close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY15903

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2012.06.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
BY (11) 15903
(13) C1
(19)
G 06F 7/38
(2006.01)
УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМНОЖЕНИЯ N ЧИСЕЛ ПО МОДУЛЮ ТРИ
(21) Номер заявки: a 20100816
(22) 2010.05.26
(43) 2010.12.30
(71) Заявитель: Белорусский государственный университет (BY)
(72) Автор: Супрун Валерий Павлович
(BY)
(73) Патентообладатель: Белорусский государственный университет (BY)
(56) BY 5335 C1, 2003.
BY 11286 C1, 2008.
BY 12448 C1, 2009.
RU 2338241 C1, 2008.
SU 1797116 A1, 1993.
BY 15903 C1 2012.06.30
(57)
Устройство для умножения n чисел по модулю три, содержащее первый элемент И и
элемент СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, i-й вход которого, где i = 1, 2,…, n, соединен
со входом старшего разряда i-го операнда, отличающееся тем, что содержит второй элемент И и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом n, i-й вход которого соединен со
входом младшего разряда i-го операнда, вход старшего разряда которого соединен с
(n + i)-м входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом n, выход которого соединен
с первым входом первого элемента И и с первым входом второго элемента И, второй вход
которого соединен с выходом элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА и с инверсным
входом первого элемента И, выход которого соединен с выходом младшего разряда результата умножения, выход старшего разряда которого соединен с выходом второго элемента И.
Изобретение относится к области вычислительной техники и микроэлектроники и
может быть использовано для построения средств аппаратурного контроля и цифровых
устройств, работающих в системе остаточных классов.
Известно устройство для умножения n чисел в унитарных кодах по модулю три, которое содержит элемент ИЛИ, элемент СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, элемент ИЛИ-НЕ,
элемент И, 2n входов и три выхода [1].
BY 15903 C1 2012.06.30
Недостатком устройства являются низкие функциональные возможности, поскольку
оно не выполняет операцию умножения n чисел (в позиционных кодах) по модулю три.
Наиболее близким по функциональным возможностям и конструкции техническим
решением к предлагаемому устройству является устройство для умножения n чисел по
модулю три, которое содержит n + 2 элементов СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, элемент И, 2n входов и два выхода [2]. Сложность устройства (по числу входов логических
элементов) равна 4n + 2, а быстродействие, определяемое глубиной схемы, составляет 3τ,
где τ - задержка на один логический элемент.
Устройство-прототип, как и заявляемое устройство, содержит элемент И и элемент
СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, i-й вход которого, где i = 1, 2,…, n, соединен со входом
старшего разряда i-го операнда.
Недостатками устройства-прототипа являются высокая сложность и низкое быстродействие.
Изобретение направлено на решение следующих технических задач: понижение сложности и повышение быстродействия устройства для умножения n чисел по модулю три.
Устройство для умножения n чисел по модулю три содержит первый элемент И и элемент СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, i-й вход которого где i = 1, 2,…, n, соединен со
входом старшего разряда i-го операнда.
В отличие от прототипа устройство содержит второй элемент И и элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом n, i-й вход которого соединен со входом младшего разряда i-го
операнда.
Вход старшего разряда i-го операнда соединен с (n + i)-м входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом n, выход которого соединен с первым входом первого элемента И и с первым входом второго элемента И.
Второй вход второго элемента И соединен с выходом элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА и с инверсным входом первого элемента И, выход которого соединен с выходом младшего разряда результата умножения, выход старшего разряда которого
соединен с выходом второго элемента И.
Основной технический результат изобретения заключается в понижении сложности и
в повышении быстродействия устройства для умножения n чисел по модулю три. Названный технический эффект достигается путем введения в логическую схему устройства нового логического элемента (элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом n) и изменением
соединений между элементами логической схемы.
Заявляемое устройство предназначено для вычисления операции умножения
A1 ⋅ A2 ⋅ … ⋅ An = P (mod 3) при условии, что A1, A2, …, An, P ∈ {0, 1, 2}.
На фигуре представлена схема устройства для умножения n чисел по модулю три, которое содержит элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ с порогом n 1, элемент СЛОЖЕНИЕ ПО
МОДУЛЮ ДВА 2, два элемента И 3 и 4, 2n входов 51 … 5n и 61 … 6n, два выхода 7 и 8.
Устройство для умножения n чисел по модулю три работает следующим образом. На
входы 51…5n и 61…6n устройства поступают соответственно значения младших
a11, a12 , K , a1n и старших a12 , a 22 , K , a 2n разрядов n операндов A1, A2, … , An, где
A1 = 2a12 + a11 , A 2 = 2a 22 + a12 ,K, A n = 2a n2 + a1n и a11 , a12 , a12 , a 22 , K , a1n , a n2 ∈ {0, 1}, n ≥ 2.
На выходах устройства 7 и 8 формируется двухразрядный двоичный код результата
выполнения операции A1 ⋅ A2 ⋅… ⋅An = P (mod 3), где P = 2p2 + p1 и p1, p2 ∈ {0,1}. При этом
на выходе 7 формируется младший разряд результата p1, а на выходе 8 - старший разряд
p2.
Логическая схема (фигура) устройства для умножения n чисел по модулю три синтезирована на основе использования следующих аналитических представлений логических
функций P1 и P2:
2
BY 15903 C1 2012.06.30
(
) (
) (
)
, a ) = f (a , a , a , a , K , a , a )⋅ g (a , a , K , a ),
P1 a11, a12 , a 22 , K , a1n , a n2 = f a11, a12 , a12 , a 22 , K , a1n , a n2 ⋅ g a12 , a 22 , K , a 2n ,
(
P2 a11, a12 , a12 , a 22 , K , a1n
где
(
n
2
1
1
1
2
2
1
2
2
n
1
n
2
1
2
2
2
n
2
)
1, если a11 + a12 + a12 + a 22 + K + a1n , a n2 = n ,
f a11, a12 , a12 , a 22 ,K, a1n , a n2 = 
0 − в противном случае.
(
)
g a12 , a 22 , K , a n2 = a12 ⊕ a 22 ⊕ K ⊕ a 2n .
Основными достоинствами устройства для умножения n чисел по модулю три являются: 1) низкая сложность (по числу входов логических элементов), которая равна 3n + 4;
2) высокое быстродействие, равное 2τ.
Сложность устройства-прототипа равна 4n + 2, а быстродействие, определяемое глубиной схемы, составляет 3τ.
Источники информации:
1. Патент РБ 6586, МПК G 06F 7/49, 2004.
2. Патент РБ 5355, МПК G 06F 7/49, 2003 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
3
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
76 Кб
Теги
патент, by15903
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа