Устройство для сложения чисел в системе остаточных классов
Патент 930317
Авторы
Классы МПК
Устройство для сложения чисел в системе остаточных классов
Иллюстрации
Реферат
Союз: Советскмк
Соцмапмстмческмк
Респубики
ОП ИСАНИЕ
ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ >930317 (б! ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 20. 10. 80 (21) 2996559/18-24 с присоединением заявки М (51 ) М. Кл.
G 06 F 7/72
3Ъвуавратекккый квинтет
СССР ию делам изобретений и аткрыткй (28) Приоритет
Опубликовано 23.05.82 ° Бюллетень №
Дата опубликования описания 2З 05 (53) УДК 681. 325. .57 (088.8) (72) Авторы изобретения
А.А.Коляда, В.К.Кравцов и А.Ф.Чернявски
Ъ; с,, Белорусский ордена Трудового Красного Зн мени.: государственный университет им В.И. Ленина (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СЛОЖЕНИЯ ЧИСЕЛ В СИСТЕМЕ
ОСТАТОЧНЫХ .КЛАССОВ
Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в быстродействуьзцих вычислительных устройствах, работаюших в непозиционных системах счисления.
Известно устройство для округления чисел в системе остаточных классов, содержацее входной и выходной регистры, блок хранения констант, блоки вычисления источного ранга, блок коррекции результата округления, сумматоры констант и соответствующие связи (1).
Недостатком устройства является большая. аппаратная сложность и недостаточно высокое быстродействие.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для формирования призйака переполнения, содержацее регистр первого операнда, регистр второго операнда, регистр результата и шину управления, а также три формирователя функции четности, регистр кон" стант, формирователь позиционного признака непозиционного кода, формирователь выходных импульсов, шину о знаке первого операнда и шину о знаке второго операнда, при этом выход регистра констант подключен к первому входу формирователя выходных сигналов, а второй выход — к первым входам формирователей функций четности, выходы которых подключены к соответствующим входам формирователя выходных сигалов, выход регистра первого операнда подключен к второму входу первого формирователя функции четности, третий вход которого под13 ключен к шине позиционного призна.ка первого операцда, выход регистра второГо операнда подключен к второму входу второго формирователя функции четности, третий вход которого подклю чен к шине позиционного признака второго операнда, выход регистра результата подключен.к входу формирователя позиционного признака непозиционно3 93031
ro кода и к второму входу третьего формирователя функции четности, третий выход которого подключен к выходу формирователя позиционного признака непоэиционного кода, выходы формирователя выходных сигналов являются выходами устройства, шины сигналов о знаках первого и второго операндов подключены к соответству ющим входам формирователя выходных 16 сигналов (2).
Данное устройство является сравнительно простым, однако реализуемая им процедура формирования признака переполнения требует трехкратного обращения к формирователю позиционного признака непоэиционного кода.
Это суцественно снижает быстродей« ствие устройства, Цель изобретения — повышение бы20 стродействия.
Лоставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее регистр первого и второго операндов, регистр результата, группу из п сумматоров по модулю Р, (n " число оснований системы, Р„ — модули системы, 11,2,..., n) входы которых соединены с соответствуюцими выходами регистров соответственно первого и второго операндов, входы которых являютсу информационными входами устройства, выходы сумматоров по модулю Р„ группы,соединены с соответствуюцими входами регистра результата, содержит регистры интервального индекса первого и второго операндов, входы которых являются индексными входами устройства, а выходы соединены с соответствующими входами индексного
46 сумматора, индексный регистр результата, первый и второй вспомогательные регистры, формирователь ранга результата, формирователь числа переполнений результата, сумматор по модули интервального индекса, схему
45 сравнения, причем выходы сумматоров по модулю Р, группы соединены с соответствующими входами формирователя ранга результата, выход которого соединен с первым входом схемы сравнения, выход которой является выходом "Пе" реполнение" устройства, входы Формирователя числа, переполнений соединены с соответствующими выходами ре гистров первого и второго операндов, И а выход соединен с входом первого . вспомогательного регистра, вход второго вспомогательного регистра сое7 4 динен с выходом индексного сумматора, выходы первого н второго вспомогательных регистров соединены с соответствующими входами сумматора по модули интервального индекса, второй вход схемы сравнения и вход индекссЪ ного регистра результата объединены и соединены с выходом сумматора по модули интервального индекса.
На чертеже представлена блок-схема устройства.
Устройство содержит регистр первого операнда 1, регистр второго операнда 2, регистр результата 3, группа из и сумматоров по модулю P1
4, регистр интервального индекса первого операнда 5, регистр 6 интервального индекса второго операнда, индексный регистр 7 результата, индексный сумматор 8, первый вспомогательный регистр 9, второй вспомогательньй регистр 10, формирователь 11 числа переполнений результата, сумматор
l2 по модулю интервального индекса, формирователь 13 ранга результата, схема 14 сравнения.
В основу работы устройства поло- жено следующее.
В ранговом расширении систем остаточных классов число A Ю 3"q.P, q i l (q — фиксированное натуральное число представляется в виде A=(d,+,...,Йп, 1)«), где О(. =11«1 Р; IP;-i-ая цифра нор-1 мированного остаточного кода числа (А у, а и+1«я цифра Зд, числа А, называемая интервальным индексом, определяется соотношением:
ll
А-P Р.d, +3 Р
11j 1
Р 0P,,P,,:PJ „. (1=1,2,... и), через
) Х )p обозначается остаток от деления Х íà P. Операция сложения ипи вычитания (обоз учим ее через +) двух целых чисел А= (dl«+... «Ên, 14) и в(р,, p<, ° ° ° «р„, 1е) ° <"18 (q P, q Р), представленных в ранговом расширении систем остаточных классов, с анализом на переполнение состоит: в определении рангового расширения нормированного остаточного кода (Я „« (1,...« Д I() сумм,|или разности
C A « В проверке принадлежности чис1 ла С к интервалу (-q Р, q Р), Очевидно, 1 «ч
Т;=)«((")«;(; (-1,г,..., ) (1) 9303
3 = 3„+ Пдп В, (2.) 1 где
К;Л1 @;
Q g Е р -(ъ)
Ь1
Согласно Китайской теореме об остатках, число С можно представить в виде
1 1 10
C=CP.y,- P= gp..1,1 . 1Р=
1 С 1 р 1С1д С/
1= 1 о
Р у. л-МР, iP C
15 где 41 1 — нормированньп ранг числа
1С 1р, +Э
С вЂ” интервальный номер числа
С. Следовательно для того, чтобы
CE,(-q Р, q Р ) необходимо и достаточ26 .но, чтобы выполнялось неравенство
17 6 батывает на своем выходе сигнал переполнения
О, если (41 выполняется, 1, если (4) не выполняется.
На этом выполнение операции заканчивается.
Устройство сочетает з себе простоту прототипа и высокое быстродействие ((4+)1og
Таким образом, введение в устройство регистров интервального индекса первого и второго операндов, индексного сумматора, индексного регистра результата, первого и второго вспомогательных регистров, формирователя ранга результата, формирователя числа переполнений результата, сумматора по модулю интервального индекса, схемы сравнения и соответствующих связей позволяет повысить быстродействие устройства. или
-
Формирование признака переполнения осуществляется (4+)logan() такте
55 схемой 14 сравнения, которая по входным величинам М1с1 и 1, поступающим
Р соответственно на первый и второй входы, проверяет условие (4) и выра-
Таким образом, формирование аддитивного .признака переполнения сводится к проверке условия (4 ). Его выполнение свидетельствует об отсутствии переполнения. Если же (4 ) не выполняется, то имеет место переполнения.
Устройство работает следующим образом.
В первом такте коды чисел А и В, с регистров 1 и 2 поступают на входы З5 сумматоров по модулю Р. группы 4 и формирователя 11 числа переполнений результата. Одновременно интервальные индексы чисел А и В с регистров 5 и 6 поступают на входы индексного сумматора 8. В результате на выходах блоков 4, 8 и 1,1 сформируют%Ф Ф
ФМ ся величины г, ф,..., ) и; 1 1 +1 Рпл,1, П, которые поступают соответственно на регистр результата 3, на второй 10 и первьп 9 вспомогателыме р егистры.
На втором такте сумматор 12 в соответствии с формулой (2) заверещит вычисление иццекса l, который с выхо- 50 да сумматора 12 передается в ре-: гистр 7.
Формула изобретения
Устройство для сложения чисел в системе остаточных классов, содержащее регистры первого и второго операндов, регистр результата, группу из и сумматоров по модулю P„- (n - число. оснований систевы1Р; — модули системы, 1=1 2,...,n) первые и вторые входы которых соединены с соответствующими выходами регистров соответственно первого и второго операндов, входы которых являются информационными входами .устроиства, выходы сумматоров по модулю P. группы соедил иены с соответствующими входами регистра результата, выходы которого являются информационными выходами устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, оно содержит регистры интервального индекса первого и второго операндов, входы которых являются индексными входами устройства, а выходы соединены с соответствуиицими входами индексного сумматора, индексный регистр результата, первый и второй вспомогательные регистры, формирователь ранга результата, формирователь числа переполнений результата, сумматор по модулю интерваль- . ного индекса, схему сравнения, причем выходы сумматоров по модулю Рл. группы сЫединены с соответствующими
7 9303 входами формирователя ранга результата, выход которого соединен с первым входом схемы сравнения, выход ко торой является выходом "Переполнение" устройства, входы формирователя числа переполнений соединены с соответствующими выходами регистров первого и второго операндов, а выход соединен с входом первого вспомогательного регистра, вход второго вспомогатель- 10 ного регистра соединен с выходом индексного сумматора, выходы первого и второго вспомогательных регистров соединены с соответствующими входаI
17 ми сумматора по модулю интервального индекса, второй вход схемы сравнения и вход индексного регистра результата объединены и соединены с выходом сумматора по модулю интервального индекса.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Ф 388949, кл..G 06 F 7/52, 1974.
2. Авторское свидетельство СССР
Ð579611, кл.. G 06 F ?/38, 1977 (прототип), Составитель В.Евстигнеев
Редактор А Д1андор Техред И, Гайду Корректор Г.Orap, Заказ 3473 65 Тираж 732 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППЛ Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4