Пристрій для множення комплексних чисел у модулярній системі числення
Номер патенту: 33672
Опубліковано: 10.07.2008
Автори: Кошман Сергій Олександрович, Краснобаєв Віктор Анатолійович, Сіора Олександр Андрійович, Хері Алі Абдуллах
Формула / Реферат
Пристрій для множення комплексних чисел у модулярній системі числення, якій містить перший (1) та другий (2) входи першого та другого операндів у дійсній області, третій (3) та четвертий (4) входи першого та другого операндів у комплексній області, перший (5), другий (6), третій (7), четвертий (8) вхідні регістри, перший (9) та другий (10) блоки множення, вхід коефіцієнта ізоморфізму пристрою (11), перший (12) та другий (13) суматори по модулю N (N - це норма комплексного модуля =p+qi, яка визначається за формулою N=р2+q2), першу (14) та другу (15) групи елементів АБО, кожна з яких містить n=[log2(N-1)]+1 (n - це значення, яке залежить від величини N) елементів АБО, третю (16), четверту (17) та п'яту (18) групи елементів АБО, кожна з яких містить
елементів АБО, перший (19) та другий (20) дешифратори, суматор (21) по модулю два, перший (22), другий (23), третій (24), четвертий (25), п'ятий (26) та шостий (27) елементи АБО, кожен з яких має
входів, перший (28) та другий (29) двовходові елементи АБО, першу (30), другу (31), третю (41) та четверту (42) групи елементів 1, кожна з яких містить
елементів І, комутатор (32), перший (33), другий (34), третій (35), четвертий (36), п'ятий (37), шостий (38), сьомий (39) та восьмий (40) двовходові елементи І, перший шифратор (43), перший вихідний регістр (44), вхід керування пристрою (45), входи керування ознакою визначення результату у дійсній (46) та комплексній (47) областях пристрою, перший вихід пристрою (48), при цьому перший (1), другий (2), третій (3) та четвертий (4) входи пристрою з'єднані відповідно з входами першого (5), другого (6), третього (7) та четвертого (8) вхідних регістрів, перші виходи третього (7) та четвертого (8) вхідних регістрів з'єднані відповідно з першими входами першого (9) та другого (10) блоків множення, другі входи першого (9) та другого (10) блоків множення з'єднані з входом подачі значення коефіцієнта ізоморфізму (11), виходи першого (9) та другого (10) блоків множення з'єднані відповідно з першими входами першого (12) та другого (13) суматорів по модулю N, другі виходи третього (7) та четвертого (8) вхідних регістрів з'єднані відповідно з другими входами першого (12) та другого (13) суматорів по модулю N, виходи першого (5) та другого (6) вхідних регістрів з'єднані відповідно з першими входами першої (14) та другої (15) груп елементів АБО, виходи першого (12) та другого (13) суматорів по модулю N з'єднані відповідно з другими входами першої (14) та другої (15) груп елементів АБО, виходи першої (14) та другої (15) груп елементів АБО відповідно з'єднані з входами першого (19) та другого (20) дешифраторів, перший та N-1 виходи першого (19) та другого (20) дешифраторів з'єднані відповідно з першими елементами АБО третьої (16) та четвертої (17) груп елементів АБО, виходи
та
першого (19) та другого (20) дешифраторів з'єднані відповідно з
елементами АБО третьої (16) та четвертої (17) груп елементів АБО, перший та
виходи першого (19) та другого (20) дешифраторів з'єднані з входами відповідно першого (22) та другого (23) елементів АБО,
та Р-1 виходи першого (19) та другого (20) дешифраторів з'єднані з входами відповідно третього (24) та четвертого (25) елементів АБО, виходи першого (22), другого (23), третього (24) та четвертого (25) елементів АБО з'єднані з відповідними входами суматора по модулю два (21), виходи третьої (16) та четвертої (17) груп елементів АБО з'єднані відповідно з першими входами першої (30) та другої (31) груп елементів І, другі входи першої (30) та другої (31) груп елементів І з'єднані з входом керування пристрою (45), виходи першої (30) та другої (31) груп елементів І з'єднані з відповідними входами комутатора (32), перша група виходів комутатора (32) з'єднана з входами п'ятого елемента АБО (26) та з першими входами п'ятої групи елементів АБО (18), друга група виходів комутатора (32) з'єднана з входами шостого елемента АБО (27) та з другими входами п'ятої групи елементів АБО (18), вихід п'ятого елемента АБО (26) з'єднаний з першими входами першого (33) та другого (34) елементів І, вихід шостого елемента АБО (27) з'єднаний з першими входами третього (35) та четвертого (36) елементів І, перший вихід суматора по модулю два (21) з'єднаний з другими входами першого (33) та третього (35) елементів І, другий вихід суматора по модулю два (21) з'єднаний з другими входами другого (34) та четвертого (36) елементів І, виходи першого (33) та четвертого (36) елементів І з'єднані з входами першого двовходового елемента АБО (28), виходи другого (34) та третього (34). елементів І з'єднані з входами другого двовходового елемента АБО (29), вихід першого (28) двовходового елемента АБО з'єднаний з першими входами п'ятого (37) та сьомого (39) елементів І, вихід другого (29) двовходового елемента АБО з'єднаний з першими входами шостого (38) та восьмого (40) елементів І, другі входи п'ятого (37) та шостого (38) елементів І з'єднані з входом керування ознакою визначення результату у дійсній області пристрою (46), другі входи сьомого (39) та восьмого (40) елементів І з'єднані з входом керування ознакою визначення результату у комплексній області пристрою (47), виходи п'ятої групи елементів АБО (18) з'єднані з відповідними першими входами третьої (41) та четвертої (42) груп елементів І, другі входи третьої (41) та четвертої (42) груп елементів І з'єднані відповідно з входами керування ознакою визначення результату у дійсній (46) та комплексній (47) областях пристрою, виходи четвертої групи елементів І (42) та сьомого (39) і восьмого (40) елементів І з'єднані з відповідними входами шифратора (43), виходи шифратора (43) з'єднані з входами першого вихідного регістру (44), вихід (48) якого є першим виходом пристрою, який відрізняється тим, що містить другий шифратор (49), п'яту (50) та шосту (51) групи елементів І, кожна з яких містить n=[log2(N-1)]+1 елементів І, третій суматор по модулю N (52), шосту групу елементів АБО (53), яка містить n-1 елементів АБО, другий вихідний регістр (54), другий вихід пристрою (55), при цьому перший вхід другого шифратора (49) з'єднаний з виходом першого елемента І третьої групи елементів І (41), останній вхід другого шифратора (49) з'єднаний з виходом
елемента І третьої групи елементів І (41), перший вихід другого шифратора (49) з'єднаний з першими входами перших елементів І п'ятої (50) та шостої (51) груп елементів І, останній вихід другого шифратора (49) з'єднаний з першими входами n елементів І п'ятої (50) та шостої (51) груп елементів І, другі входи елементів І п'ятої (50) та шостої (51) груп елементів І з'єднані відповідно з виходами п'ятого (37) та шостого (38) елементів І, перший вихід п'ятої групи елементів І (50) з'єднаний з першим входом першого елемента АБО шостої групи елементів АБО (53), останній вихід п'ятої групи елементів І (50) з'єднаний з першим входом останнього елемента АБО шостої групи елементів АБО (53), виходи шостої групи елементів І (51) з'єднані з першими входами третього суматора по модулю N (52), другий вхід якого є входом константи модуля N, перший вихід третього суматора по модулю N (52) з'єднаний з другим входом першого елемента АБО шостої групи елементів АБО (53), n-1 вихід третього суматора по модулю N (52) з'єднаний з другим входом останнього елемента АБО шостої групи елементів АБО (53), n вихід третього суматора по модулю N (52) з'єднаний з n входом другого вихідного регістру (54), перший вихід шостої групи елементів АБО (53) з'єднаний з першим входом другого вихідного регістру (54), останній вихід шостої групи елементів АБО (53) з'єднаний з n-1 входом другого вихідного регістру (54), вихід (55) якого є другим виходом пристрою.
Текст
Корисна модель відноситься до обчислювальної техніки і призначена для множення комплексних чисел у модулярній системі числення. Відомий пристрій для множення по довільному модулю, що містить вхідні регістри, дешифратори, групи елементів АБО, групи елементів І, суматор по модулю два, елементи І та АБО, комутатори та вихідний регістр [а.с. СРСР №885999, кл G 06 F 7/72, 1979, Б.В. №77, 1981р.]. Недоліком відомого пристрою є низькі функціональні можливості. Найбільш близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, є пристрій для множення у системі залишкових класів [а.с. СРСР №1166098, кл G06F7/49, 1984, Б.В. №25, 1985р.], що містить перший та другий входи першого та другого операндів у дійсній області, третій та четвертий входи першого та другого операндів у комплексній області, перший, другий, третій, четвертий вхідні регістри, перший та другий блоки множення, вхід коефіцієнта ізоморфізму пристрою, перший та другий суматори по модулю N (N - це норма комплексного модуля & m =p+qi, яка визначається за формулою N=p2+q2), першу та другу групи елементів АБО, кожна з яких містить n=[log2[N-1)]+1 (n - це значення яке залежить від величини N) елементів АБО, третю, четверту та п'яту групи N-1 елементів АБО, кожна з яких містить 2 елементів АБО, перший та другий дешифратори, суматор по модулю N-1 два, перший, другий, третій, четвертий, п’ятий та шостий елементи АБО, кожен з яких має 2 входів, перший та другий двовходові елементи АБО, першу, другу, третю та четверту групи елементів І, кожна з яких містить Pi - 1 2 елементів 1, комутатор, перший, другий, третій, четвертий, п'ятий, шостий, сьомий та восьмий двовходові елементи І, перший шифратор, перший вихідний регістр, вхід керування пристрою, входи керування ознакою визначення результату у дійсній та комплексній областях пристрою, перший вихід пристрою, при цьому перший, другий, третій та четвертий входи пристрою з'єднані відповідно з входами першого, другого, третього та четвертого вхідних регістрів, перші виходи третього та четвертого вхідних регістрів з'єднані відповідно з першими входами першого та другого блоків множення, другі входи першого та другого блоків множення з'єднані з входом подачі значення коефіцієнта ізоморфізму, виходи першого та другого блоків множення з'єднані відповідно з першими входами першого та другого суматорів по модулю N, другі виходи третього та четвертого вхідних регістрів з'єднані відповідно з другими входами першого та другого суматорів по модулю N, виходи першого та другого вхідних регістрів з'єднані відповідно з першими входами першої та другої груп елементів АБО, виходи першого та другого суматорів по модулю N з'єднані відповідно з другими входами першої та другої груп елементів АБО, виходи першої та другої груп елементів АБО відповідно з'єднані з входами першого та другого дешифраторів, перший та N-1 виходи першого та другого дешифраторів з'єднані відповідно з першими N-1 N+1 2 2 елементами АБО третьої та четвертої груп елементів АБО, виходи та першого та другого N-1 дешифраторів з'єднані відповідно з 2 елементами АБО третьої та четвертої груп елементів АБО, перший та N-1 2 виходи першого та другого дешифраторів з’єднані з входами відповідно першого та другого елементів АБО, P +1 2 та Р–1 виходи першого та другого дешифраторів з'єднані з входами відповідно третього та четвертого елементів АБО, виходи першого, другого, третього та четвертого елементів АБО з'єднані з відповідними входами суматора по модулю два, виходи третьої та четвертої груп елементів АБО з'єднані відповідно з першими входами першої та другої груп елементів І, другі входи першої та другої груп елементів І з'єднані з входом керування пристрою, виходи першої та другої груп елементів І з'єднані з відповідними входами комутатора, перша група виходів комутатора з'єднана з входами п'ятого елемента АБО та з першими входами п'ятої групи елементів АБО, друга група виходів комутатора з'єднана з входами шостого елемента АБО та з другими входами п'ятої групи елементів АБО, вихід п'ятого елемента АБО з'єднаний з першими входами першого та другого елементів І, вихід шостого елемента АБО з'єднаний з першими входами третього та четвертого елементів І, перший вихід суматора по модулю два з'єднаний з другими входами першого та третього елементів І, другий вихід суматора по модулю два з'єднаний з другими входами другого та четвертого елементів І, виходи першого та четвертого елементів І з'єднані з входами першого двовходового елемента АБО, виходи другого та третього елементів І з'єднані з входами другого двовходового елемента АБО, вихід першого двоходового елемента АБО з'єднаний з першими входами п'ятого та сьомого елементів І, вихід другого двоходового елемента АБО з'єднаний з першими входами шостого та восьмого елементів І, другі входи п'ятого та шостого елементів І з'єднані з входом керування ознакою визначення результату у дійсній області пристрою, другі входи сьомого та восьмого елементів І з'єднані з входом керування ознакою визначення результату у комплексній області пристрою, виходи п'ятої групи елементів АБО з'єднані з відповідними першими входами третьої та четвертої груп елементів І, другі входи третьої та четвертої груп елементів І з'єднані відповідно з входами керування ознакою визначення результату у дійсній та комплексній областях пристрою, виходи четвертої групи елементів І та сьомого і восьмого елементів І з'єднані з відповідними входами шифратора, виходи шифратора з'єднані з входами першого вихідного регістру, вихід якого є першим виходом пристрою. Недоліком відомого пристрою є низькі функціональні можливості, які полягають в тому що результат операції множення операндів у дійсній області представляється у коді табличного множення, що в свою чергу не дозволяє безпосередньо використовувати результат модульного множення операндів у дійсній області у подальших обчисленнях електронної обчислювальної машини. В основу корисної моделі поставлено задачу - розширити функціональні можливості за рахунок вдосконалення пристрою для множення комплексних чисел у модулярній системі числення шляхом представлення результату операції у двійковому коді. Поставлене завдання вирішується тим, що у пристрій для множення комплексних чисел у модулярній системі числення якій містить перший та другий входи першого та другого операндів у дійсній області, третій та четвертий входи першого та другого операндів у комплексній області, перший, другий, третій, четвертий вхідні регістри, перший та другий блоки множення, вхід коефіцієнта ізоморфізму пристрою, перший та другий суматори по & модулю N (N - це норма комплексного модуля m =p+qi, яка визначається за формулою N=р2+q2), першу та другу групи елементів АБО, кожна з яких містить n=[log2(N-1)]+1 (n - це значення яке залежить від величини N) N-1 2 елементів АБО, третю, четверту та п'яту групи елементів АБО, кожна з яких містить елементів АБО, перший та другий дешифратори, суматор по модулю два, перший, другий, третій, четвертий, п’ятий та шостий N-1 елементи АБО, кожен з яких має 2 входів, перший та другий двовходові елементи АБО, першу, другу, третю Pi - 1 2 та четверту групи елементів І, кожна з яких містить елементів І, комутатор, перший, другий, третій, четвертий, п'ятий, шостий, сьомий та восьмий двовходові елементи І, перший шифратор, перший вихідний регістр, вхід керування пристрою, входи керування ознакою визначення результату у дійсній та комплексній областях пристрою, перший вихід пристрою, при цьому перший, другий, третій та четвертий входи пристрою з'єднані відповідно з входами першого, другого, третього та четвертого вхідних регістрів, перші виходи третього та четвертого вхідних регістрів з'єднані відповідно з першими входами першого та другого блоків множення, другі входи першого та другого блоків множення з'єднані з входом подачі значення коефіцієнта ізоморфізму, виходи першого та другого блоків множення з'єднані відповідно з першими входами першого та другого суматорів по модулю N, другі виходи третього та четвертого вхідних регістрів з'єднані відповідно з другими входами першого та другого суматорів по модулю N, виходи першого та другого вхідних регістрів з'єднані відповідно з першими входами першої та другої груп елементів АБО, виходи першого та другого суматорів по модулю N з'єднані відповідно з другими входами першої та другої груп елементів АБО, виходи першої та другої груп елементів АБО відповідно з'єднані з входами першого та другого дешифраторів, перший та N-1 виходи першого та другого дешифраторів з'єднані відповідно з першими елементами АБО третьої та четвертої груп елементів АБО, виходи N-1 N+1 N-1 2 2 2 та першого та другого дешифраторів з'єднані відповідно з елементами АБО третьої та N-1 четвертої груп елементів АБО, перший та 2 виходи першого та другого дешифраторів з’єднані з входами P +1 відповідно першого та другого елементів АБО, 2 та Р-1 виходи першого та другого дешифраторів з'єднані з входами відповідно третього та четвертого елементів АБО, виходи першого, другого, третього та четвертого елементів АБО з'єднані з відповідними входами суматора по модулю два, виходи третьої та четвертої груп елементів АБО з'єднані відповідно з першими входами першої та другої груп елементів І, другі входи першої та другої груп елементів І з'єднані з входом керування пристрою, виходи першої та другої груп елементів І з'єднані з відповідними входами комутатора, перша група виходів комутатора з'єднана з входами п'ятого елемента АБО та з першими входами п'ятої групи елементів АБО, друга група виходів комутатора з'єднана з входами шостого елемента АБО та з другими входами п'ятої групи елементів АБО, вихід п'ятого елемента АБО з'єднаний з першими входами першого та другого елементів І, вихід шостого елемента АБО з'єднаний з першими входами третього та четвертого елементів І, перший вихід суматора по модулю два з'єднаний з другими входами першого та третього елементів І, другий вихід суматора по модулю два з'єднаний з другими входами другого та четвертого елементів І, виходи першого та четвертого елементів І з'єднані з входами першого двовходового елемента АБО, виходи другого та третього елементів І з'єднані з входами другого двовходового елемента АБО, вихід першого двоходового елемента АБО з'єднаний з першими входами п'ятого та сьомого елементів І, вихід другого двоходового елемента АБО з'єднаний з першими входами шостого та восьмого елементів І, другі входи п'ятого та шостого елементів І з'єднані з входом керування ознакою визначення результату у дійсній області пристрою, другі входи сьомого та восьмого елементів І з'єднані з входом керування ознакою визначення результату у комплексній області пристрою, виходи п'ятої групи елементів АБО з'єднані з відповідними першими входами третьої та четвертої груп елементів І, другі входи третьої та четвертої груп елементів І з'єднані відповідно з входами керування ознакою визначення результату у дійсній та комплексній областях пристрою, виходи четвертої групи елементів І та сьомого і восьмого елементів І з'єднані з відповідними входами шифратора, виходи шифратора з'єднані з входами першого вихідного регістру, вихід якого є першим виходом пристрою, згідно з корисною моделлю введені другий шифратор, п'яту та шосту групи елементів І, кожна з яких містить n=[log2(N-1)]+1 елементів І, третій суматор по модулю N, шосту групу елементів АБО, яка містить n-1 елементів АБО, другий вихідний регістр, другий вихід пристрою, при цьому перший вхід другого шифратора з'єднаний з виходом першого P-1 елемента І третьої групи елементів І, останній вхід другого шифратора з'єднаний з виходом 2 елемента І третьої групи елементів І, перший вихід другого шифратора з'єднаний з першими входами перших елементів І п'ятої та шостої груп елементів І, останній вихід другого шифратора з'єднаний з першими входами n елементів І п'ятої та шостої груп елементів І, другі входи елементів І п'ятої та шостої груп елементів І з'єднані відповідно з виходами п'ятого та шостого елементів І, перший вихід п'ятої групи елементів І з'єднаний з першим входом першого елемента АБО шостої групи елементів АБО, останній вихід п'ятої групи елементів І з'єднаний з першим входом останнього елемента АБО шостої групи елементів АБО, виходи шостої групи елементів І з'єднані з першими входами третього суматора по модулю N, другий вхід якого є входом константи модуля N, перший вихід третього суматора по модулю N з'єднаний з другим входом першого елемента АБО шостої групи елементів АБО, n-1 вихід третього суматора по модулю N з'єднаний з другим входом останнього елемента АБО шостої групи елементів АБО, n вихід третього суматора по модулю N з'єднаний з n входом другого вихідного регістру, перший вихід шостої групи елементів АБО з'єднаний з першим входом другого вихідного регістру, останній вихід шостої групи елементів АБО з'єднаний з n-1 входом другого вихідного регістру, вихід якого є другим виходом пристрою. Введення вказаних ознак дозволяє розширити функціональні можливості за рахунок представлення результату операції множення операндів у дійсній області у двійковому коді. Що в свою чергу дозволяє безпосередньо використовувати результат операції модульного множення (який представлений у двійковому коді) у подальшій послідовності операцій електронної обчислювальної машини. На Фіг.1 представлена блок-схема пристрою для множення комплексних чисел у модулярній системі числення. Пристрій для множення комплексних чисел у модулярній системі числення містить перший 1 та другий 2 входи першого та другого операндів у дійсній області, третій 3 та четвертий 4 входи першого та другого операндів у комплексній області, перший 5, другий 6, третій 7, четвертий 8 вхідні регістри, перший 9 та другий 10 блоки множення, вхід коефіцієнта ізоморфізму пристрою 11, перший 12 та другий 13 суматори по модулю N (N - це & норма комплексного модуля m =p+qi, яка визначається за формулою N=р2+q2), першу 14 та другу 15 групи елементів АБО, кожна з яких містить n=[log2(N-1)]+1 (n - це значення яке залежить від величини N) елементів N-1 АБО, третю 16, четверту 17 та п'яту 18 групи елементів АБО, кожна з яких містить 2 елементів АБО, перший 19 та другий 20 дешифратори, суматор 21 по модулю два, перший 22, другий 23, третій 24, четвертий 25, п'ятий N-1 26 та шостий 27 елементи АБО, кожен з яких має 2 входів, перший 28 та другий 29 двовходові елементи Pi - 1 АБО, першу 30 та другу 31 групи елементів І, кожна з яких містить 2 елементів І, комутатор 32, перший 33, другий 34, третій 35, четвертий 36, п'ятий 37, шостий 38, сьомий 39 та восьмий 40 двовходові елементи І, третю Pi - 1 2 41 та четверту 42 групи елементів І, кожна з яких містить елементів І, перший шифратор 43, перший вихідний регістр 44, вхід керування пристрою 45, входи керування ознакою визначення результату у дійсній 46 та комплексній 47 областях пристрою, перший вихід пристрою 48, другий шифратор 49, п'яту 50 та шосту 51 групи елементів І, кожна з яких містить n=[log2(N-1)]+1 елементів І, третій суматор по модулю N 52, шосту групу елементів АБО 53, яка містить n-1 елементів АБО, другий вихідний регістр 54, другий вихід пристрою 55. Перший 1, другий 2, третій 3 та четвертий 4 входи пристрою з'єднані відповідно з входами першого 5, другого 6, третього 7 та четвертого 8 вхідних регістрів. Перші виходи третього 7 та четвертого 8 вхідних регістрів з'єднані відповідно з першими входами першого 9 та другого 10 блоків множення. Другі входи першого 9 та другого 10 блоків множення з'єднані з входом подачі значення коефіцієнта ізоморфізму 11. Виходи першого 9 та другого 10 блоків множення з'єднані відповідно з першими входами першого 12 та другого 13 суматорів по модулю N. Другі виходи третього 7 та четвертого 8 вхідних регістрів з'єднані відповідно з другими входами першого 12 та другого 13 суматорів по модулю N. Виходи першого 5 та другого 6 вхідних регістрів з'єднані відповідно з першими входами першої 14 та другої 15 груп елементів АБО. Виходи першого 12 та другого 13 суматорів по модулю N з'єднані відповідно з другими входами першої 14 та другої 15 груп елементів АБО. Виходи першої 14 та другої 15 груп елементів АБО відповідно з'єднані з входами першого 19 та другого 20 дешифраторів. Перший та N-1 виходи першого 19 та другого 20 дешифраторів з'єднані відповідно з першими елементами АБО третьої 16 та четвертої N-1 N+1 2 17 груп елементів АБО. Виходи та 2 першого 19 та другого 20 дешифраторів з'єднані відповідно з N-1 N-1 2 елементами АБО третьої 16 та четвертої 17 груп елементів АБО. Перший та 2 виходи першого 19 та N+1 другого 20 дешифраторів з'єднані з входами відповідно першого 22 та другого 23 елементів АБО. 2 та Р-1 виходи першого 19 та другого 20 дешифраторів з'єднані з входами відповідно третього 24 та четвертого 25 елементів АБО. Виходи першого 22, другого 23, третього 24 та четвертого 25 елементів АБО з'єднані з відповідними входами суматора по модулю два 21. Виходи третьої 16 та четвертої 17 груп елементів АБО з'єднані відповідно з першими входами першої 30 та другої 31 груп елементів І. Другі входи першої 30 та другої 31 груп елементів І з'єднані з входом керування пристрою 45. Виходи першої 30 та другої 31 груп елементів І з'єднані з відповідними входами комутатора 32. Перша група виходів комутатора 32 з'єднана з входами п'ятого елемента АБО 26 та з першими входами п'ятої групи елементів АБО 18. Друга група виходів комутатора 32 з'єднана з входами шостого елемента АБО 27 та з другими входами п'ятої групи елементів АБО 18. Вихід п'ятого елемента АБО 26 з'єднаний з першими входами першого 33 та другого 34 елементів І. Вихід шостого елемента АБО 27 з'єднаний з першими входами третього 35 та четвертого 36 елементів І. Перший вихід суматора по модулю два 21 з'єднаний з другими входами першого 33 та третього 35 елементів І. Другий вихід суматора по модулю два 21 з'єднаний з другими входами другого 34 та четвертого 36 елементів І. Виходи першого 33 та четвертого 36 елементів І з'єднані з входами першого двовходового елемента АБО 28. Виходи другого 34 та третього 34 елементів І з'єднані з входами другого двовходового елемента АБО 29. Вихід першого 28 двоходового елемента АБО з'єднаний з першими входами п'ятого 37 та сьомого 39 елементів І. Вихід другого 29 двоходового елемента АБО з'єднаний з першими входами шостого 38 та восьмого 40 елементів І. Другі входи п'ятого 37 та шостого 38 елементів І з'єднані з входом керування ознакою визначення результату у дійсній області пристрою 46. Другі входи сьомого 39 та восьмого 40 елементів І з'єднані з входом керування ознакою визначення результату у комплексній області пристрою 47. Виходи п'ятої групи елементів АБО 18 з'єднані з відповідними першими входами третьої 41 та четвертої 42 груп елементів І. Другі входи третьої 41 та четвертої 42 груп елементів І з'єднані відповідно з входами керування ознакою визначення результату у дійсній 46 та комплексній 47 областях пристрою. Виходи четвертої групи елементів І 42 та сьомого 39 і восьмого 40 елементів І з'єднані з відповідними входами шифратора 43. Виходи шифратора 43 з'єднані з входами першого вихідного регістру 44. Вихід 48 якого є першим виходом пристрою. Перший вхід другого шифратора 49 з'єднаний з виходом першого елемента І третьої P-1 групи елементів І 41. Останній вхід другого шифратора 49 з'єднаний з виходом 2 елемента І третьої групи елементів І 41. Перший вихід другого шифратора 49 з'єднаний з першими входами перших елементів І п'ятої 50 та шостої 51 груп елементів І. Останній вихід другого шифратора 49 з'єднаний з першими входами п елементів І п'ятої 50 та шостої 51 груп елементів І. Другі входи елементів І п'ятої 50 та шостої 51 груп елементів І з'єднані відповідно з виходами п'ятого 37 та шостого 38 елементів І. Перший вихід п'ятої групи елементів І 50 з'єднаний з першим входом першого елемента АБО шостої групи елементів АБО 53. Останній вихід п'ятої групи елементів І 50 з'єднаний з першим входом останнього елемента АБО шостої групи елементів АБО 53. Виходи шостої групи елементів І 51 з'єднані з першими входами третього суматора по модулю N 52. Другий вхід якого є входом константи модуля N. Перший вихід третього суматора по модулю N 52 з'єднаний з другим входом першого елемента АБО шостої групи елементів АБО 53. n-1 вихід третього суматора по модулю N 52 з'єднаний з другим входом останнього елемента АБО шостої групи елементів АБО 53. n вихід третього суматора по модулю N 52 з'єднаний з n входом другого вихідного регістру 54. Перший вихід шостої групи елементів АБО 53 з'єднаний з першим входом другого вихідного регістру 54. Останній вихід шостої групи елементів АБО 53 з'єднаний з n-1 входом другого вихідного регістру 54. Вихід 55 якого є другим виходом пристрою. & & A = a1 + b1i B = a1 + b1i Вхідні операнди у комплексній формі представляються у вигляді та , а модуль має & m = p + gi . При цьому найбільший загальний дільник (НЗД) компонент р, q модуля m дорівнює одиниці, & вигляд & тобто (р,q)=1. Відповідно до першої, фундаментальної теореми Гауса по заданому комплексному модулю m , & A = a1 + b1i норма якого дорівнює N=p2+q2 та при НЗД (р,q)=1 комплексне число порівнянне з одним і лише одним & & A = h(modm) , де h - дійсне ціле число. Визначення результату операції лишком з ряду 0, 1, 2, ..., N-1, тобто & & & множення комплексних чисел A та B , по модулю m можна замінити виконанням цієї операції над відповідними & & & їм дійсними лишками h ·h по модулю N, тобто h ·h (mоd N). Таким чином, A , B =h(mod m ), де h=h ·h (mod N). 1 2 1 2 1 2 Значення дійсних лишків визначаються так (а1+rb1)=h1(mod N), (а2+rb2)=h2(mod N), де r=Uq-Vp - коефіцієнт ізоморфізму. Значення цілих чисел U і V визначаються з рівності Uq-Vp=1. Ізоморфізм між комплексними числами, та їх дійсними лишками дає можливість реалізувати операцію модульного множення в комплексній області за допомогою алгоритмів, що реалізовують операцію модульного множення в дійсній області. У запропонованому пристрої використовуються властивості симетрії арифметичної таблиці щодо діагоналі, вертикалі та горизонталі. Це визначає можливість реалізації у схемі модульного множення тільки 0,25 повної таблиці. При цьому використовується код табличного множення (КТМ). Перший 5, другий 6, третій 7, четвертий 8 вхідні регістри, перший 44 та другий 54 вихідні регістри призначені для зберігання відповідно вхідних та вихідних операндів. Перший 9 та другий 10 блоки множення призначені для реалізації операції rb=(Uq-Vp)b(mod N). Перший 12 та другий 13 суматори реалізують операцію (а+rb)mod N. Перший 19 та другий 20 дешифратори призначені для перетворювання операндів чисел двійкового машинного представлення в унітарний код. W = ( W h1 + Wh 2 ) modN h = ( W h1 , x 1) h 2 = ( Wh 2 , x 2 ) Суматор 21 по модулю два реалізує операцію , , де 1 N-1 1 £ h1(h 2 ) £ N - 1, 1 £ x 1( x 2 ) £ , Wh1(W h 2 ) 2 - індекси КТМ, при чому: операнди в КТМ (таблиця 1). Відзначмо, що N-1 ì ï 0, якщо 1 £ h £ 2 ï Wh = í ï1, якщо N + 1 £ h £ N - 1 ï 2 î . Таблиця 1 Значення коду табличного множення h h=(Wh,x) Wh x h h=(Wh,x) Wh x 00001 00010 00011 00100 00101 00110 00111 01000 01001 01010 01011 01100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00001 00010 00011 00100 00101 00110 00111 01000 01001 01010 01011 01100 01101 01110 01111 10000 10001 10010 10011 10100 10101 10110 10111 11000 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 01100 01011 01010 01001 01000 00111 00110 00101 00100 00011 00010 00001 Комутатор 32 представляє двовходовий ПЗП, що реалізує 0,25 частину загальної таблиці h1×h2 (mod N) N-1 2 , а кількість виходів (другий квадрант). Кількість входів у кожній групі входів комутатора 32 дорівнює дорівнює N. & Шифратор 43 призначений для визначення комплексного лишка x = x + yi , ізоморфного дійсному лишку W = (W h1 + W h 2 ) mod2 W = (1 + ( W h1 + W h2 ) mod 2 ) mod2 та по значенню х=х1×х2(mod N-1 N) або x=N-х1×х2(mod N) та являє собою ( 2 +2) - входовий ПЗП. Кількість виходів шифратора 43 дорівнює & кількості можливих якнайменших лишків по модулю m =p+gi. h=h1h2(mod N), по значенню або Шифратор 49 призначений для перетворення операндів чисел десяткового коду у операнди чисел машинного представлення. Суматор по модулю N 52 призначений для інвертування операнду, який поступає з шостої групи елементів I 51. Пристрій працює наступним чином. Визначення результату операції модульного множення у дійсній області (присутній сигнал з входу 46), тобто h1×h2(mod N). h = ( W h1 , x 1) h1 = ( W h1 , x 1) у , На перший 1 та другий 2 входи пристрою поступають відповідно, вхідні операнди 1 двійковому коді, які через відповідно перший 5 та другий 6 вхідні регістри, через першу 14 та другу 15 групи елементів АБО поступають на відповідні дешифратори 19 та 20. З виходу дешифраторів 19 і 20 значення х1 та х2 через відповідні елементи АБО третьої 16 та четвертої 17 груп елементів АБО, через відповідно першу 30 та другу 31 групи елементів І поступають на входи комутатора 32 (сигнал входу керування пристрою 45 відкриває відповідну пару елементів І груп 30 та 31). Вихідний сигнал комутатора 32, відповідний значенню х1 ·х2(mod N), через п'яту групу 18 елементів АБО; через відкритий відповідний елемент І групи 41 поступає на другий шифратор 49. З виходу другого шифратора 49 сигнал поступає на відповідні входи п'ятої 50 та шостої 51 груп ( Wh1 + Wh 2 ) mod2 елементів І. Вихідний сигнал суматора 21, відповідний значенню , відкриває один з елементів І 33-36, через який вихідний сигнал одного з елементів АБО 26 та 27 через елементи АБО 28 та 29, через відповідний відкритий елемент І 37 або 38 поступає відповідно на п'яту 50 або шосту 51 групи елементів І. Таким чином, на входи п'ятої 50 та шостої 51 груп елементів І з виходів шифратора 49 та елементів І 37, 38 поступає результат модульного множення в КТМ, тобто N -1 1 £ x1x 2 (modN) £ h1 × h2 (modN) = (( Wh1 + Wh 2 ) mod2, x 1 × x 2 (modN )) 2 або при N+1 £ x1 × x 2 (modN) £ N - 1 h1 × h2 (modN) = ((1 + ( Wh1 + Wh 2 ) mod 2) mod 2, N - x1 × x 2 (modN)) при 2 . Якщо Wh=0, тоді сигнал через п'яту групу 50 елементів І, через шосту групу елементів АБО 53 поступає у другий вихідний регістр 55. А якщо Wh=1, тоді сигнал через шосту групу 51 елементів І поступає на перші входи суматора по модулю N 52, а на другі входи якого подається значення модуля N. При цьому суматор по модулю N 52 інвертує значення яке подається на його перші входи. Кількість виходів суматора по модулю N 52 визначається формулою n=[log2(N-1)]+l. Виходи з першого по n-1 з'єднуються з відповідними входами шостої групи елементів АБО 53, а останній n-й вихід з'єднується з відповідним входом другого вихідного регістра 54. Таким чином у другому вихідному регістрі 54 буде міститься результат операції модульного множення у дійсній області у машинному коді. Визначення результату операції модульного множення в комплексній області (присутній сигнал з входу 47), & & & A × A (modm) тобто 1 2 . & & A = a1 + b1j A = a2 + b2 j По вхідних шинах 3 та 4 у вхідні регістри 7 та 8 заносяться відповідно числа 1 та 2 . Значення b1 в двійковому коді поступає на перший вхід першого блоку множення 9, на другий вхід якого з входу 11 в двійковому коді поступає значення коефіцієнта ізоморфізму r=Uq-Vp. Вихідний сигнал блоку 9, відповідний значенню b1×r(mod N), поступає на перший вхід суматора 12, на другий вхід якого поступає значення а1 в двійковому коді. З виходу суматора 12 на елементи АБО першої групи елементів АБО 14 поступає значення (a1+b1×r)=h1(mod N). Аналогічно, отримаємо на виході суматора 13 значення h2(mod N). Далі пристрій працює, як описано вище. Таким чином, значення h1×h2(mod N) в КТМ через четверту групу елементів І 42 та через елементи І 39 або 40 ( Wh1 + W h2 ) mod2 поступає на входи шифратора 43, де по значеннях (або по значенню 1 + ( Wh1 + Wh 2 ) mod 2) mod2 та х1×x2(mod N) (або по значенню N-x1×x2(mod N)) вибирається комплексне число, ізоморфне дійсному лишку h1×h2(mod N). В цьому випадку у першому регістрі 44 міститься результат операції & & & A 1 × A 2 (modm) .
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюDevice for multiplication of complex numbers in modular system of calculation
Автори англійськоюKoshman Serhii Oleksandrovych, Siora Oleksandr Andriiovych, Khery Ali Abdullah, Krasnobaiev Viktor Anatoliiovych
Назва патенту російськоюУстройство для умножения комплексных чисел в модулярной системе исчисления
Автори російськоюКошман Сергей Александрович, Сиора Александр Андреевич, Хери Али Абдуллах, Краснобаев Виктор Анатольевич
МПК / Мітки
МПК: G06F 7/49
Мітки: системі, множення, пристрій, модулярній, чисел, числення, комплексних
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/6-33672-pristrijj-dlya-mnozhennya-kompleksnikh-chisel-u-modulyarnijj-sistemi-chislennya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Пристрій для множення комплексних чисел у модулярній системі числення</a>
Попередній патент: Спосіб визначення рівня катіонних білків нейтрофілів
Наступний патент: Напівпричіп для перевезення плодоовочевої продукції
Випадковий патент: Пристрій для опресовування колони труб в свердловині