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.     

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.     

针对三值光学计算机的C语言扩展

为了将三值光学计算机(ternary optical computer,TOC)数据位众多和光学处理器硬件可重构性这两个特点应用于高级语言程序中,提出并实现了针对三值光学计算机的C语言扩充技术.该技术中的用户可见部分包括一组C语言扩充语句和一个用户运算请求文件自动生成软件模块,其中扩充语句采用C语言函数的书写方式,并采用专用字头SZG_;运算请求文件自动生成软件模块将用户在给定界面中送入的运算方式和输入数据自动转换成预先制定的数据文件格式,生成SZG文件.三值光学计算机返回的运算结果会自动保存在与运算请求文件相同的目录下,且文件名由对应的运算请求文件名加后缀R.SZG组成.用户不可见部分包括:对扩充指令的编译进程、SZG文件生成机制、运算请求状况记录进程、运算结果接收进程和三值光学计算机端服务进程.使用该技术,用户不必改变编程习惯,可直接在C语言程序中使用三值光学计算机.该技术已在由PC机和嵌入式系统组成的三值光学计算机模拟环境中进行了实验,实验结果表明,该技术行之有效.     

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.     

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.     

基于计算机视觉技术的微钻刃面自动光学检测

为了实现微钻刃面尺寸和缺陷的自动光学检测,建立了影像检测系统并研究其图像处理算法.根据微钻刃面的特征,设计了专用的照明系统来获取清晰的、变形小的微钻刃面图像.采用改进的小核值相似区边缘提取算法对图像进行边缘提取,并对所提取的边缘采用基于空间矩的亚像素算法进行图像边缘的亚像素定位,然后采用直线和圆弧拟合等一系列算法对微钻刃面图像进行尺寸计算和缺陷检测.实验结果表明:自动光学检测方法的准确率达到了99.5%,微钻的检出精度达到了微米级,说明该方法能够满足微钻刃面尺寸测量和缺陷检测的要求.     

三值光计算机高数据宽度的管理策略

光学计算机必将拥有很高的数据宽度,以刚刚建成的360位三值光计算机运算器模型为背景,就高数据宽度的管理问题提出了6项基本策略.为建立这些策略,定义了算位、算道、算位类型和算道类型等新概念.这组管理策略借鉴了现行计算机操作系统管理内存的一些基本思想,使其可实现性有了基本保证.     

光学实验计算机自动命题系统

本光学实验自动命题系统可以减轻教师在实验理论考试前命题的工作量，出题随机性好，生成的试卷直接打印输出，系统提供比较友好的操作界面．题库结构通用性较好，可以方便地改型为其他实验题库．     

三值光计算机数据位资源的静态分配策略

以300位量级三值逻辑光学运算器实验系统为管理对象,提出三值光计算机数据位资源的一种静态分配策略,其核心思想是给单任务合理地分配数据位.该项工作是今后进行三值光计算机多用户、多任务条件下数据位资源管理策略研究的基础.讨论了算位宽度的静态指定、对数据位按算位宽度静态分组、为数据位设置多个算位属性以及数据位的分配过程等问题,通过实例说明了应用本策略进行数据位资源分配的过程.     

对称三值逻辑的实现

本文从对称三值逻辑最小项的性质出发,讨论了对称三值逻辑与二值逻辑的内在联系,从而使对称三值逻辑函数可用PLA技术实现。文中给出了三值优先编码器和三一十编码译码电路作为示例。文中还给出了对称三值CMOS存贮器ROM和RAM的逻辑系统图。     

自动交换光网络

随着通信业务的发展和网络融合趋势的进一步显现,现有传送网络已越来越难以满足用户的需求和网络运营的需要,自动交换光网络是光传送网技术的一次革新,具有一定的智能特性,较好地适应了网络发展的需要,代表了现有光网络向下一代网络演进的方向。ASON技术是光传送网的重大突破,文章简单阐述了新一代光网络——ASON的核心技术,介绍了ASON的总体结构,分析了ASON的技术优势,并说明了构建一个智能光网络网络拓扑结构的步骤。     

三元混晶中光学极化子的内激发态

本文研究了三元混晶中光学极化子的内激发态.在弱耦合的情况下分别对几种不同的混晶材料A_xB_(1-z)C进行了计算,计算出极化子的藕合常数,基态以及第一激发态能量随组分x变化的一系列值;对极化子的内激发态的存在以及性质也进行了讨论.     

光谱测量中微机接口设计

利用微计算机接口技术和光电转换技术实现对待测光源的光谱及光参数的自动检测。待测光源通过积分球内表面均匀漫反射到球射出,由单色仪接收,利用微机接口技术,由微机控制步进电机带动单色仪,在可见光范围内逐点扫描。