一种容错可逆的通用移位寄存器设计

连铸, 2015, 32(5): 600-606. doi: 10.3969/j.issn.1007-5461.2015.05.014

一种容错可逆的通用移位寄存器设计

杨洁 ^1, , 汤其妹 ^2, , 陈付龙 ^3, , 齐学梅 ^4, , 叶和平 ^5,

1.安徽师范大学数学计算机科学学院,安徽芜湖,241003

2.安徽师范大学网络与信息安全工程技术研究中心,安徽芜湖,241003

3.安徽师范大学数学计算机科学学院,安徽芜湖,241003

4.安徽师范大学网络与信息安全工程技术研究中心,安徽芜湖,241003

5.安徽师范大学网络与信息安全工程技术研究中心,安徽芜湖,241003

基金项目: 国家自然科学基金项目(61370050)、安徽省自然科学基金项目(1308085QF118)、安徽省高校省级自然科学研究项目重点项目(KJ2014A084)、安徽师范大学创新基金项目(2013CXJJ01)资助

关键词：量子计算 , 可逆逻辑 , 容错 , PP_DFG门 , 移位寄存器 , 仿真

Design of fault tolerant universal shift register using reversible logic

Keywords： quantum computation , reversible logic , fault tolerant , parity preserving D flip_flop gate , universal shift register , simulation

为了使计算系统具有低功耗和容错能力,基于可逆逻辑设计了一种容错的通用移位寄存器.提出了一种新型的容错可逆逻辑门(Parity-preserving Dflip_flop gate,PP_DFG),利用它和存在的容错门,完成了寄存器和多路数据选择器的设计.综合上述模块,构建了容错可逆的通用移位寄存器电路,用Verilog硬件描述语言建模,仿真显示电路逻辑结构正确.同现有电路相比,根据量子代价、延迟和无用输出对其进行性能评估,结果表明该电路不仅具有容错功能,而且性能提高了16％～48％.设计的电路可作为一种重要的存储元件应用于未来的低功耗计算系统.

参考文献

[1]	Ren, J.;Semenov, V. K..Progress With Physically and Logically Reversible Superconducting Digital Circuits[J].IEEE Transactions on Applied Superconductivity: A Publication of the IEEE Superconductivity Committee,20113(3):780-786.
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[3]	Xiaojun Ma;Jing Huang;Cecilia Metra;Fabrizio Lombardi.Detecting Multiple Faults in One-Dimensional Arrays of Reversible QCA Gates[J].Journal of Electronic Testing: Theory and Applications: Theory and Applications,20091(1):39-54.
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[5]	董阳;吴敏;高山青;吕洪君.量子触发器的设计与优化[J].量子电子学报,2013(6):743-751.
[6]	Majid Mohammadi;Mohammad Eshghi.On figures of merit in reversible and quantum logic designs[J].Quantum information processing,20094(4):297-318.
[7]	齐学梅;陈付龙;罗永龙.高效容错可逆的汉明码编码和检测电路[J].量子电子学报,2013(5):586-593.

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