对称三进制光学加法器设计及实现研究

摘要

三值光计算机用光的三种基本状态(无光态和两个相互垂直的偏振态)来表示三值信息，采用成熟的液晶器件来完成光状态转换，从而完成信息处理。本文论述的对称三进制加法器就是三值光计算机的光学处理器之一。 对称三进制是以-1、0、1为基数的三进制。在这个计数进位制中，负数和正数有相同的表达形式，因此减法运算与加法运算的过程相同，两种运算可以在同一个处理器中完成而不需要补码运算。在与以0、l、2为基数的非对称三进制进行各方面比较后，三值光计算机采用了优点较多的对称三进制加法器，本文介绍此加法器研究的主要方面。 三值光计算机是一个鲜有人涉足的领域，研究小组取得的每项成果都源于小组所有参与者的共同努力，包含许多成员的贡献。作者在完成研究生论文期间，负责对称三进制加法器的设计与实现研究，完成的主要工作可以被归纳为： (1)对称三进制光学半加器理论结构设计； (2)对称三进制进位直达通道的理论设计； (3)半加器液晶阵列的像素分配设计工作； (4)对称三进制光学半加器的实现研究工作。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1研究背景

1.1.1电子计算机的发展史

1.1.2电子计算机发展存在的问题

1.1.3新型计算机

1.1.4光计算机发展现状

1.1.5三值光计算机

1.2研究内容及主要工作

1.2.1研究内容

1.2.2主要工作

1.2.3论文框架

1.3本章小结

第二章三值光计算机理论

2.1三进制及三进制计算机

2.2三值光计算机理论的提出

2.3三值光计算机的体系结构

2.4三值光计算机主要部件介绍

2.4.1编码器和解码器

2.4.2加法器

2.4.3逻辑运算器

2.4.4存储器

2.5本章小结

第三章对称三进制加法器原理

3.1对称三进制

3.1.1对称三进制的数学原理

3.1.2对称三进制的加法运算规律

3.2对称三进制光学半加器设计原理

3.2.1半加器的结构

3.2.2对称三进制半加器工作原理

3.3对称三进制进位直达通道原理设计

3.3.1进位直达通道原理简介

3.3.2加法器的结构

3.3.3进位直达通道输入输出值的逻辑关系

3.3.4对称三进制加法器进位直达通道工作原理

3.4对称与非对称三进制加法器设计比较

3.5本章小结

第四章百位量级对称三进制半加器实验

4.1实验目的

4.2实验器件和原理介绍

4.2.1液晶及显示原理介绍

4.2.2单片机

4.3液晶像素的分配方式

4.4实验过程

4.4.1半加器与单片机连接示意

4.4.2液晶工作程序

4.4.3半加器控制程序设计

4.4.4实验步骤

4.5本章小结

结束语

参考文献

作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文

鸣 谢

致 谢