DNA計(jì)算是一種模擬生物分子DNA的結(jié)構(gòu)并借助于分子生物技術(shù)進(jìn)行計(jì)算的新方法,它開(kāi)創(chuàng)了以化學(xué)反應(yīng)作為計(jì)算工具的先例,具有廣闊的應(yīng)用前景。計(jì)算的高度并行性和巨大的存儲(chǔ)容量是分子計(jì)算機(jī)的兩種主要的優(yōu)點(diǎn),另外還有運(yùn)算速度快,能量消耗低,抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn)。但由于分子計(jì)算給出所有的解空間,如何使最優(yōu)解和其他解分離是一個(gè)技術(shù)性很強(qiáng)的問(wèn)題,當(dāng)問(wèn)題規(guī)模較大時(shí)“輸出瓶頸”成為DNA計(jì)算機(jī)的主要障礙,因此目前還沒(méi)有投入實(shí)際運(yùn)行的分子計(jì)算機(jī)。電子計(jì)算已經(jīng)發(fā)展了幾十年,精確度高,編程性好。本文設(shè)計(jì)出了一種分子式計(jì)算的電子方式的并行處理機(jī)模型,使用的語(yǔ)言是Verilog HDL,并且已在FPGA平臺(tái)上綜合仿真成功。這個(gè)模型在一定程度上結(jié)合了分子計(jì)算和電子計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)。該模型采用陣列處理機(jī)的主要結(jié)構(gòu)以及處理方式,主要包括了控制器、并行存儲(chǔ)處理器、并行I/O系統(tǒng)和存儲(chǔ)器等部件,主要是實(shí)現(xiàn)了獨(dú)特的控制器和并行存儲(chǔ)處理器以及輸出系統(tǒng)�？刂破髟O(shè)計(jì)了一套獨(dú)特的指令集,包括算術(shù)邏輯運(yùn)算指令和基本的控制指令。并行存儲(chǔ)處理器包括并行存儲(chǔ)處理陣列、地址變換模塊、數(shù)據(jù)并行輸入模塊和輸出模塊四個(gè)功能部件,其中并行存儲(chǔ)處理陣列是整個(gè)并行存... 

【文章來(lái)源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 并行處理機(jī)
    1.2 并行處理技術(shù)
        1.2.1 并行處理技術(shù)概論
        1.2.2 并行處理技術(shù)分類
        1.2.3 并行處理技術(shù)的并行軟件
        1.2.4 并行處理技術(shù)的發(fā)展
    1.3 陣列處理機(jī)和多處理機(jī)
    1.4 分子計(jì)算
        1.4.1 分子計(jì)算的發(fā)展
        1.4.2 分子計(jì)算的原理
        1.4.3 分子計(jì)算的優(yōu)點(diǎn)
        1.4.4 分子計(jì)算的應(yīng)用
        1.4.5 分子計(jì)算存在的問(wèn)題
        1.4.6 分子計(jì)算的發(fā)展展望
    1.5 本文的研究?jī)?nèi)容
第二章 并行處理器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
    2.1 FPGA
        2.1.1 FPGA簡(jiǎn)介
        2.1.2 FPGA的應(yīng)用
        2.1.3 FPGA實(shí)現(xiàn)原理
        2.1.4 FPGA設(shè)計(jì)流程
    2.2 EDA工具綜述
        2.2.1 Xilinx ISE軟件的介紹
        2.2.2 Synplify/Synplify pro
        2.2.3 ModelSim
    2.3 Verilog HDL語(yǔ)言
    2.4 并行處理器的模型設(shè)計(jì)
        2.4.1 控制器的設(shè)計(jì)
        2.4.2 并行存儲(chǔ)處理器的設(shè)計(jì)
    2.5 并行處理機(jī)模型的實(shí)現(xiàn)
第三章 采用四值邏輯的二分法算法設(shè)計(jì)
    3.1 四值邏輯
        3.1.1 四值邏輯概念
        3.1.2 設(shè)計(jì)思想
    3.2 基于四值邏輯的二分法的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
        3.2.1 基于四值邏輯的二分法的設(shè)計(jì)
        3.2.2 四值邏輯的二分法的實(shí)例設(shè)計(jì)
    3.3 算法的實(shí)現(xiàn)
第四章 最優(yōu)值的并行查找算法的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
    4.1 并行查找算法設(shè)計(jì)思想
        4.1.1 并行計(jì)算
        4.1.2 最優(yōu)解分離算法設(shè)計(jì)
    4.2 并行查找算法的實(shí)現(xiàn)實(shí)例一
    4.3 并行查找算法的實(shí)現(xiàn)實(shí)例二
第五章 總結(jié)展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]對(duì)陣列處理機(jī)和多處理機(jī)的深入比較[J]. 林智華.  福建金融管理干部學(xué)院學(xué)報(bào). 2004(01)
[2]常用EDA工具介紹[J]. 呂堅(jiān),王濤,蔣亞?wèn)|.  今日電子. 2003(12)
[3]DNA計(jì)算機(jī)原理、進(jìn)展及難點(diǎn)（Ⅰ）:生物計(jì)算系統(tǒng)及其在圖論中的應(yīng)用[J]. 許進(jìn),張雷.  計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2003(01)

碩士論文
[1]基于分子計(jì)算的并行處理機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉瑞賢.北京郵電大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3167706