close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 14507

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2011.06.30
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
G 06F 7/38 (2006.01)
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО УНИТАРНЫХ КОДОВ
ПО МОДУЛЮ ТРИ
(21) Номер заявки: a 20090925
(22) 2009.06.24
(43) 2009.12.30
(71) Заявитель: Белорусский государственный университет (BY)
(72) Авторы: Супрун Валерий Павлович;
Городецкий Данила Андреевич (BY)
BY 14507 C1 2011.06.30
BY (11) 14507
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Белорусский государственный университет (BY)
(56) BY a20080210, 2008.
BY 9189 C1, 2007.
BY 10350 C1, 2008.
BY 10659 C1, 2008.
RU 2090924 C1, 1997.
RU 2018927 C1, 1994.
SU 1751747 A1, 1992.
(57)
Вычислительное устройство унитарных кодов по модулю три, содержащее первый и
второй элементы СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, первый элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ, первый и второй элементы ИЛИ, мажоритарный элемент с порогом два и первый
и второй элементы И, первый вход i-го, где i = 1, 2, элемента из которых соединен с входом устройства "равно двум" i-го основания степени, второй вход - со входом устройства
"равно единице" i-го показателя степени, а выход - с i-м входом первого элемента ИЛИ и с
i-м входом мажоритарного элемента с порогом два, (i + 2)-й вход которого соединен со
входом устройства "равно нулю" i-го основания степени и с i-м входом второго элемента
ИЛИ, а выход - с первым входом i-го элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, второй
вход которого соединен с выходом i-го элемента ИЛИ и с i-м входом первого элемента
РАВНОЗНАЧНОСТЬ, выход которого соединен с выходом устройства "равно нулю" результата сложения, выход "равно i" которого соединен с выходом i-го элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, отличающееся тем, что содержит третий и четвертый
BY 14507 C1 2011.06.30
элементы СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, третий и четвертый элементы ИЛИ и второй
элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ и с первым входом третьего элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, а выход - с выходом устройства "равно нулю" результата вычитания, выход "равно двум"
которого соединен с выходом третьего элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, второй вход которого соединен с выходом мажоритарного элемента с порогом два и с первым
входом четвертого элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, выход которого соединен
с выходом устройства "равно единице" результата вычитания, а второй вход соединен со
вторым входом второго элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ и с выходом четвертого элемента
ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом второго элемента И, а второй вход - со
входом устройства "равно нулю" второго основания степени, вход которого "равно нулю"
первого основания степени соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй
вход которого соединен с выходом первого 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 вычислительное устройство унитарных кодов по модулю три, которое содержит четыре элемента ИЛИ, мажоритарный элемент с порогом два, два элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, четыре элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, четыре входа и
шесть выходов [1]. Как и изобретение, устройство содержит два элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ, мажоритарный элемент с порогом два, четыре элемента ИЛИ и четыре элемента
СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА.
Недостатком известного устройства являются низкие функциональные возможности,
поскольку оно не выполняет арифметические операции AB + CD = S и AB - CD = R в унитарных кодах по модулю три.
Наиболее близким по функциональным возможностям и конструкции техническим
решением к заявляемому устройству является вычислительное устройство унитарных кодов по модулю три [2]. Устройство содержит два элемента И, два элемента ИЛИ, мажоритарный элемент с порогом два, два элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, элемент
РАВНОЗНАЧНОСТЬ, шесть входов и три выхода. Устройство-прототип, как и заявляемое
устройство, содержит два элемента ИЛИ, мажоритарный элемент с порогом два, два элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА и элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ.
Недостатком устройства-прототипа являются низкие функциональные возможности,
поскольку устройство не выполняет арифметическую операцию AB - CD = R в унитарных
кодах по модулю три.
Изобретение направлено на решение технической задачи расширения функциональных возможностей вычислительного устройства унитарных кодов по модулю три,
предназначенного для реализации операции AB + CD = S, за счет вычисления операции
AB - CD = R.
Вычислительное устройство унитарных кодов по модулю три содержит первый и второй элементы СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, первый элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ,
первый и второй элементы ИЛИ, мажоритарный элемент с порогом два и первый и второй
элементы И.
Первый вход i-го, где i = 1, 2, элемента И соединен с входом устройства "равно двум"
i-го основания степени, второй вход - с входом устройства "равно единице" i-го показателя степени, а выход - с i-м входом первого элемента ИЛИ с i-м входом мажоритарного
элемента с порогом два.
2
BY 14507 C1 2011.06.30
Причем (i + 2)-й вход мажоритарного элемента с порогом два соединен с входом
устройства "равно нулю" i-го основания степени и с i-м входом второго элемента ИЛИ, а
выход - с первым входом i-го элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, второй вход которого соединен с выходом i-го элемента ИЛИ и с i-м входом первого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ.
Выход первого элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ соединен с выходом устройства "равно
двум" результата сложения, выход "равно i-1" которого соединен с выходом i-го элемента
СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА.
В отличие от прототипа устройство содержит третий и четвертый элементы СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА, третий и четвертый элементы ИЛИ и второй элемент РАВНОЗНАЧНОСТЬ, первый вход которого соединен с выходом третьего элемента ИЛИ и с
первым входом третьего элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА.
Выход третьего элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА соединен с выходом
устройства "равно нулю" результата вычитания, выход "равно двум" которого соединен с
выходом третьего элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА.
Второй вход третьего элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА соединен с выходом
мажоритарного элемента с порогом два и с первым входом четвертого элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА.
Выход четвертого элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ ДВА соединен с выходом
устройства "равно единице" результата вычитания, а второй вход соединен со вторым
входом второго элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ и с выходом четвертого элемента ИЛИ.
Первый вход четвертого элемента ИЛИ соединен с выходом второго элемента И, а
второй вход - с входом устройства "равно нулю" второго основания степени, вход которого "равно нулю" первого основания степени соединен с первым входом третьего элемента
ИЛИ, второй вход которого соединен с выходом первого элемента И.
Основной технический результат изобретения заключается в расширении функциональных возможностей вычислительного устройства унитарных кодов по модулю три.
Названный технический результат достигается путем введения в логическую схему
устройства новых логических элементов (элементов И).
На чертеже (фигура) представлена логическая схема вычислительного устройства
унитарных кодов по модулю три.
Вычислительное устройство унитарных кодов по модулю три содержит два элемента И 1 и 2, четыре элемента ИЛИ 3, 4, 5 и 6, мажоритарный элемент с порогом два 7,
два элемента РАВНОЗНАЧНОСТЬ 8 и 9, четыре элемента СЛОЖЕНИЕ ПО МОДУЛЮ
ДВА 10...13, шесть входов 14...19, шесть выходов 20...25.
Устройство работает следующим образом. На входы устройства 14 и 15 поступают
значения a0 и a2 унитарного двоичного кода первого основания степени A(a0, a1, a2), на
входы 17 и 18 - значения c0 и c2 унитарного двоичного кода второго основания степени
C(c0, c1, c2), на вход 16 - значение b1 унитарного двоичного кода первого показателя степени B(b0, b1, b2), на вход 19 - значение d1 унитарного двоичного кода второго показателя
степени D(d0, d1, d2), где a0, a1, a2, b0, b1, b2, c0, c1, c2, d0, d1, d2 ∈{0,1}. При этом ak = 1,
bk = 1, ck = 1 и dk = 1 тогда и только тогда, когда A = k (mod 3), B = k (mod 3), C = k (mod 3)
и D = k (mod 3), где k = 0, 1, 2. На выходах устройства 20...25 формируются унитарные
двоичные коды R = (r0, r1, r2) и S = (s0, s1, s2) результата выполнения арифметических операций AB - CD = R (mod 3) и AB + CD = S (mod 3) соответственно, где r0, r1, r2, s0, s1, s2 ∈{0, 1}.
При этом rk = 1 и sk = 1 тогда и только тогда, когда AB - CD = k (mod 3) и AB + CD = k (mod 3),
где k = 0, 1, 2.
Логические функции R0, R1, R2, S0, S1 и S2, описывающие работу вычислительного
устройства унитарных кодов по модулю три, представлены посредством таблицы истинности (таблица).
3
BY 14507 C1 2011.06.30
Логическая схема (фигура) вычислительного устройства унитарных кодов по модулю
три синтезирована по следующим аналитическим представлениям функций R0, R1, R2, S0,
S1 и S2:
R0 = (a0 ∨ a2 ⋅ b1) ~ (c0 ∨ c2 ⋅ d1),
R1 = f(a0, a2, b1, c0, c2, d1) ⊕ (c0 ∨ c2 ⋅ d1),
R2 = f(a0, a2, b1, c0, c2, d1) ⊕ (a0 ∨ a2 ⋅ b1),
S0 = f(a0, a2, b1, c0,c2, d1) ⊕ (a2 ⋅ b1 ∨ c2 ⋅ d1),
S1 = f(a0, a2, b1, c0,c2, d1) ⊕ (a0 ∨ c0),
S2 = (a0 ∨ c0) ~ (a2 ⋅ b1 ∨ c2 ⋅ d1),
1, если a 0 + c 0 + a 2 ⋅ b1 + c 2 ⋅ d1 ≥ 2;
где f (a 0 , a 2 , b1 , c 0 , c 2 , d1 ) = 
0 − в противном случае,
и символом "~" обозначена логическая операция "равнозначность" (или "эквивалентность").
Отметим, что при реализации операции возведения в степень возникает неопределенность вида 00. Так как в модулярной арифметике 0 = p(mod p), то 00 = pp = 0 (mod p). Следовательно, здесь 00 = 0 (mod 3).
Основным достоинством вычислительного устройства унитарных кодов по модулю
три является широкие функциональные возможности.
К дополнительным достоинствам необходимо отнести относительно небольшую конструктивную сложность, определяемую числом входов логических элементов и равную
28; высокое быстродействие, которое составляет 3τ, где τ - задержка на логический элемент. Кроме того, устройство имеет лишь 12 внешних выводов (шесть входов и шесть выходов).
Входы
Выходы
Унитарный
Унитарный
Унитарный
Унитарный
Унитарный
Унитарный
код первого код первого код второго код второго
код
код
основания
показателя
основания
показателя
результата
результата
степени
степени
степени
степени
вычитания
сложения
A = (a0, a1, a2) B = (b0, b1, b2) C= (c0, c1, c2) D = (d0, d1, d2) R = (r0, r1, r2) S = (s0, s1, s2)
a0 a1 a2 b0 b1 b2 c0 c1 c2 d0 d1 d2 r0 r1 r2 s0 s1 s2
14 - 15
- 16 17 - 18
- 19 20 21 22 23 24 25
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
4
BY 14507 C1 2011.06.30
Продолжение табл.
Входы
Выходы
Унитарный
Унитарный
Унитарный
Унитарный
Унитарный
Унитарный
код первого код первого код второго код второго
код
код
основания
показателя
основания
показателя
результата
результата
степени
степени
степени
степени
вычитания
сложения
A = (a0, a1, a2) B = (b0, b1, b2) C= (c0, c1, c2) D = (d0, d1, d2) R = (r0, r1, r2) S = (s0, s1, s2)
a0 a1 a2 b0 b1 b2 c0 c1 c2 d0 d1 d2 r0 r1 r2 s0 s1 s2
14 - 15
- 16 17 - 18
- 19 20 21 22 23 24 25
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
1
0
0
0
0
1
5
BY 14507 C1 2011.06.30
Продолжение табл.
Входы
Выходы
Унитарный
Унитарный
Унитарный
Унитарный
Унитарный
Унитарный
код первого код первого код второго код второго
код
код
основания
показателя
основания
показателя
результата
результата
степени
степени
степени
степени
вычитания
сложения
A = (a0, a1, a2) B = (b0, b1, b2) C= (c0, c1, c2) D = (d0, d1, d2) R = (r0, r1, r2) S = (s0, s1, s2)
a0 a1 a2 b0 b1 b2 c0 c1 c2 d0 d1 d2 r0
r1 r2
s0 s1 s2
14 - 15
- 16 17 - 18
- 19 20 21 22 23 24 25
0
0
1
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
1
0
0
0
1
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
1
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
1
0
0
0
1
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
1
0
0
0
0
1
Источники информации:
1. Патент РБ 10659, МПК G 06F 7/38, 7/00, 2008.
2. Заявка на патент РБ a20080210, МПК G 06F 7/38, 2008 (прототип).
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
6
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
137 Кб
Теги
14507, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа