低功耗CMOS同或门的设计

讨论了现有异或门／同或（XOR／XNOR）门的设计,指出了基于不同逻辑类型设计的门电路的优缺点．考虑到基于CMOS设计的XNOR门相对于其他逻辑门在各方面的优点,重点分析了CMOSXNOR门结构对门电路性能的影响．提出了一个新颖的CMOS同或门电路．经PSPICE仿真模拟表明,新设计在没有增加管子数的前提下,改善了门电路的性能．将新设计应用到全加器的设计中,其功耗和功耗延迟积的改进分别达到了9．9％和11．6％．     

二值动态BiCMOS电路设计

动态电路在当前低功耗设计中受到越来越多的关注,而兼具CMOS电路及TTL电路优点的BiCMOS电路的应用日益广泛.本文以一种n型BiCMOS动态电路为基础,提出了一种新的二值动态BiCMOS电路的通用结构及设计方法,根据该结构及方法设计的动态电路不仅集成度高、功耗低、速度快、电流驱动能力强,而且结构简单,设计方便.计算机模拟结果证明,设计的电路具有正确的逻辑功能,且速度快,功耗低.     

低功耗互补传输门绝热逻辑和时序电路的设计

研究了采用二相非交叠功率时钟的绝热触发器及时序电路的设计，介绍了采用二相无交叠功率时钟的互补传输门绝热逻辑（CPAL）电路，并分析了其工作原理．该电路利用nMOS管自举原理对负载进行全绝热驱动，从而减小了电路整体功耗，且CPAL能耗几乎与工作频率无关．提出了性能良好的低功耗绝热D、T和JK触发器，并与其他几种绝热触发器进行功耗比较．给出了绝热时序电路的一般设计方法，并作为实例采用应用绝热D触发器设计了十进制计数器．SPICE程序模拟表明：设计的电路具有正确的逻辑功能及低功耗的优点．     

低功耗全加器的电路设计

在对现有全加器电路研究分析的基础上,提出了基于传输管逻辑的低功耗全加器.所建议的电路采用对称结构平衡电路延迟,削减了毛刺,降低了功耗.采用TSMC 0.24 μm CMOS工艺器件参数情况下,对所设计的低功耗全加器进行PSPICE模拟.模拟结果表明,在3.3 V和1.8 V电源电压下,与已发表的全加器相比,所建议的全加器电路功耗改进可分别高达58.3%和60.8%.     

基于传输电压开关理论的单栅极SET电路设计

在分析了单电子晶体管(SET)的I-V特性后,通过对SET背景电荷的设置,使之具有类似PMOS或NMOS的电学特性;同时将传输电压开关理论引入到SET的电路设计中,并用单栅极SET实现了该理论的基本运算电路.随后以异或门和一位比较器为例,利用这些基本运算电路,进行了基于SET的开关级电路设计.最后,利用Pspice软件验证了所设计的电路逻辑功能正确,设计方法可行;电路的输入输出高低电平一致,具有良好的电压兼容性,易于级联.仿真结果表明,与基于互补结构设计的SET电路相比,基于开关级设计的SET电路具有结构简单、功耗低、延迟小的特点.     

低功耗XOR门的快速分解技术

为了在相对短的时间内得到基于XOR门电路的最优结构，并达到功耗优化的目的，以XOR门输入信号的概率为依据进行低功耗分解，提出了一种新的基于XOR门的电路功耗优化技术．实验结果表明：提出的算法能在更短的时间内实现功耗优化，且比现有的方法最多可提高8．9％，同时也证明了提出的算法在功耗节省方面比其他同类算法更有效．     

一种高层次低功耗综合设计方案及实现

提出一种在时间约束条件下的高层次低功耗综合设计方案,该方案综合考虑多电压调度和资源绑定技术,实现优化电源电压和降低电路开关活动性的目的．并且方案在调度过程中考虑了调度对绑定的影响,这样的结果更利于绑定,能更大限度地降低功耗．所提出的算法已用C语言实现,算法的时间复杂度为O（n2）,其中胛为数据流图中节点的数目．并将算法应用于3个基准电路,功耗平均优化为36．6％．实验结果表明：此算法具有较好的功耗优化能力和较低的时间复杂度．     

基于高低电平预充电方案的功耗恒定型门电路设计

功耗分析攻击（power analysis attack,PAA），即通过分析数字电路中寄生电容和负载电容充放电引起的功耗变化得到与之相关的信息，因此，消除功耗与数据的相关性已成为防御功耗攻击的重要研究方向，功耗恒定电路便是比较有效的方案之一。基于动态差分逻辑的门电路，设计了可较好消除功耗与存储和计算信息关系的电路，从根本上消除了功耗分析所依赖的功耗-数据相关性的物理基础，提出了一种改进型低功耗、低成本的功耗恒定门电路，设计了高电平预充电和低电平预充电2种方案，并比较了2种方案在功耗恒定性和能耗上的差异。结果表明，与已有方案相比，设计的2种预充电方案均具有更小的功耗偏差，且低电平预充电方案的电路总能耗更低。     

基于门控技术的低功耗串行比较器

通过对低位先比串行数值比较器和高位先比串行数值比较器的设计及分析，证明了应用门控时钟技术设计的时序电路具有明显的低功耗特性，PSPICE模拟结果证明了基于门控技术设计的电路能有效地降低电路的功耗，并保持正确的逻辑功能。     

IC卡门锁手持抄锁器设计

介绍了IC卡门锁系统中手持抄锁器的组成、功能和设计原理．对硬件和软件进行了充分研究和设计，解决了低功耗问题，系统静态功耗10μA．