基于RT量子器件的數(shù)字電路設(shè)計.pdf

1、為了更大程度地提高集成電路的集成度,使它能夠繼續(xù)按照摩爾定律和等比例縮小規(guī)律發(fā)展下去,就必須在器件工藝方面取得更大的突破.對于跟器件尺寸密切相關(guān)的超大規(guī)模集成電路VLSI來說,傳統(tǒng)的工藝尺寸已經(jīng)逐漸不能滿足當(dāng)前集成電路的發(fā)展要求,硅片技術(shù)迅速發(fā)展的勢頭有可能在十年內(nèi)(甚至更短的時間內(nèi))放慢以至完全停頓下來.這是因為,隨著制作在芯片上的傳統(tǒng)晶體管及其它電子元件的尺寸越來越小,各種有害的副作用的影響就越來越突出.而量子器件在這方面有著非常明

2、顯的優(yōu)勢,它以其固有的超高速、超高頻、超高集成度、高效低功耗等特點,在未來VLSI方面有著及其重要的應(yīng)用前景,將成為21世紀(jì)信息技術(shù)的支柱.論文設(shè)計了基于RT量子器件的二值與非門與或非門,設(shè)計的門電路結(jié)構(gòu)簡單,并具有量子器件所具有的速度快、功耗低、集成度高等優(yōu)點.因此,由它們構(gòu)成的邏輯電路也具有相同的優(yōu)點,適合作為大規(guī)模集成電路中的單元電路.由于RT量子器件本身所特有的多值特性,因此基于RT器件的多值電路設(shè)計受到越來越多的重視,論文首先

3、基于開關(guān)序列方法對傳統(tǒng)的三值反相器進行了改進,以此為基礎(chǔ)將開關(guān)序列設(shè)計方法推廣到四值反相器的設(shè)計,并實現(xiàn)了基于RT量子器件的三值與非門、或非門設(shè)計.觸發(fā)器是時序電路核心,論文設(shè)計了基于RT量子器件的JK觸發(fā)器,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了帶直接預(yù)置端的邊沿型JK觸發(fā)器.所設(shè)計的JK觸發(fā)器功能強,且與傳統(tǒng)的觸發(fā)器相比,基于RT量子器件的邊沿型JK觸發(fā)器具有量子器件的功耗低、速度快、電路簡單等特點.該文設(shè)計的JK觸發(fā)器豐富了量子電路中觸發(fā)器的種類,使