可逆邏輯電路綜合技術(shù)研究.pdf

1、可逆邏輯電路因其超低功耗的特點(diǎn)以及在量子信息科學(xué)、量子計(jì)算機(jī)以及納米技術(shù)等領(lǐng)域巨大的發(fā)展前景，近年來(lái)得到了越來(lái)越多的關(guān)注和研究。本文對(duì)可逆邏輯電路的綜合方法相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行了研究，主要工作內(nèi)容如下：
　　(1)基于哈斯圖的可逆邏輯電路綜合方法研究。該方法利用哈斯圖對(duì)綜合過(guò)程進(jìn)行規(guī)制，通過(guò)建立動(dòng)態(tài)置換空間，以漢明距離及函數(shù)復(fù)雜度作為約束，產(chǎn)生局部最優(yōu)置換，并通過(guò)改變輸入輸出傳輸線，構(gòu)建了交叉?zhèn)鬏斚碌目赡孢壿嬰娐?。此外為了進(jìn)一步優(yōu)化綜合結(jié)

2、果的性能,設(shè)計(jì)了變步長(zhǎng)分段優(yōu)化方法，并利用了正負(fù)極控制Toffoli門(mén)簡(jiǎn)化算法對(duì)電路進(jìn)一步實(shí)施優(yōu)化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相比于同類(lèi)算法，該方法其能以更少的可逆門(mén)生成可逆電路。
　　(2)基于PNC的可逆邏輯電路映射綜合方法研究。該方法結(jié)合多種綜合技術(shù)進(jìn)行可逆邏輯電路實(shí)現(xiàn)。首先利用功能函數(shù)簡(jiǎn)化方法獲得簡(jiǎn)化的功能函數(shù)ESOP表達(dá)式，根據(jù)各功能輸出的函數(shù)表達(dá)式直接映射產(chǎn)生各輸出對(duì)應(yīng)的子電路，再對(duì)各子電路中具有相同控制位的可逆門(mén)實(shí)施控制位復(fù)用，

3、并在此基礎(chǔ)上對(duì)電路進(jìn)行可逆門(mén)線性分解，最后通過(guò)共享控制位提取方法進(jìn)一步降低可逆電路中可逆門(mén)控制位數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，新方法在量子代價(jià)優(yōu)化方面得到了進(jìn)一步的改進(jìn)。
　　(3)函數(shù)可逆化及可逆邏輯實(shí)現(xiàn)研究。首先提出了函數(shù)可逆化方法，通過(guò)添加最少的輔助位將不可逆的功能函數(shù)嵌入到可逆函數(shù)中，并利用修正后的基于哈斯圖的綜合方法予以實(shí)現(xiàn)，結(jié)果表明，非完備可逆函數(shù)的綜合過(guò)程能更快的收斂，綜合結(jié)果具有更好的性能指標(biāo)。此外，以組合邏輯電路為基礎(chǔ)，給出