可逆邏輯電路綜合技術研究.pdf

1、可逆邏輯電路因其超低功耗的特點以及在量子信息科學、量子計算機以及納米技術等領域巨大的發(fā)展前景，近年來得到了越來越多的關注和研究。本文對可逆邏輯電路的綜合方法相關內容進行了研究，主要工作內容如下：
　　(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綜合過程進行規(guī)制，通過建立動態(tài)置換空間，以漢明距離及函數(shù)復雜度作為約束，產生局部最優(yōu)置換，并通過改變輸入輸出傳輸線，構建了交叉?zhèn)鬏斚碌目赡孢壿嬰娐?。此外為了進一步優(yōu)化綜合結

2、果的性能,設計了變步長分段優(yōu)化方法，并利用了正負極控制Toffoli門簡化算法對電路進一步實施優(yōu)化。實驗結果表明，相比于同類算法，該方法其能以更少的可逆門生成可逆電路。
　　(2)基于PNC的可逆邏輯電路映射綜合方法研究。該方法結合多種綜合技術進行可逆邏輯電路實現(xiàn)。首先利用功能函數(shù)簡化方法獲得簡化的功能函數(shù)ESOP表達式，根據(jù)各功能輸出的函數(shù)表達式直接映射產生各輸出對應的子電路，再對各子電路中具有相同控制位的可逆門實施控制位復用，

3、并在此基礎上對電路進行可逆門線性分解，最后通過共享控制位提取方法進一步降低可逆電路中可逆門控制位數(shù)。實驗結果表明，新方法在量子代價優(yōu)化方面得到了進一步的改進。
　　(3)函數(shù)可逆化及可逆邏輯實現(xiàn)研究。首先提出了函數(shù)可逆化方法，通過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現(xiàn)，結果表明，非完備可逆函數(shù)的綜合過程能更快的收斂，綜合結果具有更好的性能指標。此外，以組合邏輯電路為基礎，給出