可逆逻辑电路的仿真与可视化方法研究与实现

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1、东华大学学位论文可逆逻辑电路的仿真与可视化方法研究与实现专业名称：控制科学与工程作者姓名：段雪利指导教师：赵曙光学校代码：10255学号：2131135可逆逻辑电路的仿真与可视化方法研究与实现ResearchandImplementationofSimulationandVisualizationMethodofReversibleLogicCircuits学科专业：控制科学与工程姓名：段雪利指导教师：赵曙光教授答辩日期：2016年1月15日东华大学学位论文原创性声明学风。所呈义的本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚

2、严雄学位论文，独立进行研究工作巧取得的，是本人在导师的指导下成果内容外，本论文不包含任何＾。餘文中已咖注明和引用的。论文为本他个人或集体己经发－农或撰写过的作品及成裝的內容全怠巧的法巧巧倒本声？并完人亲自撰写，我对所写的内容负责结聚由本人承抱。？学位论文作者签名？铅和Ｓ０日期；东华大学学位论文版权使巧授权书：１学位论文作者完全了解学校有关悚留的规定－戶Ｊ、侦用学应论文意学校保留并巧国家有关部口或机构送交论文的复印件和化子版’化许论文被查阅或借阔。本人授枚东华大学可站将本学化论文化全部或部分内

3、容编入有关数据库进行捡索，可１＾＾采）巧跋印、綱印或扫拙等每制手段保存和汇编本学位论文，□权巧。，在年解密后迅巧本版保密本学位论文偶于不保蓝扛＾斬吁救帅签名；亩缓篮名－学位论文作掉的隊＞＾４年日日日期；训《年則．＾Ｌｋ可逆逻辑电路的仿真与可视化方法研究与实现可逆逻辑电路的仿真与可视化方法研究与实现摘要随着集成电路规模的增大和集成度的提升，集成电路的能耗问题也日益突出，降低集成电路的能量消耗至关重要。降低集成电路能耗的关键是将不可逆操作变为可逆操作。由于量子逻辑门都是可逆的，由其按照设计连接而成的可逆逻辑

4、电路的所有操作都是可逆的，因而不会丢失输入信息，不存在热耗散，可从根本上解决芯片的信息能耗问题，可逆逻辑电路因而被视为降低集成电路功耗和延续相关技术、产业发展的必由之路。由于可逆逻辑电路“诞生”不久，国内外有关研究尚处于起步阶段，已有的设计方法普遍不能兼顾电路规模和优化程度，相关理论体系和技术平台尚未成熟甚至空白。可逆逻辑电路的仿真和可视化主要研究由逻辑表达式到逻辑电路图、仿真波形图、可逆真值表的转换，这些对于分析、理解可逆逻辑电路的结构、逻辑功能等无疑会很有帮助，因而对于可逆逻辑电路的综合、优化等方面的研究和应用都很有意义甚至十分必要。

5、本文主要研究可逆逻辑电路的仿真及其可视化，主要是针对（以逻辑表达式等形式）给定的逻辑电路，首先通过软件自动分析和变换得到并绘制其逻辑电路图，然后通过基于电路模型和逻辑运算的软件I可逆逻辑电路的仿真与可视化方法研究与实现仿真，求出其内部逻辑运算过程和外部输入输出对应关系，以逻辑电路图、波形图、真值表等方式予以表达，并对生成（或输入的）真值表的可逆性进行智能判断，将不可逆真值表进行可逆化改造。本文重点对有关方法和算法进行了研究和编程实现、实验验证。相信本文所做及其成果能对可逆逻辑综合等方面的研究提供一定的帮助。关键词：逻辑表达式；表达式识别；

6、仿真图示化；可逆化构造II可逆逻辑电路的仿真与可视化方法研究与实现ResearchandImplementationofEmulationandVisualizationMethodofReversibleLogicCircuitsABSTRACTAstheintegratedcircuitscaleisbecomingbiggeranddensityisbecominghigher,it’senergyconsumptionproblemisbecomingmoreandmoredifficult,toreduceintegratedc

7、ircuit’senergyconsumptioniscrucial.Thekeytoreduceenergyconsumptionisturnirreversibleoperationstoreversibleoperations.Asquantumlogicgatesareallreversible,theoperationsofreversiblelogiccircuitswhichisdesignedandconnectedbyquantumlogicgatesareallreversible,henceitdoesnotlose

8、inputinformation,doesnothaveheatdissipation,itsolvechip’sinformationenergyconsumptionfundamental