基于SMPSO算法的三值FPRM电路延时优化

n输入变量的三值FPRM电路存在3n个不同极性及其对应的函数展开式. 通过对三值列表转换技术以及三值FPRM逻辑表达式的研究, 并结合自适应变异粒子群算法提出一种三值FPRM电路延时优化解决方案. 首先根据三值FPRM逻辑表达式的特征建立延时估计模型; 然后结合三值列表转换技术和SMPSO算法, 对三值FPRM电路延时进行优化; 最后采用PLA格式的MCNC Benchmark电路进行算法测试. 结果表明: SMPSO算法相比于穷尽算法的优化效果更佳, 电路的延时和面积平均节省11.6%和18.6%.     

DELYN输出响应的解析表达式

讨论了Ｎ阶物流指数延迟函数ＤＥＬＡＹＮ在流入率ＩＮ（ｔ）为一般可积情况下，以延迟时间为ＤＥＬＮ的输出响应的一般表达式。然后通过讨论了ＩＮ（ｔ）为方波函数等的输出的响应阐述一般表达式的意义。     

单输出逻辑函数的最简“与或”表达式的产生算法

本文就单输出逻辑函数的化简提出了三个算法,从而提供了用计算机来产生单输出逻辑函数的最简“与或”表达式的一种方法。文后附了一个根据该算法编写的程序及其运行实例,运行结果表明本文提出的算法是可行的。     

变系数模型的B样条S估计

使用一个B样条S估计方法来研究变系数模型,得到了系数函数估计的简约表达式和一个基于S估计的广义交叉核实变量选择准则(GCV),设计了一个迭代算法用来寻找最优的S估计.通过Monte Carlo实验证明,该方法是稳健可靠的.     

基于模拟退火遗传算法的三值FPRM电路功耗优化

在三值FPRM(Fixed-Polarity Reed-Muller)逻辑函数中,n变量函数有3ⁿ个固定极性.针对不同极性下FPRM电路功耗不同的特点,研究了三值FPRM逻辑表达式,提出一种基于模拟退火遗传算法的三值FPRM电路功耗优化方法.首先,根据三值逻辑函数表达式和开关信号传递理论,建立三值FPRM电路功耗估计模型;再利用模拟退火遗传算法对三值FPRM电路进行功耗最佳极性搜索,得到了功耗最低的FPRM电路;最后对13个MCNC Benchmark电路进行仿真.结果表明:与0极性相比,搜索到的最佳极性功耗平均节省了73.98%.     

三值绝热门控串行数值比较器设计

通过对数值比较器、多值逻辑电路和绝热电路工作原理及结构的研究,提出一种新型的三值绝热门控高位先行串行数值比较器设计方案.该方案利用电路三要素理论,分别推导出构成三值绝热门控串行数值比较器的三值绝热文字电路和一位三值绝热数值比较器的元件级函数表达式及相应的电路结构.PSPCIE模拟结果表明,所设计的电路逻辑功能正确,具有绝热电路能量恢复的特点,将其与传统三值CMOS高位先行串行比较器相比,平均节省功耗约90%.     

基于内变量理论的岩土材料本构关系研究

通过对基于经典弹塑性力学本构理论的岩土材料本构关系的分析，讨论了经典弹塑性力学本构理论存在的问题及局限性．根据现代连续介质力学热力力学原理和内变量理论，给出岩土材料本构关系中屈服函数的物理意义、屈服函数和耗散函数之间的关系；给出一种新的确定岩土材料弹塑性本构关系的方法．根据这一新方法推导了增量型本构关系的弹塑性矩阵，给出了塑性应变增量的表达式，证明了弹塑性耦合下的广义正交法则．说明了基于内变量理论的岩土材料弹塑性本构关系需要进一步探讨的问题．     

包含无关项的MPRM展开式最小化算法

通过对包含无关项布尔逻辑函数SOP（Sum—of-Products）展开式和MPRM（MixedPolarityReed—Muller）展开式的研究,结合基于系数矩阵的FPRM（FixedPolarityReed—Muller）展开式极性转换算法,提出了一种包含无关项逻辑函数MPRM展开式最小化算法．首先将包含无关项逻辑函数SOP展开式转换为MPRM展开式,并用系数矩阵的形式表示;然后删除函数中的冗余变量,归纳出一种包含无关项MPRM展开式最小化算法,得到与项数较少的MPRM展开式;最后随机选取15个MCNC基准电路进行测试,结果表明该算法能有效地优化电路面积．     

运算放大器一种新的分析方法

从入射阻抗ＺＡ和反馈阻抗ＺＢ的概念出发，借助网络的Ｙ参数导出可供计算机编程的电压增益（ＡＶ）的一般表达式，并引入实例进行理论分析．结果表明：这种方法不仅适用于分析单环和多环反馈型运算放大器电路，同时对设计多种新功能的运算放大器电路是十分有效的     

对角因子循环矩阵Moore-Penrose逆及奇异值分解

给出了对角因子循环矩阵的Mooore—Penrose逆的表达式，并利用得到的表达式可以给出Moore—Penrose逆的快速算法．进一步研究了实对角因子循环矩阵的奇异值分解，并利用Hartley变换矩阵，给出了奇异值分解的具体表达式．     

CRM分解图的性质及其应用

针对或/符合代数系统中电路设计与化简的要求,提出了一种全新的图形表示方法--CRM分解图,给出了其特点和性质,并作了相应证明.此外,文中还讨论了对CRM分解图进行对称函数检测的方法,并以实例加以说明.本文的讨论揭示了CRM分解图的内在规律,有助于开拓CRM分解图的应用领域,可以用来指导超大规模集成电路的设计和化简,使电路实现较传统设计更简单、更有效.     

三值T门组合网络自动综合的理论和算法

利用具有补运算三值格代数系统和三值T代数系统的基本运算和主要性质,提出了基于三值逻辑函数简化不相交积之和形式的三值T门组合网络自动综合的一些理论问题和算法,并给出了应用实例.利用CMOS管电路实现了三值T门模块和应用实例中的三值T门组合网络.HSPICE仿真实验验证了所设计的三值T门组合网络逻辑功能正确,表明该算法是有效的.该方法易实现三值T门组合网络的自动综合.     

基于bj图检测自双反函数和自反函数的新方法

自双反函数和自反函数为特殊布尔函数．本文讨论了自双反函数和自反函数的定义和性质,给出了基于bj图获得变量全部取反的逻辑函数f（x1^-～xn^-）的bj图的方法．在此基础上提出了基于bj图检测自双反函数和自反函数的新方法．该图形方法具有直观、简单以及可并行处理等优点．     

基于量子细胞自动机的三变量通用阈值逻辑门电路实现

新型纳米器件量子细胞自动机(QCA)是新一代电子器件强有力的竞争者.与CMOS相比,其组成的电路具有低功耗、高集成度和高速等优点.而与神经元结构功能相似的通用阈值逻辑门具有较强的逻辑功能.在介绍QCA结构、工作原理、逻辑器件以及三变量通用阈值逻辑门的基础上,提出了双输出三变量通用阈值逻辑门的QCA电路实现方案.通过设计实例展示了基于双输出三变量QCA通用阈值逻辑门的查表设计方法.利用双输出三变量QCA通用阈值逻辑门可实现3变量全部256个逻辑函数.设计的QCA电路均用QCA Designer软件进行了仿真模拟.结果表明所设计的电路具有正确的逻辑功能.     

基于RTD可编程逻辑门的n变量函数实现算法

共振隧穿二极管（RTD）可编程逻辑门是一种由单双稳态转换逻辑单元（MOBILE）及正、负输入分支组成的阈值逻辑电路。基于二进制神经元模型中的三层网络结构,提出了基于RTD可编程逻辑门的n变量函数实现算法。按照汉明距离由大到小的顺序,搜索最优输入向量,用定理1或定理2方法产生隐层函数,通过变换次数,确定输入向量的真假及隐层函数的权重。由于定义了最优输入向量及变换次数,提高了算法的准确性;又由于采用了定理2方法,令设计的电路更简单。     

基于近似计算技术的FPRM逻辑功耗优化

提出了一种基于近似计算技术的FPRM逻辑功耗优化的算法, 该算法包括基于信号概率和跳变密度的固定极性Reed-Muller(Fixed Polarity Reed-Muller, FPRM)函数动态功耗模型, 基于遗传算法的以功耗优化为导向的RM逻辑极性搜索方法, 以及利用双锐积运算的RM逻辑错误率计算方法. 在错误率的约束下, 通过有选择性地删减部分乘积项, 实现功耗优化. 提出的算法用C语言实现, 并用MCNC Benchmark电路测试. 结果表明: 与原始FPRM电路功耗相比, 在平均错误率为3.21％时, 电路动态功耗平均减少了22.77％.     

具有缓冲功能的三值 GaAs电路的研究

本文探讨了具有缓冲功能的三值 GaAs电路的基本结构 ,特别是对三值 GaAs逻辑输出级电路 进行了讨论 ,提出了 2种三值 GaAs电路的逻辑级电路的结构 ,经过 PSPICE程序的模拟 ,选取了较理想 的一种电路结构 ,并由此建立了对应的开关模型. 根据该模型提出了适用于三值 GaAs在开关元件级的 电路设计方法 .     

CRM分解图的压缩及其化简

CRM分解图可以用来指导超大规模集成电路的设计和化简.本文在分析应用CRM分解图进行逻辑函数或符合式化简的基础上提出了逻辑函数的降维CRM分解图,给出了降维CRM分解图的定义和图形化简方法.实例表明,该图形方法有直观、简单等特点,它能给出逻辑函数的最简或-符合式,使电路实现比传统设计更简单、更有效.     

可限加分解阵与三值ECL电路设计计

在分析了射极耦合逻辑（ECL）电路限加-取小物理结构的特点后,引入矩阵形式来表示电路的输出函数;定义了适用于ECL电路设计的矩阵运算,并分析了矩阵的可限加分解性、函数的凸性等特性;然后通过矩阵变换,将多值逻辑函数分解为适合ECL电路实现的子函数,从而得到对应电路．举例说明了分解过程和具体ECL电路的设计过程．例证表明,该方法是可行的,并且直观、易操作．