СУММАТОР ПО МОДУЛЮ ТРИ
MODULO THREE ADDER

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.
Известны сумматоры по модулю три (см., например, авт. св. СССР 1654812, кл. G06F 7/49, 1991 г.), которые суммируют два двухразрядных двоичных числа, задаваемых двоичными сигналами.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных сумматоров по модулю три, относится схемная сложность, обусловленная тем, что цена по Квайну схемы, в частности, упомянутого аналога равна 18 и он содержит логические элементы четырех типов.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятый за прототип сумматор по модулю три (авт. св. СССР 1381488, кл. G06F 7/49, 1988 г.), который содержит логические элементы и реализует операцию (А+В)mod3, где A, B∈{00,01,10} есть двухразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относится схемная сложность, обусловленная тем, что цена по Квайну схемы прототипа равна 24 и он содержит логические элементы четырех типов.
Техническим результатом изобретения является упрощение схемы сумматора по модулю три за счет уменьшения ее цены по Квайну и сокращения количества типов логических элементов аппаратурного состава при сохранении функциональных возможностей прототипа.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в сумматоре по модулю три, содержащем два элемента ИЛИ-НЕ, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены три элемента ИЛИ-НЕ и два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ, причем первый, второй входы j-го  элемента ИЛИ-НЕ соединены соответственно с j-ми входами третьего, четвертого элементов ИЛИ-НЕ, выходы третьего, четвертого, пятого и j-го элементов ИЛИ-НЕ соединены соответственно с первым, вторым входами пятого элемента ИЛИ-НЕ, вторым и первым входами j-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ, а первый, второй входы j-го элемента ИЛИ-НЕ и выход j-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ соединены соответственно с (2×j-1)-ым, (2×j)-ым входами и j-ым выходом сумматора по модулю три.
На чертеже представлена схема предлагаемого сумматора по модулю три.
1
5
1
2
j
3
4
3
4
5
j
5
j
j
j
Сумматор по модулю три содержит элементы ИЛИ-НЕ 1, …, 1 и элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ-НЕ 2, 2, причем первый, второй входы элемента 1 соединены соответственно с j-ми входами элементов 1, 1, выходы элементов 1, 1, 1 и 1 соединены соответственно с первым, вторым входами элемента 1, вторым и первым входами элемента 2, а первый, второй входы элемента 1 и выход элемента 2 соединены соответственно с (2×j-1)-ым, (2×j)-ым входами и j-ым выходом сумматора по модулю три.
а
a
а
а
a
а
а
а
0
1
0
1
1
0
1
0
1
1
0
0
0
1
1
5
1
2
0
1,
0
1
Работа предлагаемого сумматора по модулю три осуществляется следующим образом. На его первый, третий и второй, четвертый входы подаются соответственно двоичные сигналы ,∈{0,1} и b, b∈{0,1}, которые задают подлежащие обработке двухразрядные двоичные числа А=, B=bb, причем ,b и ,b определяют значения старших и младших разрядов соответственно, А,В∈{00,01,10}. В представленной ниже таблице приведены значения выходных сигналов y,y предлагаемого сумматора, полученные с учетом работы элементов 1,…,1, 2, 2 для всех возможных наборов значений сигналов ,b,b.
1
0
0
1
1
0
Согласно представленной таблицы имеем Y=(A+B)mod3, где Y=yy - двухразрядное двоичное число, задаваемое двоичными сигналами y,y∈{0,1} {y и y определяют значения старшего и младшего разрядов соответственно).
Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемый сумматор по модулю три реализует операцию {А+В)mod3, где А,В∈{00,01,10} есть двухразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами. При этом схема предлагаемого сумматора проще чем у прототипа, поскольку ее цена по Квайну равна 14 и аппаратурный состав образован из логических элементов двух типов.