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通過與非門方式計算遙控器電路數量

    QCA地磅遙控器電路中的通用門是多數門。基本邏輯門,和或,可以通過將一個輸入分別應用于0或1來使用該門來實現,這已經被一些已發表的論文[25]-[27]所關注。QCA中出現了兩種形式的多數門,如圖3[28]、[29]所示。該閘門的一般公式如下所示:其中M表示三個數字輸入A、B和C的大部分。
 
    通常,帶反相器的多數門是QCA地磅控制器電路的基本組成部分。QCA中有三種逆變器配置,如圖4所示。圖中的結構。4(a)和(c)不像圖4(b)中的結構那樣堅固。為了進行計算并確保數據流向輸出端,使用了QCA時鐘。時鐘對于為QCA電路提供電源和控制數據流方向也很重要[16],[30]。時鐘控制著點與點之間的屏障。當時鐘較低時,細胞極化仍然不清楚。當時鐘高的時候,電池得到固定的極化。時鐘信號由四個時鐘相位組成,以確保絕熱單元切換,包括切換、保持、釋放和放松。QCA電路可分為4個時鐘區,每個時鐘區包含4個相位,如圖5所示[31]。在邏輯設計中,比較器是一個重要的組成部分。它可以區分兩個數字的三種狀態:相等、較大或較小[16]。圖6示出了單位比較器電路的框圖,其中–1表示邏輯0[32]。電子地磅遙控器電路接收兩個信號A和B。當A<B時,上多數門給出高(邏輯1)。如果A>B,則下多數門在輸出端給出高電平。只有當兩個信號都為高電平時,XNOR門才為高電平。表1解釋了圖6中使用的三個門對所有輸入狀態的響應。
 
    QCA比較器電路已經被許多研究人員較早地引入。在[14]中,QCA比較器電路設計為面積為0.06的多層結構µm2和73細胞,如圖7所示。在文獻[18]中,作者提出了一種單比特比較器,這種QCA比較器電路需要一個面積為0.04的多層結構來實現µm2和54 QCA細胞如圖8所示。在[33]中,提出了競爭面積和數字地磅遙控器細胞計數比較電路。如圖9所示,由于XNOR的輸出直接來自轉角反相器,因此該QCA比較器電路遭受低效輸出,這通常需要在輸出單元之前額外單元來穩定,并且如果在輸出單元之前放置任何額外單元,則整個電路將改變。本文提出了QCA-XNOR門的兩種結構(XNOR-1和XNOR-2),如圖10所示。此外,本文提出了一種新穎的三輸入異或門結構。從該柵極可以導出XNOR柵極的最佳形式,如圖11所示。所提出的結構來自QCA的固有功能,不遵循任何組合函數。這三種結構將用于設計單比特比較器。所提出的XNOR門均為單層門,具有很好的輸入間距,避免了串擾效應。輸出單元位于柵極的外部。第一和第二種地磅控制器結構(XNOR-1和XNOR-2)直接設計為XNOR門,而第三種結構(XNOR-3)是帶反相器的異或門。
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