三值光學(xué)計(jì)算機(jī)是眾多新型計(jì)算機(jī)中被理論和實(shí)驗(yàn)成功驗(yàn)證過(guò)、最接近實(shí)際應(yīng)用的代表,它具有數(shù)據(jù)位眾多、數(shù)據(jù)位可分組獨(dú)立使用和各位的計(jì)算功能可重構(gòu)三大特征。然而三值光學(xué)計(jì)算機(jī)硬件可提供的計(jì)算能力仍然很有限,更多運(yùn)算需要依靠數(shù)學(xué)計(jì)算例程來(lái)實(shí)現(xiàn)。在最常用的算術(shù)運(yùn)算——加減乘除中,除法的計(jì)算延時(shí)相比于其它初等運(yùn)算要長(zhǎng)很多,如何加快除法計(jì)算過(guò)程是計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域長(zhǎng)期關(guān)注的一個(gè)課題。傳統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)面臨著許多技術(shù)瓶頸,而三值光學(xué)計(jì)算機(jī)依靠它的三大特征表現(xiàn)出不同于電子計(jì)算機(jī)的特色,能夠滿足人們目前追求的計(jì)算能力,成為加速除法算法的有力工具。本文首先建立了以MSD數(shù)字為基礎(chǔ)的除法迭代算法的理論和實(shí)現(xiàn)方法,詳細(xì)討論了這種除法例程需要的數(shù)據(jù)位數(shù)、對(duì)處理器的重構(gòu)策略、與三值光學(xué)計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件各部分的協(xié)作方式、迭代次數(shù)、商的小數(shù)點(diǎn)位置等,并對(duì)這一除法例程的完整運(yùn)行過(guò)程作了詳盡描述。隨后又論述了對(duì)該例程進(jìn)行的三個(gè)重要改進(jìn),形成了速度更快且占用更少硬件資源的新例程。文中給出的模擬實(shí)驗(yàn)證實(shí)了該例程的有效性,對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明三值光學(xué)計(jì)算機(jī)具有比電子計(jì)算機(jī)更強(qiáng)大的除法運(yùn)算能力。本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)有:1、首次建立了三值光學(xué)計(jì)算機(jī)的MSD... 

【文章來(lái)源】：上海大學(xué)上海市 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：125 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

三值光學(xué)計(jì)算機(jī)研究歷程

上海大學(xué)博士學(xué)位論文進(jìn)行模擬，因?yàn)檫@兩步是三值光學(xué)計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件的內(nèi)部通信過(guò)程，完全控軟件自身實(shí)施，雖然在邏輯上它們也是本例程的操作步驟，但在實(shí)施上程完全不能干涉或涉及到二者。.2.2 函數(shù)核心段落和 C 程序可見(jiàn)部分MSD 迭代除法例程模擬程序的 C 程序可見(jiàn)部分和函數(shù)核心段落如下所示

.2 函數(shù)核心段落和 C 程序可見(jiàn)部分MSD 迭代除法例程模擬程序的 C 程序可見(jiàn)部分和函數(shù)核心段落如下所圖 5.1 步驟（2）和步驟（3）的參數(shù)和數(shù)據(jù)輸入界面

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]三值光學(xué)計(jì)算機(jī)的MSD迭代除法算法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)[J]. 徐群,金翊,沈云付,李衛(wèi)民,韓越興.  中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2016(04)
[2]結(jié)構(gòu)量計(jì)算機(jī)——三值光學(xué)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用特點(diǎn)[J]. 金翊,徐群,歐陽(yáng)山,韓越興,李衛(wèi)民.  中國(guó)科學(xué):信息科學(xué). 2016(03)
[3]超快LED打破分子熒光速度紀(jì)錄[J].   中國(guó)光學(xué). 2014(06)
[4]三值光學(xué)計(jì)算機(jī)的40位乘法例程[J]. 胡曉俊,金翊,歐陽(yáng)山.  上海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(05)
[5]三值光學(xué)計(jì)算機(jī)MPI編程技術(shù)在超算集群中的使用[J]. 張茜,金翊,宋凱,高桓.  上海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(02)
[6]Improved Goldschmidt division method using mapping of divisors[J]. YAN Wen,QU XiuJie,CHEN He,YU JiYang,LONG Teng.  Science China（Information Sciences）. 2013(09)
[7]針對(duì)三值光學(xué)計(jì)算機(jī)的C語(yǔ)言擴(kuò)展[J]. 高桓,金翊,宋凱.  上海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(03)
[8]三值光學(xué)處理器的數(shù)據(jù)位管理理論和技術(shù)[J]. 金翊,歐陽(yáng)山,宋凱,沈云付,彭俊杰,劉學(xué)民.  中國(guó)科學(xué)(信息科學(xué)). 2013(03)
[9]高性能雙精度浮點(diǎn)除法器研究[J]. 王晨旭,張凱峰,劉康,喻明艷.  微處理機(jī). 2011(06)
[10]Principles,structures,and implementation of reconfigurable ternary optical processors[J]. JIN Yi,WANG HongJian,OUYANG Shan,ZHOU Yu,SHEN YunFu,PENG JunJie & LIU XueMinSchool of Computer Engineering and Science,Shanghai University,Shanghai 200072,China.  Science China（Information Sciences）. 2011(11)

博士論文
[1]三值光學(xué)計(jì)算機(jī)任務(wù)管理軟件的總體架構(gòu)及其原型實(shí)現(xiàn)[D]. 宋凱.上海大學(xué) 2014
[2]三值光學(xué)處理器控制電路設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D]. 歐陽(yáng)山.上海大學(xué) 2012
[3]三值光學(xué)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)之任務(wù)管理及其理論研究[D]. 王先超.上海大學(xué) 2011
[4]千位三值光學(xué)處理器理論、結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)[D]. 諶章義.上海大學(xué) 2010
[5]高性能浮點(diǎn)除法及基本函數(shù)功能部件的研究[D]. 劉華平.中國(guó)科學(xué)院研究生院（計(jì)算技術(shù)研究所） 2003
[6]三值光計(jì)算機(jī)原理和結(jié)構(gòu)[D]. 金翊.西北工業(yè)大學(xué) 2002

碩士論文
[1]高精度高性能浮點(diǎn)除法、開(kāi)方單元的研究與設(shè)計(jì)[D]. 王廣斌.華北電力大學(xué) 2014
[2]基于FPGA的除法器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[D]. 安然.成都理工大學(xué) 2011
[3]高性能浮點(diǎn)除法單元的設(shè)計(jì)[D]. 劉康.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[4]實(shí)現(xiàn)基本光學(xué)運(yùn)算操作的光學(xué)相關(guān)器的研究[D]. 張建南.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2007
[5]雙精度64位浮點(diǎn)除法運(yùn)算單元的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王文廣.中南大學(xué) 2007
[6]高性能CPU中除法器的設(shè)計(jì)[D]. 劉冀.同濟(jì)大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3265714