三值光学计算机MSD迭代除法算法研究
发布时间：2021-07-05 08:16
三值光学计算机是众多新型计算机中被理论和实验成功验证过、最接近实际应用的代表,它具有数据位众多、数据位可分组独立使用和各位的计算功能可重构三大特征。然而三值光学计算机硬件可提供的计算能力仍然很有限,更多运算需要依靠数学计算例程来实现。在最常用的算术运算——加减乘除中,除法的计算延时相比于其它初等运算要长很多,如何加快除法计算过程是计算机科学领域长期关注的一个课题。传统电子计算机面临着许多技术瓶颈,而三值光学计算机依靠它的三大特征表现出不同于电子计算机的特色,能够满足人们目前追求的计算能力,成为加速除法算法的有力工具。本文首先建立了以MSD数字为基础的除法迭代算法的理论和实现方法,详细讨论了这种除法例程需要的数据位数、对处理器的重构策略、与三值光学计算机监控软件各部分的协作方式、迭代次数、商的小数点位置等,并对这一除法例程的完整运行过程作了详尽描述。随后又论述了对该例程进行的三个重要改进,形成了速度更快且占用更少硬件资源的新例程。文中给出的模拟实验证实了该例程的有效性,对比实验表明三值光学计算机具有比电子计算机更强大的除法运算能力。本文的主要创新点有:1、首次建立了三值光学计算机的MSD...
【文章来源】：上海大学上海市 211工程院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
三值光学计算机研究历程
上海大学博士学位论文进行模拟，因为这两步是三值光学计算机监控软件的内部通信过程，完全控软件自身实施，虽然在逻辑上它们也是本例程的操作步骤，但在实施上程完全不能干涉或涉及到二者。.2.2 函数核心段落和 C 程序可见部分MSD 迭代除法例程模拟程序的 C 程序可见部分和函数核心段落如下所示
.2 函数核心段落和 C 程序可见部分MSD 迭代除法例程模拟程序的 C 程序可见部分和函数核心段落如下所图 5.1 步骤（2）和步骤（3）的参数和数据输入界面
【参考文献】：
期刊论文
[1]三值光学计算机的MSD迭代除法算法和实现技术[J]. 徐群,金翊,沈云付,李卫民,韩越兴. 中国科学:信息科学. 2016(04)
[2]结构量计算机——三值光学计算机的应用特点[J]. 金翊,徐群,欧阳山,韩越兴,李卫民. 中国科学:信息科学. 2016(03)
[3]超快LED打破分子荧光速度纪录[J]. 中国光学. 2014(06)
[4]三值光学计算机的40位乘法例程[J]. 胡晓俊,金翊,欧阳山. 上海大学学报(自然科学版). 2014(05)
[5]三值光学计算机MPI编程技术在超算集群中的使用[J]. 张茜,金翊,宋凯,高桓. 上海大学学报(自然科学版). 2014(02)
[6]Improved Goldschmidt division method using mapping of divisors[J]. YAN Wen,QU XiuJie,CHEN He,YU JiYang,LONG Teng. Science China（Information Sciences）. 2013(09)
[7]针对三值光学计算机的C语言扩展[J]. 高桓,金翊,宋凯. 上海大学学报(自然科学版). 2013(03)
[8]三值光学处理器的数据位管理理论和技术[J]. 金翊,欧阳山,宋凯,沈云付,彭俊杰,刘学民. 中国科学(信息科学). 2013(03)
[9]高性能双精度浮点除法器研究[J]. 王晨旭,张凯峰,刘康,喻明艳. 微处理机. 2011(06)
[10]Principles,structures,and implementation of reconfigurable ternary optical processors[J]. JIN Yi,WANG HongJian,OUYANG Shan,ZHOU Yu,SHEN YunFu,PENG JunJie & LIU XueMinSchool of Computer Engineering and Science,Shanghai University,Shanghai 200072,China. Science China（Information Sciences）. 2011(11)
博士论文
[1]三值光学计算机任务管理软件的总体架构及其原型实现[D]. 宋凯.上海大学 2014
[2]三值光学处理器控制电路设计和实现[D]. 欧阳山.上海大学 2012
[3]三值光学计算机监控系统之任务管理及其理论研究[D]. 王先超.上海大学 2011
[4]千位三值光学处理器理论、结构和实现[D]. 谌章义.上海大学 2010
[5]高性能浮点除法及基本函数功能部件的研究[D]. 刘华平.中国科学院研究生院（计算技术研究所） 2003
[6]三值光计算机原理和结构[D]. 金翊.西北工业大学 2002
硕士论文
[1]高精度高性能浮点除法、开方单元的研究与设计[D]. 王广斌.华北电力大学 2014
[2]基于FPGA的除法器的设计和实现[D]. 安然.成都理工大学 2011
[3]高性能浮点除法单元的设计[D]. 刘康.哈尔滨工业大学 2009
[4]实现基本光学运算操作的光学相关器的研究[D]. 张建南.国防科学技术大学 2007
[5]双精度64位浮点除法运算单元的设计与实现[D]. 王文广.中南大学 2007
[6]高性能CPU中除法器的设计[D]. 刘冀.同济大学 2007
本文编号：3265714
【文章来源】：上海大学上海市 211工程院校
【文章页数】：125 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
三值光学计算机研究历程
上海大学博士学位论文进行模拟，因为这两步是三值光学计算机监控软件的内部通信过程，完全控软件自身实施，虽然在逻辑上它们也是本例程的操作步骤，但在实施上程完全不能干涉或涉及到二者。.2.2 函数核心段落和 C 程序可见部分MSD 迭代除法例程模拟程序的 C 程序可见部分和函数核心段落如下所示
.2 函数核心段落和 C 程序可见部分MSD 迭代除法例程模拟程序的 C 程序可见部分和函数核心段落如下所图 5.1 步骤（2）和步骤（3）的参数和数据输入界面
【参考文献】：
期刊论文
[1]三值光学计算机的MSD迭代除法算法和实现技术[J]. 徐群,金翊,沈云付,李卫民,韩越兴. 中国科学:信息科学. 2016(04)
[2]结构量计算机——三值光学计算机的应用特点[J]. 金翊,徐群,欧阳山,韩越兴,李卫民. 中国科学:信息科学. 2016(03)
[3]超快LED打破分子荧光速度纪录[J]. 中国光学. 2014(06)
[4]三值光学计算机的40位乘法例程[J]. 胡晓俊,金翊,欧阳山. 上海大学学报(自然科学版). 2014(05)
[5]三值光学计算机MPI编程技术在超算集群中的使用[J]. 张茜,金翊,宋凯,高桓. 上海大学学报(自然科学版). 2014(02)
[6]Improved Goldschmidt division method using mapping of divisors[J]. YAN Wen,QU XiuJie,CHEN He,YU JiYang,LONG Teng. Science China（Information Sciences）. 2013(09)
[7]针对三值光学计算机的C语言扩展[J]. 高桓,金翊,宋凯. 上海大学学报(自然科学版). 2013(03)
[8]三值光学处理器的数据位管理理论和技术[J]. 金翊,欧阳山,宋凯,沈云付,彭俊杰,刘学民. 中国科学(信息科学). 2013(03)
[9]高性能双精度浮点除法器研究[J]. 王晨旭,张凯峰,刘康,喻明艳. 微处理机. 2011(06)
[10]Principles,structures,and implementation of reconfigurable ternary optical processors[J]. JIN Yi,WANG HongJian,OUYANG Shan,ZHOU Yu,SHEN YunFu,PENG JunJie & LIU XueMinSchool of Computer Engineering and Science,Shanghai University,Shanghai 200072,China. Science China（Information Sciences）. 2011(11)
博士论文
[1]三值光学计算机任务管理软件的总体架构及其原型实现[D]. 宋凯.上海大学 2014
[2]三值光学处理器控制电路设计和实现[D]. 欧阳山.上海大学 2012
[3]三值光学计算机监控系统之任务管理及其理论研究[D]. 王先超.上海大学 2011
[4]千位三值光学处理器理论、结构和实现[D]. 谌章义.上海大学 2010
[5]高性能浮点除法及基本函数功能部件的研究[D]. 刘华平.中国科学院研究生院（计算技术研究所） 2003
[6]三值光计算机原理和结构[D]. 金翊.西北工业大学 2002
硕士论文
[1]高精度高性能浮点除法、开方单元的研究与设计[D]. 王广斌.华北电力大学 2014
[2]基于FPGA的除法器的设计和实现[D]. 安然.成都理工大学 2011
[3]高性能浮点除法单元的设计[D]. 刘康.哈尔滨工业大学 2009
[4]实现基本光学运算操作的光学相关器的研究[D]. 张建南.国防科学技术大学 2007
[5]双精度64位浮点除法运算单元的设计与实现[D]. 王文广.中南大学 2007
[6]高性能CPU中除法器的设计[D]. 刘冀.同济大学 2007
本文编号：3265714
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