摘要：为了提高三值光学计算机的存储与转换效率,该文提出1种把N位改进的有符号数(MSD)转换成N位标准二进制数的串并混合转换方法。基于此转换方法利用偏振片、液晶、分光器、反射镜、译码器和光电管等光电器件设计了硬件转换器逻辑结构。使用转换器SD11可以直接以标准二进制形式输出结果,从而使存储效率提高50%,同时实现MSD数据转换硬件化。

摘要：为推进三值光学计算机产业化应用,同时提高现有运算器的效率和稳定性,本文论述了三值逻辑光学运算器(Ternary Optical Logic Unit,TOLU)的相关理论、工作原理和实际结构.依据降值设计理论,设计了基元特征结构,优化后形成了简洁的TOLU的光路和电路结构,并以制作成功的TOLU为核心,建成三值光学计算机原型系统SD16.在此基础上,提出了运算器实现18种三值逻辑运算基元的重构方法及重构码生成的创新思想,分析了复合运算基元的重构码,建立了复合运算基元与行运算器的关联,解决了任意三值逻辑运算器重构码生成的关键技术难题.实验表明,SD16的三值逻辑光学运算器的构造理论和结构切实可行,运算结果准确,运行稳定可靠,同时验证了三值光学运算器位数众多、按位可分配、按位可重构的优势.

摘要：除法运算是基本四则运算之一,如何进行快速除法一直是电子计算机、嵌入式系统和其他新型计算系统广受关注的问题.充分发挥三值光学处理器位数众多、运算功能可重构、按位可分配等优势,设计出高效并行MSD (modified signed digit)数除法器对提高大数据除法的运算效率、促进三值光学计算机(ternary optical computer, TOC)在数值计算领域的应用意义重大.本文首次提出MSD数的符号判定算法,并基于SRT算法首次提出利用一个并行无进位SJ-MSD加法器和一个MSD数比较器实现单组MSD整数除法或多组MSD整数并行除法方案——并行MSD整数除法,该算法对于被除数等长的多组与单组MSD整数除法需要的机器周期是相同的.实验表明,并行MSD整数除法方案是可行的,它将有效地提高大数据处理效率并加速TOC进入数值计算等实际应用领域.