三值光学计算机解码器理论和实现

发布时间：2020-09-24 14:32

　　解码器是三值光学计算机的关键部件之一,它在三值光学计算机与电子计算机之间建立了一座桥梁,为三值光学计算机在军事、生物信息学、大型数据库信息检索和信息安全等领域的实际应用奠定了坚实基础。巨位数三值光学计算机解码器研究将推动三值光学计算机的发展,具有重要的理论意义与应用价值。三值光学计算机用线偏振态和光强混合编码表示三值数字信息,解码器的作用是自动判读三值光学运算器输出光信号的物理状态,并将其转换为电信号,解调出加载在三态光信号中的三值数字信息。本文以三值光学计算机理论、降值设计理论、偏振光学理论、光电转换技术和嵌入式技术为基础,对三值光学计算机解码器工作原理、设计方案和工程实现进行了深入和系统研究。在实现了三态光信号判定、光电转换、定标、运算图像二值化等关键技术的基础上,成功研制出一种百位数实用解码器样机。通过对百位三值光学逻辑运算结果的解码实验,验证了该解码器原理的正确性和设计的可行性;通过对实用解码器系统的压力测试与随机测试,验证了解码器样机工作的稳定可靠性。论文的主要创新工作有: 1.经过对比分析,采用了基于分振幅法的三态光信号判定方法,用于构造三值光学计算机解码器; 2.提出了三值光学计算机解码器结构模型和设计方案,并阐述了工作原理和实现技术; 3.研制了基于嵌入式微处理器和CMOS数字图像传感器的百位实用三值光学计算机解码器原型。论文还介绍了大量的实验工作,它们分别证明了所完成解码器的有效性和可靠性。该解码器的理论、技术和设计在构建中的千位三值光学计算机应用研究实验系统中发挥着重要作用。
【学位单位】：上海大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2011
【中图分类】：TP368.3
【部分图文】：

像素,选通脉冲,有源,行地址选通

行地址选通模拟开关，当行选通脉冲 RS 到信号输出到列总线上。而当行选通脉冲 RS此，实际上，晶体管 M3 控制着像素电信号，APS 像素的优点是：增加了有源放大器电压信号，因此，可加快列总线电容的充适合于制作大规模像素阵列；有源放大器素功耗较小。APS 像素的缺点是：由于集减少了感光面积，使填充因子减小。、ADC 和数字存储器组成，可直接将光信器中，如图 2-5 所示。

光谱,归一化,图像输出,时钟频率

简化了后续系统的图像处理。图像输出模式和随机图像开窗功能60 提供多种图像输出模式，包括 VGA、QVGA、QQVGA、当 OV7660 时钟频率为 24MHZ 时，VGA、CIF 和 QCIF 图QVGA 和 QQVGA 为 60fps；VGA 模式图像分辨率为 640×0。实际图像输出速度还取决于 OV7660 的时钟频率，通过率控制寄存器进行控制。同时，OV7660 还提供了开窗功能垂直窗口起始坐标，控制实际采集图像的大小和速度，使相匹配。响应范围大60 的光谱响应范围大，如图 2-8 和 2-9 所示，可满足三值光源的可见光波长要求。

光谱,响应范围,归一化,光谱

OV7660的单色光谱

【参考文献】