基于RTD三变量通用逻辑门的函数综合算法

2017年第18卷第10期

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《信息与电子工程前沿（英文）》 >> 2017年第18卷第10期 doi: 10.1631/FITEE.1601730

基于RTD三变量通用逻辑门的函数综合算法

. Hangzhou Institute of Service Engineering, Hangzhou Normal University, Hangzhou 310036, China.. College of Information Science & Electronic Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China

发布日期： 2018-01-18

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摘要

共振隧穿器件（resonant tunneling device, RTD）比传统电子器件CMOS具有更优秀的性能，极有可能成为下一代集成电路的电子器件。通用逻辑门因其强大的逻辑功能，成为数字电路的重要单元电路，而目前基于RTD通用逻辑门实现n变量逻辑函数的综合算法还很缺乏。本文基于RTD通用逻辑门，提出实现任意n变量逻辑函数的综合算法。首先，提出真值矩阵的概念，并提出一种运用真值矩阵将任意n变量逻辑函数分解成3变量子集函数的非相交分解算法；在上述工作基础上，提出用基于RTD通用阈值逻辑门（universal threshold logic gates, UTLG）、基于RTD三变量异或门XOR3和基于RTD三变量通用逻辑门ULG3实现n变量逻辑函数的综合算法。当n变量逻辑函数为可直接非相交分解函数时，用所提出算法实现的电路十分简单；当n变量逻辑函数为不可直接非相交分解函数时，用所提算法实现的电路比用单一UTLG门或ULG3门实现n变量逻辑函数的电路简单。提出的综合算法规范、可程序化，可方便地用于设计基于RTD通用逻辑门的任意n变量逻辑函数电路。

关键词

共振隧穿器件（RTD） ; 非相交分解算法 ; 通用逻辑门 ; 真值矩阵 ; 函数综合算法