计算机工程与科学

三值光学计算机SD11 解码器的实现及改进

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  • 上海大学计算机工程与科学学院, 上海200444

收稿日期: 2013-10-20

  网络出版日期: 2015-04-29

基金资助

国家自然科学基金资助项目(61073049); 国家自然科学青年基金资助项目(61103054); 上海市教委科研创新基金资助项目(13ZZ074, 13YZ005); 上海市自然科学基金资助项目(13ZR1416000); 上海高校青年教师培养计划资助项目(ZZSD13035)

Implementation and improvement of SD11 decoder

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  • School of Computer Engineering and Science, Shanghai University, Shanghai 200444, China

Received date: 2013-10-20

  Online published: 2015-04-29

摘要

介绍了一款用于三值光学计算机应用研究系统SD11 的三值光学解码器的设计及实现. 该解码器的硬件包含4 个摄像头、1 个嵌入式系统和1 个专门设计的摄像头和嵌入式系统的转接板. 通过该转接板, 实现了在软件操控下用1 个嵌入式系统分时控制4 个摄像头完成拍照的技术. 该解码器包含了已有的数据存储技术、阈值判断技术和三值数据生成技术. 对这些技术进行了必要的整合, 进而形成了实际可用的解码器核心软件. 该软件与获取光学处理器输出画面的过程无关, 因此可作为未来商业化三值光学计算机解码技术的重要基础. 通过实验研究了三值光学解码器的功能及其对环境变化的适应性, 并很好地解决了当信号线长度超过1.2 m 时图像质量下降的问题, 使该解码器达到了在SD11 中使用的要求, 为促进三值光学计算机进入应用领域提供了条件.

本文引用格式

王志恒, 金翊, 欧阳山 . 三值光学计算机SD11 解码器的实现及改进[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2015 , 21(2) : 245 -256 . DOI: 10.3969/j.issn.1007-2861.2013.07.053

Abstract

This paper describes the decoder of a ternary optical computer’s applied research systems, SD11. Hardware of the decoder includes four cameras, an embedded system, and an adapter plate connecting the cameras with the embedded system. With this adapter plate, works of the four cameras is time-shared controlled by a program in the embedded system. Some modules such as data storage, threshold decision and three alues data generation used in the decoder are contributed by the existing research. Having integrated these into the system, an available core program of the decoder is formed. Since the software is independent of the particular process of picture taking, the core part of the program may be used in the future commercial ternary optical computer. The contribution of this work is to study the ternary optical decoder’s functionality and adaptability to environmental change via a series of test. Through the experiments, the problem of image quality degradation is solved when the signal carrying wire is longer than 1.2 m. This makes the decoder meet the requirements for the SD11’s practical uses, and promotes the development of ternary optical computer.

参考文献

[1] 金翊, 何华灿, 吕养天. 三值光计算机的基本原理[J]. 中国科学E 辑: 技术科学, 2003, 33: 111-115.

[2] Jin Y, He H C, L¨u Y T. Ternary optical computer principle [J]. Sci China Ser F: Inf Sci, 2003, 46: 145-150.

[3] 金翊. 走近光学计算机[J]. 上海大学学报: 自然科学版, 2011, 17(4): 401-411.

[4] 刘书保, 彭俊杰, 金翊, 等. TOC 实验系统中运算器与解码器的同步技术[J]. 计算机工程与设计, 2010, 31: 3565-3568.

[5] 严军勇, 金翊, 孙浩. 三值光计算机多位编码器与解码器的可行性实验研究[J]. 计算机工程, 2004, 30: 175-177.

[6] 左开中, 金翊, 薛涛, 等. 三值光计算机解码模拟器的图像采集系统[J]. 半导体光电, 2008, 29: 949-952.

[7] 薛涛, 金翊, 左开中. 三值光学计算机解码器的数据采集控制系统[J]. 计算机工程与设计, 2009, 30: 3932-3933, 3945.

[8] 严军勇, 金翊, 左开中. 无进(借) 位运算器的降值设计理论及其在三值光计算机中的应用[J]. 中国科学F 辑: 信息科学, 2008, 38: 2112-2122.

[9] 孙浩, 金翊, 严军勇. 三值光计算机编码器与解码器原理的实验研究[J]. 计算机工程与应用, 2004, 40: 82-83, 136.

[10] 金翊, 顾莹莹, 左开中. 三值光学计算机解码器的理论、技术和实现[J]. 中国科学F 辑: 信息科学, 2013, 43: 275-286.

[11] 雷镭, 金翊. 三值光学计算机解码器亮度阈值自动测定技术[J]. 计算机工程与设计, 2012, 33: 233-237.
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