可逆邏輯設(shè)計(jì)是可逆邏輯研究的重要內(nèi)容,在低功耗電路設(shè)計(jì)、量子線路設(shè)計(jì)等領(lǐng)域中起著重要的作用。由于可逆邏輯電路沒(méi)有信息位的損失,避免了因此帶來(lái)的能量損耗。近幾年來(lái),隨著可逆邏輯研究的深入,可逆邏輯設(shè)計(jì)成為研究的一個(gè)熱點(diǎn)。已有的方法主要優(yōu)化目標(biāo)是降低品質(zhì)代價(jià),這些品質(zhì)代價(jià)主要包括邏輯門(mén)數(shù)、量子代價(jià)、線數(shù)以及綜合方法所消耗的運(yùn)行時(shí)間等。時(shí)延作為評(píng)價(jià)可逆邏輯電路設(shè)計(jì)效果重要因素卻很少被考慮。在實(shí)際電路中,由于電路傳輸延遲的不同而產(chǎn)生的毛刺很有可能增加電路的功耗。降低電路的時(shí)延不僅有利于改善電路的性能,降低電路的功耗,而且也可為可逆網(wǎng)絡(luò)的綜合方法找到了新的途徑。但因可逆邏輯設(shè)計(jì)特殊的約束以及可逆線路處理中獨(dú)特的技術(shù)要求和限制,使得這一問(wèn)題的研究面臨一定的挑戰(zhàn)。 本文主要針對(duì)可逆線路的時(shí)延問(wèn)題展開(kāi)研究,主要貢獻(xiàn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1)構(gòu)建了可逆網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延模型�；谠撃Ｐ吞岢隽丝赡婢W(wǎng)絡(luò)時(shí)延的估算算法,利用該算法可計(jì)算出由幾種不同綜合優(yōu)化方法所得可逆網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延,通過(guò)benchmark例題從時(shí)延的層面對(duì)比分析了這幾種可逆邏輯綜合方法的性能。給出了量子代價(jià)和時(shí)延之間沒(méi)有直接關(guān)系的結(jié)論。 2)為降低可逆網(wǎng)...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題來(lái)源
    1.2 課題背景與意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究概況
    1.4 本文的結(jié)構(gòu)
第二章 可逆門(mén)與可逆網(wǎng)絡(luò)及其時(shí)延分析
    2.1 可逆邏輯
    2.2 可逆邏輯中的基本概念
    2.3 可逆門(mén)及其時(shí)延分析
        2.3.1 NOT門(mén)
        2.3.2 V控制門(mén)和V⁺控制門(mén)
        2.3.3 CNOT門(mén)(Feynman門(mén))
        2.3.4 Toffoli門(mén)
        2.3.5 Fredkin門(mén)
        2.3.6 Peres門(mén)
        2.3.7 PNC門(mén)
    2.4 可逆網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 可逆網(wǎng)絡(luò)時(shí)延的度量算法
    3.1 可逆邏輯綜合方法
    3.2 可逆網(wǎng)絡(luò)的時(shí)延估算算法
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于規(guī)則的可逆網(wǎng)絡(luò)時(shí)延優(yōu)化算法
    4.1 可逆網(wǎng)絡(luò)時(shí)延優(yōu)化規(guī)則
        4.1.1 PNC門(mén)的移動(dòng)規(guī)則
        4.1.2 PNC門(mén)的化簡(jiǎn)規(guī)則
        4.1.3 可逆網(wǎng)絡(luò)時(shí)延優(yōu)化規(guī)則
        4.1.4 Toffoli門(mén)移動(dòng)規(guī)則
    4.2 基于規(guī)則的可逆網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化算法
    4.3 實(shí)例驗(yàn)證及結(jié)果分析
        4.3.1 實(shí)例
        4.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 面向時(shí)延的可逆BCD碼十進(jìn)制計(jì)數(shù)器
    5.1 構(gòu)造基礎(chǔ)可逆邏輯單元
        5.1.1 可逆的D觸發(fā)器
        5.1.2 可逆JK觸發(fā)器
        5.1.3 New門(mén)(NG門(mén))
        5.1.4 F3門(mén)
        5.1.5 F5門(mén)
    5.2 可逆BCD碼同步十進(jìn)制加計(jì)數(shù)器
    5.3 可逆BCD碼異步十進(jìn)制加計(jì)數(shù)器
    5.4 時(shí)延及量子代價(jià)分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
英文縮寫(xiě)詞表
作者在攻讀碩士學(xué)位期間公開(kāi)發(fā)表的論文及參加的項(xiàng)目
    A：在國(guó)內(nèi)外刊物上發(fā)表的論文
    B：申請(qǐng)的發(fā)明專利
    C：參加的項(xiàng)目
致謝



本文編號(hào)：3944973