طراحی کارآمد تقسیم کننده غیربازیابی برگشت پذیر با قابلیت حفظ توازن

یکی از چالش¬های اساسی در مدارات مجتمع پرتراکم، اتلاف توان مصرفی است که به واسطه وجود ترانزیستورها در مدارات ایجاد می¬شود و موجب می¬گردد دمای مدار افزایش یابد. طراحی مدارات دیجیتال به شیوه برگشت پذیر می¬تواند به عنوان یکی از رویکردهای کارآمد برای رفع این چالش به کار گرفته شود. علاوه بر این، طراحی مدارات برگشت پذیر با قابلیت حفظ توازن می¬تواند در تشخیص اشکالات در مدارات بسیار موثر باشد. تقسیم کننده¬ها به عنوان یکی از مدارات پرکاربرد در سیستم¬های محاسباتی دیجیتال مورد استفاده قرار می¬گیرند. مدارات تقسیم¬کننده متشکل از واحد¬های پایه¬ای جمع¬کننده، مالتی¬پلکسر و دو مدار ترتیبی ثبات و ثبات شیفت به چپ با قابلیت بار شدن موازی هستند. این مقاله یک طراحی جدید و کارآمد از تقسیم-کننده غیربازیابی برگشت¬پذیر با قابلیت حفظ توازن ارائه می¬کند. برای این منظور در ابتدا یک نگهدارنده حالت نوع D برگشت پذیر با قابلیت حفظ توازن پیشنهاد شده است. سپس یک ثبات n بیتی برگشت¬پذیر با قابلیت حفظ توازن با استفاده از نگهدارنده حالت برگشت¬پذیر پیشنهادی ارائه گردیده است. در ادامه یک شیفت ثبات n+۱ بیتی برگشت پذیر با ¬قابلیت حفظ توازن با استفاده از نگهدارنده پیشنهادی و سایر دروازه های برگشت پذیر پیشنهاد شده است. در نهایت تقسیم¬کننده برگشت¬پذیر n بیتی با قابلیت حفظ توازن بر اساس الگوریتم غیربازیابی توسعه یافته است. نتایج حاصل از مقایسه¬ها نشان می¬دهند مدار پیشنهادی از لحاظ معیارهای ارزیابی مدارات برگشت¬پذیر همچون هزینه کوانتومی، تعداد ورودی¬های ثابت و تعداد خروجی-های زائد در مقایسه با کارهای پیشین برتری دارند.

کلیدواژه ها:

تقسیم کننده ، الگوریتم با روش غیربازیابی ، محاسبات کوانتومی ، منطق برگشت پذیر ، مدار برگشت پذیر با قابلیت حفظ توازن