一種全符號(hào)msd快速加法器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種全符號(hào)MSD快速加法器。該加法器設(shè)有一個(gè)全符號(hào)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(gè)子變換器C、所述子變換器A、一個(gè)子變換器V和一個(gè)子變換器D；電信號(hào)ui、vi連接至所述全符號(hào)輸入變換器的控制端；所述四個(gè)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(duì)輸入操作數(shù)的符號(hào)情況進(jìn)行劃分（主要研究輸入符號(hào)包含0、1、-1的情況），擴(kuò)展了原先的限制輸入符號(hào)的一步式加法器的應(yīng)用范圍，使得其針對(duì)全符號(hào)輸入的情況仍能進(jìn)行快速M(fèi)SD計(jì)算。同時(shí)，該方案的實(shí)現(xiàn)使得一步式加法能夠更加完善運(yùn)作，提高了三值光學(xué)計(jì)算機(jī)全并行相加運(yùn)算的計(jì)算效率，擴(kuò)大三值光計(jì)算機(jī)在數(shù)值計(jì)算領(lǐng)域的應(yīng)用。
【專利說(shuō)明】-種全符號(hào)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(hào)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(guó)科學(xué)E輯；信息科學(xué)》第42卷第7期值光學(xué)計(jì)算機(jī)一 種限制輸入一步式MSD加法器"一文中公開(kāi)了一種限制輸入符號(hào)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(hào)包含0和1的數(shù)據(jù)，無(wú)法完全覆蓋=值光學(xué)計(jì)算機(jī)的0， 1，-1 S種符號(hào)。采用MSD數(shù)進(jìn)行加法運(yùn)算時(shí)，遵循中位變換原理：假設(shè)操作數(shù)a, b進(jìn)行加 法運(yùn)算，取其中任意連續(xù)的立化即aA_iai_2與b如_如_2。經(jīng)過(guò)運(yùn)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(xiàn)值光學(xué)計(jì)算機(jī)一種限制輸入一步式MSD加法器"中所描述的限制 輸入符號(hào)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(hào)的3位中位變換真值表

【權(quán)利要求】
1. 一種全符號(hào)MSD快速加法器，其特征在于：設(shè)有一個(gè)全符號(hào)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(gè)子變換器C(2)、所述子變換器A(3)、一 個(gè)子變換器V (4)和一個(gè)子變換器D (5);電信號(hào)接至所述全符號(hào)輸入變換器（1)的 控制端，所述電信號(hào)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(hào)MSD快速加法器，其特征在于：所述全符號(hào)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(jí)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(hào)，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(jí)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(hào)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(hào)輸入變換器（1)提供，即讓全符號(hào)輸入變換器（1)緊貼子變換 器A (3)的一個(gè)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(gè)水平偏振片H1A，從bg輸入的光通過(guò)一個(gè)反光鏡F1A、一個(gè)半反半透鏡BF1A的反射，到達(dá)與 從ag輸入并經(jīng)過(guò)所述半反半透鏡BF 14透射過(guò)來(lái)的光進(jìn)行疊合，然后被該光路終端的一個(gè) 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(hào)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(guò)一個(gè)半反半透鏡BF i。進(jìn)行上下分流，向上分流的光再 通過(guò)一個(gè)反射鏡Fi。改變傳播方向變成水平方向傳播達(dá)到一個(gè)垂直偏振片V i。，該偏振片V1C； 緊貼一個(gè)感光器Gi。，該感光器Gi。的輸出信號(hào)分別加載到一個(gè)液晶LC i。、一個(gè)液晶LC4。以及 一個(gè)液晶LC5。的控制端，a h經(jīng)過(guò)所述半反半透鏡透BF i。透射過(guò)來(lái)的光直接射到液晶LC 1C， 該液晶LQ。后依次設(shè)有一個(gè)水平偏振片H i。、一個(gè)液晶LC2。、一個(gè)垂直偏振片V2。、一個(gè)液晶 LC3C、一個(gè)垂直偏振片V3。、一個(gè)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(dá)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(gè) 感光器G2。，該感光器G2。的電信號(hào)通過(guò)電線加載到液晶LC2。的控制端，下端有一個(gè)感光器G 2C緊貼全符號(hào)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(guò)一個(gè)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(hào)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(guò)一個(gè)反射鏡F 1D反射再通過(guò)一個(gè)半反半透鏡BF 1D進(jìn)行一次反射，使得a ^ 的光經(jīng)過(guò)一個(gè)半反半透鏡8匕1)透射后與b h的光進(jìn)行合并，合并后的光再次通過(guò)一個(gè)半反 半透鏡8?21)進(jìn)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(gè)感光器G 1D，該感光器G1D輸出的電信號(hào)直接加載到液晶LC 2D的控制端； 下半部分的光再進(jìn)過(guò)一個(gè)反射鏡F2D改變光的傳播方向，抵達(dá)一個(gè)水平偏振片H1D，該偏振片 H1D右側(cè)緊貼一個(gè)感光器G 2D，該感光器G2D輸出的電信號(hào)直接加載到液晶LC 1D的控制端；a i 與匕的輸入光信號(hào)也通過(guò)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(gè)感光器G 3D、G4D的結(jié)果分別輸送到對(duì)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(hào)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(hào)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(hào)輸入變換器（1)提供，且液晶^^的左端緊貼全符號(hào)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(hào)】G06F7/50GK104503729SQ201410733847
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)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(qǐng)人:上海大學(xué)