第5期2023年5月电子学报ACTAELECTRONICASINICAVol.51No.5May2023SD16的三值逻辑光学运算器理论和结构金翊1，张红红1，2，陈迅雷1，王舒欣1，欧阳山1，沈云付1，江家宝1，3（1.上海大学计算机工程与科学学院，上海200444；2.河南牧业经济学院信息工程学院，河南郑州450044；3.巢湖学院信息工程学院，安徽巢湖238000）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（TernaryOpticalLogicUnit，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．关键词：三值光学计算机；三值逻辑运算器；基元特征结构；重构码；运算基元；降值设计理论基金项目：国家自然科学基金（No.61572305）；上海市科委自然基金（No.15ZR1415400）；安徽省教育厅自然科学基金（No.KJ2020A0681）中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：0372-2112(2023)05-1154-09电子学报URL:http://www.ejournal.org.cnDOI:10.12263/DZXB.20221096TheoryandStructureofTernaryOpticalLogicUnitofSD16JINYi1,ZHANGHong-hong1,2,CHENXun-lei1,WANGShu-xin1,OUYANGShan1,SHENYun-fu1,JIANGJia-bao1,3（1.SchoolofComputerEngineeringandScience，ShanghaiUniversity，Shanghai200444，China;2.SchoolofInformationEngineering，HenanUniversityofAnimalHusbandryandEconomy，Zhengzhou，Henan450044，China;3.SchoolofInformationEngineering，UniversityofChaohu，Chaohu，Anhui238000，China）Abstract:Inordertopromotetheindustrializationandapplicationofternaryopticalcomputer,andimprovetheeffi⁃ciencyandstabilityoftheexistingoperatorunit,thispaperproposesthetheory,principle,andstructurediagramofternaryopticallogicunit(TOLU).Accordingtodecrease-radixdesigntheory,theprimitivecharacteristicstruct...
