МАЖОРИТАРНІ НАНОСХЕМИ РЕГІСТРІВ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2222-0631.2024.02(7).05Ключові слова:
мажоритарна логіка, квантові коміркові автомати, нанотригер, системи автоматизованого проєктування, наносхеми регістрів, часові діаграми, функції переходівАнотація
В статті наведені результати запровадження новітніх технологій автоматизованого моделювання тригерних наносхем з мажоритарною логікою для проєктування надшвидкодіючих нанорегістрів. В створених послідовних пристроях використана технологія квантових коміркових автоматів. На відміну від мікроелектронних тригерів запропоновані в роботі нанотригери на базі універсальних мажоритарних елементів, як елементарних автоматів, поєднує виконання логічних функцій з функціями затримки. Таке поєднання дозволяє скоротити кількість квантових комірок до 25 проти 34 – 43 комірок у існуючих аналогів. Запропоновані унікальні чотириваріантні реалізації тригерних наносхем з роз- дільними входами, які стало можливо програмувати забороненими комбінаціями логічних одиниць для вхідних сигналів і які є недопусти- мими для мікроелектронних компонентів з пам’яттю. Це призводить до суттєвого прискорення комп’ютерного проєктування повного набору послідовних наносхем, особливо багатовходових нанорегістрів паралельної дії із записом та запам’ятовуванням коду бінарних чисел та нанорегістрів зі зсувом в бік старших чи молодших розрядів. Стаття присвячена впровадженню мажоритарної логіки функціонування моди- фікованих нанотригерів з роздільними входами, яка дає можливість реалізувати заборонені комбінації вхідних сигналів логічних одиниць. Це дозволяє суттєво прискорити комп’ютерне проєктування повного набору послідовних наносхем. Сучасна система автоматизованого про- єктування QCA Designer синтезує схеми нанорегістрів та адекватно моделює часові діаграми їх працездатності.
Посилання
Niemier M. T. Designing Digital Systems in Quantum Cellular Automata. Master’s Thesis. University of Notre Dame, Indiana, 2004.
Melnyk O. S., Kravets M. M., Kravets V. M. Four-bit nanoadder controlled by five-inputs majority elements. International scientific journal «Electronics and control systems». 2022, no. 4 (74), pp. 67–72.
Lent C. S., Tougaw P. D. A. Device Architecture for Computing with Quantium Dots. Proc. Of the IEEE. 1997, vol. 10, no. 3, pp. 73–83.
Melnyk O. S., Kozarevych V. O. Arithmetic-logic single-electron nanocircuits. International scientific journal «Electronics and control systems». 2023, no. 2 (76), pp. 68–72.
Melnyk O. S., Kozarevych V. O., Butok M. V. Micro- and nanocircuits with confiurable logic. International scientific journal Electronics and control systems. 2023, no. 3 (76), pp. 47–52. DOI: 10.18372/1990-5548.77.18003.
Walus K. QCA Designer : A Rapid Design and Simulation Tool to QCADII Int. Journal of Nanotech and Appl. 2005, no. 1, pp. 1–7.
Melnyk O. S., Kozarevych V. O., Pylypenko P. І. Komp"yuterne proektuvannya aryfmetychnykh nanoprystroyiv [Computer-aided design of arithmetic nanodevices]. Visnyk NTU «KhPI». Seriya : Matematychne modelyuvannya v tekhnitsi ta tekhnologiyakh. [Bulletin of the NTU "KhPI". Series: Mathematical modeling in engineering and technology]. Kharkiv, NTU «KhPI» Publ., 2014, no. 39 (1082), pp. 126–134. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/vcpimm_2014_39_14. (accessed 26 September 2024).
