RU2015575C1 - Computational unit - Google Patents
Computational unit Download PDFInfo
- Publication number
- RU2015575C1 RU2015575C1 SU5022367A RU2015575C1 RU 2015575 C1 RU2015575 C1 RU 2015575C1 SU 5022367 A SU5022367 A SU 5022367A RU 2015575 C1 RU2015575 C1 RU 2015575C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inputs
- shift
- input
- outputs
- output
- Prior art date
Links
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 24
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 238000003491 array Methods 0.000 abstract 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Complex Calculations (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к цифровой вычислительной технике и может быть использовано при построении арифметических устройств ЦВМ, работающих в системах счисления с большими основаниями. The invention relates to digital computing and can be used in the construction of arithmetic digital computers that work in number systems with large bases.
Известно матричное вычислительное устройство, которое содержит блок расстановки операндов, блок сравнения операндов, блоки распознавания, коммутации, формирования управляющих сигналов, вторичной расстановки операндов и определения совпадения входных сигналов, причем входы блоков расстановки операндов и сравнения операндов подключены к входам устройства, вход первого блока распознавания подключен к выходу блока расстановки операндов, первый и второй входы первого блока коммутации подключены соответственно к выходам блока расстановки операндов и первого блока распознавания, соответственно к первому и второму выходам первого блока коммутации, первый и второй входы второго блока коммутации соединены соответственно с первым выходом первого блока коммутации и первым выходом блока формирования управляющих сигналов, входы которого соединены соответственно с выходами второго и третьего блоков распознавания, первые входы вторичной расстановки операндов и блока определения входных сигналов соединены с вторым выходом первого блока коммутации, вторые входы - с выходом второго блока коммутации, выход блока вторичной расстановки операндов через матрицу памяти соединен с первым входом третьего блока коммутации, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходу блока определения совпадения входных сигналов и к второму выходу блока формирования управляющих сигналов, первый и второй входы четвертого блока коммутации подключены соответственно к выходам третьего блока коммутации и первого блока распознавания, выходы четвертого блока коммутации и блока сравнения операндов соединены с соответствующими выходами устройства [1]. A matrix computing device is known that contains an operand placement unit, an operand comparison unit, recognition, switching, control signal generation, operand secondary arrangement and input signal match units, the inputs of the operand placement and operand comparison units being connected to the device inputs, the input of the first recognition unit connected to the output of the operand arrangement unit, the first and second inputs of the first switching unit are connected respectively to the outputs of the unit kie operands and the first recognition unit, respectively, to the first and second outputs of the first switching unit, the first and second inputs of the second switching unit are connected respectively to the first output of the first switching unit and the first output of the control signal generation unit, the inputs of which are connected respectively to the outputs of the second and third blocks recognition, the first inputs of the secondary arrangement of the operands and the unit for determining the input signals are connected to the second output of the first switching unit, the second inputs to the output of the second switching unit, the output of the secondary operand arrangement unit through the memory matrix is connected to the first input of the third switching unit, the second and third inputs of which are connected respectively to the output of the input signal matching unit and to the second output of the control signal generation unit, the first and second inputs of the fourth switching unit connected respectively to the outputs of the third switching unit and the first recognition unit, the outputs of the fourth switching unit and the operand comparison unit are connected to sponding device outputs [1].
Известен сумматор по модулю, состоящий из трех матриц элементов И и двух групп элементов ИЛИ. Выходы элементов И каждой матрицы, формирующих одну и ту же функцию, объединены в одну выходную шину матрицы. Входы элементов И, расположенных в одной строке (в одном столбце) матрицы, подсоединены к одной входной горизонтальной (вертикальной) шине. Входные шины первой матрицы элементов И подсоединены к выходным шинам второй и третьей матриц элементов И соответственно. При этом горизонтальные и вертикальные входные шины второй и третьей матриц подключены через элементы ИЛИ первой и второй групп элементов ИЛИ к тем входным шинам сумматора, возбуждение которых отождествляется с номерами элементов аддитивных подгрупп по модулю [2]. Known adder modulo, consisting of three matrices of AND elements and two groups of OR elements. The outputs of the And elements of each matrix forming the same function are combined into one output bus of the matrix. The inputs of AND elements located in one row (in one column) of the matrix are connected to one input horizontal (vertical) bus. The input buses of the first matrix of elements AND are connected to the output buses of the second and third matrixes of elements AND, respectively. In this case, the horizontal and vertical input buses of the second and third matrices are connected via OR elements of the first and second groups of elements OR to those input buses of the adder, the excitation of which is identified with the numbers of the elements of additive subgroups modulo [2].
Наиболее близким к изобретению является сумматор по модулю, содержащий три матрицы логических элементов И и две группы элементов ИЛИ, причем выходы элементов И каждой матрицы, формирующих одну и ту же функцию, объединены в одну выходную шину матрицы, входы элементов И, расположенных в одной строке и в одном столбце матрицы, подсоединены соответственно к одной горизонтальной и одной вертикальной входной шине матрицы, горизонтальные и вертикальные входные шины первой матрицы элементов И подсоединены соответственно к выходным шинам второй и третьей матриц элементов И. При этом вертикальные и горизонтальные входные шины второй матрицы элементов И подсоединены через элементы ИЛИ первой и второй групп элементов ИЛИ к тем входным шинам сумматора, номера которых сравнимы по числу, равному округленному до ближайшего целого в большую сторону корню квадратному из модуля, с номерами вертикальных и горизонтальных входных шин второй матрицы элементов И, а горизонтальные и вертикальные входные шины третьей матрицы элементов И подсоединены через элементы ИЛИ первой и второй групп элементов ИЛИ к тем входным шинам сумматора, частные от деления номеров которых на округленный до ближайшего целого в большую сторону корень квадратный из модуля, округленные до ближайшего целого в меньшую сторону, равны номерам входных горизонтальных и вертикальных шин третьей матрицы элементов И [3]. Closest to the invention is an adder modulo containing three matrices of logical elements AND and two groups of OR elements, and the outputs of the elements AND of each matrix forming the same function are combined into one output bus of the matrix, the inputs of AND elements located on the same line and in one matrix column, respectively connected to one horizontal and one vertical input bus of the matrix, horizontal and vertical input buses of the first matrix of elements AND are connected respectively to the output buses of the second and the third matrix of elements I. In this case, the vertical and horizontal input buses of the second matrix of AND elements are connected through OR elements of the first and second groups of OR elements to those input adder buses whose numbers are comparable in number equal to the square root rounded to the nearest integer up module, with the numbers of the vertical and horizontal input buses of the second matrix of AND elements, and the horizontal and vertical input buses of the third matrix of AND elements connected through OR elements of the first and second groups ementov OR to the adder input buses, private rooms of which division rounded up to the nearest larger integer square root of the module, rounded to the nearest integer smaller side equal number of the input horizontal and vertical buses third element array and [3].
Недостатком прототипа являются ограниченные функциональные возможности, поскольку он выполняет только логическую операцию сложения двух чисел по модулю. The disadvantage of the prototype is limited functionality, since it performs only the logical operation of adding two numbers modulo.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет добавления функции криптографического преобразования передаваемой информации. The aim of the invention is to expand the functionality of the device by adding the function of cryptographic conversion of the transmitted information.
Цель достигается тем, что вычислительное устройство, содержащее первую и вторую группы элементов ИЛИ, первую, вторую и третью матрицы двухвходовых элементов И, причем первый и второй входы первой матрицы двухвходовых элементов И подключены соответственно к первому выходу второй группы элементов ИЛИ и второму выходу первой группы элементов ИЛИ, а первый и второй входы второй матрицы двухвходовых элементов И подключены соответственно к первому выходу группы элементов ИЛИ и второму выходу группы элементов ИЛИ, первый и второй входы третьей матрицы двухвходовых элементов И подключены к выходам соответственно первой и второй матриц двухвходовых элементов И, содержит регистр ключа, первый и второй регистры исходных чисел, первый и второй дешифраторы кодов сдвига, первый и второй дешифраторы исходных чисел, первый и второй блоки признака сдвига результата, первый и второй блоки сдвига исходных чисел, блок сдвига результата, при этом первые входы первого и второго блоков признака сдвига, входы регистра ключа, первого и второго регистров исходных чисел подключены соответственно к первому, второму, третьему, четвертому и пятому входам устройства, входы первого и второго дешифраторов кодов сдвига подключены к выходам первого и второго регистров исходных чисел,
первые входы первого и второго дешифраторов исходных чисел подключены к выходу регистра ключа, вторые (третьи) входы первого и второго дешифраторов исходных чисел подключены соответственно к выходам первого и второго дешифраторов кодов сдвига (соответственно выходам первого и второго регистров исходных чисел), вторые входы первого и второго блоков признака сдвига результата (первые входы первого и второго блоков сдвига исходных чисел) подключены соответственно к выходам первого и второго дешифратора кодов сдвига, вторые входы первого и второго блоков сдвига исходных чисел подключены соответственно к выходам первого и второго дешифраторов исходных чисел, входы первой и второй групп элементов ИЛИ - соответственно к выходам первого и второго блоков сдвига исходных чисел, первый вход блока сдвига результата подключен к выходам первого и второго блоков признака сдвига результата, второй вход блока сдвига результата - к выходу третьей матрицы двухвходовых элементов И, вход шифратора результата подключен к выходу блока сдвига результата.The goal is achieved in that the computing device containing the first and second groups of OR elements, the first, second and third matrices of two-input AND elements, the first and second inputs of the first matrix of two-input AND elements connected respectively to the first output of the second group of OR elements and the second output of the first group OR elements, and the first and second inputs of the second matrix of two-input AND elements are connected respectively to the first output of the group of OR elements and the second output of the group of OR elements, the first and second inputs are third th matrix of two-input elements AND are connected to the outputs of the first and second matrices of two-input elements AND, contains the key register, the first and second registers of the source numbers, the first and second decoders of shift codes, the first and second decoders of the source numbers, the first and second blocks of the sign of the shift of the result, the first and second blocks of the shift of the source numbers, the block of the shift of the result, while the first inputs of the first and second blocks of the sign of the shift, the inputs of the key register, the first and second registers of the source numbers are connected respectively but to the first, second, third, fourth and fifth inputs of the device, the inputs of the first and second shift code decoders are connected to the outputs of the first and second registers of the original numbers,
the first inputs of the first and second decoders of the source numbers are connected to the output of the key register, the second (third) inputs of the first and second decoders of the source numbers are connected respectively to the outputs of the first and second decoders of shift codes (respectively, the outputs of the first and second registers of the source numbers), the second inputs of the first and the second blocks of the sign of the shift of the result (the first inputs of the first and second blocks of the shift of the original numbers) are connected respectively to the outputs of the first and second decoder of the shift codes, the second inputs of the first and the second blocks of the shift of the source numbers are connected respectively to the outputs of the first and second decoders of the source numbers, the inputs of the first and second groups of elements OR are respectively the outputs of the first and second blocks of the shift of the original numbers, the first input of the block of the shift of the result is connected to the outputs of the first and second blocks of the shift indicator of the result, the second input of the result shift block is to the output of the third matrix of two-input elements AND, the input of the result encoder is connected to the output of the result shift block.
Блок-схема предлагаемого вычислительного устройства представлена на фиг. 1. Устройство содержит регистр 1 ключа, первый регистр 2 исходных чисел, второй регистр 3 исходных чисел, первый и второй дешифраторы 4 и 5 кодов сдвига, первый и второй дешифраторы 6 и 7 исходных чисел, первый и второй блоки 8 и 9 признака сдвига результата, первый и второй блоки 10 и 11 исходных чисел, первую и вторую группы 12 и 13 элементов ИЛИ, первую, вторую и третью матрицы 14,15 и 16 двухвходовых элементов И, блок 17 сдвига результата, шифратор 18 результата, входы 19-23 и выход 24. A block diagram of the proposed computing device is shown in FIG. 1. The device contains a
Регистр 1 предназначен для хранения Х2-разрядного двоичного числа (Х2 = p˙l, где p - величина основания счисления, принятая для расчетов при построении блоков 12, ...,16, и l - число двоичных разрядов, используемое при кодировании каждой из цифр исходных чисел). Регистры 2 и 3 предназначены для хранения восьмиразрядных двоичных кодов.
Дешифраторы 4 и 5 (фиг. 2) представляют собой комбинационные схемы, каждая из которых включает по три двухвходовых элемента И 25.
На фиг.3 показана функциональная схема дешифраторов 6,7 применительно к случаю P = 16 и l = 6. При этом дешифраторы 6 и 7 представляют собой комбинационные схемы, каждая из которых включает 3˙p двухвходовых элементов И. Кроме того, дешифраторы 6 и 7 включают P элементов И на четыре входа каждый (представлены на схеме для примера на диодных сборках) и P элементов ИЛИ на три входа каждый. Первый вход каждого из элементов И на четыре входа подключен к тому входу первой группы входов дешифратора 6 (7), номер которого совпадает с порядковым номером элемента. Набор кодов, в соответствии с которым реализована коммутация второго, третьего и четвертого входов четырехвходовых элементов И к входам третьей группы входов дешифратора 6 (7), приведен в таблице. Figure 3 shows the functional diagram of the
Блоки 8 и 9 (фиг.4) представляют собой два коммутатора, одноименные входы которых объединены проводной ИЛИ.
Функциональные схемы блоков 10,11 и 17 представлены на фиг.5а,б и содержат три группы 26 коммутаторов, каждая из которых (фиг.5в) включает P двухвходовых элементов И 25, а также три комбинационные схемы - блоки 27,28 и 29, функциональные схемы которых приведены соответственно на фиг.6,7 и 8. Functional diagrams of blocks 10.11 and 17 are presented in FIGS. 5a, b and contain three groups of 26 switches, each of which (FIG. 5c) includes P two-input elements And 25, as well as three combinational circuits -
Шифратор 18 (фиг. 9) включает четыре группы коммутаторов. Три из них включают по одиннадцать двухвходовых элементов И 25, выходы которых объединены между собой посредством элементов ИЛИ (шесть элементов ИЛИ по восемь входов в каждом, диодная сборка). Четвертая группа коммутаторов включает четыре двухвходовых элемента И 25. The encoder 18 (Fig. 9) includes four groups of switches. Three of them include eleven two-input AND 25 elements, the outputs of which are interconnected by means of OR elements (six OR elements with eight inputs each, a diode assembly). The fourth group of switches includes four two-input elements And 25.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
Ключ, представляющий собой последовательную запись шестнадцати шестиразрядных двоичных кодов (в рассматриваемом примере реализации кодов, приведенных в таблице), от входа 21 устройства записывается в регистр 1. Операнды (два восьмиразрядных двоичных кода ) от входов 22 и 23 устройства записываются соответственно в регистры 2 и 3. Информация двух наиболее значимых операндов от регистров 2 и 3 по выходным шинам с порядковыми номерами 0 и 1 поступает на входы дешифраторов 4 и 5 соответственно. Наличие сигнала на выходе с номером 0,1 или 2 каждого из них соответствует информации о том, что поступивший операнд закодирован путем сдвига P-го числа при его пространственном представлении (предусматривающем наличие позиций и одного цифрового сигнала, причем значение цифры соответствует номеру позиции, на которой цифровой сигнал в данный момент находится) на 1,2 или 3 эквивалентных двоичных разряда влево (3,2 или 1 эквивалентный двоичный разряд вправо). С выходов регистра 2(3) и дешифратора 4(5) двоичный код исходного числа, а также информация о сдвиге его пространственного представления на группу эквивалентных двоичных разрядов поступают на второй и третий входы дешифратора 6(7). На первый вход дешифратора 6(7) подается ключ - последовательность двоичных кодов, соответствующих P возможным вариантам исходной цифры, поступающей от входа 22(23) устройства. The key, which is a sequential record of sixteen six-bit binary codes (in this example, the implementation of the codes shown in the table), from the
На вторые входы блоков 8 и 9 поступают сигналы, соответствующие одному из трех возможных вариантов преобразования исходных P-х цифр при их пространственном представлении. The second inputs of
Одновременно на первый вход блока 8 или 9 поступает управляющий сигнал соответственно Y1 или Y2 (от входа 19 или 20 устройства). В соответствии с управляющим сигналом в одном из этих блоков формируется признак необходимого преобразования результата вычислений в процессе его криптографического закрытия. At the same time, the control signal Y1 or Y2 (from
Сигналы, предполагающие один из возможных вариантов преобразования исходных P-цифр с выходов дешифраторов 4 и 5, поступают на первые входы блоков 10 и 11 соответственно. На вторые входы блоков 10 и 11 с выходов дешифраторов 6 и 7 исходная информация поступает не в виде двоичных кодов, а в виде p-х цифр с использованием их пространственного представления. В результате обратного преобразования на выходах блоков 10 и 11 появляются две шестнадцатиричные цифры операндов. The signals suggesting one of the possible options for converting the original P-digits from the outputs of the
Процесс преобразования исходных цифр в блоках 12,...,16 идентичен процессу преобразования операндов в блоках 1,...,5 устройства-прототипа. The process of converting the original digits in
Результат преобразования исходных чисел с выхода матрицы 16 поступает на второй вход блока 17, на первый вход которого поступает управляющий сигнал с выхода блока 8 или 9. Этот сигнал определяет действия, связанные со сдвигом p-й цифры результата на эквивалентное число двоичных разрядов. The result of the conversion of the original numbers from the output of the
С выхода блока 17 результат сдвига и информация о числе эквивалентных двоичных разрядов, на которое сдвиг выполнен, поступают на вход шифратора 18, в котором достигается их замена восьмиразрядным двоичным кодом. From the output of
Таким образом, введение регистра ключа, первого и второго регистров исходных чисел, первого и второго дешифраторов кодов сдвига, первого и второго дешифраторов исходных чисел, первого и второго блоков признака сдвига результата, первого и второго блоков сдвига исходных чисел, блока сдвига результата и шифратора результата позволяет увеличить функциональные возможности предложенного вычислительного устройства за счет добавления функции криптографического преобразования передаваемой информации. Thus, the introduction of the key register, the first and second registers of the source numbers, the first and second decoders of the shift codes, the first and second decoders of the source numbers, the first and second blocks of the sign of the shift of the result, the first and second blocks of the shift of the initial numbers, the block of the result shift and the result encoder allows you to increase the functionality of the proposed computing device by adding the function of cryptographic conversion of the transmitted information.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5022367 RU2015575C1 (en) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | Computational unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU5022367 RU2015575C1 (en) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | Computational unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015575C1 true RU2015575C1 (en) | 1994-06-30 |
Family
ID=21594508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU5022367 RU2015575C1 (en) | 1992-01-16 | 1992-01-16 | Computational unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2015575C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2147790C1 (en) * | 1994-09-07 | 2000-04-20 | Интел Корпорейшн | Method for transferring software license to hardware unit |
| RU2176823C2 (en) * | 1995-11-29 | 2001-12-10 | Грэфик Секьюрити Системз Корпорейшн | Program-implemented method and device for counterfeiting protection |
| RU2279123C2 (en) * | 2002-01-16 | 2006-06-27 | Инфинеон Текнолоджиз Аг | Computing module and method for realization of arithmetic operation with encrypted operands |
| RU2383934C2 (en) * | 2004-09-03 | 2010-03-10 | Сони Корпорейшн | Cryptographic processing device, cryptographic processing method |
-
1992
- 1992-01-16 RU SU5022367 patent/RU2015575C1/en active
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 1. Авторское свидетельство СССР N 555400, кл. G 06F 7/38, опублик. 1977. * |
| 2. Авторское свидетельство СССР N 356645, кл. G 06F 7/50, опублик. 1972. * |
| 3. Авторское свидетельство СССР N 352276, кл. G 06F 7/50, опублик. 1972. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2147790C1 (en) * | 1994-09-07 | 2000-04-20 | Интел Корпорейшн | Method for transferring software license to hardware unit |
| RU2176823C2 (en) * | 1995-11-29 | 2001-12-10 | Грэфик Секьюрити Системз Корпорейшн | Program-implemented method and device for counterfeiting protection |
| RU2279123C2 (en) * | 2002-01-16 | 2006-06-27 | Инфинеон Текнолоджиз Аг | Computing module and method for realization of arithmetic operation with encrypted operands |
| RU2383934C2 (en) * | 2004-09-03 | 2010-03-10 | Сони Корпорейшн | Cryptographic processing device, cryptographic processing method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4825401A (en) | Functional dividable multiplier array circuit for multiplication of full words or simultaneous multiplication of two half words | |
| JPS6189721A (en) | Combinational logic generation circuit | |
| JPH11274935A5 (en) | ||
| US4706299A (en) | Frequency encoded logic devices | |
| RU2015575C1 (en) | Computational unit | |
| US3721976A (en) | Keyboard coding and interlock system | |
| US4408184A (en) | Keyboard switch circuit | |
| US3753238A (en) | Distributed logic memory cell with source and result buses | |
| US3610903A (en) | Electronic barrel switch for data shifting | |
| RU2047896C1 (en) | Computing device | |
| SU896620A1 (en) | Modulo multiplying device | |
| RU2131618C1 (en) | Device for module addition of n integers | |
| Peterson | Generation of Walsh functions | |
| SU1264160A1 (en) | Device for calculating sets of logic functions | |
| SU1363204A1 (en) | Device for square-rooting with varied base of numbering system | |
| SU922731A1 (en) | Device for multiplying in residual class system | |
| SU549805A1 (en) | Arithmetic device in the system of residual classes | |
| SU1018113A1 (en) | Computing device | |
| SU1755375A1 (en) | Radix converter between binary-decimal and binary code | |
| RU2030792C1 (en) | Computing device | |
| RU2037269C1 (en) | Four-bit-gray-to-binary-coded-decimal code converter | |
| SU1057951A1 (en) | Switching device for multiprocessor system in galois field | |
| Ahmed et al. | General purpose computing using polarization-encoded optical shadow casting | |
| RU2081512C1 (en) | Code converter | |
| SU985781A1 (en) | M from n code adder |