基于可逆逻辑电路的脉冲分配器设计

2可逆脉冲分配器的设计
在传统的不可逆时序电路中，使用的逻辑门是不可逆的。要设计 可逆逻辑电路，就要使用可逆逻辑门进行构造。本文将传统的不可逆时序电路中的逻辑门替换成可逆逻辑门，不改变原有电路的设计原理，从而将不 可逆逻辑电路转化为 可逆逻辑电路。

本文引用地址： //m.amcfsurvey.com/article/175771.htm

传统的可逆脉冲分配器主要是由计数器和相应的译码器组成，基于扭环计数器的脉冲分配器如图2所示。其中计数器又由触发器级联而成，所以要将其中的触发器和基本的与门转换成相应的可逆逻辑门，另外，由于可逆逻辑电路不能有扇入或者扇出，所以图2中的扇入扇出信号要用可逆逻辑门对信号进行复制。
首先要将传统的D触发器转化可逆D触发器。考虑到量子代价和量子门数的影响，设计了由图1中的FRG门、F2G门构成的可逆D触发器，具体结构如图3所示。

由图3(a)所示，当C输入为0时，输出Q保持不变，当C输入为1时，输出Q和D的信号相同。将图3(a)中的电路封装成图3(b)所示的模块。本文设计的可逆D触发器(图3)的性能指标和文献中设计的可逆D触发器比较如表1所示。

由表1可以看出本文设计的量子可逆D触发器比文献所用的量子门数减少了5个，量子代价减少了40，垃圾位减少了6个。在设计多位脉冲分配器时，量子门数、量子代价和垃圾位会有明显降低。
图2所示的计数器是扭环计数器，根据设计原则，将计数器中的触发器替换成可逆D触发器，从而设计出可逆扭环计数器。如图4所示。

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