一種級(jí)聯(lián)式三值低功耗多米諾可逆計(jì)數(shù)器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種級(jí)聯(lián)式三值低功耗多米諾可逆計(jì)數(shù)器，包括n位三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元及n-1位三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路，三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元包括三值絕熱多米諾D觸發(fā)器、三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)和三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路，其中n為大于等于2的整數(shù)；通過(guò)對(duì)可逆計(jì)數(shù)器和絕熱多米諾電路結(jié)構(gòu)及工作原理的研究，首先以開(kāi)關(guān)信號(hào)理論為指導(dǎo)設(shè)計(jì)具有置位復(fù)位功能的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器、然后分別設(shè)計(jì)三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)電路與三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器正反計(jì)數(shù)和級(jí)聯(lián)，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)多位三值低功耗多米諾可逆計(jì)數(shù)器；優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)HSPICE仿真結(jié)果表明本發(fā)明所設(shè)計(jì)的電路具有正確的邏輯功能和明顯的低功耗特性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種級(jí)聯(lián)式三值低功耗多米諾可逆計(jì)數(shù)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種計(jì)數(shù)器，尤其是涉及一種級(jí)聯(lián)式三值低功耗多米諾可逆計(jì)數(shù)器。

【背景技術(shù)】
[0002] 集成電路的飛速發(fā)展必定遇到面積、連線(xiàn)等瓶頸，多值邏輯為解決這些問(wèn)題開(kāi)辟 了一種有效途徑。與傳統(tǒng)二值電路相比，使用多值信號(hào)的電路能提高空間與時(shí)間利用率，并 且能成倍增加數(shù)據(jù)處理能力。計(jì)數(shù)器是構(gòu)成數(shù)字系統(tǒng)的重要部分，其中可逆計(jì)數(shù)器是一種 可用來(lái)脈沖計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)電路，可以實(shí)現(xiàn)加法和減法計(jì)數(shù)，常用作數(shù)字系統(tǒng)的分頻、定時(shí)和執(zhí) 行數(shù)字運(yùn)算以及其它特定的邏輯功能，除此之外還可以用于反復(fù)進(jìn)退運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合，被廣泛 應(yīng)用于電路設(shè)計(jì)中。對(duì)多值可逆計(jì)數(shù)器的研究可進(jìn)一步豐富多值數(shù)字系統(tǒng)，提高數(shù)字系統(tǒng) 信息處理密度和速度。
[0003] 多米諾電路相較于靜態(tài)CMOS電路的優(yōu)勢(shì)在于面積和速度。但普通多米諾電路采 用直流電源供電，能量總是以不可逆轉(zhuǎn)的形式消耗，而改變能量轉(zhuǎn)換方式的能量恢復(fù)型多 米諾電路能實(shí)現(xiàn)能量的重復(fù)利用，在預(yù)充電階段通過(guò)電荷對(duì)節(jié)點(diǎn)電容預(yù)充電，在求值階段 回收電荷至交流脈沖電源實(shí)現(xiàn)能量恢復(fù)，使電路表現(xiàn)為低功耗特性。
[0004] 鑒此，結(jié)合多值邏輯和絕熱多米諾電路，設(shè)計(jì)三值絕熱多米諾D觸發(fā)器、三值絕熱 多米諾正反循環(huán)門(mén)以及三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)級(jí)聯(lián)式三值低功耗多米諾可 逆計(jì)數(shù)器，具有重大意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種級(jí)聯(lián)式三值低功耗多米諾可逆計(jì)數(shù)器，該 可逆計(jì)數(shù)器采用三值絕熱多米諾D觸發(fā)器、三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)、三值絕熱多米諾 進(jìn)位借位電路、三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路和三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路實(shí)現(xiàn)可逆計(jì)數(shù) 功能，實(shí)現(xiàn)多值邏輯和絕熱多米諾電路的結(jié)合，具有明顯的低功耗特性。
[0006] 本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為：一種級(jí)聯(lián)式三值低功耗多米諾可 逆計(jì)數(shù)器，包括η位三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元及n-1位三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路，所 述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元包括三值絕熱多米諾D觸發(fā)器、三值絕熱多米諾正反循環(huán) 門(mén)和三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路，其中η為大于等于2的整數(shù)；
[0007] 所述的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器具有信號(hào)輸入端、復(fù)位端、置位端、反相置位端、 信號(hào)輸出端、第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端、第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端和第三時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述的三 值絕熱多米諾D觸發(fā)器的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入第一時(shí)鐘信號(hào)，所述的三值絕熱多米諾 D觸發(fā)器的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入第二時(shí)鐘信號(hào)，所述的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的第 三時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入第三時(shí)鐘信號(hào)，所述的第一時(shí)鐘信號(hào)和所述的第二時(shí)鐘信號(hào)的幅值 電平對(duì)應(yīng)邏輯2,所述的第一時(shí)鐘信號(hào)和所述的第二時(shí)鐘信號(hào)的相位相差180度，所述的第 三時(shí)鐘信號(hào)的幅值電平對(duì)應(yīng)邏輯1，所述的第三時(shí)鐘信號(hào)的相位與所述的第二時(shí)鐘信號(hào)的 相位相同；
[0008] 所述的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)具有信號(hào)輸入端、借位端、進(jìn)位端、第一輸出 端、第二輸出端、第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端、第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端和第三時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述 的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入所述的第一時(shí)鐘信號(hào)，所述的三 值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入所述的第二時(shí)鐘信號(hào)，所述的三值絕 熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的第三時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入所述的第三時(shí)鐘信號(hào)；
[0009] 所述的三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路包括第一信號(hào)輸入端、第二信號(hào)輸入端、第三 信號(hào)輸入端、選擇信號(hào)輸入端、信號(hào)輸出端、第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端和第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端， 所述的三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入所述的第一時(shí)鐘信號(hào)，所述 的三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入所述的第二時(shí)鐘信號(hào)；
[0010] 所述的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的借位端為所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單 元的借位端，所述的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的進(jìn)位端為所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器 單元的進(jìn)位端，所述的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的第一輸出端與所述的三值絕熱多米諾 T運(yùn)算電路的第一信號(hào)輸入端連接，所述的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的第二輸出端與所 述的三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路的第三信號(hào)輸入端連接，所述的三值絕熱多米諾T運(yùn)算電 路的信號(hào)輸出端與所述的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的信號(hào)輸入端連接，所述的三值絕熱多 米諾正反循環(huán)門(mén)的信號(hào)輸入端與所述的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的信號(hào)輸出端連接且兩 者的公共連接端為所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的信號(hào)輸出端，所述的三值絕熱多米 諾T運(yùn)算電路的選擇信號(hào)輸入端為所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的選擇信號(hào)輸入端， 所述的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的復(fù)位端為所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的復(fù)位端， 所述的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的置位端為所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的置位端， 所述的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的反相置位端為所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的反 相置位端；
[0011] 所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路包括信號(hào)輸入端、低位進(jìn)位信號(hào)輸入端、低 位借位信號(hào)輸入端、高位借位信號(hào)輸出端，高位進(jìn)位信號(hào)輸出端、第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端和第 二時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入所述 的第一時(shí)鐘信號(hào)，所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入所述的 第二時(shí)鐘信號(hào)；
[0012] 第1位所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的進(jìn)位端接入所述的第一時(shí)鐘信號(hào)，第 1位所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的借位端接入邏輯〇信號(hào)，第1位所述的三值絕熱 多米諾進(jìn)位借位電路的低位進(jìn)位信號(hào)輸入端接入所述的第二時(shí)鐘信號(hào)，第1位所述的三值 絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的低位借位信號(hào)輸入端接入邏輯0信號(hào)；η位所述的三值絕熱多 米諾計(jì)數(shù)器單元的選擇信號(hào)輸入端均連接，η位所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的復(fù)位 端均連接，η位所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的置位端均連接，η位所述的三值絕熱多 米諾計(jì)數(shù)器單元的反相置位端均連接；第k位所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的高位 進(jìn)位信號(hào)輸出端分別與第k+Ι位所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的低位進(jìn)位信號(hào)輸 入端和第k+Ι位所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的進(jìn)位端連接，第k位所述的三值絕熱 多米諾進(jìn)位借位電路的高位借位信號(hào)輸出端分別與第k+Ι位所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位 借位電路的低位借位信號(hào)輸入端和第k+Ι位所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的借位端 連接，第n-1位所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的高位借位信號(hào)輸出端和第η位所述 的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的借位端連接，第η-l位所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電 路的高位進(jìn)位信號(hào)輸出端和第η位所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的進(jìn)位端連接，其中 k= 1，2,……，n-2,第m位所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的信號(hào)輸入端與第m+1位 所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的信號(hào)輸出端連接，m= 1，2,……，n-l。
[0013] 所述的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器包括第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路、邏輯1 與邏輯2控制信號(hào)產(chǎn)生電路和觸發(fā)器響應(yīng)信號(hào)輸出電路；
[0014] 所述的第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路包括第一 PMOS管、第二PMOS管、第三 PMOS管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第一 NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS 管、第四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管、第 十NMOS管、第i^一 NMOS管、第十二NMOS管和第十三NMOS管；所述的第一 PMOS管的源極、 所述的第二NMOS管的漏極、所述的第二PMOS管的柵極、所述的第三NMOS管的柵極、所述 的第四PMOS管的源極、所述的第五NMOS管的漏極、所述的第五PMOS管的柵極、所述的第六 NMOS管的柵極、第九NMOS管的源極、第i^一 NMOS管的源極和第十三NMOS管的源極連接且 其公共連接端為所述的第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述的 第一 PMOS管的柵極、所述的第二NMOS管的柵極、所述的第二PMOS管的源極、所述的第三 NMOS管的漏極、所述的第四PMOS管的柵極、所述的第五NMOS管的柵極、所述的第五PMOS管 的源極、所述的第六NMOS管的漏極、第八NMOS管的柵極、第十NMOS管的柵極和第十二NMOS 管的柵極連接且其公共連接端為所述的第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第二時(shí)鐘信 號(hào)輸入端，所述的第一匪OS管的柵極和所述的第四NMOS管的柵極連接且其公共連接端為 所述的第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的信號(hào)輸入端，所述的第一 PMOS管的漏極、所述 的第一 NMOS管的源極和、所述的第三PMOS管的柵極和所述的第十NMOS管的源極連接，所 述的第一 NMOS管的漏極和所述的第二NMOS管的源極連接，所述的第二PMOS管的漏極和所 述的第三PMOS管的源極連接，所述的第三PMOS管的漏極、所述的第三NMOS管的源極和所 述的第七NMOS管的源極連接，所述的第四PMOS管的漏極、所述的第四NMOS管的源極、所述 的第六PMOS管的柵極和所述的第七NMOS管的柵極連接，所述的第四NMOS管的漏極和所述 的第五NMOS管的源極連接，所述的第五PMOS管的漏極和所述的第六PMOS管的源極連接， 所述的第六PMOS管的漏極、所述的第六NMOS管的源極和所述的第八NMOS管的源極連接， 所述的第八NMOS管的漏極和所述的第九NMOS管的柵極連接，所述的第十NMOS管的漏極和 所述的第十一 NMOS管的柵極連接，所述的第七NMOS管的漏極和所述的第十二NMOS管的 源極連接，所述的第十二NMOS管的漏極和所述的第十三NMOS管的柵極連接，所述的第九 NMOS管的漏極為所述的第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第三信號(hào)輸出端；所述的第 十一 NMOS管的漏極為所述的第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第一信號(hào)輸出端，所述 的第十三NMOS管的漏極為所述的第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第二信號(hào)輸出端；
[0015] 所述的邏輯1與邏輯2控制信號(hào)產(chǎn)生電路包括第七PMOS管、第八PMOS管、第十四 NMOS管、第十五NMOS管、第十六NMOS管、第十七NMOS管、第十八NMOS管、第十九NMOS管 和第二十NMOS管；所述的觸發(fā)器響應(yīng)信號(hào)輸出電路包括第九PMOS管、第十PMOS管和第 二i^一NMOS管；所述的第七PMOS管的源極、所述的第八PMOS管的源極、所述的第二十NMOS 管的漏極、所述的第二十一 NMOS管的柵極和所述的第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的 第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端連接且其連接端為所述的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的第一時(shí)鐘信號(hào) 輸入端，所述的第七PMOS管的柵極、所述的第八PMOS管的柵極、所述的第二十NMOS管的柵 極、所述的第十PMOS管的源極、所述的第二十一 NMOS管的漏極和所述的第一三值絕熱多米 諾文字運(yùn)算電路的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端連接且其連接端為所述的三值絕熱多米諾D觸發(fā) 器的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述的第九PMOS管的源極為所述的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的 第三時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述的第七PMOS管的漏極、所述的第十四NMOS管的源極和所述的第 九PMOS管的柵極連接，所述的第八PMOS管的漏極、所述的第十五NMOS管的源極、所述的第 十六NMOS管的源極和所述的第十PMOS管的柵極連接，所述的第十四NMOS管的漏極、所述 的第十五NMOS管的漏極和所述的第十七NMOS管的源極連接，所述的第十七NMOS管的漏極 和所述的第十八NMOS管的源極連接，所述的第十八NMOS管的漏極、所述的第二十NMOS管 的源極和所述的第十九NMOS管的漏極連接，所述的第十九NMOS管的源極和所述的第十六 NMOS管的漏極連接，所述的第十四NMOS管的柵極和所述的第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算 電路的第二信號(hào)輸出端連接，所述的第十五NMOS管的柵極和所述的第一三值絕熱多米諾 文字運(yùn)算電路的第三信號(hào)輸出端連接，所述的第十六NMOS管的柵極和所述的第十七NMOS 管的柵極連接且其連接端為所述的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的復(fù)位端，所述的第十八NMOS 管的柵極為所述的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的置位端，所述的第十九NMOS管的柵極為所述 的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的反相置位端，所述的第九PMOS管的漏極、所述的第十PMOS管 的漏極和所述的第二十一 NMOS管的源極連接且其連接端為所述的三值絕熱多米諾D觸發(fā) 器的信號(hào)輸出端。
[0016] 所述的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)包括第二三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路、第 三三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路、第四三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路、正循環(huán)門(mén)邏輯1和 邏輯2控制信號(hào)產(chǎn)生電路、反循環(huán)門(mén)邏輯1和邏輯2控制信號(hào)產(chǎn)生電路、第一輸出電路和第 二輸出電路，所述的第二三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的電路結(jié)構(gòu)、所述的第三三值絕熱 多米諾文字運(yùn)算電路的電路結(jié)構(gòu)和所述的第四三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的電路結(jié)構(gòu) 均與所述的第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的電路結(jié)構(gòu)相同；
[0017] 所述的正循環(huán)門(mén)邏輯1和邏輯2控制信號(hào)產(chǎn)生電路包括第十一 PMOS管、第十二 PMOS管、第十三PMOS管、第十四PMOS管、第二十二NMOS管、第二十三NMOS管、第二十四 NMOS管、第二十五NMOS管、第二十六NMOS管、第二十七NMOS管、第二十八NMOS管、第二十九 NMOS管、第三十NMOS管、第三^-一 NMOS管、第三十二NMOS管、第三十三NMOS管、第三十四 NMOS管和第三十五NMOS管；所述的第一輸出電路包括第十五PMOS管、第十六PMOS管和第 三十六NMOS管；所述的第二輸出電路包括第十七PMOS管、第十八PMOS管和第三十七NMOS 管；所述的第十一 PMOS管的源極、所述的第十二PMOS管的源極、所述的第二十四NMOS管 的漏極、所述的第十三PMOS管的源極、所述的第十四PMOS管的源極、所述的第三^ NMOS 管的漏極、所述的第三十六NMOS管的柵極、所述的第三十七NMOS管的柵極、所述的第二三 值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端、所述的第三三值絕熱多米諾文字運(yùn)算 電路的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端和所述的第四三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第一時(shí)鐘信號(hào) 輸入端連接且其連接端為所述的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述 的第十一 PMOS管的柵極、所述的第十二PMOS管的柵極、所述的第二十四NMOS管的柵極、 所述的第十三PMOS管的柵極、所述的第十四PMOS管的柵極、所述的第三十一 NMOS管的柵 極、所述的第十六PMOS管的源極、所述的第三十六NMOS管的漏極、所述的第十八PMOS管 的源極、所述的第三十七NMOS管的漏極、所述的第二三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第二 時(shí)鐘信號(hào)輸入端、所述的第三三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端和所述 的第四三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端連接且其連接端為所述的三 值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述的第十五PMOS管的源極和所述的 第十七PMOS管的源極連接且其連接端為所述的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的第三時(shí)鐘信 號(hào)輸入端；所述的第十一 PMOS管的漏極、所述的第二十二NMOS管的源極、所述的第二十六 NMOS管的源極和所述的第十五PMOS管的柵極連接，所述的第十二PMOS管的漏極、所述的 第二十七NMOS管的源極、所述的第二十八NMOS管的源極和所述的第十六PMOS管的柵極 連接，所述的第二十二NMOS管的漏極、所述的第二十三NMOS管的源極和所述的第二十七 NMOS管的漏極連接，所述的第二十六NMOS管的漏極、所述的第二十五NMOS管的源極和所 述的第二十八NMOS管的漏極連接，所述的第二十三NMOS管的漏極、所述的第二十五NMOS 管的漏極和所述的第二十四NMOS管的源極連接，所述的第十三PMOS管的漏極、所述的第 二十九NMOS管的源極、所述的第三十三NMOS管的源極和所述的第十七PMOS管的柵極連 接，所述的第十四PMOS管的漏極、所述的第三十四NMOS管的源極、所述的第三十五NMOS管 的源極和所述的第十八PMOS管的柵極連接，所述的第二十九NMOS管的漏極、所述的第三十 NMOS管的源極和所述的第三十四NMOS管的漏極連接，所述的第三十三NMOS管的漏極、所 述的第三十二NMOS管的源極和所述的第三十五NMOS管的漏極連接，所述的第三十NMOS管 的漏極、所述的第三十二NMOS管的漏極和所述的第三十一 NMOS管的源極連接，所述的第 十五PMOS管的漏極、所述的第十六PMOS管的漏極和所述的第三十六NMOS管的源極連接且 其連接端為所述的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的第一信號(hào)輸出端，所述的第十七PMOS管 的漏極、所述的第十八PMOS管的漏極和所述的第三十七NMOS管的源極連接且其連接端為 所述的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的第二信號(hào)輸出端；所述的第二十二NMOS管的柵極、所 述的第三十四NMOS管的柵極和所述的第二三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第一信號(hào)輸出 端連接，所述的第二十六NMOS管的柵極、所述的第二十七NMOS管的柵極、所述的第三十三 NMOS管的柵極和所述的第二三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第二信號(hào)輸出端連接，所述 的第二十八NMOS管的柵極、所述的第二十九NMOS管的柵極、所述的第三十五NMOS管的柵 極和所述的第二三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第三信號(hào)輸出端連接；所述的第二十五 NMOS管的柵極和所述的第三三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第一信號(hào)輸出端連接，所述的 第二十三NMOS管的柵極和所述的第三三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第三信號(hào)輸出端連 接；所述的第三十NMOS管的柵極和所述的第四三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第一信號(hào) 輸出端連接，所述的第三十二NMOS管的柵極和所述的第四三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路 的第三信號(hào)輸出端連接；所述的第二三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的信號(hào)輸入端為所述的 三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的信號(hào)輸入端，所述的第三三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的信 號(hào)輸入端為所述的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的進(jìn)位端，所述的第四三值絕熱多米諾文字 運(yùn)算電路的信號(hào)輸入端為所述的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的借位端。
[0018] 所述的三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路包括邏輯0選通電路、邏輯1選通電路和邏輯2 選通電路，所述的邏輯0選通電路包括第十九PMOS管、第二十PMOS管、第二i^一 PMOS管、 第三十八NMOS管、第三十九NMOS管、第四十NMOS管、第四^-一 NMOS管和第四十二NMOS 管，所述的邏輯2選通電路包括第二十二PMOS管、第二十三PMOS管、第四十三NMOS管、第 四十四NMOS管和第四十五NMOS管，所述的邏輯1選通電路包括第二十四PMOS管、第二十五 PMOS管、第四十六NMOS管、第四十七NMOS管、第四十八NMOS管和第四十九NMOS管；所述的 第十九PMOS管的源極、所述的第二十PMOS管的源極、所述的第三十九NMOS管的漏極、所述 的第四十一 NMOS管的漏極、所述的第四十二NMOS管的柵極、所述的第二十二PMOS管的源 極、第四十四NMOS管的漏極、第四十五NMOS管的柵極、所述的第二十四PMOS管的源極、所 述的第四十八NMOS管的漏極和所述的第四十九NMOS管的柵極連接且其連接端為所述的三 值絕熱多米諾T運(yùn)算電路的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述的第十九PMOS管的柵極、所述的第 二十PMOS管的柵極、所述的第三十九NMOS管的柵極、所述的第四十一 NMOS管的柵極、所述 的第二十二PMOS管的柵極、所述的第四十四NMOS管的柵極、所述的第二十四PMOS管的柵 極和所述的第四十八NMOS管的柵極連接且其連接端為所述的三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路 的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端；所述的第十九PMOS管的漏極、所述的第三十八NMOS管的源極和所 述的第四十NMOS管的柵極連接，所述的第三十八NMOS管的漏極和所述的第三十九NMOS管 的源極連接，所述的第二十PMOS管的漏極、所述的第四十NMOS管的源極、所述的第二十一 PMOS管的柵極和所述的第四十六NMOS管的柵極連接；所述的第四十NMOS管的漏極和所述 的第四i^一 NMOS管的源極連接，所述的第二i^一 PMOS管的源極和所述的第四十二NMOS管 的漏極連接且其連接端為所述的三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路的第一信號(hào)輸入端，所述的第 三十八NMOS管的柵極和所述的第四十三NMOS管的柵極連接且其連接端為所述的三值絕熱 多米諾T運(yùn)算電路選擇信號(hào)輸入端，所述的第二十二PMOS管的漏極、所述的第四十三NMOS 管的源極、所述的第二十三PMOS管的柵極和所述的第四十七NMOS管的柵極連接，所述的第 四十三NMOS管的漏極和所述的第四十四NMOS管的源極連接，所述的第二十三PMOS管的源 極和所述的第四十五NMOS管的漏極連接且其連接端為所述的三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路 的第三信號(hào)輸入端，所述的第二十四PMOS管的漏極、所述的第四十六NMOS管的源極和所述 的第二十五PMOS管的柵極連接，所述的第四十六NMOS管的漏極和所述的第四十七NMOS管 的源極連接，所述的第四十七NMOS管的漏極和所述的第四十八NMOS管的源極連接，所述的 第二十五PMOS管的源極和所述的第四十九NMOS管的漏極連接且其連接端為所述的三值絕 熱多米諾T運(yùn)算電路的第二信號(hào)輸入端，所述的第二十一 PMOS管的漏極、所述的第四十二 NMOS管的源極、所述的第二十三PMOS管的漏極、所述的第四十五NMOS管的源極、所述的第 二十五PMOS管的漏極和所述的第四十九NMOS管的源極連接且其連接端為所述的三值絕熱 多米諾T運(yùn)算電路的信號(hào)輸出端。
[0019] 所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路包括進(jìn)位電路和借位電路，所述的進(jìn)位電路 包括第二十六PMOS管、第二十七PMOS管、第五十NMOS管、第五i^一 NMOS管、第五十二NMOS 管和第五十七NMOS管，所述的借位電路包括第二十八PMOS管、第二十九PMOS管、第五十三 NMOS管、第五十四NMOS管、第五十五NMOS管和第五十六NMOS管；所述的第二十六PMOS管 的源極、所述的第五十一 NMOS管的漏極、所述的第二十八PMOS管的源極、所述的第五十二 NMOS管的柵極、所述的第五十四NMOS管的漏極和所述的第五十六NMOS管的柵極連接且 其連接端為所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述的第二十六 PMOS管的柵極、所述的第五十一 NMOS管的柵極、所述的第二十七PMOS管的源極、所述的第 五十二NMOS管的漏極、所述的第二十八PMOS管的柵極、所述的第五十四NMOS管的柵極、所 述的第二十九PMOS管的源極和所述的第五十六NMOS管的漏極連接且其連接端為所述的 三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述的第二十六PMOS管的漏極、所 述的第五十NMOS管的源極和所述的第二十七PMOS管的柵極連接，所述的第五十NMOS管 的漏極和所述的第五十七NMOS管的源極連接，所述的第五十七NMOS管的漏極和所述的第 五^ NMOS管的源極連接，所述的第二十七PMOS管的漏極和所述的第五十二NMOS管的 源極連接且其連接端為所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的高位進(jìn)位信號(hào)輸出端，所述 的第五十NMOS管的柵極和所述的第五十三NMOS管的柵極連接且其連接端為所述的三值 絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的信號(hào)輸入端，所述的第五十七NMOS管的柵極為所述的三值絕 熱多米諾進(jìn)位借位電路的低位進(jìn)位信號(hào)輸入端，所述的第二十八PMOS管的漏極、所述的第 五十三NMOS管的源極、所述的第五十五NMOS管的源極和所述的第二十九PMOS管的柵極連 接，所述的第五十三NMOS管的漏極、所述的第五十五NMOS管的漏極和所述的第五十四NMOS 管的源極連接，所述的第二十九PMOS管的漏極和所述的第五十六NMOS管的源極連接且其 連接端為所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的高位借位信號(hào)輸出端，所述的第五十五 NMOS管的柵極為所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的低位借位信號(hào)輸出端。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)了多值邏輯、絕熱技術(shù)與多米諾電路的 結(jié)合，實(shí)現(xiàn)可逆計(jì)數(shù)器功能，然后進(jìn)一步設(shè)計(jì)三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路來(lái)實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)器 級(jí)聯(lián)，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)多位級(jí)聯(lián)式三值低功耗多米諾可逆計(jì)數(shù)器，通過(guò)HSPICE仿真結(jié)果表 明本發(fā)明所設(shè)計(jì)的電路具有正確的邏輯功能和明顯的低功耗特性。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1為實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；
[0022] 圖2為三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的電路圖；
[0023] 圖3為三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的邏輯1與邏輯2控制信號(hào)產(chǎn)生電路的電路圖；
[0024] 圖4為三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的符號(hào)圖；
[0025] 圖5為三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)電路的電路圖；
[0026] 圖6為三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)電路的符號(hào)圖；
[0027] 圖7為三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路的邏輯0選通電路的電路圖；
[0028] 圖8為三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路的邏輯2選通電路的電路圖；
[0029] 圖9為三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路的邏輯1選通電路的電路圖；
[0030] 圖10為三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路的符號(hào)圖；
[0031] 圖11為三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的電路圖；
[0032] 圖12為三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的符號(hào)圖；
[0033] 圖13為第一時(shí)鐘信號(hào)、第二時(shí)鐘信號(hào)和第三時(shí)鐘信號(hào)的波形圖；
[0034] 圖14為實(shí)施例的多位級(jí)聯(lián)式三值低功耗多米諾可逆計(jì)數(shù)器模擬波形圖；
[0035] 圖15為實(shí)施例的多位級(jí)聯(lián)式三值低功耗多米諾可逆計(jì)數(shù)器與常規(guī)可逆計(jì)數(shù)器的 瞬態(tài)能耗比較圖。

【具體實(shí)施方式】
[0036] 以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0037] 實(shí)施例：如圖1所示，一種級(jí)聯(lián)式三值低功耗多米諾可逆計(jì)數(shù)器，包括η位三值絕 熱多米諾計(jì)數(shù)器單元及η-l位三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路，其特征在于三值絕熱多米諾 計(jì)數(shù)器單元包括三值絕熱多米諾D觸發(fā)器、三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)和三值絕熱多米諾 T運(yùn)算電路，其中η為4,此時(shí)可逆計(jì)數(shù)器為四位級(jí)聯(lián)式三值低功耗多米諾可逆計(jì)數(shù)器。
[0038] 三值絕熱多米諾D觸發(fā)器具有信號(hào)輸入端、復(fù)位端、置位端、反相置位端、信號(hào)輸 出端、第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端、第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端和第三時(shí)鐘信號(hào)輸入端，三值絕熱多米諾 D觸發(fā)器的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入第一時(shí)鐘信號(hào)nclk，三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的第二 時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入第二時(shí)鐘信號(hào)clk，三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的第三時(shí)鐘信號(hào)輸入端 接入第三時(shí)鐘信號(hào)Clk 1，第一時(shí)鐘信號(hào)和第二時(shí)鐘信號(hào)的幅值電平對(duì)應(yīng)邏輯2,第一時(shí)鐘信 號(hào)和第二時(shí)鐘信號(hào)的相位相差180度，第三時(shí)鐘信號(hào)的幅值電平對(duì)應(yīng)邏輯1，第三時(shí)鐘信號(hào) 的相位與第二時(shí)鐘信號(hào)的相位相同；具體波形圖如圖13所示。
[0039] 三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)具有信號(hào)輸入端、借位端、進(jìn)位端、第一輸出端、第二 輸出端、第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端、第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端和第三時(shí)鐘信號(hào)輸入端，三值絕熱多米 諾正反循環(huán)門(mén)的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入第一時(shí)鐘信號(hào)，三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的第 二時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入第二時(shí)鐘信號(hào)，三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的第三時(shí)鐘信號(hào)輸入端 接入第三時(shí)鐘信號(hào)；
[0040] 三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路包括第一信號(hào)輸入端、第二信號(hào)輸入端、第三信號(hào)輸 入端、選擇信號(hào)輸入端、信號(hào)輸出端、第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端和第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端，三值絕 熱多米諾T運(yùn)算電路的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入第一時(shí)鐘信號(hào)，三值絕熱多米諾T運(yùn)算電 路的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入第二時(shí)鐘信號(hào)；
[0041] 三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的借位端為三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的借位端，三 值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的進(jìn)位端為三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的進(jìn)位端，三值絕熱多米 諾正反循環(huán)門(mén)的第一輸出端與三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路的第一信號(hào)輸入端連接，三值絕 熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的第二輸出端與三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路的第三信號(hào)輸入端連接， 三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路的信號(hào)輸出端與三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的信號(hào)輸入端連接， 三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的信號(hào)輸入端與三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的信號(hào)輸出端連接 且兩者的公共連接端為三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的信號(hào)輸出端，三值絕熱多米諾T運(yùn)算 電路的選擇信號(hào)輸入端為三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的選擇信號(hào)輸入端，三值絕熱多米諾 D觸發(fā)器的復(fù)位端為三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的復(fù)位端，三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的置 位端為三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的置位端，三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的反相置位端為三 值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的反相置位端；
[0042] 三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路包括信號(hào)輸入端、低位進(jìn)位信號(hào)輸入端、低位借位 信號(hào)輸入端、高位借位信號(hào)輸出端，高位進(jìn)位信號(hào)輸出端、第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端和第二時(shí)鐘 信號(hào)輸入端，三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入第一時(shí)鐘信號(hào)，三 值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入第二時(shí)鐘信號(hào)；
[0043] 第1位三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的進(jìn)位端接入第一時(shí)鐘信號(hào)，第1位三值絕熱 多米諾計(jì)數(shù)器單元的借位端接入邏輯0信號(hào)，第1位三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的低位 進(jìn)位信號(hào)輸入端接入第二時(shí)鐘信號(hào)，第1位三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的低位借位信號(hào) 輸入端接入邏輯0信號(hào)；η位三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的選擇信號(hào)輸入端均連接，η位三 值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的復(fù)位端均連接，η位三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的置位端均連 接，η位三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的反相置位端均連接；第k位三值絕熱多米諾進(jìn)位借 位電路的高位進(jìn)位信號(hào)輸出端分別與第k+Ι位三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的低位進(jìn)位 信號(hào)輸入端和第k+Ι位三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的進(jìn)位端連接，第k位三值絕熱多米諾 進(jìn)位借位電路的高位借位信號(hào)輸出端分別與第k+Ι位三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的低 位借位信號(hào)輸入端和第k+Ι位三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的借位端連接，第n-1位三值絕 熱多米諾進(jìn)位借位電路的高位借位信號(hào)輸出端和第η位三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的借 位端連接，第n-1位三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的高位進(jìn)位信號(hào)輸出端和第η位三值絕 熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的進(jìn)位端連接，其中k= 1，2,……，n-2,第m位三值絕熱多米諾進(jìn) 位借位電路的信號(hào)輸入端與第m+1位三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的信號(hào)輸出端連接，m = 1，2，......，n_l〇
[0044] 本實(shí)施例中，三值絕熱多米諾D觸發(fā)器包括第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路、 邏輯1與邏輯2控制信號(hào)產(chǎn)生電路和觸發(fā)器響應(yīng)信號(hào)輸出電路；
[0045] 如圖2所示，第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路包括第一 PMOS管P1、第二PMOS管 P2、第三PMOS管P3、第四PMOS管P4、第五PMOS管P5、第六PMOS管P6、第一 NMOS管Nl、第 二NMOS管N2、第三NMOS管N3、第四NMOS管N4、第五NMOS管N5、第六NMOS管N6、第七NMOS 管N7、第八NMOS管N8、第九NMOS管N9、第十NMOS管N10、第^-一 NMOS管Nil、第十二NMOS 管N12和第十三NMOS管N13 ;第一 PMOS管Pl的源極、第二NMOS管N2的漏極、第二PMOS管 P2的柵極、第三NMOS管N3的柵極、第四PMOS管P4的源極、第五NMOS管N5的漏極、第五 PMOS管P5的柵極、第六NMOS管N6的柵極、第九NMOS管N9的源極、第i^一 NMOS管Nll的 源極和第十三NMOS管N13的源極連接且其公共連接端為第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電 路的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端，第一 PMOS管Pl的柵極、第二NMOS管N2的柵極、第二PMOS管P2 的源極、第三NMOS管N3的漏極、第四PMOS管P4的柵極、第五NMOS管N5的柵極、第五PMOS 管P5的源極、第六NMOS管N6的漏極、第八NMOS管N8的柵極、第十NMOS管NlO的柵極和 第十二NMOS管N12的柵極連接且其公共連接端為第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第 二時(shí)鐘信號(hào)輸入端，第一 NMOS管Nl的柵極和第四NMOS管M的柵極連接且其公共連接端 為第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的信號(hào)輸入端，第一 PMOS管Pl的漏極、第一 NMOS管 Nl的源極和、第三PMOS管P3的柵極和第十NMOS管NlO的源極連接，第一 NMOS管Nl的漏 極和第二NMOS管N2的源極連接，第二PMOS管P2的漏極和第三PMOS管P3的源極連接，第 三PMOS管P3的漏極、第三NMOS管N3的源極和第七NMOS管N7的源極連接，第四PMOS管 P4的漏極、第四NMOS管M的源極、第六PMOS管P6的柵極和第七NMOS管N7的柵極連接， 第四NMOS管M的漏極和第五NMOS管N5的源極連接，第五PMOS管P5的漏極和第六PMOS 管P6的源極連接，第六PMOS管P6的漏極、第六NMOS管N6的源極和第八NMOS管N8的源 極連接，第八NMOS管N8的漏極和第九NMOS管N9的柵極連接，第十NMOS管NlO的漏極和 第i^一 NMOS管Nll的柵極連接，第七NMOS管N7的漏極和第十二NMOS管N12的源極連接， 第十二NMOS管N12的漏極和第十三NMOS管N13的柵極連接，第九NMOS管N9的漏極為第 一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第三信號(hào)輸出端；第十一NMOS管Nll的漏極為第一三值 絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第一信號(hào)輸出端，第十三NMOS管N13的漏極為第一三值絕熱多 米諾文字運(yùn)算電路的第二信號(hào)輸出端；
[0046] 如圖3所示，邏輯1與邏輯2控制信號(hào)產(chǎn)生電路包括第七PMOS管P7、第八PMOS管 P8、第十四NMOS管N14、第十五NMOS管N15、第十六NMOS管N16、第十七NMOS管N17、第十八 NMOS管N18、第十九NMOS管N19和第二十NMOS管N20 ;觸發(fā)器響應(yīng)信號(hào)輸出電路包括第九 PMOS管P9、第十PMOS管PlO和第二^-一 NMOS管N21 ;第七PMOS管P7的源極、第八PMOS 管P8的源極、第二十NMOS管N20的漏極、第二i^一 NMOS管N21的柵極和第一三值絕熱多 米諾文字運(yùn)算電路的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端連接且其連接端為三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的 第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端，第七PMOS管P7的柵極、第八PMOS管P8的柵極、第二十NMOS管N20 的柵極、第十PMOS管PlO的源極、第二i^一 NMOS管N21的漏極和第一三值絕熱多米諾文字 運(yùn)算電路的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端連接且其連接端為三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的第二時(shí)鐘 信號(hào)輸入端，第九PMOS管P9的源極為三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的第三時(shí)鐘信號(hào)輸入端，第 七PMOS管P7的漏極、第十四NMOS管N14的源極和第九PMOS管P9的柵極連接，第八PMOS 管P8的漏極、第十五NMOS管N15的源極、第十六NMOS管N16的源極和第十PMOS管PlO的 柵極連接，第十四NMOS管N14的漏極、第十五NMOS管N15的漏極和第十七NMOS管N17的 源極連接，第十七NMOS管N17的漏極和第十八NMOS管N18的源極連接，第十八NMOS管N18 的漏極、第二十NMOS管N20的源極和第十九NMOS管N19的漏極連接，第十九NMOS管N19 的源極和第十六NMOS管N16的漏極連接，第十四NMOS管N14的柵極和第一三值絕熱多米 諾文字運(yùn)算電路的第二信號(hào)輸出端連接，第十五NMOS管N15的柵極和第一三值絕熱多米諾 文字運(yùn)算電路的第三信號(hào)輸出端連接，第十六匪OS管N16的柵極和第十七NMOS管N17的 柵極連接且其連接端為三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的復(fù)位端，第十八NMOS管N18的柵極為三 值絕熱多米諾D觸發(fā)器的置位端，第十九NMOS管N19的柵極為三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的 反相置位端，第九PMOS管P9的漏極、第十PMOS管PlO的漏極和第二i^一 NMOS管N21的源 極連接且其連接端為三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的信號(hào)輸出端。三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的 符號(hào)圖如圖4所示。
[0047] 本實(shí)施例中，三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)包括第二三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電 路、第三三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路、第四三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路、正循環(huán)門(mén)邏輯 1和邏輯2控制信號(hào)產(chǎn)生電路、反循環(huán)門(mén)邏輯1和邏輯2控制信號(hào)產(chǎn)生電路、第一輸出電路 和第二輸出電路，第二三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的電路結(jié)構(gòu)、第三三值絕熱多米諾文 字運(yùn)算電路的電路結(jié)構(gòu)和第四三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的電路結(jié)構(gòu)均與第一三值絕 熱多米諾文字運(yùn)算電路的電路結(jié)構(gòu)相同；
[0048] 如圖5所示，正循環(huán)門(mén)邏輯1和邏輯2控制信號(hào)產(chǎn)生電路包括第i^一 PMOS管Pll、 第十二PMOS管P12、第十三PMOS管P13、第十四PMOS管P14、第二十二NMOS管N22、第二十三 NMOS管N23、第二十四NMOS管N24、第二十五NMOS管N25、第二十六NMOS管N26、第二十七 NMOS管N27、第二十八NMOS管N28、第二十九NMOS管N29、第三十NMOS管N30、第三^-一 NMOS 管N31、第三十二NMOS管N32、第三十三NMOS管N33、第三十四NMOS管N34和第三十五NMOS 管N35 ;第一輸出電路包括第十五PMOS管P15、第十六PMOS管P16和第三十六NMOS管N36 ; 第二輸出電路包括第十七PMOS管P17、第十八PMOS管P18和第三十七NMOS管N37 ;第i^一 PMOS管Pll的源極、第十二PMOS管P12的源極、第二十四NMOS管N24的漏極、第十三PMOS 管P13的源極、第十四PMOS管P14的源極、第三i^一 NMOS管N31的漏極、第三十六NMOS管 N36的柵極、第三十七NMOS管N37的柵極、第二三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第一時(shí)鐘 信號(hào)輸入端、第三三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端和第四三值絕熱多 米諾文字運(yùn)算電路的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端連接且其連接端為三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén) 的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端，第i^一 PMOS管Pll的柵極、第十二PMOS管P12的柵極、第二十四 NMOS管N24的柵極、第十三PMOS管P13的柵極、第十四PMOS管P14的柵極、第三i^一 NMOS 管N31的柵極、第十六PMOS管P16的源極、第三十六NMOS管的漏極N36、第十八PMOS管 P18的源極、第三十七NMOS管N37的漏極、第二三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第二時(shí)鐘信 號(hào)輸入端、第三三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端和第四三值絕熱多米 諾文字運(yùn)算電路的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端連接且其連接端為三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的 第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端，第十五PMOS管P15的源極和第十七PMOS管P17的源極連接且其連 接端為三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的第三時(shí)鐘信號(hào)輸入端；第十一 PMOS管Pll的漏極、第 二十二NMOS管N22的源極、第二十六NMOS管N26的源極和第十五PMOS管P15的柵極連接， 第十二PMOS管P12的漏極、第二十七NMOS管N27的源極、第二十八NMOS管N28的源極和 第十六PMOS管P16的柵極連接，第二十二NMOS管N22的漏極、第二十三NMOS管N23的源 極和第二十七NMOS管N27的漏極連接，第二十六NMOS管N26的漏極、第二十五NMOS管N25 的源極和第二十八NMOS管N28的漏極連接，第二十三NMOS管N23的漏極、第二十五NMOS管 N25的漏極和第二十四NMOS管N24的源極連接，第十三PMOS管P13的漏極、第二十九NMOS 管N29的源極、第三十三NMOS管N33的源極和第十七PMOS管P17的柵極連接，第十四PMOS 管P14的漏極、第三十四NMOS管N34的源極、第三十五NMOS管N35的源極和第十八PMOS 管P18的柵極連接，第二十九NMOS管N29的漏極、第三十NMOS管N30的源極和第三十四 NMOS管N34的漏極連接，第三十三NMOS管N33的漏極、第三十二NMOS管N32的源極和第 三十五NMOS管N35的漏極連接，第三十NMOS管N30的漏極、第三十二NMOS管N32的漏極和 第三i^一 NMOS管N31的源極連接，第十五PMOS管P15的漏極、第十六PMOS管P16的漏極 和第三十六NMOS管N36的源極連接且其連接端為三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的第一信號(hào) 輸出端，第十七PMOS管P17的漏極、第十八PMOS管P18的漏極和第三十七NMOS管N37的 源極連接且其連接端為三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的第二信號(hào)輸出端；第二十二NMOS管 N22的柵極、第三十四NMOS管N34的柵極和第二三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第一信號(hào) 輸出端連接，第二十六NMOS管N26的柵極、第二十七NMOS管N27的柵極、第三十三NMOS管 N33的柵極和第二三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第二信號(hào)輸出端連接，第二十八NMOS管 N28的柵極、第二十九NMOS管N29的柵極、第三十五NMOS管N35的柵極和第二三值絕熱多 米諾文字運(yùn)算電路的第三信號(hào)輸出端連接；第二十五NMOS管N25的柵極和第三三值絕熱多 米諾文字運(yùn)算電路的第一信號(hào)輸出端連接，第二十三NMOS管N23的柵極和第三三值絕熱多 米諾文字運(yùn)算電路的第三信號(hào)輸出端連接；第三十NMOS管N30的柵極和第四三值絕熱多米 諾文字運(yùn)算電路的第一信號(hào)輸出端連接，第三十二NMOS管N32的柵極和第四三值絕熱多米 諾文字運(yùn)算電路的第三信號(hào)輸出端連接；
[0049] 第二三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的信號(hào)輸入端為三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén) 的信號(hào)輸入端，第三三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的信號(hào)輸入端為三值絕熱多米諾正反循 環(huán)門(mén)的進(jìn)位端，第四三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的信號(hào)輸入端為三值絕熱多米諾正反循 環(huán)門(mén)的借位端。三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的符號(hào)如圖6所示；
[0050] 本實(shí)施例中，三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路包括邏輯0選通電路、邏輯1選通電路和 邏輯2選通電路。如圖7、8和9所示，邏輯0選通電路包括第十九PMOS管P19、第二十PMOS 管P20、第二^-一 PMOS管P21、第三十八NMOS管N38、第三十九NMOS管N39、第四十NMOS管 N40、第四^-一 NMOS管Ml和第四十二NMOS管M2,邏輯2選通電路包括第二十二PMOS管 P22、第二十三PMOS管P23、第四十三NMOS管M3、第四十四NMOS管N44和第四十五NMOS 管N45,邏輯1選通電路包括第二十四PMOS管P24、第二十五PMOS管P25、第四十六NMOS 管N46、第四十七NMOS管N47、第四十八NMOS管N48和第四十九NMOS管N49 ;第十九PMOS 管P19的源極、第二十PMOS管P20的源極、第三十九匪OS管N39的漏極、第四i^一 NMOS管 N41的漏極、第四十二NMOS管M2的柵極、第二十二PMOS管P22的源極、第四十四NMOS管 N44的漏極、第四十五NMOS管N45的柵極、第二十四PMOS管P24的源極、第四十八NMOS管 N48的漏極和第四十九NMOS管N49的柵極連接且其連接端為三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路 的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端，第十九PMOS管P19的柵極、第二十PMOS管P20的柵極、第三十九 NMOS管N39的柵極、第四i^一 NMOS管Ml的柵極、第二十二PMOS管P22的柵極、第四十四 NMOS管N44的柵極、第二十四PMOS管P24的柵極和第四十八NMOS管N48的柵極連接且其 連接端為三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端；第十九PMOS管P19的漏極、 第三十八NMOS管N38的源極和第四十NMOS管MO的柵極連接，第三十八NMOS管N38的漏 極和第三十九NMOS管N39的源極連接，第二十PMOS管P20的漏極、第四十NMOS管MO的 源極、第二i^一 PMOS管P21的柵極和第四十六NMOS管N46的柵極連接；第四十NMOS管MO 的漏極和第四i^一 NMOS管Ml的源極連接，第二i^一 PMOS管P21的源極和第四十二NMOS 管N42的漏極連接且其連接端為三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路的第一信號(hào)輸入端，第三十八 NMOS管N38的柵極和第四十三NMOS管M3的柵極連接且其連接端為三值絕熱多米諾T運(yùn)算 電路選擇信號(hào)輸入端，第二十二PMOS管P22的漏極、第四十三NMOS管M3的源極、第二十三 PMOS管P23的柵極和第四十七NMOS管N47的柵極連接，第四十三NMOS管M3的漏極和第 四十四NMOS管N44的源極連接，第二十三PMOS管P23的源極和第四十五NMOS管N45的漏 極連接且其連接端為三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路的第三信號(hào)輸入端，第二十四PMOS管P24 的漏極、第四十六NMOS管N46的源極和第二十五PMOS管P25的柵極連接，第四十六NMOS管 N46的漏極和第四十七NMOS管N47的源極連接，第四十七NMOS管N47的漏極和第四十八 NMOS管N48的源極連接，第二十五PMOS管P25的源極和第四十九NMOS管N49的漏極連接 且其連接端為三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路的第二信號(hào)輸入端，第二十一 PMOS管P21的漏 極、第四十二NMOS管M2的源極、第二十三PMOS管P23的漏極、第四十五NMOS管N45的源 極、第二十五PMOS管P25的漏極和第四十九NMOS管N49的源極連接且其連接端為三值絕 熱多米諾T運(yùn)算電路的信號(hào)輸出端。三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路的符號(hào)圖如圖10所示。
[0051] 本實(shí)施例中，如圖11所示，三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路包括進(jìn)位電路和借位電 路，進(jìn)位電路包括第二十六PMOS管P26、第二十七PMOS管P27、第五十NMOS管N50、第五i^一 NMOS管N51、第五十二NMOS管N52和第五十七NMOS管N57,借位電路包括第二十八PMOS管 P28、第二十九PMOS管P29、第五十三NMOS管N53、第五十四NMOS管N54、第五十五NMOS管 N55和第五十六NMOS管N56 ;第二十六PMOS管P26的源極、第五i^一 NMOS管N51的漏極、 第二十八PMOS管P28的源極、第五十二NMOS管N52的柵極、第五十四NMOS管N54的漏極和 第五十六NMOS管N56的柵極連接且其連接端為三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的第一時(shí)鐘 信號(hào)輸入端，第二十六PMOS管P26的柵極、第五i^一 NMOS管N51的柵極、第二十七PMOS管 P27的源極、第五十二NMOS管N52的漏極、第二十八PMOS管P28的柵極、的第五十四NMOS 管N54的柵極、第二十九PMOS管P29的源極和第五十六NMOS管N56的漏極連接且其連接 端為三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端，第二十六PMOS管P26的漏極、 第五十NMOS管N50的源極和第二十七PMOS管P27的柵極連接，第五十NMOS管N50的漏 極和第五十七NMOS管N57的源極連接，第五十七NMOS管N57的漏極和第五i^一 NMOS管 N51的源極連接，第二十七PMOS管P27的漏極和第五十二NMOS管N52的源極連接且其連 接端為三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的高位進(jìn)位信號(hào)輸出端，第五十NMOS管N50的柵極和 第五十三NMOS管N53的柵極連接且其連接端為三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的信號(hào)輸入 端，第五十七NMOS管N57的柵極為三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的低位進(jìn)位信號(hào)輸入端， 第二十八PMOS管P28的漏極、第五十三NMOS管N53的源極、第五十五NMOS管N55的源極 和第二十九PMOS管P29的柵極連接，第五十三NMOS管N53的漏極、第五十五NMOS管N55 的漏極和第五十四NMOS管N54的源極連接，第二十九PMOS管P29的漏極和第五十六NMOS 管N56的源極連接且其連接端為三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的高位借位信號(hào)輸出端，第 五十五NMOS管N55的柵極為三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的低位借位信號(hào)輸出端。三值 絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的符號(hào)圖如圖12所示。
[0052] 本實(shí)施例的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器具有復(fù)位置位端功能，其設(shè)計(jì)構(gòu)思如下所 述：
[0053] 表1為具有復(fù)位置位功能的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的真值表。其中Rst為復(fù)位 信號(hào)，S rt為置位信號(hào)，D為觸發(fā)器輸入信號(hào)，Q為觸發(fā)器輸出信號(hào)，X為任意值。當(dāng)Rst = 0 時(shí)，輸出Q = 0 ;當(dāng)Srt = 0, Rst = 2時(shí)；輸出Q = 2 ;其余狀態(tài)下，輸出Q = D。
[0054] 表1三值D觸發(fā)器真值表
[0055]

【權(quán)利要求】
1. 一種級(jí)聯(lián)式三值低功耗多米諾可逆計(jì)數(shù)器，包括n位三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元及 n-1位三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路，其特征在于所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元包括 三值絕熱多米諾D觸發(fā)器、三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)和三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路，其中 n為大于等于2的整數(shù)； 所述的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器具有信號(hào)輸入端、復(fù)位端、置位端、反相置位端、信號(hào) 輸出端、第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端、第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端和第三時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述的三值絕 熱多米諾D觸發(fā)器的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入第一時(shí)鐘信號(hào)，所述的三值絕熱多米諾D觸 發(fā)器的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入第二時(shí)鐘信號(hào)，所述的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的第三時(shí) 鐘信號(hào)輸入端接入第三時(shí)鐘信號(hào)，所述的第一時(shí)鐘信號(hào)和所述的第二時(shí)鐘信號(hào)的幅值電平 對(duì)應(yīng)邏輯2,所述的第一時(shí)鐘信號(hào)和所述的第二時(shí)鐘信號(hào)的相位相差180度，所述的第三時(shí) 鐘信號(hào)的幅值電平對(duì)應(yīng)邏輯1，所述的第三時(shí)鐘信號(hào)的相位與所述的第二時(shí)鐘信號(hào)的相位 相同； 所述的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)具有信號(hào)輸入端、借位端、進(jìn)位端、第一輸出端、第 二輸出端、第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端、第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端和第三時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述的三值 絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入所述的第一時(shí)鐘信號(hào)，所述的三值絕熱 多米諾正反循環(huán)門(mén)的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入所述的第二時(shí)鐘信號(hào)，所述的三值絕熱多米 諾正反循環(huán)門(mén)的第三時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入所述的第三時(shí)鐘信號(hào)； 所述的三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路包括第一信號(hào)輸入端、第二信號(hào)輸入端、第三信號(hào) 輸入端、選擇信號(hào)輸入端、信號(hào)輸出端、第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端和第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述 的三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入所述的第一時(shí)鐘信號(hào)，所述的三 值絕熱多米諾T運(yùn)算電路的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入所述的第二時(shí)鐘信號(hào)； 所述的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的借位端為所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的 借位端，所述的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的進(jìn)位端為所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元 的進(jìn)位端，所述的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的第一輸出端與所述的三值絕熱多米諾T運(yùn) 算電路的第一信號(hào)輸入端連接，所述的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的第二輸出端與所述的 三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路的第三信號(hào)輸入端連接，所述的三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路的 信號(hào)輸出端與所述的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的信號(hào)輸入端連接，所述的三值絕熱多米諾 正反循環(huán)門(mén)的信號(hào)輸入端與所述的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的信號(hào)輸出端連接且兩者的 公共連接端為所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的信號(hào)輸出端，所述的三值絕熱多米諾T 運(yùn)算電路的選擇信號(hào)輸入端為所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的選擇信號(hào)輸入端，所述 的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的復(fù)位端為所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的復(fù)位端，所述 的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的置位端為所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的置位端，所述 的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的反相置位端為所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的反相置 位端； 所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路包括信號(hào)輸入端、低位進(jìn)位信號(hào)輸入端、低位借 位信號(hào)輸入端、高位借位信號(hào)輸出端，高位進(jìn)位信號(hào)輸出端、第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端和第二時(shí) 鐘信號(hào)輸入端，所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入所述的第 一時(shí)鐘信號(hào)，所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端接入所述的第二 時(shí)鐘信號(hào)； 第1位所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的進(jìn)位端接入所述的第一時(shí)鐘信號(hào)，第1位 所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的借位端接入邏輯0信號(hào)，第1位所述的三值絕熱多米 諾進(jìn)位借位電路的低位進(jìn)位信號(hào)輸入端接入所述的第二時(shí)鐘信號(hào)，第1位所述的三值絕熱 多米諾進(jìn)位借位電路的低位借位信號(hào)輸入端接入邏輯0信號(hào)；n位所述的三值絕熱多米諾 計(jì)數(shù)器單元的選擇信號(hào)輸入端均連接，n位所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的復(fù)位端均 連接，n位所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的置位端均連接，n位所述的三值絕熱多米諾 計(jì)數(shù)器單元的反相置位端均連接；第k位所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的高位進(jìn)位 信號(hào)輸出端分別與第k+1位所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的低位進(jìn)位信號(hào)輸入端 和第k+1位所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的進(jìn)位端連接，第k位所述的三值絕熱多米 諾進(jìn)位借位電路的高位借位信號(hào)輸出端分別與第k+1位所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位 電路的低位借位信號(hào)輸入端和第k+1位所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的借位端連接， 第n-1位所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的高位借位信號(hào)輸出端和第n位所述的三 值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的借位端連接，第n-1位所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的 高位進(jìn)位信號(hào)輸出端和第n位所述的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的進(jìn)位端連接，其中k = 1,2,……，n-2,第m位所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的信號(hào)輸入端與第m+1位所述 的三值絕熱多米諾計(jì)數(shù)器單元的信號(hào)輸出端連接，m= 1，2,……，n-l。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種級(jí)聯(lián)式三值低功耗多米諾可逆計(jì)數(shù)器，其特征在于所述 的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器包括第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路、邏輯1與邏輯2控制 信號(hào)產(chǎn)生電路和觸發(fā)器響應(yīng)信號(hào)輸出電路； 所述的第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路包括第一 PMOS管、第二PMOS管、第三PMOS 管、第四PMOS管、第五PMOS管、第六PMOS管、第一 NMOS管、第二NMOS管、第三NMOS管、第 四NMOS管、第五NMOS管、第六NMOS管、第七NMOS管、第八NMOS管、第九NMOS管、第十NMOS 管、第i^一 NMOS管、第十二NMOS管和第十三NMOS管；所述的第一 PMOS管的源極、所述的第 二NMOS管的漏極、所述的第二PMOS管的柵極、所述的第三NMOS管的柵極、所述的第四PMOS 管的源極、所述的第五NMOS管的漏極、所述的第五PMOS管的柵極、所述的第六NMOS管的 柵極、第九NMOS管的源極、第十一 NMOS管的源極和第十三NMOS管的源極連接且其公共連 接端為所述的第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述的第一 PMOS 管的柵極、所述的第二NMOS管的柵極、所述的第二PMOS管的源極、所述的第三NMOS管的漏 極、所述的第四PMOS管的柵極、所述的第五NMOS管的柵極、所述的第五PMOS管的源極、所 述的第六NMOS管的漏極、第八NMOS管的柵極、第十NMOS管的柵極和第十二NMOS管的柵 極連接且其公共連接端為所述的第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入 端，所述的第一 NMOS管的柵極和所述的第四NMOS管的柵極連接且其公共連接端為所述的 第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的信號(hào)輸入端，所述的第一 PMOS管的漏極、所述的第一 NMOS管的源極和、所述的第三PMOS管的柵極和所述的第十NMOS管的源極連接，所述的第 一 NMOS管的漏極和所述的第二NMOS管的源極連接，所述的第二PMOS管的漏極和所述的第 三PMOS管的源極連接，所述的第三PMOS管的漏極、所述的第三NMOS管的源極和所述的第 七NMOS管的源極連接，所述的第四PMOS管的漏極、所述的第四NMOS管的源極、所述的第六 PMOS管的柵極和所述的第七NMOS管的柵極連接，所述的第四NMOS管的漏極和所述的第五 NMOS管的源極連接，所述的第五PMOS管的漏極和所述的第六PMOS管的源極連接，所述的第 六PMOS管的漏極、所述的第六NMOS管的源極和所述的第八NMOS管的源極連接，所述的第 八NM0S管的漏極和所述的第九NM0S管的柵極連接，所述的第十NM0S管的漏極和所述的第 十一 NMOS管的柵極連接，所述的第七NMOS管的漏極和所述的第十二NMOS管的源極連接， 所述的第十二NMOS管的漏極和所述的第十三NMOS管的柵極連接，所述的第九NMOS管的漏 極為所述的第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第三信號(hào)輸出端；所述的第十一 NMOS管 的漏極為所述的第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第一信號(hào)輸出端，所述的第十三NMOS 管的漏極為所述的第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第二信號(hào)輸出端； 所述的邏輯1與邏輯2控制信號(hào)產(chǎn)生電路包括第七PM0S管、第八PM0S管、第十四NMOS 管、第十五NMOS管、第十六NMOS管、第十七NMOS管、第十八NMOS管、第十九NMOS管和第 二十NMOS管；所述的觸發(fā)器響應(yīng)信號(hào)輸出電路包括第九PM0S管、第十PM0S管和第二i^一 NMOS管；所述的第七PM0S管的源極、所述的第八PM0S管的源極、所述的第二十NMOS管的 漏極、所述的第二十一 NMOS管的柵極和所述的第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第一 時(shí)鐘信號(hào)輸入端連接且其連接端為所述的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入 端，所述的第七PM0S管的柵極、所述的第八PM0S管的柵極、所述的第二十NMOS管的柵極、 所述的第十PM0S管的源極、所述的第二十一 NMOS管的漏極和所述的第一三值絕熱多米諾 文字運(yùn)算電路的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端連接且其連接端為所述的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器 的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述的第九PM0S管的源極為所述的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的第 三時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述的第七PM0S管的漏極、所述的第十四NMOS管的源極和所述的第 九PM0S管的柵極連接，所述的第八PM0S管的漏極、所述的第十五NMOS管的源極、所述的第 十六NMOS管的源極和所述的第十PM0S管的柵極連接，所述的第十四NMOS管的漏極、所述 的第十五NMOS管的漏極和所述的第十七NMOS管的源極連接，所述的第十七NMOS管的漏極 和所述的第十八NMOS管的源極連接，所述的第十八NMOS管的漏極、所述的第二十NMOS管 的源極和所述的第十九NMOS管的漏極連接，所述的第十九NMOS管的源極和所述的第十六 NMOS管的漏極連接，所述的第十四NMOS管的柵極和所述的第一三值絕熱多米諾文字運(yùn)算 電路的第二信號(hào)輸出端連接，所述的第十五NMOS管的柵極和所述的第一三值絕熱多米諾 文字運(yùn)算電路的第三信號(hào)輸出端連接，所述的第十六NMOS管的柵極和所述的第十七NMOS 管的柵極連接且其連接端為所述的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的復(fù)位端，所述的第十八NMOS 管的柵極為所述的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的置位端，所述的第十九NMOS管的柵極為所述 的三值絕熱多米諾D觸發(fā)器的反相置位端，所述的第九PM0S管的漏極、所述的第十PM0S管 的漏極和所述的第二十一 NMOS管的源極連接且其連接端為所述的三值絕熱多米諾D觸發(fā) 器的信號(hào)輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種級(jí)聯(lián)式三值低功耗多米諾可逆計(jì)數(shù)器，其特征在于所述 的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)包括第二三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路、第三三值絕熱多米 諾文字運(yùn)算電路、第四三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路、正循環(huán)門(mén)邏輯1和邏輯2控制信號(hào)產(chǎn) 生電路、反循環(huán)門(mén)邏輯1和邏輯2控制信號(hào)產(chǎn)生電路、第一輸出電路和第二輸出電路，所述 的第二三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的電路結(jié)構(gòu)、所述的第三三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電 路的電路結(jié)構(gòu)和所述的第四三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的電路結(jié)構(gòu)均與所述的第一三 值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的電路結(jié)構(gòu)相同； 所述的正循環(huán)門(mén)邏輯1和邏輯2控制信號(hào)產(chǎn)生電路包括第十一 PM0S管、第十二PM0S 管、第十三PMOS管、第十四PMOS管、第二十二NMOS管、第二十三NMOS管、第二十四NMOS 管、第二十五NM0S管、第二十六NM0S管、第二十七NM0S管、第二十八NM0S管、第二十九 NMOS管、第三十NMOS管、第三^-一 NMOS管、第三十二NMOS管、第三十三NMOS管、第三十四 NMOS管和第三十五NMOS管；所述的第一輸出電路包括第十五PMOS管、第十六PMOS管和第 三十六NMOS管；所述的第二輸出電路包括第十七PMOS管、第十八PMOS管和第三十七NMOS 管；所述的第十一 PMOS管的源極、所述的第十二PMOS管的源極、所述的第二十四NMOS管 的漏極、所述的第十三PMOS管的源極、所述的第十四PMOS管的源極、所述的第三^ NMOS 管的漏極、所述的第三十六NMOS管的柵極、所述的第三十七NMOS管的柵極、所述的第二三 值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端、所述的第三三值絕熱多米諾文字運(yùn)算 電路的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端和所述的第四三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第一時(shí)鐘信號(hào) 輸入端連接且其連接端為所述的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述 的第十一 PMOS管的柵極、所述的第十二PMOS管的柵極、所述的第二十四NMOS管的柵極、 所述的第十三PMOS管的柵極、所述的第十四PMOS管的柵極、所述的第三十一 NMOS管的柵 極、所述的第十六PMOS管的源極、所述的第三十六NMOS管的漏極、所述的第十八PMOS管 的源極、所述的第三十七NMOS管的漏極、所述的第二三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第二 時(shí)鐘信號(hào)輸入端、所述的第三三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端和所述 的第四三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端連接且其連接端為所述的三 值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述的第十五PMOS管的源極和所述的 第十七PMOS管的源極連接且其連接端為所述的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的第三時(shí)鐘信 號(hào)輸入端；所述的第十一 PMOS管的漏極、所述的第二十二NMOS管的源極、所述的第二十六 NMOS管的源極和所述的第十五PMOS管的柵極連接，所述的第十二PMOS管的漏極、所述的 第二十七NMOS管的源極、所述的第二十八NMOS管的源極和所述的第十六PMOS管的柵極 連接，所述的第二十二NMOS管的漏極、所述的第二十三NMOS管的源極和所述的第二十七 NMOS管的漏極連接，所述的第二十六NMOS管的漏極、所述的第二十五NMOS管的源極和所 述的第二十八NMOS管的漏極連接，所述的第二十三NMOS管的漏極、所述的第二十五NMOS 管的漏極和所述的第二十四NMOS管的源極連接，所述的第十三PMOS管的漏極、所述的第 二十九NMOS管的源極、所述的第三十三NMOS管的源極和所述的第十七PMOS管的柵極連 接，所述的第十四PMOS管的漏極、所述的第三十四NMOS管的源極、所述的第三十五NMOS管 的源極和所述的第十八PMOS管的柵極連接，所述的第二十九NMOS管的漏極、所述的第三十 NMOS管的源極和所述的第三十四NMOS管的漏極連接，所述的第三十三NMOS管的漏極、所 述的第三十二NMOS管的源極和所述的第三十五NMOS管的漏極連接，所述的第三十NMOS管 的漏極、所述的第三十二NMOS管的漏極和所述的第三十一 NMOS管的源極連接，所述的第 十五PMOS管的漏極、所述的第十六PMOS管的漏極和所述的第三十六NMOS管的源極連接且 其連接端為所述的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的第一信號(hào)輸出端，所述的第十七PMOS管 的漏極、所述的第十八PMOS管的漏極和所述的第三十七NMOS管的源極連接且其連接端為 所述的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的第二信號(hào)輸出端；所述的第二十二NMOS管的柵極、所 述的第三十四NMOS管的柵極和所述的第二三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第一信號(hào)輸出 端連接，所述的第二十六NMOS管的柵極、所述的第二十七NMOS管的柵極、所述的第三十三 NMOS管的柵極和所述的第二三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第二信號(hào)輸出端連接，所述 的第二十八NM〇S管的柵極、所述的第二十九NMOS管的柵極、所述的第三十五NMOS管的柵 極和所述的第二三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第三信號(hào)輸出端連接；所述的第二十五 NMOS管的柵極和所述的第三三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第一信號(hào)輸出端連接，所述的 第二十三NMOS管的柵極和所述的第三三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第三信號(hào)輸出端連 接；所述的第三十NMOS管的柵極和所述的第四三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的第一信號(hào) 輸出端連接，所述的第三十二NMOS管的柵極和所述的第四三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路 的第三信號(hào)輸出端連接；所述的第二三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的信號(hào)輸入端為所述的 三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的信號(hào)輸入端，所述的第三三值絕熱多米諾文字運(yùn)算電路的信 號(hào)輸入端為所述的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的進(jìn)位端，所述的第四三值絕熱多米諾文字 運(yùn)算電路的信號(hào)輸入端為所述的三值絕熱多米諾正反循環(huán)門(mén)的借位端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種級(jí)聯(lián)式三值低功耗多米諾可逆計(jì)數(shù)器，其特征在于所述 的三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路包括邏輯0選通電路、邏輯1選通電路和邏輯2選通電路， 所述的邏輯〇選通電路包括第十九PM0S管、第二十PM0S管、第二i^一 PM0S管、第三十八 NMOS管、第三十九NMOS管、第四十NMOS管、第四i^一 NMOS管和第四十二NMOS管，所述的邏 輯2選通電路包括第二十二PM0S管、第二十三PM0S管、第四十三NMOS管、第四十四NMOS 管和第四十五NMOS管，所述的邏輯1選通電路包括第二十四PM0S管、第二十五PM0S管、 第四十六NMOS管、第四十七NMOS管、第四十八NMOS管和第四十九NMOS管；所述的第十九 PM0S管的源極、所述的第二十PM0S管的源極、所述的第三十九NMOS管的漏極、所述的第 四十一 NMOS管的漏極、所述的第四十二NMOS管的柵極、所述的第二十二PM0S管的源極、第 四十四NMOS管的漏極、第四十五NMOS管的柵極、所述的第二十四PM0S管的源極、所述的第 四十八NMOS管的漏極和所述的第四十九NMOS管的柵極連接且其連接端為所述的三值絕 熱多米諾T運(yùn)算電路的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述的第十九PM0S管的柵極、所述的第二十 PM0S管的柵極、所述的第三十九NMOS管的柵極、所述的第四十一 NMOS管的柵極、所述的第 二十二PM0S管的柵極、所述的第四十四NMOS管的柵極、所述的第二十四PM0S管的柵極和 所述的第四十八NMOS管的柵極連接且其連接端為所述的三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路的第 二時(shí)鐘信號(hào)輸入端；所述的第十九PM0S管的漏極、所述的第三十八NMOS管的源極和所述 的第四十NMOS管的柵極連接，所述的第三十八NMOS管的漏極和所述的第三十九NMOS管 的源極連接，所述的第二十PM0S管的漏極、所述的第四十NMOS管的源極、所述的第二十一 PM0S管的柵極和所述的第四十六NMOS管的柵極連接；所述的第四十NMOS管的漏極和所述 的第四i^一 NMOS管的源極連接，所述的第二i^一 PM0S管的源極和所述的第四十二NMOS管 的漏極連接且其連接端為所述的三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路的第一信號(hào)輸入端，所述的第 三十八NMOS管的柵極和所述的第四十三NMOS管的柵極連接且其連接端為所述的三值絕熱 多米諾T運(yùn)算電路選擇信號(hào)輸入端，所述的第二十二PM0S管的漏極、所述的第四十三NMOS 管的源極、所述的第二十三PM0S管的柵極和所述的第四十七NMOS管的柵極連接，所述的第 四十三NMOS管的漏極和所述的第四十四NMOS管的源極連接，所述的第二十三PM0S管的源 極和所述的第四十五NMOS管的漏極連接且其連接端為所述的三值絕熱多米諾T運(yùn)算電路 的第三信號(hào)輸入端，所述的第二十四PM0S管的漏極、所述的第四十六NMOS管的源極和所述 的第二十五PM0S管的柵極連接，所述的第四十六NMOS管的漏極和所述的第四十七NMOS管 的源極連接，所述的第四十七NMOS管的漏極和所述的第四十八NMOS管的源極連接，所述的 第二十五PMOS管的源極和所述的第四十九NMOS管的漏極連接且其連接端為所述的三值絕 熱多米諾T運(yùn)算電路的第二信號(hào)輸入端，所述的第二十一 PM0S管的漏極、所述的第四十二 NM0S管的源極、所述的第二十三PM0S管的漏極、所述的第四十五NM0S管的源極、所述的第 二十五PM0S管的漏極和所述的第四十九NM0S管的源極連接且其連接端為所述的三值絕熱 多米諾T運(yùn)算電路的信號(hào)輸出端。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種級(jí)聯(lián)式三值低功耗多米諾可逆計(jì)數(shù)器，其特征在于所述 的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路包括進(jìn)位電路和借位電路，所述的進(jìn)位電路包括第二十六 PM0S管、第二十七PM0S管、第五十NM0S管、第五i^一 NM0S管、第五十二NM0S管和第五十七 NM0S管，所述的借位電路包括第二十八PM0S管、第二十九PM0S管、第五十三NM0S管、第 五十四NM0S管、第五十五NM0S管和第五十六NM0S管；所述的第二十六PM0S管的源極、 所述的第五十一 NM0S管的漏極、所述的第二十八PM0S管的源極、所述的第五十二NM0S管 的柵極、所述的第五十四NM0S管的漏極和所述的第五十六NM0S管的柵極連接且其連接端 為所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述的第二十六PM0S管 的柵極、所述的第五十一 NM0S管的柵極、所述的第二十七PM0S管的源極、所述的第五十二 NM0S管的漏極、所述的第二十八PM0S管的柵極、所述的第五十四NM0S管的柵極、所述的第 二十九PM0S管的源極和所述的第五十六NM0S管的漏極連接且其連接端為所述的三值絕 熱多米諾進(jìn)位借位電路的第二時(shí)鐘信號(hào)輸入端，所述的第二十六PM0S管的漏極、所述的第 五十NM0S管的源極和所述的第二十七PM0S管的柵極連接，所述的第五十NM0S管的漏極 和所述的第五十七NM0S管的源極連接，所述的第五十七NM0S管的漏極和所述的第五十一 NM0S管的源極連接，所述的第二十七PM0S管的漏極和所述的第五十二NM0S管的源極連接 且其連接端為所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的高位進(jìn)位信號(hào)輸出端，所述的第五十 NM0S管的柵極和所述的第五十三NM0S管的柵極連接且其連接端為所述的三值絕熱多米諾 進(jìn)位借位電路的信號(hào)輸入端，所述的第五十七NM0S管的柵極為所述的三值絕熱多米諾進(jìn) 位借位電路的低位進(jìn)位信號(hào)輸入端，所述的第二十八PM0S管的漏極、所述的第五十三NM0S 管的源極、所述的第五十五NM0S管的源極和所述的第二十九PM0S管的柵極連接，所述的第 五十三NM0S管的漏極、所述的第五十五NM0S管的漏極和所述的第五十四NM0S管的源極連 接，所述的第二十九PM0S管的漏極和所述的第五十六NM0S管的源極連接且其連接端為所 述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的高位借位信號(hào)輸出端，所述的第五十五NM0S管的柵 極為所述的三值絕熱多米諾進(jìn)位借位電路的低位借位信號(hào)輸出端。
【文檔編號(hào)】H03K23/52GK104333372SQ201410513480
【公開(kāi)日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月29日
【發(fā)明者】汪鵬君, 鄭雪松, 張躍軍 申請(qǐng)人:寧波大學(xué)