基于聚亚苯基分子器件的二进制减法器

为了在分子电路水平实现减法运算,按照固态电子学组合逻辑原理,提出了一种基于聚亚苯基分子器件的二进制减法器(包括半减器和全减器)逻辑电路的设计。这种单分子电路是用聚亚苯基分子逻辑门的分子结构代替组合逻辑中非门、与门和XOR门,再用Tour分子线作为框架,同时考虑有机分子的形状和连接产生的几何和空间排列的约束条件,用Hartree-Fock(HF)从头算方法优化得到,其结构尺寸是传统固态电子电路的百万分之一。这种分子减法器电路的实现对分子电子学发展有重要的意义。

四位二进制减法器的设计与实现

集成芯片以其高集成化的特点,大量应用于当今的学习与生活中。而传统的电路远不能满足越来越复杂的电路设计要求。因此出现了EWB。EWB是一种简单实用的仿真软件,可以帮助完成设计电路的仿真。文中使用了LED、74LS48、七段译码器等实现了四位二进制减法器的设计,并通过EWB进行仿真与调试,实现两个四位二进制数的减法计算,并通过4个LED显示出来。

Reversible binary subtractor design using quantum dot-cellular automata

在纳米技术领域,量子元胞自动机(quantum dot-cellular automata,QCA)可作为传统互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)电路的替代方案,具有可观的发展前景。QCA设备密度高,运行速度快,且功耗极低。在QCA中,可逆逻辑有着广泛应用。研究者已开发多个基于QCA的可逆逻辑电路,但基于QCA的可逆二进制减法器研究却不多见。QCA低功耗和高电流密度的特点,使其可用于设计纳米尺度节能逻辑电路。然而,其对大量逻辑门的需求和不利的无用输出,可能限制基于QCA逻辑电路的功能。我们利用QCA设计并实现了一个DG门,实现了DG门的普遍特征。利用该DG门的QCA部分,可以获得新的可逆二进制减法器。相比现有可逆减法器,我们设计的减法器量子成本低,无用输出少。电路设计与模拟基于QCA Designer-2.0.3软件。