок обчислення квадрата числа (блок елементів "І" та блок суматорів), блок згортки за модулем три, елемент НІ, елемент І, при цьому вхід числа пристрою підключено до входу блока обчислення квадрата числа, вихід якого підключено до виходу результату пристрою та до входу блока згортки за модулем три, вихід молодшого розряду якого підключено через елемент НІ до першого входу елемента І, другий вхід якого підключено до виходу старшого розряду блока згортки за модулем три, вихід елемента І підключено до виходу контролю пристрою [2]. Недоліки найближчого аналога: константна несправність 1 на виході молодшого розряду блока згортки за модулем три (входу елемента НІ) або константна несправність 0 на виході старшого розряду блока згортки за модулем три (другого входу елемента І) або на виході елемента НІ (першого входу елемента І) або на виході елемента І - будь-яка з названих чотирьох несправностей не виявляється при правильному обчисленні результату і не дозволяє ідентифікувати помилковий результат за забороненим значенням 2 за модулем три квадрата числа та встановити вихід контролю у значення виявлення помилки результату, тобто блокує контроль. Це суттєво знижує достовірність контролю результату пристрою. В основу корисної моделі поставлено задачу створення матричного пристрою для піднесення в квадрат, в якому шляхом введення суматора за модулем три забезпечено обчислення згортки квадрата числа, збільшеного на одиницю, що у випадку одержання помилкового результату із забороненим значенням 2 за модулем три дорівнює +0 або -0, які кодуються значеннями виявлення помилки відповідно 002 або 112. При правильній роботі пристрою обчислюються значення 012 або 102, які при одиночних константних несправностях переходять у значення 002 або 112 виявлення помилки. Поставлена задача вирішується тим, що у матричний пристрій для піднесення в квадрат, що містить блок обчислення квадрата числа та блок згортки за модулем три, при цьому вхід числа пристрою підключено до входу блока обчислення квадрата числа, вихід якого підключено до виходу результату пристрою та входу блока згортки за модулем три, згідно з корисною моделлю, введено: суматор за модулем три, при цьому вихід блока згортки за модулем три підключено до першого входу суматора за модулем три, другий вхід якого підключено до входу логічної одиниці пристрою, а вихід є виходом контролю пристрою Технічний ефект від запропонованого рішення полягає в тому, що шляхом введення суматора за модулем три забезпечено обчислення на виході контролю пристрою двухпроводного коду, який запобігає накопиченню скритих константних несправностей в частині контролю і дозволяє ідентифікувати помилковий результат за забороненим значенням 2 квадрата числа за модулем три, а також одиночні константні несправності контролю, що суттєво підвищує достовірність контролю результату. Підвищення достовірності контролю пристрою можна оцінити наступним чином. В найближчому аналозі налічується 4 константні несправності (на двох виходах блоку згортки за модулем три, елементів "НІ" та "І"), що кожна з них є скритою, тобто не виявляється при правильному обчисленні результату, і повністю блокує роботу контролю при помилковому результаті із забороненим значенням 2 за модулем три. В запропонованому рішенні блокування контролю не відбувається за жодною одиночною константною несправністю. Таким чином, запропоноване рішення підвищує достовірність контролю на помножену на 4 ймовірність появи константної несправності. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображено матричний пристрій для піднесення в квадрат, що містить блок 1 обчислення квадрата числа та блок 2 згортки за модулем три, суматор 3 за модулем три, вхід А числа пристрою, вхід U логічної одиниці пристрою, вихід S результату пристрою та вихід С контролю пристрою, при цьому вхід А пристрою підключено до блока 1, вихід якого підключено до виходу S пристрою та до входу блока 2, вихід якого підключено до першого входу суматора 3, другий вхід якого підключено до входу U пристрою, а вихід є виходом С пристрою. Пристрій працює у такий спосіб. На вхід А пристрою та відповідно на вхід блока 1 подається число а. Блок 1 обчислює 2 квадрат числа s = а , який видається на вихід S пристрою та на вхід блока 2. 1 UA 92374 U 5 10 15 Блок 2 обчислює остачу за модулем три r=s mod 3, яка подається на перший вхід суматора 3, на другий вхід якого приходить одиниця з входу U пристрою. Суматор 3 обчислює дворозрядний код суми за модулем три с = (r+1) mod 3, який видається на вихід С пристрою. При правильній роботі пристрою квадрат числа за модулем три r може приймати значення 0 або 1, оскільки квадрат числа ніколи не ділиться на три з остачею 2, тобто 2 є забороненим значенням. При цьому код с приймає збільшені на одиницю значення 1=012 та 2=102, відповідно. При обчислені помилкового значення результату із забороненим значенням 2 за модулем три, код с приймає значення помилки +0=002 або -0=112. Одиночна константна несправність блока 2 або суматора 3 збільшить чи зменшить код с за модулем три на 1, що у 50 % випадків встановить його значення як 002 або 112, виявляючи помилку в контролі і запобігаючи накопиченню в ньому скритих несправностей. Пристрій може бути використаний для побудови обчислювальних систем зі схемами контролю, що самоперевіряються у множині константних несправностей. Джерела інформації: 1. Авторське свідоцтво СРСР № 842804, G06F7/552, 1979; 2. Авторське свідоцтво СРСР № 1439583, G06F7/552, Опубл. 23.11.88, Бюл. №43. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Матричний пристрій для піднесення в квадрат, що містить блок обчислення квадрата числа та блок згортки за модулем три, при цьому вхід числа пристрою підключено до входу блока обчислення квадрата числа, вихід якого підключено до виходу результату пристрою та входу блока згортки за модулем три, який відрізняється тим, що введено суматор за модулем три, при цьому вихід блока згортки за модулем три підключено до першого входу суматора за модулем три, другий вхід якого підключено до входу логічної одиниці пристрою, а вихід є виходом контролю пристрою. Комп’ютерна верстка О. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2