Пристрій для перетворення чисел з позиційної системи в систему залишкових класів

Реферат: Пристрій для перетворення чисел з позиційної системи в систему залишкових класів містить шини для подачі К-розрядного позиційного числа, перетворювачі степенів розрядів числа в позиційній системі числення по модулю Pj, К виходи кодів залишків системи залишкових класів. Додатково введені К комутаційних мультиплексорів по кожному модулю системи залишкових класів Pj, перші входи яких підключені до відповідних шин вхідного К-розрядного двійкового числа, а другі входи і-тих комутаційних мультиплексорів підключені до виходів і-1-ших комутаційних мультиплексорів, починаючи з К-2 до нульового розряду, причому на одиничний вхід К-1-го комутаційного мультиплексора подається старший розряд, а виходи нульового комутаційного мультиплексора є виходами чисел залишків bj по модулю Ρj системи залишкових класів. UA 76623 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ПЕРЕТВОРЕННЯ ЧИСЕЛ З ПОЗИЦІЙНОЇ СИСТЕМИ В СИСТЕМУ ЗАЛИШКОВИХ КЛАСІВ UA 76623 U UA 76623 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до обчислювальної техніки і може бути використана як міжбазисний перетворювач обчислювальних пристроїв, які працюють у двійковій системі числення базису Радемахера, в систему числення залишкових класів теоретико-числового базису Крестенсона. Відомий аналог пристрій для перетворення десяткового коду в систему залишкових класів [Червяков Н.И. Преобразователь десятичного кода в код системы остаточных классов// А.С. СССР №374595 Бюллетень №15. - 1973), який містить вхідні регістри для запису вхідного десяткового числа, розрядні перетворювачі по кожному модулю системи, вхідні шини для подачі розрядів числа та виходи кодів залишків bj по модулю Рj системи залишкових класів. Недоліком такого пристрою є низька швидкодія та висока апаратна складність, які обумовлені тим, що він містить арифметичні пристрої відповідного числа модулів системи на цифрових елементах розподілу струму. Відомий також пристрій для перетворення чисел з десяткової системи числення в систему залишкових класів [Червяков П.И. Устройство для преобразования чисел из десятичной системы счисления в систему остаточных классов// А.С. СССР №377767 Бюллетень №18. - 1973], який містить перетворювачі степенів основи в системі залишкових класів, блоки множення і підсумування по модулю з'єднані між собою відповідним чином. Недоліком відомого пристрою є низька швидкодія та висока апаратна складність, обумовлена наявністю великої кількості блоків множення та підсумування по кожному Рj модулю в системі залишкових класів. Відомий прототип до корисної моделі, що заявляється, є пристрій для перетворення чисел з позиційної системи числення в систему залишкових класів [Болтков А.П., Червяков Η.И., Хлевнов С.Н. Устройство для преобразования чисел из позиционной системы счисления в систему остаточных классов//А.С. СССР №1008729. Бюллетень №12. - 1983], який містить шини для подачі К-розрядного позиційного числа, перетворювачі степенів розрядів числа в позиційній системі числення по модулю Pj, K виходів кодів залишків системи залишкових класів, блоки множення та сумування по модулю Pj, які з'єднані відповідним чином. Недоліком пристрою перетворення чисел з позиційної системи числення в систему залишкових класів є низька швидкодія та висока апаратна складність, обумовлена наявністю блоків множення та підсумування по модулю Рj. Поставлена задача підвищення швидкодії та зменшення апаратної складності вирішується завдяки тому, що пристрій для перетворення чисел з позиційної системи числення в систему залишкових класів містить шини для подачі К-розрядного позиційного числа, перетворювачі степенів розрядів числа в позиційній системі числення по модулю Pj, виходи кодів залишків системи залишкових класів, згідно з корисною моделлю, додатково введені К комутаційних мультиплексорів по кожному модулю системи залишкових класів Рj, перші входи яких підключені до відповідних шин вхідного К-розрядного двійкового числа, а другі входи I-тих комутаційних мультиплексорів підключені до виходів i-1-ших комутаційних мультиплексорів, починаючи з К-2 до нульового розряду, причому на одиничний вхід К-1-го комутаційного мультиплексора подається старший біт двійкового числа базису Радехера, а виходи нульового комутаційного мультиплексора є виходами чисел залишків bj по модулю Рj системи залишкових класів. Суть корисної моделі пояснюють креслення. На фіг. 1 зображена структурна схема пристрою: 1 - вхідні шини K-розрядного позиційного числа, 2 - комутаційні мультиплексори, 3 - виходи коду bj системи залишкових класів. На фіг.2 зображена структурна схема комутаційного мультиплексора: 2.1 рандомізатор по модулю Рj, 2.2 - інкрементний пристрій по модулю Рj, 2.3 - Р - канальний двовходовий мультиплексор. Пристрій працює наступним чином На вхідну шину - 1 подається код К-розрядного двійкового числа базису Радсмахсра, при цьому па перші входи і-1-тих комутаційних пристроїв всіх j-тих розрядів вихідних кодів системи залишкових класів подаються двійкові значення 0 або 1 Х і-1-тих вхідних шин. При подачі на одиничні входи всіх j-тих К-1-ших комутаційних мультиплексорів - 2 сигналу старшого біту Xі відбувається однозначне формування на виходах всіх Xj нульового розряду вхідного числа унітарних кодів Хаара залишків bj системи залишкових класів. У результаті за один такт переключення мультиплексорів 2 відбувається перетворення K-розрядних чисел базису Радемахера у систему залишкових класів базису Крестенсона у системі взаємопростих модулів Р1, Р2, ... Рj, ... Рm де m - число взаємопростих модулів. 1 UA 76623 U 5 10 15 20 25 30 35 Наприклад, потрібно обчислити залишок числа Χ=100(10)=1100100(2) по модулю Р=7(10)=111(2), який показаний у вигляді графа на фіг.3: - на вхідну шину подається двійкове значення числа Х=1100100 старший біт, який приймаємо за перший залишок Х6=b1=1, надходить на вхід рандомізатора по модулю Р=7, в результаті на виході отримується залишок рандомізатора bi,Pand=2. Отримане bi,Pand надходить на інкрементний пристрій, на виході якого отримується два значення b1.Inc 2:3, що надходять на відповідні входи Р-канального двовходового мультиплексора. На другий вхід Р-канального двовходового мультиплексора надходить з вхідної шини наступний біт X 5=1, який встановлює його у відповідний режим роботи. В результаті з мультиплексора отримується наступний залишок b1.MX= b2=3; Аналогічно паралельно виконуються операції для інших розрядами двійкового числа, де вхідні дані bi та Хi, вихідні дані biRand, bi Iner та bi.MX = bi.1: - вхідні дані: b2 =3, X4=0; вихідні дані: b2.Rand=6, b2.Iner=6;0 та b2.MX =b3=6; - вхідні дані: b3 =6, X3=0; вихідні дані: b3.Rand=5, b3.Iner=5;6 та b3.MX =b4=5; - вхідні дані: b4 =5, X2=1; вихідні дані: b4.Rand=3, b4.Iner=3;4 та b4.MX =b5=4; - вхідні дані: b5 =4, X1=1; вихідні дані: b5.Rand=1, b4.Iner=1;2 та b5.MX =b6=1; - вхідні дані: b6 =5, X0=1; вихідні дані: b6.Rand=2, b4.Iner=2;1 та b6.MX =b7=2; Кінцевим результатом обчислення залишку числа Х=100 по модулю Рj =7 буде bj=b7=2. Оскільки рандомізатори по модулю Р, організовані на основі провідникової схеми без активних елементів, то швидкодія пристрою визначається часом паралельного переключення мультиплексорів, тобто за 1 такт. А також, пристрій характеризується регулярністю структури і легко проектується на ПЛМ, що забезпечує зменшення апаратної складності порівняно з прототипом та надійністю мікроелектронної реалізації. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Пристрій для перетворення чисел з позиційної системи в систему залишкових класів, який містить шини для подачі К-розрядного позиційного числа, перетворювачі степенів розрядів числа в позиційній системі числення по модулю Pj, К виходи кодів залишків системи залишкових класів, який відрізняється тим, що додатково введені К комутаційних мультиплексорів по кожному модулю системи залишкових класів Pj, перші входи яких підключені до відповідних шин вхідного К-розрядного двійкового числа, а другі входи і-тих комутаційних мультиплексорів підключені до виходів і-1-ших комутаційних мультиплексорів, починаючи з К-2 до нульового розряду, причому на одиничний вхід К-1-го комутаційного мультиплексора подається старший розряд, а виходи нульового комутаційного мультиплексора є виходами чисел залишків bj по модулю Ρj системи залишкових класів. 2 UA 76623 U Комп’ютерна верстка В. Мацело 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 3