一種全符號msd快速加法器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種全符號MSD快速加法器。該加法器設(shè)有一個全符號輸入變換器經(jīng)光路00、光路10、光路01、光路11四條光路分別連接一個子變換器C、所述子變換器A、一個子變換器V和一個子變換器D；電信號ui、vi連接至所述全符號輸入變換器的控制端；所述四個子變換器（C、A、V和D）的輸出端輸出最終結(jié)果。本發(fā)明針對輸入操作數(shù)的符號情況進行劃分（主要研究輸入符號包含0、1、-1的情況），擴展了原先的限制輸入符號的一步式加法器的應(yīng)用范圍，使得其針對全符號輸入的情況仍能進行快速MSD計算。同時，該方案的實現(xiàn)使得一步式加法能夠更加完善運作，提高了三值光學計算機全并行相加運算的計算效率，擴大三值光計算機在數(shù)值計算領(lǐng)域的應(yīng)用。
【專利說明】-種全符號MSD快速加法器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[OOOU 本發(fā)明設(shè)及的是一種全符號MSD (冗余數(shù)字系統(tǒng)）快速加法器。

【背景技術(shù)】
[0002] 在2012年出版的《中國科學E輯；信息科學》第42卷第7期值光學計算機一 種限制輸入一步式MSD加法器"一文中公開了一種限制輸入符號的一步式MSD加法器技術(shù)， 但是該加法器僅可應(yīng)用于輸入符號包含0和1的數(shù)據(jù)，無法完全覆蓋=值光學計算機的0， 1，-1 S種符號。采用MSD數(shù)進行加法運算時，遵循中位變換原理：假設(shè)操作數(shù)a, b進行加 法運算，取其中任意連續(xù)的立化即aA_iai_2與b如_如_2。經(jīng)過運算后，最終結(jié)果中第i位 Ci的值將唯一確定，我們稱之為中位變換原理。
[0003] 現(xiàn)有的文獻值光學計算機一種限制輸入一步式MSD加法器"中所描述的限制 輸入符號的一步式加法器，其真值表如下表所示。
[0004] 表1 ;限制輸入符號的3位中位變換真值表

【權(quán)利要求】
1. 一種全符號MSD快速加法器，其特征在于：設(shè)有一個全符號輸入變換器（1)經(jīng)光路 00、光路10、光路01、光路11四條光路分別連接一個子變換器C(2)、所述子變換器A(3)、一 個子變換器V (4)和一個子變換器D (5);電信號接至所述全符號輸入變換器（1)的 控制端，所述電信號4、Vi是根據(jù)操作數(shù)高位的不同組合值產(chǎn)生的；所述子變換器C(2)、子 變換器A (3)、子變換器V (4)和子變換器D (5)的輸出端輸出最終結(jié)果。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全符號MSD快速加法器，其特征在于：所述全符號輸入變換 器（1)有四條光路，每條光路都是按照偏振片（'、111、112、￥7)、液晶仏(： 1一^；)、偏振片（￥2、 V4、H3、H4 )、液晶（LC5-LC8)、偏振片（V3、V5、V 6、V8)從左到右的順序依次緊貼構(gòu)成，普通光 源放在最左端的偏振片的左端，而最右端的偏振片的輸出作為下一級的輸入；Up Vi表示根 據(jù)操作數(shù)高位的不同組合值產(chǎn)生的電信號，Ui加載到左邊一列液晶（LCi+LC；)的控制端，Vi加載到右邊一列液晶（LC5+LC8)的控制端；從上到下的四條光路，分別命名為光路00、光路 10、光路01以及光路11 ;光路00從左到右的三塊偏振片分別為垂直偏振片Vi、垂直偏振片 V2、垂直偏振片V3;光路10從左到右的三塊偏振片分別為水平偏振片H i、垂直偏振片V4、垂 直偏振片V5;光路01從左到右的三塊偏振片分別為水平偏振片H 2、水平偏振片H3、垂直偏振 片V6;光路11從左到右的三塊偏振片分別為垂直偏振片V 7、水平偏振片H4、垂直偏振片V8; 從上到下的四條光路的最終輸出端將分別連接下一級的所述各子變換器（2、3、4、5)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全符號MSD快速加法器，其特征在于：所述子變換器A(3):子 變換器A(3)的光源由全符號輸入變換器（1)提供，即讓全符號輸入變換器（1)緊貼子變換 器A (3)的一個垂直偏振片V1A，該垂直偏振片V1A緊貼液晶LC 1A，該液晶右端1^再緊貼一 個水平偏振片H1A，從bg輸入的光通過一個反光鏡F1A、一個半反半透鏡BF1A的反射，到達與 從ag輸入并經(jīng)過所述半反半透鏡BF 14透射過來的光進行疊合，然后被該光路終端的一個 感光器G1A感知，感知后的結(jié)果輸送到所述液晶LC 14的控制端，所述水平偏振片H 1A的輸出 端輸出結(jié)果。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全符號MSD快速加法器，其特征在于：所述子變換器C (2):將 an作為主光源，將a ^的輸入光通過一個半反半透鏡BF i。進行上下分流，向上分流的光再 通過一個反射鏡Fi。改變傳播方向變成水平方向傳播達到一個垂直偏振片V i。，該偏振片V1C； 緊貼一個感光器Gi。，該感光器Gi。的輸出信號分別加載到一個液晶LC i。、一個液晶LC4。以及 一個液晶LC5。的控制端，a h經(jīng)過所述半反半透鏡透BF i。透射過來的光直接射到液晶LC 1C， 該液晶LQ。后依次設(shè)有一個水平偏振片H i。、一個液晶LC2。、一個垂直偏振片V2。、一個液晶 LC3C、一個垂直偏振片V3。、一個液晶LC4。，它們依次緊貼排列形成轉(zhuǎn)換器的主光路，bn的輸 入光直接抵達所述液晶LC5。，該液晶LC5。后緊貼水平偏振片H2。，該水平偏振片H 2。后為一個 感光器G2。，該感光器G2。的電信號通過電線加載到液晶LC2。的控制端，下端有一個感光器G 2C緊貼全符號輸入變換器（1)的光路00最右端的偏振片的右端，該感光器g2。感知的結(jié)果通 過一個取反器F1C取反之后的結(jié)果加載到液晶LC 3C的控制端；所述液晶LC 4C輸出端輸出最 終結(jié)果。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的全符號MSD快速加法器，其特征在于：所述子變換器D (5): bn輸入光先通過一個反射鏡F 1D反射再通過一個半反半透鏡BF 1D進行一次反射，使得a ^ 的光經(jīng)過一個半反半透鏡8匕1)透射后與b h的光進行合并，合并后的光再次通過一個半反 半透鏡8?21)進行分流，分為上下兩部分，上半部分的光直接射到垂直偏振片V 1D，該垂直偏振 片V1D右側(cè)緊貼一個感光器G 1D，該感光器G1D輸出的電信號直接加載到液晶LC 2D的控制端； 下半部分的光再進過一個反射鏡F2D改變光的傳播方向，抵達一個水平偏振片H1D，該偏振片 H1D右側(cè)緊貼一個感光器G 2D，該感光器G2D輸出的電信號直接加載到液晶LC 1D的控制端；a i 與匕的輸入光信號也通過由F 3D、F4D、BF3D、BF4D、垂直偏振片V 3D、水平偏振片H3D、感光器G3D、 感光器G4d組成與上述相同的結(jié)構(gòu)并將兩個感光器G 3D、G4D的結(jié)果分別輸送到對應(yīng)的液晶控 制端；垂直偏振片V3D后面的感光器G 3D輸出的電信號加載到液晶LC 3D，水平偏振片H3D后面 的感光器G4D輸出的電信號加載到液晶LC 4D和液晶LC 5D的控制端；液晶LC 1D、液晶LC2D、垂直 偏振片V2D、液晶LC3D、液晶LC4D、水平偏振片H2D、以及液晶LC 5D依次緊貼排列，構(gòu)成主光路， 該主光路最左端的光源由全符號輸入變換器（1)提供，且液晶^^的左端緊貼全符號輸入 變換器（1)的光路11最右端的偏振片的右側(cè)，所述液晶LC5D的輸出端輸出最終結(jié)果。
【文檔編號】G06F7/50GK104503729SQ201410733847
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月8日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月8日
【發(fā)明者】彭俊杰, 沈戎, 平先順 申請人:上海大學