DNA計算是一種模擬生物分子DNA的結(jié)構(gòu)并借助于分子生物技術(shù)進(jìn)行計算的新方法,它開創(chuàng)了以化學(xué)反應(yīng)作為計算工具的先例,具有廣闊的應(yīng)用前景。計算的高度并行性和巨大的存儲容量是分子計算機的兩種主要的優(yōu)點,另外還有運算速度快,能量消耗低,抗電磁干擾等優(yōu)點。但由于分子計算給出所有的解空間,如何使最優(yōu)解和其他解分離是一個技術(shù)性很強的問題,當(dāng)問題規(guī)模較大時“輸出瓶頸”成為DNA計算機的主要障礙,因此目前還沒有投入實際運行的分子計算機。電子計算已經(jīng)發(fā)展了幾十年,精確度高,編程性好。本文設(shè)計出了一種分子式計算的電子方式的并行處理機模型,使用的語言是Verilog HDL,并且已在FPGA平臺上綜合仿真成功。這個模型在一定程度上結(jié)合了分子計算和電子計算的優(yōu)點。該模型采用陣列處理機的主要結(jié)構(gòu)以及處理方式,主要包括了控制器、并行存儲處理器、并行I/O系統(tǒng)和存儲器等部件,主要是實現(xiàn)了獨特的控制器和并行存儲處理器以及輸出系統(tǒng)。控制器設(shè)計了一套獨特的指令集,包括算術(shù)邏輯運算指令和基本的控制指令。并行存儲處理器包括并行存儲處理陣列、地址變換模塊、數(shù)據(jù)并行輸入模塊和輸出模塊四個功能部件,其中并行存儲處理陣列是整個并行存... 

【文章來源】：北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 并行處理機
    1.2 并行處理技術(shù)
        1.2.1 并行處理技術(shù)概論
        1.2.2 并行處理技術(shù)分類
        1.2.3 并行處理技術(shù)的并行軟件
        1.2.4 并行處理技術(shù)的發(fā)展
    1.3 陣列處理機和多處理機
    1.4 分子計算
        1.4.1 分子計算的發(fā)展
        1.4.2 分子計算的原理
        1.4.3 分子計算的優(yōu)點
        1.4.4 分子計算的應(yīng)用
        1.4.5 分子計算存在的問題
        1.4.6 分子計算的發(fā)展展望
    1.5 本文的研究內(nèi)容
第二章 并行處理器的設(shè)計和實現(xiàn)
    2.1 FPGA
        2.1.1 FPGA簡介
        2.1.2 FPGA的應(yīng)用
        2.1.3 FPGA實現(xiàn)原理
        2.1.4 FPGA設(shè)計流程
    2.2 EDA工具綜述
        2.2.1 Xilinx ISE軟件的介紹
        2.2.2 Synplify/Synplify pro
        2.2.3 ModelSim
    2.3 Verilog HDL語言
    2.4 并行處理器的模型設(shè)計
        2.4.1 控制器的設(shè)計
        2.4.2 并行存儲處理器的設(shè)計
    2.5 并行處理機模型的實現(xiàn)
第三章 采用四值邏輯的二分法算法設(shè)計
    3.1 四值邏輯
        3.1.1 四值邏輯概念
        3.1.2 設(shè)計思想
    3.2 基于四值邏輯的二分法的設(shè)計和實現(xiàn)
        3.2.1 基于四值邏輯的二分法的設(shè)計
        3.2.2 四值邏輯的二分法的實例設(shè)計
    3.3 算法的實現(xiàn)
第四章 最優(yōu)值的并行查找算法的設(shè)計和實現(xiàn)
    4.1 并行查找算法設(shè)計思想
        4.1.1 并行計算
        4.1.2 最優(yōu)解分離算法設(shè)計
    4.2 并行查找算法的實現(xiàn)實例一
    4.3 并行查找算法的實現(xiàn)實例二
第五章 總結(jié)展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]對陣列處理機和多處理機的深入比較[J]. 林智華.  福建金融管理干部學(xué)院學(xué)報. 2004(01)
[2]常用EDA工具介紹[J]. 呂堅,王濤,蔣亞東.  今日電子. 2003(12)
[3]DNA計算機原理、進(jìn)展及難點（Ⅰ）:生物計算系統(tǒng)及其在圖論中的應(yīng)用[J]. 許進(jìn),張雷.  計算機學(xué)報. 2003(01)

碩士論文
[1]基于分子計算的并行處理機設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 劉瑞賢.北京郵電大學(xué) 2009



本文編號：3167706