三变量通用阈值逻辑门的设计

讨论了逻辑函数的谱系数分类,给出了特征阈值逻辑函数的定义.在此基础上提出了三变量通用阈值逻辑门的设计方法,分别得到了单输出和带反相双输出的三变量通用阈值逻辑门,并给出了用三变量通用阈值逻辑门实现三变量阈值逻辑函数的实例.     

基于互补输出的三变量通用阈值逻辑门CRM展开函数查表设计

介绍了在或-同或系统中逻辑函数的CRM展开与分类,给出了基于逻辑函数CRM展开的三变量函数P分类表、接线顺序表.讨论了互补输出通用阈值逻辑门及其设计方法.提出了CRM展开的P分类代表函数的接线方案表.在此基础上,提出了基于互补输出的三变量通用阈值逻辑门的任意三变量CRM展开函数的查表设计方法.通过若干设计实例,证明了此方法的有效性.     

基于RTD的三变量特征阈值逻辑门及通用阈值逻辑门设计

单双稳态转换逻辑单元（MOBILE）能够充分发挥共振隧穿二极管（RTD）的负内阻和快速开关转换特性，且由MOBILE构成的电路能方便地实现阈值逻辑功能。利用谱技术将三变量阈值函数分为3类；结合阈值逻辑电路的特点，分别对三变量特征阈值函数和34个具有代表性的阈值函数进行分析和比较；设计了基于RTD的新型三变量特征阈值逻辑门及通用阈值逻辑门。通过HSPICE仿真和功耗测试，验证了所设计的电路不仅具有正确的逻辑功能，而且有效减小了电路面积、降低了功耗和成本。     

基于三变量通用阈值逻辑门的三变量逻辑函数查表综合

 介绍并讨论了逻辑函数的分类和通用阈值逻辑门,提出了使用三变量通用阈值逻辑门实现任意三变量逻辑函数的查表综合方法,并给出了若干设计实例.     

基于互补型SET的通用阈值逻辑门设计

与MOS管相比,单电子晶体管(SET)具有超低功耗、超高集成度等优点,被认为是可能取代MOS管的新一代量子器件的主要竞争者.在简要介绍SET特性及通用阈值逻辑门(UTLG)的基础上,沿用CMOS逻辑电路的设计思想,提出了功能强大的基于互补型SET的三变量UTLG实现方案.利用一个UTLG辅之少量门电路就可实现全部256个三变量逻辑函数.通过实例说明了利用查表设计进行UTLG综合的过程.对所设计的SET电路进行了Pspice仿真,结果表明,基于SET的UTLG以及用UTLG实现的全比较器均具有正确的逻辑功能.     

基于和图的电流型CMOS三变量通用逻辑门设计

电流型电路具有高速、低功耗、带宽、设计方便、直观、易于实现多值逻辑电路等优点。阈算术代数系统的提出为电流型电路的设计提供了更符合电流信号运算特点的系统方法，而和图是将逻辑函数转化为阈算术函数的图形表示方法。本文在谱技术的基础上，提出了一种新的和图与谱系数图的转换方法，设计了一种基于和图的电流型CMOS三变量通用逻辑门，即三变量特征阈值逻辑门，可实现任意的三变量阈值函数。     

基于三变量通用阈值逻辑门的量逻辑函数查表综合变

介绍并讨论了逻辑函数的分类和通用阈值逻辑门，提出了使用三变量通用阈值逻辑门实现任意三变量逻辑函数的查表综合方法．并给出了若干设计实例。     

基于CRM型三变量通用逻辑门的查表设计

讨论了逻辑函数的CRM展开与分类,给出了基于逻辑函数CRM展开的三变量函数P分类表、接线顺序以及P分类代表函数的接线方案.在此基础上提出了基于CRM型三变量通用逻辑门的查表设计方法,并给出了具体设计实例.     

基于RTD可编程逻辑门的数字电路3层网络综合算法

随着集成电路的不断发展,CMOS器件的工艺逐渐达到其物理设计极限,研究新器件和新设计方法成为集成电路继续发展的必经之路. 阈值逻辑门因具有强大的逻辑功能而备受关注,共振隧穿二极管（RTD）因其负阻特性在设计阈值逻辑门时更具优势. 由于阈值逻辑门与二进制神经元模型有相似之处,因此可用神经网络模型实现逻辑函数,从而为电路设计提供新的思路. 对基于RTD可编程逻辑门的3层网络算法中的隐层综合算法进行了改进,提出采用汉明距离最大优先覆盖的方法对真向量进行覆盖,从而提高了真向量的覆盖效率,减少了隐层函数个数,并采用真假向量标记的方法简化了隐层综合算法.提出的算法比原隐层综合算法简单,进一步简化了基于RTD可编程逻辑门实现n变量函数的电路.     

基于MOS-NDR负阻器件的D触发器设计

负阻器件由于在电流 电压特性曲线中表现出独特的负微分电阻特性,从而大大增加了单个器件所能实现的逻辑功能.如果将其用于数字逻辑电路设计,尤其是触发器的设计,可有效减少器件的数目.通过分析CMOS工艺负阻器件MOS-NDR及单双稳态转换逻辑单元MOBILE的工作特性,设计了一个时钟上升沿触发的D触发器.采用TSMC 0.18 μm工艺对所设计的电路进行HSPICE仿真,仿真结果表明所设计的电路具有正确的逻辑功能.与基于MOS-NDR负阻器件的同类触发器相比,新设计的D触发器具有更稳健的输出和较强的抗干扰能力     

比较逻辑的研究

本文引入几种比较运算,并讨论了它们的表示、有关性质及其在处理逻辑函数中的应用。此外,还提出了使用晶体管的比较逻辑门及通用比较逻辑门的设计。作者认为,由于比较运算揭示了电路中开关元件的作用实质,因此,充分利用晶体管功能的比较逻辑单元,可在数字集成电路的设计中得到应用。     

基于线计算的全加器设计

随着集成电路特征尺寸的不断缩小, 互连线在芯片内部占的比重越来越大, 但是互连线仅用于数据传输, 芯片计算能力仍然需要依靠晶体管开关实现. 如何在有限的硬件资源内进一步提高芯片的计算能力, 已经成为当前集成电路设计的核心问题. 本文通过研究金属互连线间电容耦合效应, 采用互连线串扰现象完成逻辑运算的思想, 提出一种基于线计算的全加器设计方案. 该方案首先建立线计算模型, 通过调整反相器阈值和不同干扰线与受扰线之间电容耦合强度匹配技术, 采用相同线计算电路结构实现不同功能的逻辑门电路; 然后, 在逻辑门的基础上实现基于线计算的全加器; 最后, 在TSMC 65nm CMOS工艺下仿真验证. 结果表明, 所设计的线计算电路具有正确逻辑功能, 与传统设计方法相比, 线计算逻辑门具有更低开销, 且线计算电路具有抗逆向工程能力.     

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%.