تحصيلات تکميلي

نام و نام خانوادگي : فاطمه نادرپور

دانشکده : فني و مهندسي

استاد راهنما : دکتر عباس وفايي

تاريخ دفاع : 7/7/87

رشته و گرايش : کامپيوتر- معماري كامپيوتر

استاد مشاور : -

طراحي مدارهاي جمع­کننده و ضرب­کننده 8 بيتي برگشت­پذير

چکيده

امروزه کاربرد منطق برگشت­پذير در تکنولوژي­هاي مختلف نظير مدارهاي کوانتومي، طراحي مدارهاي کم­ مصرف CMOS و . . . توجه مهندسان را به خود جلب کرده است؛ بطوريکه بعنوان مثال ساخت کامپيوترهاي کوانتومي بدون استفاده از مدارهاي برگشت­پذير امکان‌پذير نيست. در منطق برگشت­پذير سنتز مدارها متفاوت از منطق کلاسيک است. در طراحي برگشت­پذير سه معيار براي سنجش ميزان کارايي و پيچيدگي مدار وجود دارد که عبارتند از: هزينه کوانتومي، عمق و تعداد خروجي­هاي اضافه مدار. براي محاسبه مقدار اين معيارها پياده­سازي مدار را با استفاده از دريچه­هاي کوانتومي پايه در نظر مي­گيريم. دريچه­هاي NOT، CNOT، Controlled- V و Controlled- V+ از جمله در دريچه­هاي پايه منطق برگشت­پذيراند.

از طرف ديگر در واحد محاسباتي کامپيوترها، دو عمل جمع و ضرب بعنوان عمليات اصلي به شمار مي­آيند. براي ساخت کامپيوترهاي کوانتومي طراحي اين دو واحد به صورت برگشت­پذير ضروري است. از اينرو ما در اين پژوهش به بررسي و طراحي اين دو واحد پرداخته­ايم. در بخش جمع­کننده­ها چهار نوع جمع­کننده اصلي انتشار رقم­نقلي، پيش‌بيني رقم­نقلي، Carry Select و Carry Skip را به صورت برگشت­پذير براي عملوند­هاي 8 بيتي طراحي کرده­ايم و با مقايسه اين طرح­ها مناسب­ترين نوع جمع‌کننده را از نظر معيارهاي پيچيدگي مدار تعيين نموده­ايم. سپس در ادامه تحقيق، به طراحي مدارهاي ضرب­کننده موازي پرداخته­ايم. طرح­هاي قبلي ارائه شده براي اين نوع ضرب­کننده­ها را بطور کامل مورد بررسي قرار داده­ايم؛ سپس طراحي جديدي ارائه کرده­ايم که نسبت به کارهاي قبلي از نظر عمق در حدود 27% بهبود داشته است.

واژه هاي کليدي: منطق برگشت­پذير، هزينه کوانتومي، عمق مدار، جمع­کننده برگشت­پذير، ضرب­کننده برگشت‌پذير