三值計算機編程平臺的理論與設計
發(fā)布時間:2021-10-25 16:58
目前在運行的三值計算機有兩種:三值光學計算機和三值電子計算機。前者以三值光學計算機原型系統(tǒng)“上大2016”(簡稱為SD16)為代表,后者以三值電子運算器“上大2018”(簡稱為SD18)為代表。二者彰顯了這類新型計算機的五大特色:三值、運算器位數(shù)眾多、運算器按位可分組獨立使用、運算器按位可重構(gòu)和無進位并行加法器。隨著三值處理器、三值計算機底層監(jiān)控軟件雛形和任務管理軟件雛形的建立,基于這種新型計算機的應用研究成為熱點,而能夠發(fā)揮這種新型計算機優(yōu)勢的編程環(huán)境是其進入應用領域的必要基礎。本文研究為構(gòu)建三值計算機的編程平臺而提出的一種基本解決方案,包括:用簡單結(jié)構(gòu)量計算機之概念為程序員概括三值計算機的應用特長、用“數(shù)據(jù)-運算”文件(簡稱為SZG文件)為程序員遮蔽三值處理器端的復雜性、用傳送SZG文件的擴充指令為程序員提供使用三值處理器的手段。圍繞該理論,本文給出了構(gòu)建三值計算機編程平臺的關鍵技術,并設計出編程平臺的總體結(jié)構(gòu)視圖。所設計的編程平臺不僅完全兼容傳統(tǒng)程序,而且很好地保持了程序員的工作和思維習慣,易于程序員接受和編制傳統(tǒng)處理器與新型處理器協(xié)同工作的新程序。文中還給出了在SD16系統(tǒng)上進...
【文章來源】:上海大學上海市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.3?SD16-1號機??
上海大學博士學位論文???同年8月,在優(yōu)化三值光學處理器結(jié)構(gòu)和重構(gòu)系統(tǒng)時,提出了三值光學計算??機的結(jié)構(gòu)——SD16結(jié)構(gòu),11月構(gòu)建了?SD16的0號機,見圖1.2。??圖1.2?SD16-0號機??2017年9月,為再現(xiàn)SD16的結(jié)構(gòu),并優(yōu)化各部件的裝配方式,團隊構(gòu)建了??SD16的1號機,為本課題的研究提供了實驗平臺,見圖1.3。之后又建立了一個??供大眾了解三值光學處理器特性的體驗系統(tǒng),見圖1.4。??::??''?■??圖1.3?SD16-1號機??8??
上海大學博士學位論文???■Kri??二二—IWBB??mHH??圖1.4?SD16大眾體驗系統(tǒng)??2018年6月,金翊教授以邏輯運算真值表為出發(fā)點,結(jié)合三值光學處理器??的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢,通過構(gòu)造列處理器(也可以是行運算器)來構(gòu)造新型電子處理器,這??種新型處理器的典型實例是三值電子處理器。??上述研宄對本文的展開以及完成起到了重要作用,本文在此基礎上,開發(fā)適??用于三值計算機的編程平臺,并且對已有的技術進行優(yōu)化,對未完善的策略進行??補充,最終建立面向大眾的、當前需要的、滿足三值計算機基本要求的編程平臺。??1.3本課題研究的目的和意義??三值計算機以運算器位眾多、運算器位可以被任意分組獨立使用和每個運算??器位的計算功能可以在運行時重構(gòu)之應用特點為我們提供了一種大規(guī)模數(shù)據(jù)并??行計算工具。然而,目前的各種編程平臺都是圍繞著電子CPU、GPU等沒有這??三大應用特點的處理器而建立,在其上無法生產(chǎn)出使用三值計算機特長的應用程??序。因此,本文研究的意圖是給出一種為新型計算機系統(tǒng)構(gòu)造編程環(huán)境的基本方??案,針對三值計算機,這個方案包括:用簡單結(jié)構(gòu)量計算機之概念為程序員概括??三值計算機的應用特長、用數(shù)據(jù)-運算文件為程序員遮蔽三值處理器端的復雜性、??用傳送SZG文件的擴充指令為程序員提供使用三值處理器的手段。最終形成的??編程平臺不僅完全兼容傳統(tǒng)程序,而且能保持程序員的工作和思維習慣,易于程??序員接受和編制傳統(tǒng)處理器與新型處理器協(xié)同工作的新程序。??本課題研究的意義在于:為三值計算機提供了對應的編程平臺,給出了一種??構(gòu)建新型計算機編程環(huán)境的基本理論及其核心技術,完善了三值計算機現(xiàn)有的理??9??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]試論5G移動通信的關鍵技術與發(fā)展趨勢[J]. 譚曦. 電子元器件與信息技術. 2018(07)
[2]淺談5G網(wǎng)絡通訊技術的應用[J]. 張勇. 中國新通信. 2018(11)
[3]三值光學計算機的初始SZG文件生成軟件[J]. 李雙,金翊,劉躍軍,周時強. 上海大學學報(自然科學版). 2018(02)
[4]基于三值光學計算機的并行快速Fourier算法實現(xiàn)[J]. 彭俊杰,魏鑫燏,張曉峰,沈云付,付友誼. 中國科學:信息科學. 2017(07)
[5]三值光學處理器的MSD數(shù)據(jù)正/負值判斷器設計與實現(xiàn)[J]. 張宏烈,周健,張素蘭,劉艷菊,王先超. 計算機研究與發(fā)展. 2017(06)
[6]基于復雜排隊系統(tǒng)的三值光學計算機服務模型與性能分析[J]. 徐群,王先超. 國防科技大學學報. 2017(02)
[7]三值光學計算機雙空間存儲器的結(jié)構(gòu)和理論[J]. 歐陽山,彭俊杰,金翊,沈云付,劉學民,韓越興,李衛(wèi)民. 中國科學:信息科學. 2016(06)
[8]三值光學計算機自檢與錯誤處理機制[J]. 宋凱,嚴麗平. 計算機工程與設計. 2016(05)
[9]三值光學計算機的MSD迭代除法算法和實現(xiàn)技術[J]. 徐群,金翊,沈云付,李衛(wèi)民,韓越興. 中國科學:信息科學. 2016(04)
[10]結(jié)構(gòu)量計算機——三值光學計算機的應用特點[J]. 金翊,徐群,歐陽山,韓越興,李衛(wèi)民. 中國科學:信息科學. 2016(03)
博士論文
[1]三值光學計算機大任務管理軟件的理論與設計[D]. 張素蘭.上海大學 2019
[2]三值光學計算機任務管理軟件的總體架構(gòu)及其原型實現(xiàn)[D]. 宋凱.上海大學 2014
[3]千位三值光學處理器理論、結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)[D]. 諶章義.上海大學 2010
[4]降值設計理論[D]. 嚴軍勇.上海大學 2009
[5]三值光計算機原理和結(jié)構(gòu)[D]. 金翊.西北工業(yè)大學 2002
碩士論文
[1]三能級原子系統(tǒng)中光學雙穩(wěn)態(tài)的半徑典理論研究[D]. 賈銘.華中科技大學 2012
本文編號:3457820
【文章來源】:上海大學上海市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.3?SD16-1號機??
上海大學博士學位論文???同年8月,在優(yōu)化三值光學處理器結(jié)構(gòu)和重構(gòu)系統(tǒng)時,提出了三值光學計算??機的結(jié)構(gòu)——SD16結(jié)構(gòu),11月構(gòu)建了?SD16的0號機,見圖1.2。??圖1.2?SD16-0號機??2017年9月,為再現(xiàn)SD16的結(jié)構(gòu),并優(yōu)化各部件的裝配方式,團隊構(gòu)建了??SD16的1號機,為本課題的研究提供了實驗平臺,見圖1.3。之后又建立了一個??供大眾了解三值光學處理器特性的體驗系統(tǒng),見圖1.4。??::??''?■??圖1.3?SD16-1號機??8??
上海大學博士學位論文???■Kri??二二—IWBB??mHH??圖1.4?SD16大眾體驗系統(tǒng)??2018年6月,金翊教授以邏輯運算真值表為出發(fā)點,結(jié)合三值光學處理器??的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢,通過構(gòu)造列處理器(也可以是行運算器)來構(gòu)造新型電子處理器,這??種新型處理器的典型實例是三值電子處理器。??上述研宄對本文的展開以及完成起到了重要作用,本文在此基礎上,開發(fā)適??用于三值計算機的編程平臺,并且對已有的技術進行優(yōu)化,對未完善的策略進行??補充,最終建立面向大眾的、當前需要的、滿足三值計算機基本要求的編程平臺。??1.3本課題研究的目的和意義??三值計算機以運算器位眾多、運算器位可以被任意分組獨立使用和每個運算??器位的計算功能可以在運行時重構(gòu)之應用特點為我們提供了一種大規(guī)模數(shù)據(jù)并??行計算工具。然而,目前的各種編程平臺都是圍繞著電子CPU、GPU等沒有這??三大應用特點的處理器而建立,在其上無法生產(chǎn)出使用三值計算機特長的應用程??序。因此,本文研究的意圖是給出一種為新型計算機系統(tǒng)構(gòu)造編程環(huán)境的基本方??案,針對三值計算機,這個方案包括:用簡單結(jié)構(gòu)量計算機之概念為程序員概括??三值計算機的應用特長、用數(shù)據(jù)-運算文件為程序員遮蔽三值處理器端的復雜性、??用傳送SZG文件的擴充指令為程序員提供使用三值處理器的手段。最終形成的??編程平臺不僅完全兼容傳統(tǒng)程序,而且能保持程序員的工作和思維習慣,易于程??序員接受和編制傳統(tǒng)處理器與新型處理器協(xié)同工作的新程序。??本課題研究的意義在于:為三值計算機提供了對應的編程平臺,給出了一種??構(gòu)建新型計算機編程環(huán)境的基本理論及其核心技術,完善了三值計算機現(xiàn)有的理??9??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]試論5G移動通信的關鍵技術與發(fā)展趨勢[J]. 譚曦. 電子元器件與信息技術. 2018(07)
[2]淺談5G網(wǎng)絡通訊技術的應用[J]. 張勇. 中國新通信. 2018(11)
[3]三值光學計算機的初始SZG文件生成軟件[J]. 李雙,金翊,劉躍軍,周時強. 上海大學學報(自然科學版). 2018(02)
[4]基于三值光學計算機的并行快速Fourier算法實現(xiàn)[J]. 彭俊杰,魏鑫燏,張曉峰,沈云付,付友誼. 中國科學:信息科學. 2017(07)
[5]三值光學處理器的MSD數(shù)據(jù)正/負值判斷器設計與實現(xiàn)[J]. 張宏烈,周健,張素蘭,劉艷菊,王先超. 計算機研究與發(fā)展. 2017(06)
[6]基于復雜排隊系統(tǒng)的三值光學計算機服務模型與性能分析[J]. 徐群,王先超. 國防科技大學學報. 2017(02)
[7]三值光學計算機雙空間存儲器的結(jié)構(gòu)和理論[J]. 歐陽山,彭俊杰,金翊,沈云付,劉學民,韓越興,李衛(wèi)民. 中國科學:信息科學. 2016(06)
[8]三值光學計算機自檢與錯誤處理機制[J]. 宋凱,嚴麗平. 計算機工程與設計. 2016(05)
[9]三值光學計算機的MSD迭代除法算法和實現(xiàn)技術[J]. 徐群,金翊,沈云付,李衛(wèi)民,韓越興. 中國科學:信息科學. 2016(04)
[10]結(jié)構(gòu)量計算機——三值光學計算機的應用特點[J]. 金翊,徐群,歐陽山,韓越興,李衛(wèi)民. 中國科學:信息科學. 2016(03)
博士論文
[1]三值光學計算機大任務管理軟件的理論與設計[D]. 張素蘭.上海大學 2019
[2]三值光學計算機任務管理軟件的總體架構(gòu)及其原型實現(xiàn)[D]. 宋凱.上海大學 2014
[3]千位三值光學處理器理論、結(jié)構(gòu)和實現(xiàn)[D]. 諶章義.上海大學 2010
[4]降值設計理論[D]. 嚴軍勇.上海大學 2009
[5]三值光計算機原理和結(jié)構(gòu)[D]. 金翊.西北工業(yè)大學 2002
碩士論文
[1]三能級原子系統(tǒng)中光學雙穩(wěn)態(tài)的半徑典理論研究[D]. 賈銘.華中科技大學 2012
本文編號:3457820
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