三值光计算机百位编码器设计与实现

论文摘要

作为电子计算机的接续者,三值光计算机具有并行性更高、运算速度更快、能直接处理三值逻辑等优点,它可以处理二值电子计算机难于处理的许多问题。三值光计算机的研究目标是发挥其先天所具有的时间/空间巨并行性优势,研制高位数并行的三值光计算机算术/逻辑运算器。当前,三值光计算机已经由理论逐步走向实践,在实践中取得了令人瞩目的成绩,并且受到了各个方面的重视。本论文的选题得到了“国家自然基金”和“西北工业大学英才培养计划”的资助,在此项目背景下,本文的研究目标是设计并实现三值光计算机“百位”数量级的编码器。本文讨论了基于三值光计算机多位编码器实验的一个三值光计算机百位编码器的设计、实现及其实验,主要工作包括: (1)三值光计算机编码和解码的原理,解决了如何利用光学器件实现三态光编码的问题。 (2)三值光计算机百位编码器的设计,解决了编码位的排列方式以及对应编码控制信息与编码位之间的关系。 (3)综合利用电子技术和计算机技术实现三值光计算机百位编码器。其中涉及液晶模块的改造与使用、控制电路和控制软件的实现等多方面问题。另外,该部分还提出了三值光计算机的一种应用模式——“前端机—计算服务器”模式。 (4)三值光计算机百位编码器实验,它包括测试数据选取,实验过程描述和实验结果分析。通过实验证明了三值光计算机百位编码器是实际可行的,三值光计算机具有巨位数并行计算的潜力。

论文目录

• 第一章 引言
• 1.1 光的作用
• 1.1.1 对光的利用
• 1.1.2 光信息的应用
• 1.2 光计算机的发展及其现状
• 1.2.1 光计算的发展
• 1.2.2 光计算机研究的现状
• 1.3 三值光计算机
• 1.3.1 三值逻辑
• 1.3.2 三值光计算机
• 1.4 光编码
• 1.5 论文的组织
• 第二章 三值光计算机及编码器原理
• 2.1 三值光计算机的信息表示
• 2.2 三值光计算机的基本结构
• 2.3 构造三值光计算机的主要光学器件
• 2.3.1 液晶的分子结构特点和分类
• 2.3.2 液晶的旋光现象
• 2.3.3 液晶驱动原理
• 2.4 三值光计算机编码/解码器原理
• 2.5 三值光计算机一位编码/解码器实现
• 第三章 三值光计算机百位编码器设计
• 3.1 三值光计算机百位编码器/解码器的设计思想
• 3.1.1 三值光计算机百位编码器/解码器的特点
• 3.1.2 三值光计算机百位编码器/解码器总体设计
• 3.2 三值光计算机百位编码屏设计
• 3.3 三值光计算机百位编码器电控部分设计
• 3.4 三值光计算机百位编码屏控制
• 3.5 解码器设计
• 第四章 三值光计算机百位编码器实现
• 4.1 液晶模块 YM12832A简介
• 4.1.1 液晶模块
• 4.1.2 YM12832A型液晶显示模块的特性
• 4.1.3 YM12832A型液晶显示模块控制电路的重要部件
• 4.1.4 YM12832A的接口特性
• 4.2 编码屏及其控制部分（硬件）组成
• 4.2.1 编码屏的研制
• 4.2.2 编码器控制电路实现
• 4.2.3 两个编码屏的配合
• 4.3 编码器软件实现
• 4.3.1 编码器软件总体结构
• 4.3.2 控制字符串和控制器缓存
• 4.3.3 前端机服务模块
• 4.3.4 通信模块
• 4.3.5 主控调度模块
• 4.3.6 编码屏驱动模块
• 4.3.7 液晶驱动模块
• 4.4 三值光计算机百位编码器工作过程
• 4.5 解码器的实现
• 第五章 三值光计算机百位编码器实验
• 5.1 光源
• 5.2 测试数据选择
• 5.2.1 测试数据选择原则
• 5.2.2 测试数据实际选取
• 5.3 实验光路
• 5.4 实验过程
• 5.4.1 实验目的
• 5.4.2 实验基本元器件选用和制备
• 5.4.3 实验器材的装配
• 5.4.4 实验步骤
• 5.5 实验结果及其分析
• 5.6 实验结论
• 第六章 总结与展望
• 发表文章
• 致谢
• 参考文献
• 附录