收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于DNA计算的单片机并行处理系统的设计和实现

杨锐  
【摘要】: DNA计算机以其高度并行性,运算速度快,存储容量大,能量消耗低等特点成为新一代计算机的候选之一。但是由于大量DNA分子的控制、辨别复杂,无法高效地从候选结构中检测和筛选结果等缺陷,使DNA计算机的实现非常困难。 另一方面,随着电子技术和集成电路技术的发展,超大规模集成电路的产生,单位面积上可集成的晶体管数量越来越多,使得在芯片上构建大规模的并行系统成为可能。 本文设计并实现了一个新的并行系统,用FPGA实现系统主体框架,引入四值逻辑实现地址转换器和数据发生器,借用DNA计算的步骤,采用大规模并行计算;控制器部分用单片机实现,像FPGA发送相关控制信号。该系统结合了DNA计算和集成电路二者的优点, 本文主要研究内容如下: 1.设计并实现一个全新系统的可行性,并利用单片机和FPGA设计实现该系统。该系统结合了DNA计算和电子并行计算二者的优点,可以根据具体问题定制不同的部件。针对SAT问题和均分问题,分别设计相应的系统,该系统集合了电子技术和DNA计算二者共同的优点,通过以空间换时间的方式,在多项式时间内解决了SAT问题和均分问题,并且可以复用,造价低廉,与传统计算方式和DNA计算方式比较都有优势。 2.由于Verilog HDL语言的特性,当生成多个部件时,需要反复编写差异不大的语句,工作量大且容易出错。对于该问题,通过C语言实现了大量相似语句的自动生成,减少了错误率,提高效率。 3.由于系统工作是需要输入大量二进制串指令,易出错。针对该问题,通过C语言实现一个汇编器,并制定助记符,该汇编器可以将助记符自动“翻译”成相应的二进制指令串。简化了编写系统工作指令的过程。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李扬;周亮;曹刚;任彦海;;装配序列规划的DNA计算及其仿真[J];哈尔滨理工大学学报;2011年03期
2 李振超;;纠错码理论在DNA计算编码中的应用进展[J];福建电脑;2011年05期
3 朱越;;基于DNA的连续优化算法[J];计算机工程与应用;2011年22期
4 宋勃升;殷志祥;甄诚;华程;;DNA自组装的可满足性问题模型[J];小型微型计算机系统;2011年09期
5 吴琼之;南方;张峰;;并行DSP系统软件调试器设计与实现[J];北京理工大学学报;2011年07期
6 付媛媛;张大方;向旭宇;;基于人工鱼群的DNA编码序列组合优化算法研究[J];湖南城市学院学报(自然科学版);2011年02期
7 朱清妍;李锡辉;;DNA计算原理在NP-完全问题中的应用[J];电脑知识与技术;2011年26期
8 杨占龙;陈航;王新宏;马艳;戚茜;杨虎;;基于DSP的鱼雷声自导实时仿真系统[J];电声技术;2011年05期
9 姜涛;张云伟;何芳;;基于流处理器的图像灰度变换并行处理研究[J];电子技术应用;2011年02期
10 王丽萍;潘伟;;一种无特征提取的自然场景图像分类新方法[J];厦门大学学报(自然科学版);2011年04期
11 ;[J];;年期
12 ;[J];;年期
13 ;[J];;年期
14 ;[J];;年期
15 ;[J];;年期
16 ;[J];;年期
17 ;[J];;年期
18 ;[J];;年期
19 ;[J];;年期
20 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李郝林;;DNA遗传信息模型在生产调度问题中的应用[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
2 刘洪宇;游自立;霍家佳;张文政;;DNA编码的计算机筛选策略研究[A];第十一届保密通信与信息安全现状研讨会论文集[C];2009年
3 何磊;许盛柯;李树青;方棣棠;;基于DSP并行处理系统的实时语音识别[A];第五届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];1998年
4 唐锦春;姚坚;;工程结构分析中的并行计算方法[A];第三届全国结构工程学术会议论文集(上)[C];1994年
5 张霆;蔡体菁;;基于PC/104总线的主从分布式多DSP并行处理系统[A];全国自动化新技术学术交流会会议论文集(一)[C];2005年
6 霍家佳;游自立;刘洪宇;;DNA编码技术探讨[A];第十一届保密通信与信息安全现状研讨会论文集[C];2009年
7 林晓梅;王盛慧;金星;张袅娜;;一种新型计算方法:DNA计算[A];2004中国控制与决策学术年会论文集[C];2004年
8 张雷;杨大地;刘冬兵;刘凌晨;;DNA遗传算法在M-TSP问题中的应用[A];'2006系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2006年
9 王宝利;李昌立;关定华;;汉语人机对话系统中基于浮点DSP芯片TMS320C40的高速并行处理系统[A];第三届全国人机语音通讯学术会议论文集[C];1994年
10 王荣博;陈栋;蔡龙;;基于VME和USB总线的多模块通用并行处理系统设计[A];2009全国虚拟仪器大会论文集(一)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王淑栋;四类DNA计算模型中一些理论与应用的研究[D];华中科技大学;2004年
2 董亚非;若干DNA计算粘贴模型的研究[D];华中科技大学;2004年
3 高昆;基于DSP并行处理系统的虚拟仪器设计方法的研究[D];浙江大学;2002年
4 赵健;几种DNA计算模型及其实现[D];上海交通大学;2007年
5 曲惠琴;DNA计算若干问题研究[D];复旦大学;2005年
6 陶吉利;基于DNA计算的遗传算法及应用研究[D];浙江大学;2007年
7 钱璐璐;DNA自组装在分子计算和纳米技术等方面应用的研究[D];上海交通大学;2007年
8 张征;分子下推自动机理论及应用研究[D];华中科技大学;2007年
9 张凤月;0-1规划和排课表问题的DNA计算模型研究[D];华中科技大学;2004年
10 肖灿文;基于k-ary n-cube网络的高效通信[D];国防科学技术大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李宏;人工神经网络的DNA计算模型的研究[D];北京工业大学;2003年
2 杨锐;基于DNA计算的单片机并行处理系统的设计和实现[D];北京邮电大学;2009年
3 杨喆;大规模浮动车数据处理的研究与实现[D];中国科学技术大学;2010年
4 蔡丽;基于双资源制约的DNA遗传算法研究[D];大连交通大学;2010年
5 刘宏坤;DNA计算在NP问题中的应用及程序模拟[D];吉林大学;2006年
6 台丙勇;弹体在线检测多路信号并行处理系统研究[D];长春理工大学;2011年
7 姚成;基于软件无线电的抗干扰FSK数传通信技术研究[D];上海交通大学;2007年
8 仲国强;分子元胞自动机的DNA自组装实现[D];北京工业大学;2007年
9 张明志;基于DSP和FPGA的并行处理系统硬件设计[D];北京工业大学;2011年
10 王永学;多媒体音频数字信号处理及实现[D];湖南大学;2001年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 宋剑峰;开发DNA的计算潜能[N];中国高新技术产业导报;2002年
2 陈细木;顶尖科学家眼中的未来IT(上)[N];电脑报;2002年
3 本报记者 李万刚;基础科研拒绝浮躁[N];大众科技报;2003年
4 周游;生物计算机:“试管”里的奇迹[N];计算机世界;2004年
5 本报记者 何进伟;国产“深红”一探[N];网络世界;2002年
6 叶平;DNA电脑的实现不是科学幻想[N];大众科技报;2005年
7 道平;IT史话 DNA计算机发展之路(上)[N];电脑报;2004年
8 中国科学院院士 郝柏林;对待基础研究要力戒目光短浅[N];光明日报;2002年
9 徐彬;DNA计算机离我们究竟有多远?[N];南方周末;2004年
10 胡德荣;我国首台计算机问世[N];中国医药报;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978