运算-数据文件——应用三值光学计算机的关键技术

介绍编写三值光学计算机应用程序的关键技术.首先将运算规则和大量原始数据合并在一个特殊文件中,然后在应用程序中使用专门的扩充指令将该文件送至三值光学计算机进行处理.这个特殊文件被称为运算-数据文件(简称SZG文件).采用一个多心洋葱图描述了拥有电子处理器和三值光学处理器的异构系统编程平台,该平台能体现SZG文件的重要作用.介绍了SZG文件的起源、发展、SZG文件的格式和生成方法,以及对程序语言的必要扩充.最后通过一个具体示例,介绍使用SZG文件的过程,并在三值光学计算机软件模拟系统中对该示例进行了测试.测试结果表明,所编制的应用程序运行正常,计算结果正确.这种编程技术对建立包含多种类处理器之异构系统的编程环境有很好的借鉴作用.     

三值光学计算机的初始SZG文件生成软件

SZG文件是用户在高级语言程序中使用三值光学计算机(ternary optical computer,TOC)的编程平台,其功能相似于在Open ACC程序中使用的GPU和MIC等加速器,但与Open ACC的编程思想和实现方法完全不同.更重要的是,SZG文件是目前程序员表达对处理器位数资源分配要求和对处理器硬件计算功能重构要求的唯一方法,也很容易被程序员理解和使用.给出了生成初始SZG文件的理论和算法,介绍了相应的生成软件.该软件实现了对初始SZG文件的暂存和对操作数的追加,并通过设置一个操作数定时器,实现了对已输入操作数的定时存储.在使用这个软件的过程中,用户不必了解文件格式及其被TOC处理的过程,就能生成正确的SZG文件,进而在应用程序中通过该SZG文件使用TOC对大批量原始数据进行快速的并行计算.通过对该软件进行测试,并以生成包含两种简单运算类型的初始SZG文件为例,对使用该软件的具体过程进行了简要说明.测试结果证实了该软件的有效性及正确性.     

三值光学计算机自动解码器

解码器是三值光学计算机(ternary optical computer, TOC)中负责将运算器输出的结果从三值光信号变换成对应的电信号的部件. 根据现有三值光学计算机的实际状况, 实现了一款自动千位三值光学计算机解码器系统.该系统由4 个数码摄像头和嵌入式系统组成: 利用摄像头采集三值光学处理器输出的运算结果的图像, 由嵌入式系统处理这些图像以获得运算结果的数值. 嵌入式系统中的软件包括拍照控制、数值生成和输出控制三个主要部分.创建的地址定位技术可解决运算器输出图像与摄像头拍摄图像在像素数量上差别过大的问题. 提出并实现的降蓝技术可解决蓝光对液晶暗状态的严重干扰问题. 建立的自检机制可提高解码结果的准确性和可靠性.     

三值光学计算机SD11解码器的实现及改进

介绍了一款用于三值光学计算机应用研究系统SD11的三值光学解码器的设计及实现.该解码器的硬件包含4个摄像头、1个嵌入式系统和1个专门设计的摄像头和嵌入式系统的转接板.通过该转接板,实现了在软件操控下用1个嵌入式系统分时控制4个摄像头完成拍照的技术.该解码器包含了已有的数据存储技术、阈值判断技术和三值数据生成技术.对这些技术进行了必要的整合,进而形成了实际可用的解码器核心软件.该软件与获取光学处理器输出画面的过程无关,因此可作为未来商业化三值光学计算机解码技术的重要基础.通过实验研究了三值光学解码器的功能及其对环境变化的适应性,并很好地解决了当信号线长度超过1.2 m时图像质量下降的问题,使该解码器达到了在SD11中使用的要求,为促进三值光学计算机进入应用领域提供了条件.     

程序框图到源代码的自动转换研究

程序框图与源代码的自动转换是软件工程领域研究的一个重要课题,实现这种转换有不同的技术和方法.一个可选的方法是首先对程序框图之间的各种关系及其含义进行解析,将之分解为顺序执行关系、判断嵌套关系、循环嵌套关系和跳转嵌套关系,在此基础上生成一个自动转换系统.该系统包括用户接口控制模块、图形符号解析模块、代码生成模块、编译执行模块等.自动生成的仿C语言程序在本系统开发环境中能正确运行.     

走近光学计算机

目前,光学计算机研究集中在追求高速度、追求二维数据并行处理和追求整机效率3个分支.介绍了各分支的研究热点和主要难点.通过对比,表明追求整机效率的三值光学计算机(ternary optical computer,TOC)具有较好的可实现性,进而详细介绍了这种光电混合型计算机所具有的数据位众多、光学处理器可重构、处理器易扩展和能耗低等特点,以及基于这些特点所产生出的解决复杂问题的新思想或新算法.还介绍了三值光学计算机的用户可见结构、联机操作方法、编程操作方法,以及在并行程序中的使用方法和硬件扩充方法,并通过举例,介绍了众多数据位数和光学处理器可重构性的应用.所涉及的实例均结合正在上海大学计算机工程与科学学院构建的,面向应用研究千位三值光学计算机实验系统展开讨论.     

全国计算机等级考试真题解析与C语言循环语句的教学相结合的研究

目前许多高校已经将C语言作为程序设计的入门语言,且C语言程序设计也是全国计算机等级考试三级网络技术的机试语言.循环语句是C语言教学中的一个重点与难点.本文根据笔者的教学实践,结合全国计算机等级考试三级网络技术机试真题,浅谈C语言循环语句的教学.     

三值光学计算机MPI编程技术在超算集群中的使用

建立 MPI 程序中三值光学计算机(ternary optical computer, TOC)和 CPU 在指令级别上协同工作的技术. 在该技术中, TOC 节点作为服务端, 运行等待连接的进程;CPU 上运行的 MPI 进程作为客户端, 使用以SHDX 为前缀的一类扩充指令来请求与TOC 连接. TOC 和 CPU 连接之后, MPI 进程将指令级别上的服务要求和数据一并发送给TOC 节点, TOC 发挥其处理器可构成复合运算器及数据位数众多的优势来处理数据, 并将计算结果回送给客户端的MPI 进程. 该过程实现了 CPU 在指令级别上调用TOC 来协同工作的目的. 目前, 设定一个超级计算机系统可以融入10 个TOC 节点, 每个TOC 节点可以打开8 个服务端口, 未来的版本可能扩大这两个限制. 实验结果证明了该技术的正确性.     

流程图与类C语言实时转换方法

为了融合图形化和文本语言2种编程方式的优点,提高教育机器人编程平台的直观性和通用性,结合编程平台要求,设计出流程图与类C语言双向实时转换方法.在进行流程图到类C语言转换时,实时根据各个模块间的父子关系遍历模块树,并根据功能模块封装的库函数和语句完成转换,在转换过程中实时进行类c语言规则检查.在进行类c语言到流程图转换时,首先通过词法分析、语法分析和语义分析生成XML代码,再进行统一解析生成流程图.在转换过程中实时进行错误检查,出现错误所在行会高亮显示以提示用户,并给出错误原因以便于用户修改程序.最后,通过典型结构转换实例和应用,验证了所提出方法的有效性和正确性.     

三值光学计算机解码器中并行感光阵列的设计

介绍了针对数千位的三值光学计算机解码器而设计的一款并行感光阵列。在整体规划上, 采用了将16个感光单元电路集成为一个感光模块, 再用多个感光模块拼接成实用的并行感光阵列之策略. 设计的感光单元电路将三值光学处理器一个像素输出的光信号转换成对应的电信号, 一个感光模块将三值光学处理器16个像素输出的光信号并行转换成对应的电信号,感光阵列将三值光学处理器的数千个像素输出的光信号并行转换成对应的电信号. 设计的感光模块封装外形解决了拼装成大规模感光阵列的问题. 该模块为三值光学计算机提供了一个成本低、方便维护及更换的并行光电器件. 最后介绍了对感光模块中电路的实验研究和对模块外形拼接性能的实物样板测试, 实验证实了所设计电路的功能有效性和性能稳定性, 样板测试表明该设计的感光模块封装外形适于拼接.     

利用WebServices实现软件自动升级

软件维护升级工作是软件生命周期最重要的环节。为了解决以往C／S（Client／Server）模式下的客户端软件升级效率低的问题,设计了C／S应用系统自动升级处理程序。该程序利用WebServices技术、C#和XML语言,通过网络来完成C／S应用系统的自动升级。与原有手工升级、FTP文件服务器升级和第三方控件升级相比,升级效率更高。该方案具有较好的参考价值。     

一种基于Web Services的数据库资源服务化方法

基于Web Services技术，提出了一种将数据库资源服务化的方法，通过Web服务提供数据库的访问接口。给出了服务注册的服务元数据模型，实现了服务的自动发现，并介绍了根据用户请求自动生成SQL语句的方法，在数据集成系统中提供了透明的数据访问。     

弧焊机器人离线编程系统的设计与实现

采用Visual C 及OpenGL技术开发了MOTOMAN-UP系列弧焊机器人离线编程系统,介绍了该系统的组成和功能及其设计方法.该系统能对任意马鞍形焊缝规划出焊枪的运动路径与姿态,且按比例同步显示工件;集成了机器人通信模块和运动学仿真模块,并自动导入工件,不仅能单步生成作业指令,而且可自动生成作业文件.通过以太网实现弧焊机器人的远程控制,表明该系统是可行的.     

一种具有可伸缩服务能力的高性能Web代理服务器

用非对称多进程事件驱动(AMPED)模型提高代理服务器高并发请求同步增长的可伸缩服务能力, 扩展了AMPED模型的代理服务功能. 同时, 给出了Web代理服务器关键模块的设计与实现. 该Web代理服务器定义了1个主进程, 6个helper进程, 其中2个helper 进程从磁盘上读文件的in ode信息, 4个helper 进程从磁盘上读文件的内容, 解决了I/O慢速处理和CPU快速处理之间的矛盾. 事件驱动模块采用回调函数解决并发请求和状态跳转的管理. 页面缓存模块采用自适应缓冲置换策略, 根据资源大小, 将大于阈值的资源按LRU 算法移走, 实现对页面的高效管理. 测试结果表明, 该web代理服务器在负载平均为9KB, 处理请求数能达到800个/s, 具有较强的并发请求处理能力.     

计算机上机考试阅卷系统BASIC模块软件设计

介绍了《计算机应用基础》上机考试阅卷系统Ｋ ＢＡＳＩＣ阅卷模块程序设计方法，该模块解决了计算机应用统考中ＢＡＳＩＣ试题自动阅卷问题。本模块采用标准答案文件中与学生答题文件相比较的方法，地一个语句就可以得一个语句的分数，比较合理，适用于各种ＢＡＳＩＣ环境下的ＢＡＳＩＣ程序，为ＢＡＳＩＣ试题的阅卷提供了一个理想的工具。     

基于Pwin-Office95辅助考试环境

该系统采用面向对象程序设计技术和图形化用户界面,为参加计算机应用基础能力考核的用户提供了全真模拟考核环境,而且不仅能方便地扩充辅助考试环境中的试题数量 ,还能提供对新增加题目标准答案的配置,并以文本形式提供给系统维护人员和自动阅卷软件使用.该系统可提供选择题、填空题、打字题、Window操作题以及Word、Excel操作题的自动阅卷功能等.     

以自然语言为界面实现VC＋＋程序的自动生成

本文提出以自然语言为界面实现程序自动生成的研究成果。该研究系统使用面向对象的方法与技术,以自然语言为输入界面,使用扩充的格语法进行语法语义分析,将用户描述的VC 期望程序功能的汉语篇章依次进行自动切词处理、语法处理、语义分析理解、目标程序的自动生成,最终形成满足用户要求且符合Visual C 语法的结果程序。     

FIF格式的交互图形输入软件

LSI的版图设计和制造是一项十分复杂和精细的工作.目前大部分采用CAD技术来进行.计算机辅助制版软件就是先用制版语言写出集成电路版图源程序,经过计算机制版软件处理产生绘刻图和图形发生器所需要的数据,来刻红膜或制造初缩版,这样既能减少人力,且能确保制版精度. 我们所做的计算机辅助制版软件FIF(Fudan Intermediate Form)吸取了美国CIF的优点.FIT语言能描述各种形状的平面图形,有一整套图形变换、运算语句,适应平面图形的方位改变.用户能将集成电路版图分解为若干个单元图形,将单元图形描述为图组积木块,图组和积木块均能象基本子图一样进行变换和操作.     

软件求精方法的一种实现模型

软件求精是形式化开发方法中的一种新技术．本文介绍了软件求精的基本思想和理论基础，并结合一种广谱语言“扩展ＧｕａｒｄｅｄＣｏｍｍａｎｄｓ”介绍了其一般方法．此外，还基于人工智能技术中的产生式系统，提出了软件求精的一种实现模型．通过该模型，计算机能够与用户交互，半自动地实现程序代码的生成．     

三值光学计算机的40位乘法例程

针对三值光学计算机的特点, 利用其运算器可重构、数据位数众多、MSD 加法器无进位延时等优点, 设计并实现了一种用于三值光学计算机的40 位乘法例程. 该例程采用三值光学计算机中通用的MSD数表示数值, 通过三值逻辑中的M变换产生部分积, 再运用两两相加迭代的计算方法对部分积进行了MSD加法求和, 得到乘积, 其中M变换采用了一种比较特殊的快速变换实现方案, 而部分积的MSD 加法求和则采用流水技术来实现. 详细给出了这个乘法例程的具体实现步骤和模拟实验细节, 并与电子计算机中类似的乘法器做了运算复杂度对比分析.