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计算机光学元件的发展及现状
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作者 杜诗研 李慎 江波 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期562-565,共4页
文章首先阐述了计算机光学元件的发展概况及其基本概念,然后逐一介绍了对其进行分析的3种主要方法,并对它们的应用范围、分类及其特点分别进行了比较。对计算机光学元件的研制和应用领域作了叙述,最后对其发展现状和前景作了简单介绍。
关键词 计算机光学 标量衍射理论 矢量衍射理论
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计算机控制光学表面成形中大规模驻留时间求解 被引量:5
2
作者 罗丽丽 何建国 +3 位作者 王亚军 张云飞 黄文 吉方 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期3207-3212,共6页
采用基于稀疏矩阵的大规模非负最小二乘法,对大口径、微浮雕结构光学元件加工中的驻留时间进行了分析与求解,并对该算法开展了正则化研究。仿真结果表明:与传统非负最小二乘法相比,基于稀疏矩阵的大规模非负最小二乘法精度高、效率快。... 采用基于稀疏矩阵的大规模非负最小二乘法,对大口径、微浮雕结构光学元件加工中的驻留时间进行了分析与求解,并对该算法开展了正则化研究。仿真结果表明:与传统非负最小二乘法相比,基于稀疏矩阵的大规模非负最小二乘法精度高、效率快。采用该算法仿真加工平均振幅为1.177 6倍波长的大口径、微浮雕结构光学元件,误差面形均方根收敛至0.067倍波长。 展开更多
关键词 计算机控制光学表面成形 驻留时间 大规模非负最小二乘法 正则化 面形精度
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计算机控制光学抛光驻留时间求解中两类优化算法的分析 被引量:2
3
作者 张云飞 何建国 +3 位作者 王亚军 罗丽丽 吉方 黄文 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期3239-3244,共6页
建立了基于矩阵计算的驻留时间计算模型,根据实际加工要求建立了最小二乘和最佳一致逼近最优化求解数学模型,总结了两类优化问题的求解方法。根据自研数学解法器,利用数值计算分析了这两类算法的计算特点。仿真结果显示,两种自研算法具... 建立了基于矩阵计算的驻留时间计算模型,根据实际加工要求建立了最小二乘和最佳一致逼近最优化求解数学模型,总结了两类优化问题的求解方法。根据自研数学解法器,利用数值计算分析了这两类算法的计算特点。仿真结果显示,两种自研算法具有较高的计算精度,最小二乘逼近算法计算效率有待提高,对外界扰动和计算模型等误差不敏感,最佳一致逼近算法计算效率较高,但对误差比较敏感。实际加工时,如果面形精度已经比较高时,建议多采用最小二乘逼近算法。 展开更多
关键词 计算机控制光学表面成形技术 驻留时间 优化算法 最小二乘法 最佳一致逼近
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光学抛光中模具磨损的计算机控制补偿 被引量:2
4
作者 吴鸿钟 冯之敬 +1 位作者 赵广木 张云 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2001年第1期71-73,共3页
模具的磨损消耗对计算机控制光学表面的抛光工艺影响甚大 ,但在实际加工中不利于将工艺中断来重新调整加工的零点以对模具的磨损进行补偿。因此本文提出了一个指数形式的模具磨损函数 ,并依此对 Preston方程进行了修正 ,达到了实时补偿... 模具的磨损消耗对计算机控制光学表面的抛光工艺影响甚大 ,但在实际加工中不利于将工艺中断来重新调整加工的零点以对模具的磨损进行补偿。因此本文提出了一个指数形式的模具磨损函数 ,并依此对 Preston方程进行了修正 ,达到了实时补偿模具磨损的目的。通过实验确定了该函数磨损时间常数值并将该方法用于计算机控制的抛光和误差修正。实验证明 。 展开更多
关键词 光学抛光 计算机控制光学表面成形 磨损 计算机控制补偿 模具
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三值光学计算机中SJ-MSD加法器的设计与实现 被引量:7
5
作者 江家宝 张晓峰 +5 位作者 沈云付 欧阳山 周时强 彭俊杰 刘跃军 金翊 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期275-285,共11页
本文介绍三值光学计算机的一种新型并行加法器—SJ-MSD加法器的设计与实现.介绍判断一组三值逻辑变换能够实现并行无连续进位二进制MSD数加法的充分条件(沈氏充分性定理).给出了构成SJ-MSD加法器的五个三值逻辑变换:S1、S2、J1、J2和J3... 本文介绍三值光学计算机的一种新型并行加法器—SJ-MSD加法器的设计与实现.介绍判断一组三值逻辑变换能够实现并行无连续进位二进制MSD数加法的充分条件(沈氏充分性定理).给出了构成SJ-MSD加法器的五个三值逻辑变换:S1、S2、J1、J2和J3(简称SJ变换),及其操作规则(简称SJ规则),并依据沈氏充分性定理推证了SJ变换和SJ规则构成MSD并行加法器的可靠性.尔后又详细阐述了SJ-MSD加法器在三值光学计算机原型系统SD16上的设计方案和实现方法,并阐述了流水计算和多数据共享SJ-MSD加法器的实现方法.文中最后详细介绍了对SJ-MSD加法器的测试实验.与先期的TW-MSD加法器相比,SJ-MSD加法器减少占用处理器位数约25%,有效提高了三值光学处理器的使用率. 展开更多
关键词 三值光学计算机 重构 像素 处理器位 共享流水加法器
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针对三值光学计算机的C语言扩展 被引量:6
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作者 高桓 金翊 宋凯 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期280-285,共6页
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... 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. 展开更多
关键词 三值光学计算机 C语言 用户运算请求编辑软件
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三值光学计算机数据位与运算部件像素的映射技术 被引量:11
7
作者 李双凤 金翊 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2010年第5期1077-1080,共4页
为有效利用运算部件像素资源,在介绍了降值设计理论、三值逻辑光学运算部件结构、三值逻辑光学运算器使用像素的情况等问题之后,提出并详尽讨论了三值光学计算机数据位与光学运算部件像素之间的一种映射方法。该方法包含了"以像素... 为有效利用运算部件像素资源,在介绍了降值设计理论、三值逻辑光学运算部件结构、三值逻辑光学运算器使用像素的情况等问题之后,提出并详尽讨论了三值光学计算机数据位与光学运算部件像素之间的一种映射方法。该方法包含了"以像素位为单位"进行映射、"像素组合互补性优先"、"定时映射"等策略。采用了"定时映射等待队列"、"构造像素组合互补运算器组"等关键技术。描述了相应程序的流程,并给出了相应的实验方法,验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 三值光学计算机 数据位 映射策略 光学运算部件 像素位
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三值光学计算机中运算请求调度 被引量:2
8
作者 王先超 姚云飞 +2 位作者 孙道德 王春生 王康喆 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第25期42-47,104,共7页
三值光学计算机具有很多数据位资源使得它能并行处理多个运算请求,因此运算请求的调度就成了三值光学计算机监控系统中不可避免的问题。定义了三值光学计算机中运算请求的四种不同状态,给出了其转换关系;讨论了动态表调度技术,提出了适... 三值光学计算机具有很多数据位资源使得它能并行处理多个运算请求,因此运算请求的调度就成了三值光学计算机监控系统中不可避免的问题。定义了三值光学计算机中运算请求的四种不同状态,给出了其转换关系;讨论了动态表调度技术,提出了适合三值光学计算机监控系统的运算请求调度策略,如立即调度策略、定时调度策略和基于优先级的先到先服务策略。在此基础上提出了定时调度算法,分析了其特点。在监控系统中实现了该调度算法,并进行了相关实验。实验结果表明该调度算法可行且正确。 展开更多
关键词 三值光学计算机 立即调度 定时调度 动态表调度 运算请求
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运算-数据文件——应用三值光学计算机的关键技术 被引量:3
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作者 金翊 张素兰 +3 位作者 李双 沈云付 欧阳山 彭俊杰 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期584-592,共9页
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... 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. 展开更多
关键词 三值光学计算机编程技术 运算-数据文件 编程环境 应用程序
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三值光学计算机解码器亮度阈值自动测定技术 被引量:10
10
作者 雷镭 金翊 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2012年第1期233-237,共5页
为了使三值光学计算机解码器对亮度各不相同的被解码图像都能做到准确解码,提出了根据灰度值对图像像素亮暗判定的阈值设定技术。其基本策略是找出各像素亮状态时的灰度最小值和暗状态时的灰度最大值,以亮状态灰度最小值下移10个灰度级... 为了使三值光学计算机解码器对亮度各不相同的被解码图像都能做到准确解码,提出了根据灰度值对图像像素亮暗判定的阈值设定技术。其基本策略是找出各像素亮状态时的灰度最小值和暗状态时的灰度最大值,以亮状态灰度最小值下移10个灰度级为亮状态的判定阈值,以暗状态灰度最大值上移10个灰度级为暗状态的判定阈值。实验结果表明,以这样的两个阈值为判定标准,三值光学计算机解码器对光学处理器输出结果的判定准确度达到100%。 展开更多
关键词 三值光学计算机 光学解码器 自动解码 阈值设定 光电转换
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基于三值光学计算机的旅行商问题的求解实现 被引量:4
11
作者 沈云付 樊孝领 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2011年第6期2184-2187,共4页
根据三值光计算机具有的巨并行性特点,对给定城市数的旅行商问题进行研究。首先将旅行商问题进行预处理,并转换为改进的符号数(modified signed-digit,MSD)表示形式;然后根据三值光学计算机的位数众多和MSD加法的无进位过程,建立了相应... 根据三值光计算机具有的巨并行性特点,对给定城市数的旅行商问题进行研究。首先将旅行商问题进行预处理,并转换为改进的符号数(modified signed-digit,MSD)表示形式;然后根据三值光学计算机的位数众多和MSD加法的无进位过程,建立了相应的计算方法,用自主开发的三值逻辑光处理器系统进行求解。结果表明,在数据量同样的情况下,与电子计算机相比,三值光学计算机需较少的计算步数就可以解决旅行商问题,显示出三值光学计算机潜在的优势。 展开更多
关键词 三值光学计算机 巨并行性 改进的符号数 旅行商问题
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走近光学计算机 被引量:17
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作者 金翊 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期401-411,共11页
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... 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. 展开更多
关键词 三值光学计算机 计算机应用 超级计算机 并行计算机
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一种改进的三值光学计算机MSD无进位加法器的原理与实现 被引量:2
13
作者 潘磊 沈云付 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2011年第12期293-296,共4页
三值光学处理器是三值光学计算机中最重要的器件,人们对此进行了许多研究。目前,基于MSD的三值光学计算机加法器主要是将加数和被加数改写为MSD数,进行T、W变换,再进行T′、W′变换,然后进行T变换,实现无进位加法运算。针对这一种计算... 三值光学处理器是三值光学计算机中最重要的器件,人们对此进行了许多研究。目前,基于MSD的三值光学计算机加法器主要是将加数和被加数改写为MSD数,进行T、W变换,再进行T′、W′变换,然后进行T变换,实现无进位加法运算。针对这一种计算方法进行改进,提出了以先进行T、W变换,再进行T′、W′变换,然后进行W′变换的方式进行无进位加法运算的方法。理论和实验证明了此方法的可行性与正确性。通过这种方式,从某种角度看可以减少光学加法器中基元的数量,降低实现的难度,为设计光学加法器提供了的新思路。 展开更多
关键词 三值光学处理器 三值光学计算机加法器 MSD
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基于复杂排队系统的三值光学计算机服务模型与性能分析 被引量:1
14
作者 徐群 王先超 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期140-145,共6页
三值光学计算机的运算请求处理过程缺乏合理、系统的性能评价标准与体系。基于M/M/1、M/M/n、M^X/M/1和M/M^B/1构成的复杂排队系统,构建三值光学计算机的四阶段服务模型,同时建立立即调度和结束时调度两种策略和算法。基于不同排队系统... 三值光学计算机的运算请求处理过程缺乏合理、系统的性能评价标准与体系。基于M/M/1、M/M/n、M^X/M/1和M/M^B/1构成的复杂排队系统,构建三值光学计算机的四阶段服务模型,同时建立立即调度和结束时调度两种策略和算法。基于不同排队系统讨论运算请求的接收时间、预处理时间、运算时间和发送时间的计算方法,进而得到最终响应时间。通过仿真实验对两种策略的模型进行验证,结果表明,结束时调度策略明显优于立即调度策略。 展开更多
关键词 三值光学计算机 复杂排队系统 立即调度 结束时调度 响应时间
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三值光学计算机自动解码器 被引量:1
15
作者 顾莹莹 金翊 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期138-143,共6页
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... 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. 展开更多
关键词 自动解码器 三值光学计算机 地址定位 降蓝处理 自检机制
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三值光学计算机解码器的信号判定系统设计 被引量:1
16
作者 左开中 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期297-301,共5页
针对三值光学计算机解码器需要将三态光信号转换为三值电信号问题,基于光波偏振态的斯托克斯矢量原理,提出了三态光信号判定原理,并给出四种判定方法。为了便于工程实现,将振幅式三态光信号判定方法简化为运算器镜像式三态光信号判定方... 针对三值光学计算机解码器需要将三态光信号转换为三值电信号问题,基于光波偏振态的斯托克斯矢量原理,提出了三态光信号判定原理,并给出四种判定方法。为了便于工程实现,将振幅式三态光信号判定方法简化为运算器镜像式三态光信号判定方法,以此为基础制作了百位以上三值光学计算机解码器。对百位三值光学计算机编码器的输出进行了解码实验,实验结果验证了运算器镜像式三态光信号判定系统理论上的正确性和工程上的可行性。 展开更多
关键词 三值光学计算机 解码器 三态光信号 光电转换器 镜像
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三值光学计算机自检与错误处理机制
17
作者 宋凯 严丽平 《计算机工程与设计》 北大核心 2016年第5期1395-1399,共5页
针对三值光学计算机进入实际应用阶段的需要,提出三值光学计算机控制系统的自检和错误处理机制,阐述坏位替换技术、自检策略、错误处理方法以及完整的自检与错误处理流程。该机制的建立大幅度降低三值光学计算机对设备制造精良度的要求... 针对三值光学计算机进入实际应用阶段的需要,提出三值光学计算机控制系统的自检和错误处理机制,阐述坏位替换技术、自检策略、错误处理方法以及完整的自检与错误处理流程。该机制的建立大幅度降低三值光学计算机对设备制造精良度的要求,降低制造成本并提高设备的可用性。测试结果表明,该机制可以满足三值光学计算机查错和纠错的要求,自动化地处理常见错误,达到了项目预期的研究目标。 展开更多
关键词 三值光学计算机 控制系统 坏位替换 自检 错误处理
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三值光学计算机MPI编程技术在超算集群中的使用 被引量:9
18
作者 张茜 金翊 +1 位作者 宋凯 高桓 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期180-189,共10页
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... 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. 展开更多
关键词 三值光学计算机 MPI程序 超级计算机
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三值光学计算机的40位乘法例程 被引量:7
19
作者 胡晓俊 金翊 欧阳山 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期645-657,共13页
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... 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. 展开更多
关键词 三值光学计算机 乘法例程 MSD加法器
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三值光学计算机解码器的通信系统 被引量:2
20
作者 杨加龙 金翊 +1 位作者 欧阳山 周时强 《上海大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期166-180,共15页
研究了在三值光学计算机(ternary optical computer,TOC)的解码结果发送和接收部件之间建立通信子系统的问题.建立了数据重发机制和通信系统重启机制,并利用这两个机制来分别提高对通信系统本身以及对周边器件的偶发瞬态故障的容忍能力... 研究了在三值光学计算机(ternary optical computer,TOC)的解码结果发送和接收部件之间建立通信子系统的问题.建立了数据重发机制和通信系统重启机制,并利用这两个机制来分别提高对通信系统本身以及对周边器件的偶发瞬态故障的容忍能力,还利用附加的标示信息实现了对数据线路发生永久性故障的判定能力.将这些技术结合内部集成电路(inter-integrated circuit,IIC)通信方式,实现了一个用于TOC解码器的实用通信系统,并对这个系统的整体性能进行了详细测试.讨论了对所完成系统的实验研究,包括实验内容的选取、实验软件的设计、测试用例的设置和实验过程等.大量的实验结果证明了该通信子系统的科学性和可靠性. 展开更多
关键词 三值光学计算机 解码器 通信 内部集成电路
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