本文關鍵詞：三值光學計算機乘法器關鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：由于光的高碼元率與高并行性特征,使得光學計算相對于電子計算有著許多天然的優(yōu)勢,國內(nèi)外各界學者也持續(xù)研究光學計算領域。隨著光學計算機的不斷發(fā)展與進步,本課題組針對千位三值光學計算機系統(tǒng)的研究日益推進,利用其進行數(shù)值加法運算已逐漸成熟,但是如何進一步利用光的特點與優(yōu)勢進行乘法計算,結(jié)合光計算機巨數(shù)據(jù)位、高并行性的特點,更大程度發(fā)揮其優(yōu)勢,是本文所研究和探討的主要內(nèi)容。 本文在已有三值光學計算機的基礎上,結(jié)合乘法運算的基本原理,分析和研究構(gòu)造三值光學計算機專用乘法器的關鍵技術(shù),并給出乘法器制作的新思路和新方法。本文的主要工作和創(chuàng)新點包括： (1)通過對乘法過程的分析,提出簡化乘法部分積個數(shù),進而減小部分積累加開銷的方案,為設計高效專用乘法器提供了理論基礎。 (2)提出了全輸入符號的一步式加法器和兩步式對稱MSD數(shù)加法器實現(xiàn)方案,相對傳統(tǒng)三步式加法器,加法效率具有較大的改善與提高,以此作為乘法器構(gòu)建的技術(shù)基礎,將大大提升乘法效率。 (3)提出了數(shù)值運算過程中的數(shù)據(jù)存儲區(qū)劃分方案,并以此為基礎設計實現(xiàn)了專用數(shù)據(jù)區(qū),該設計方案能夠極大地提升光學計算機在數(shù)值計算過程中數(shù)據(jù)回饋處理效率,使得光學計算機的運算部件采用流水線工作方式進行并行、連續(xù)的數(shù)值運算成為可能。 (4)通過實驗驗證了本文所涉及到的乘法器關鍵技術(shù),證明本文所提出的的理論與機制是正確的,也是可行的。
【關鍵詞】：乘法器 加法器 三值光學計算機 MSD 數(shù)據(jù)回饋
【學位授予單位】：上海大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP332.22
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 課題背景與意義11-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 研究內(nèi)容及預期成果15-17
• 1.3.1 研究內(nèi)容16
• 1.3.2 預期成果16-17
• 1.4 本章小結(jié)17-19
• 第二章 乘法器理論基礎19-26
• 2.1 MSD數(shù)字系統(tǒng)19
• 2.2 MSD數(shù)并行運算19-24
• 2.2.1 MSD數(shù)乘法20
• 2.2.2 常規(guī)MSD數(shù)加法20-22
• 2.2.3 限制輸入符號的MSD數(shù)加法22-23
• 2.2.4 對稱MSD數(shù)加法23-24
• 2.3 專用數(shù)據(jù)存儲區(qū)光學基礎24-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 乘法器關鍵技術(shù)26-41
• 3.1 三值光學計算機系統(tǒng)26-28
• 3.1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)26-27
• 3.1.2 乘法器結(jié)構(gòu)27-28
• 3.2 簡化乘法部分積方案設計28-30
• 3.3 改進加法效率方案設計30-37
• 3.3.1 基于一步式加法30-33
• 3.3.2 基于對稱MSD數(shù)加法33-37
• 3.4 專用數(shù)據(jù)存儲區(qū)域設計方案37-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第四章 乘法器關鍵部件實現(xiàn)41-54
• 4.1 三值光學計算機光路結(jié)構(gòu)41-42
• 4.2 關鍵部件光路設計42-50
• 4.2.1 改進一步式加法光路實現(xiàn)42-46
• 4.2.2 對稱 MSD 數(shù)加法光路實現(xiàn)46-50
• 4.3 硬件模塊設計50-53
• 4.3.1 系統(tǒng)底層硬件50-51
• 4.3.2 中間結(jié)果轉(zhuǎn)換與回饋51-53
• 4.4 本章小結(jié)53-54
• 第五章 實驗驗證54-63
• 5.1 關鍵部件驗證實驗設計54-58
• 5.1.1 數(shù)據(jù)傳輸過程54-55
• 5.1.2 回饋數(shù)據(jù)交互驗證55-56
• 5.1.3 加法過程驗證56-58
• 5.2 乘法過程驗證58-62
• 5.2.1 模擬軟件設計與實驗用例58-60
• 5.2.2 實驗結(jié)果分析60-62
• 5.3 本章小結(jié)62-63
• 第六章 總結(jié)與展望63-64
• 參考文獻64-69
• 作者在攻讀碩士學位期間開發(fā)表的論文69-70
• 作者在攻讀碩士學位期間所參與的項目70-71
• 致謝71

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 左開中;金翊;薛濤;尹遜偉;嚴軍勇;;三值光計算機解碼模擬器的圖像采集系統(tǒng)[J];半導體光電;2008年06期

2 汪金輝;宮娜;耿淑琴;侯立剛;吳武臣;董利民;;45nm低功耗、高性能Zipper CMOS多米諾全加器設計[J];電子學報;2009年02期

3 黎鐵軍;李秋亮;徐煒遐;;一種128位高性能全流水浮點乘加部件[J];國防科技大學學報;2010年02期

4 葉俊卿;趙嬋;張新亮;;一種全光邏輯或非門的理論和實驗研究[J];光學與光電技術(shù);2006年05期

5 張銳;李修建;楊建坤;胡文華;;一種混合負二進制編碼的光學矩陣乘法系統(tǒng)[J];光學與光電技術(shù);2007年03期

6 李梅;何華燦;金翊;王先超;;一種實現(xiàn)MSD加法的光學方法[J];光子學報;2010年06期

7 尹立群;袁國順;;一種基于FPGA的新穎的高容錯加法器的設計[J];電子器件;2009年02期

8 金翊,何華燦,呂養(yǎng)天;三值光計算機的基本原理[J];中國科學E輯:技術(shù)科學;2003年02期

9 嚴軍勇;金翊;左開中;;無進(借)位運算器的降值設計理論及其在三值光計算機中的應用[J];中國科學(E輯:信息科學);2008年12期

10 ;Lane of parallel through carry in ternary optical adder[J];Science in China(Series F:Information Sciences);2005年01期

  本文關鍵詞：三值光學計算機乘法器關鍵技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號：425076