АРИФМЕТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ПО МОДУЛЮ ТРИ
ARITHMETIC UNIT MODULO THREE

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано для построения средств автоматики, функциональных узлов систем управления и др.
Известны арифметические устройства по модулю три (см., например, авт. св. СССР 1764050, кл. G06F 7/49, 1992 г.), которые реализуют операцию (А+B) mod 3, где А, В ∈ {00,01,10} есть двухразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании известных арифметических устройств по модулю три, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется реализация операции (А-В) mod 3.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявленному изобретению по совокупности признаков является принятое за прототип арифметическое устройство по модулю три (авт. св. СССР 1381488, кл. G06F 7/49, 1988 г.), которое содержит элементы И, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, ИЛИ и реализует операцию (А+В) mod 3, где А, В ∈ {00,01,10} есть двухразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.
К причине, препятствующей достижению указанного ниже технического результата при использовании прототипа, относятся ограниченные функциональные возможности, обусловленные тем, что не выполняется реализация операции (А-В) mod 3.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации с помощью константной настройки любой из операций (А+В) mod 3, (А-В) mod 3, где
А, В ∈ {00,01,10} есть двухразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в арифметическом устройстве по модулю три, содержащем три элемента И, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и два элемента ИЛИ, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и два элемента ИЛИ, причем первый, второй входы первого и первый, второй входы второго элементов ИЛИ соединены соответственно с вторыми входами второго, первого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и первыми входами четвертого, третьего элементов ИЛИ, первый, второй входы j-го  и первый, второй входы третьего элементов И соединены соответственно с выходами j-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первого элемента ИЛИ и выходами первого, второго элементов ИЛИ, второй вход (j+2)-го элемента ИЛИ и первый, второй входы (j+2)-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с выходом j-го элемента И и выходами (j+2)-го элемента ИЛИ, третьего элемента И, а первый вход (j+2)-го элемента ИЛИ и второй вход j-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с j-м и (j+2)-м информационными входами арифметического устройства по модулю три, настроечный вход и j-й выход которого соединены соответственно с первым входом j-го и выходом (j+2)-го элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.
На чертеже представлена схема предлагаемого арифметического устройства по модулю три.
1
3
1
4
1
4
1
2
2
1
4
3
j
3
j
1
1
2
j+2
j+2
j
j+2
3
j+2
j
j
j+2
Арифметическое устройство по модулю три содержит элементы И 1, …, 1, элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 2, …, 2 и элементы ИЛИ 3, …, 3, причем первый, второй входы элемента 3 и первый, второй входы элемента 3 соединены соответственно с вторыми входами элементов 2, 2 и первыми входами элементов 3, 3, первый, второй входы элемента 1 и первый, второй входы элемента 1 соединены соответственно с выходами элементов 2, 3 и 3, 3, второй вход элемента 3 и первый, второй входы элемента 2 соединены соответственно с выходами элементов 1 и 3, 1, а первый вход элемента 3 и второй вход элемента 2 соединены соответственно с j-ым и (j+2)-ым информационными входами арифметического устройства по модулю три, настроечный вход и j-й выход которого соединены соответственно с первым входом элемента 2 и выходом элемента 2.
a
a
а
а
а
а
a
a
0
1
0
1
1
0
1
0
1
1
0
0
0
1
0
1
0
1
Работа предлагаемого арифметического устройства по модулю три осуществляется следующим образом. На его настроечном входе фиксируется сигнал z ∈ {0,1} константной настройки, который определяет вид реализуемой операции. На его первый, второй и третий, четвертый информационные входы подаются соответственно двоичные сигналы ,  ∈ {0,l} и b,b ∈ {0,1}, которые задают подлежащие обработке двухразрядные двоичные числа А=, В=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 устройства, полученные с учетом работы его элементов для всех возможных наборов значений сигналов z, , , b, b.
1
0
1
0
1
0
Если z=0 либо z=1, то согласно представленной таблицы имеем Y=(А+В) mod 3 либо Y=(А-В) mod 3, где Y=уу - двухразрядное двоичное число, задаваемое двоичными сигналами у,у ∈ {0,1} (у и у определяют значения старшего и младшего разрядов соответственно).
Вышеизложенные сведения позволяют сделать вывод, что предлагаемое арифметическое устройство по модулю три обладает более широкими по сравнению с прототипом функциональными возможностями, так как с помощью константной настройки реализует любую из операций (A+B) mod 3, (A-B) mod 3, где А, В ∈ {00,01,10} есть двухразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.