基于可逆移位寄存器的四位可逆串/并行加法器制造技术

本发明专利技术公布了基于可逆移位寄存器的四位可逆串/并行加法器，包括两个四位可逆并行存取移位寄存器、一个四位可逆加法器、一个五位可逆移位寄存器、一个可逆加法单元、一个可逆输出控制单元以及两个用于复制信号的F2G门和一个FG门。本发明专利技术设计了基于可逆逻辑门的可逆逻辑模块电路，采用模块化思想构建了一种结构简单的四位可逆串行/并行加法器，该电路能实现四位串行加法和四位并行加法功能，且消除了一般数字电路进行不可逆计算时信息位擦除所引起的能量损耗。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及极低功耗数字组合逻辑电路设计，特别涉及基于可逆移位寄存器的四位可逆串/并行加法器。
技术介绍
加法是数值计算和数据分析中最常用的运算之一。加法器是电子系统中常用的基本单元电路之一，广泛应用于数字信号处理和数字系统设计中。传统加法器的不可逆计算过程中会有信息位擦除，导致能量损失与电路功耗。低功耗与无损耗的数字电路研究是目前的学术前沿与研究热点，对于促进超大规模数字集成电子系统技术发展具有重要作用。Landauer指出，传统的数字电路中常用的与门、异或门等这些不可逆的门构造的电路在运行过程中，不可避免的会产生能量的损耗。每一位信息的丢失对应KT*Ln2焦耳的 热量产生，其中K是波尔兹曼常量，T是绝对温度。在一般室温下，虽然数字电路中一位运算所对应能量的散失很少，但是在计算过程中整个数字系统所消耗的总能量同信息位丢失的数目成正比。在超大规模集成数字电路与系统中，信息位丢失带来的能耗损失会导致芯片功耗急剧增加、芯片温度快速上升，则使得数字系统变得更不稳定和加速性能退化失效。Bennett证明了当数字电路是可逆(即可逆计算)时，理论上数字电路功耗等于零。量子逻辑门常作为一种可逆逻辑门，本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于可逆移位寄存器的四位可逆串/并行加法器，其特征在于：包括两个四位可逆并行存取移位寄存器、一个四位可逆加法器、一个五位可逆移位寄存器、一个可逆加法单元、一个可逆输出控制单元以及两个用于复制信号的F2G门和一个FG门。

【技术特征摘要】
1.基于可逆移位寄存器的四位可逆串/并行加法器，其特征在于包括两个四位可逆并行存取移位寄存器、一个四位可逆加法器、一个五位可逆移位寄存器、一个可逆加法单元、一个可逆输出控制单元以及两个用于复制信号的F2G门和一个FG门。2.根据权利要求I所述的基于可逆移位寄存器的四位可逆串/并行加法器，其特征在于所述的四位可逆并行存取移位寄存器电路包括四个用于输入移位的可逆主从D触发器，四个具有信号选择输出功能的FRG门，以及若干用于信号复制的FG门和F2G门。3.根据权利要求I所述的基于可逆移位寄存器的四位可逆串/并行加法器，其特征在于所述的四位可逆并行存取一位寄存器可实现并行输入并行输出及串行输入串行输出。4.根据权利要求I所述的基于可逆移位寄存器的四位可逆串/并行加法器，其特征在于所述的四位可逆加法器电路由四个可逆全加器级联而成。5.根据权利要求I所述的基于可逆移位寄存器的四位可逆串/并行加法器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：王友仁，沈先坤，周影辉，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：