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, патент РФ 2708793, кл. G06F 7/72, 2019 г.), которые реализуют операцию {А+B)mod3, 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 1564613, кл. G06F7/49, 1990 г.), которое содержит два элемента И, два элемента ИЛИ, два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и реализует операцию {А+В)mod3, 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)mod3.
Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения реализации операций (А+В)mod3 и (A×B)mod3, 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 два элемента И, два элемента ИЛИ и два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и второй входы k-го  элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединены соответственно с первым входом (3-k)-го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выходом k-го элемента ИЛИ, особенность заключается в том, что в него дополнительно введены три элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и второй входы k-го элемента ИЛИ соединены соответственно с k-ми входами третьего и четвертого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый, второй входы первого и первый, второй входы второго элементов И соединены соответственно с выходами первого, второго элементов ИЛИ и выходами третьего, четвертого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первые входы второго, пятого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выход первого элемента И соединены соответственно с выходом второго элемента И и вторым входом пятого элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а выходы первого, второго, пятого элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и выход первого элемента И соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выходами арифметического устройства по модулю три, k-й и (k+2)-й входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами k-го элемента ИЛИ.
На чертеже представлена схема предлагаемого арифметического устройства по модулю три.
1
2
1
2
1
5
k
2
3
4
1,
2
5
1
2
1
2
3
4
1
2
1
1,
2
5
1
2
5
1
k
Арифметическое устройство по модулю три содержит элементы И 1, 1, элементы ИЛИ 2, 2 и элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3, …, 3, причем первый, второй входы элемента 2 и выход элемента 1 соединены соответственно с k-ми входами элементов 3, 3 и первыми входами элементов 3 3, 3, первый, второй входы элемента 1 и первый, второй входы элемента 1 соединены соответственно с выходами элементов 2, 2 и 3, 3, выходы элементов 2, 2 и 1 соединены соответственно с вторыми входами элементов 3 3 и 3, а выходы элементов 3, 3, 3 и 1 соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым выходами арифметического устройства по модулю три, k-й и (k+2)-й входы которого соединены соответственно с первым и вторым входами элемента 2.
а
a
а
а
а
а
а
а
0
1
0
1
1
0
1
0
1
1
0
0
0
1
0
1
0
1
0
1
Работа предлагаемого арифметического устройства по модулю три осуществляется следующим образом. На его первый, второй и третий, четвертый входы подаются соответственно двоичные сигналы , ∈{0,l} иb,b ∈{0,l}, 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, z, zпредлагаемого устройства, полученные с учетом работы его элементов для всех возможных наборов значений сигналов , , b, b.
1
0
1
0
0
1
0
1
1
1
0
0
Согласно представленной таблицы имеем Y=(А+В)mod3, Z=(A×B)mod3, где Y=уу, Z=zz - двухразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами у,y ∈{0,l}, z,z ∈{0,l} (y,z и y,z определяют значения старших и младших 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 реализует операции (A+B)mod3 и (A×B)mod3, где А,В ∈ {00,01,10} есть двухразрядные двоичные числа, задаваемые двоичными сигналами.