Пристрій для додавання та віднімання чисел у класі лишків за модулем три

Реферат: Пристрій для додавання та віднімання чисел у класі лишків за модулем три, в якому перший інформаційний вхід пристрою підключено до входу першого вхідного регістра. Вихід вихідного регістра є виходом пристрою. Вихід молодшого розряду першого регістра підключено до перших входів першого та другого елементів АБО. Вихід старшого розряду першого регістра підключено до другого входу першого елемента АБО і до першого входу третього елемента АБО. Вихід молодшого розряду другого регістра підключено до другого входу другого елемента АБО і до першого входу четвертого елемента АБО. Вихід старшого розряду другого вхідного регістра підключено до других входів третього та четвертого елементів АБО. Виходи першого та четвертого елементів АБО підключено до першого та другого входів елемента І, вихід якого підключено до перших входів першого та другого суматорів за модулем два, до других входів яких підключено виходи відповідно другого та четвертого елементів АБО. Виходи першого та другого суматорів за модулем два підключено відповідно до входів молодшого та старшого розрядів вихідного регістра. Пристрій містить першу та другу групи елементів І, інвертор за модулем три, групу елементів АБО. Другий інформаційний вхід пристрою підключено до перших входів елементів І першої та другої груп, до других входів яких підключено відповідно перший (додавання) та другий (віднімання) керуючі входи пристрою. Виходи елементів І другої групи підключено до входів інвертора за модулем три, виходи якого одночасно з виходами елементів І першої групи через групу елементів АБО підключено до входу першого вхідного регістра. UA 69792 U (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ДОДАВАННЯ ТА ВІДНІМАННЯ ЧИСЕЛ У КЛАСІ ЛИШКІВ ЗА МОДУЛЕМ ТРИ UA 69792 U UA 69792 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Пристрій належить до галузі автоматики та обчислювальної техніки і може бути використаний у системах обробки даних і контролю помилок даних у інформаційнотелекомунікаційній системі (ІТС), що функціонує у класі лишків (КЛ). Відомий пристрій (аналог) для додавання у КЛ за модулем три, що містить елементи АБО, НІ, групи елементів АБО, НІ, комутатори та ін. [1]. Недолік аналога - низькі функціональні можливості пристрою за рахунок невиконання операції віднімання за модулем три у КЛ. Іншим відомим пристроєм (аналог), близьким за технічною суттю і результатом, що досягається, є пристрій-суматор за модулем три [2], що містить елементи АБО та І, групи елементів І, АБО. Недолік аналога - низькі функціональні можливості пристрою за рахунок невиконання операції віднімання за модулем три у КЛ. Близьким (аналогом) за технічною суттю і результатом, що досягається, є корисна модель [3]. Пристрій містить перший та другий вхідні регістри, вихідний регістр, шість елементів І, два елементи АБО, два елемента АБО-НІ та два суматори за модулем два, при цьому перший та другий входи пристрою підключено відповідно до входів першого та другого вхідних регістрів. Вихід першого елемента АБО підключено до входу молодшого С 1 розряду вихідного регістра. Виходи другого елементу АБО підключено до старшого С2 розряду вихідного регістра, вихід якого є виходом пристрою. Недолік аналога - низькі функціональні можливості пристрою за рахунок невиконання операції віднімання за модулем три у КЛ. Найбільш близьким (прототипом) за технічною суттю і результатом, що досягається, є корисна модель [4]. Пристрій містить перший та другий вхідні регістри, вихідний регістр, чотири елементи АБО, один елемент І та два суматори за модулем два, при цьому перший та другий входи пристрою підключено відповідно до входів першого та другого вхідних регістрів, а вихід вихідного регістра є виходом пристрою. Вихід молодшого розряду першого регістра підключено до перших входів першого та другого елементів АБО. Вихід старшого розряду першого регістра підключено до другого входу першого елемента АБО і до першого входу третього елемента АБО. Вихід молодшого розряду другого регістра підключено до другого входу другого елемента АБО і до першого входу четвертого елемента АБО. Вихід старшого розряду другого вхідного регістра підключено до других входів третього та четвертого елементів АБО. Виходи першого та четвертого елементів АБО підключено до першого та другого входів елемента І, вихід якого підключено до перших входів першого та другого суматорів за модулем два, до других входів яких підключені виходи відповідно другого та третього елементів АБО. Виходи першого та другого суматорів за модулем два підключено відповідно до першого та другого розрядів вихідного регістра. Недолік прототипу - низькі функціональні можливості пристрою за рахунок невиконання операції віднімання за модулем три у КЛ. В основу корисної моделі поставлено задачу розширення функціональних можливостей пристрою за рахунок виконання додаткової, до операції додавання за модулем три, операції віднімання за модулем три у КЛ. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій містить перший та другий вхідні регістри, вихідний регістр, перший, другий, третій та четвертий елементи АБО, елемент І, перший та другий суматори за модулем два, при цьому перший інформаційний вхід пристрою підключено до входу першого вхідного регістра, а вихід вихідного регістра є виходом пристрою; вихід молодшого розряду першого регістра підключено до перших входів першого та другого елементів АБО; вихід старшого розряду першого регістра підключено до другого входу першого елемента АБО і до першого входу третього елемента АБО, а вихід молодшого розряду другого регістра підключено до другого входу другого елемента АБО і до першого входу четвертого елемента АБО; вихід старшого розряду другого вхідного регістра підключено до других входів третього та четвертого елементів АБО; виходи першого та четвертого елементів АБО підключено до першого та другого входів елемента І, вихід якого підключено до перших входів першого та другого суматорів за модулем два, до других входів яких підключено виходи відповідно другого та четвертого елементів АБО, а виходи першого та другого суматорів за модулем два підключено відповідно до входів молодшого та старшого розрядів вихідного регістра, при цьому в пристрій введено першу та другу групи елементів І, інвертор за модулем три, групу елементів АБО; другий інформаційний вхід пристрою підключено до перших входів елементів І першої та другої груп, до других входів яких підключено відповідно перший (додавання) та другий (віднімання) керуючі входи пристрою; виходи елементів І другої групи підключено до входів інвертора за модулем три, виходи якого одночасно з виходами елементів І першої групи через групу елементів АБО підключено до входу першого вхідного регістра. 1 UA 69792 U 5 10 15 20 25 30 35 40 На кресленні представлена блок-схема пристрою для додавання та віднімання чисел у класі лишків за модулем три, де: 1 - перший інформаційний вхід пристрою; 2 - перший вхідний регістр; 3 - вихід пристрою; 4 - вихідний регістр; 5, 6, 7 і 8 - перший, другий, третій і четвертий елементи АБО; 9 - другий вхідний регістр; 10 - елемент І; 11, 12 - перший та другий суматори за модулем два; 13 - другий інформаційний вхід пристрою; 14, 15 - перша та друга групи елементів І; 16, 17 - перший та другий керуючі входи пристрою; 18 - інвертор за модулем т = 3 (до входу інвертора 18 надходить значення другого числа В, а з виходу інвертора маємо значення B =mВ=3-В); 19 - група елементів АБО. Перший 1 інформаційний вхід пристрою підключено до входу першого 2 вхідного регістра. Вихід 3 вихідного регістра 4 є виходом пристрою. Вихід а1 молодшого розряду першого 2 регістра підключено до перших входів першого 5 та другого 6 елементів АБО. Вихід старшого а2 розряду першого 2 регістра підключено до другого входу першого 5 елемента АБО і до першого входу третього 7 елемента АБО. Вихід молодшого b1 розряду другого 9 регістра підключено до другого входу другого 6 елемента АБО і до першого входу четвертого 8 елемента АБО. Вихід старшого b2 розряду другого 9 вхідного регістра підключено до других входів третього 7 та четвертого 8 елементів АБО. Виходи першого 5 і четвертого 8 елементів АБО підключено до першого та другого входів елемента 10 І, вихід якого підключено до перших входів першого 11 та другого 12 суматорів за модулем два, до других входів яких підключено виходи відповідно другого 7 та четвертого 8 елементів АБО. Виходи першого 11 та другого 12 суматорів за модулем два підключено відповідно до входів молодшого С 1 та старшого С2 розрядів вихідного 4 регістра. Другий 13 інформаційний вхід пристрою підключено до перших входів елементів І першої 14 та другої 15 груп, до других входів яких підключено перший (додавання) 16 та другий (віднімання) 17 керуючі входи пристрою. Виходи елементів І другої 15 групи підключено до входів інвертора 18 за модулем три, виходи якого одночасно з виходами елементів І першої 14 групи через елементи АБО групи 19 підключено до входу другого 9 вхідного регістра. Пристрій функціонує наступним чином. На вхідні регістри 2 і 3 надходять відповідні числа А=а2a1 і В=b1b2 у двійковому коді. Операції додавання та віднімання у КЛ за модулем тривиконуються відповідно до алгоритму, що представлено у табл.1. Приклад 1 A=01, В=01. Необхідно визначити значення С=(А+В)mod m, де m=3. Значення a1=1 через елемент АБО 5 надходить до першого входу елемента І 10, та одночасно значення a1=1 через елемент АБО 6 надходить до першого входу першого 11 суматора за модулем два. Значення В=01 за шиною 13 через елемент 14 І (присутній сигнал "Додавання" шини 16), через елемент 19 АБО надходить до входу регістра 9. Значення b1=1 з виходу регістра 9 через елемент АБО 8 надходить до другого входу елемента І 10 та одночасно значення b1=1 через елемент 6 АБО надходить до першого входу суматора 11. З виходу елемента І 10 сигнал надходить до другого входу суматора 11 та до першого входу другого суматора 12. З виходу суматора 11 значення нуль ((1+1)=0(mod 2)) надходить до молодшого с1 розряду регістра 4. З виходу суматора 12 значення одиниця ((1+0)=1(mod 2)) надходить до старшого с2 розряду регістра 4. Таким чином, у регістрі 4 знаходиться результат операції С=с2с1=10. Перевірка (А+В)mod m=(01+01)mod 3=10, тобто С=с2с1=10. Таблиця 1 Алгоритм виконання операцій додавання та віднімання чисел у КЛ за модулем три Перший 2 вхідний регістр (А) a2 a1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 Другий 9 вхідний регістр (В) b2 b1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 Вихідний регістр 4 ((А+В)=С (mod 3)) c2 c1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 2 Вихідний регістр 4 ((А-В)=С (mod 5)) с2 c1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 UA 69792 U 5 10 15 20 25 Приклад 2 А=В=01. Необхідно визначити результат операції (А-В)mod m=(а2а1-b2b1)mod 3=С=с2c1. Значення В=b2b1=01 по шині 13 через відкритий елемент І групи 15 (присутній сигнал "Віднімання" шини 17) надходить до входу інвертора 18, з виходу якого значення В=m-В=1101=10, тобто В=b2b1=10. Значення b2=1 через елемент АБО 8 надходить до другого входу елемента І 10 та одночасно значення b2=1 через елемент АБО 7 надходить до другого входу суматора 12. З виходу суматора 11 значення нуль ((1+1)=0 (mod 2)) надходить до молодшого с1 розряду регістра 4. З виходу суматора 12 значення нуль ((1+1)=0 (mod 2)) надходить до старшого с2 розряду регістра 12. Таким чином, у регістрі 4 знаходиться результат операції С=с2c1=00. Перевірка: (А-В)mod m=(01-01) mod 3=00, тобто С=с2с1=00. Отже, запропонована корисна модель дозволяє розширити функціональні можливості пристрою за рахунок додаткової реалізації операції віднімання чисел у КЛ за модулем три. Запропонована корисна модель реалізує операції додавання та віднімання чисел у КЛ за модулем три. Використані джерела 1. Сидоров A.M. Методы контроля электронных цифровых машин. - М.: Советское радио, 1966. - С. 113., рис. 4.14. 2. Авторское свидетельство СРСР №1156063, МКИ G06F 7/50, 1984. 3. Корисна модель ДП №42437 України, МПК (2009.01) G06F 7/50. Кошман CO., Барсов В.І., Сіора О.А., Краснобаев В.А. Пристрій для підсумовування в МСЧ за модулем три. №u200814704. Заявл. 22.12.2008. Опубл. 10.07.2009, Бюл. №13 - 6 с. 4. Корисна модель ДП №61734 України, МПК (2011.01) G06F 7/08 (2006.01) / Барсов В.І., Сотник C.O., Дугін Μ.В., Краснобаев В.Α., Загущена К.В. Пристрій для додавання в модулярній системі числення за модулем три. №u201100561. Заявл. 18.01.2011. Опубл. 25.07.2011, Бюл. №14. - 6 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 45 50 Пристрій для додавання та віднімання чисел у класі лишків за модулем три, що містить перший та другий вхідні регістри, вихідний регістр, перший, другий, третій та четвертий елементи АБО, елемент І, перший та другий суматори за модулем два, при цьому перший інформаційний вхід пристрою підключено до входу першого вхідного регістра, а вихід вихідного регістра є виходом пристрою; вихід молодшого розряду першого регістра підключено до перших входів першого та другого елементів АБО; вихід старшого розряду першого регістра підключено до другого входу першого елемента АБО і до першого входу третього елемента АБО, а вихід молодшого розряду другого регістра підключено до другого входу другого елемента АБО і до першого входу четвертого елемента АБО; вихід старшого розряду другого вхідного регістра підключено до других входів третього та четвертого елементів АБО; виходи першого та четвертого елементів АБО підключено до першого та другого входів елемента І, вихід якого підключено до перших входів першого та другого суматорів за модулем два, до других входів яких підключено виходи відповідно другого та четвертого елементів АБО, а виходи першого та другого суматорів за модулем два підключено відповідно до входів молодшого та старшого розрядів вихідного регістра, який відрізняється тим, що в пристрій введено першу та другу групи елементів І, інвертор за модулем три, групу елементів АБО, при цьому другий інформаційний вхід пристрою підключено до перших входів елементів І першої та другої груп, до других входів яких підключено відповідно перший (додавання) та другий(віднімання) керуючі входи пристрою; виходи елементів І другої групи підключено до входів інвертора за модулем три, виходи якого одночасно з виходами елементів І першої групи через групу елементів АБО підключено до входу першого вхідного регістра. 3 UA 69792 U Комп’ютерна верстка А. 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 4