Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Thiết kế Flip-Flop D dựa trên Multiplexer với khả năng đặt và đặt lại trong công nghệ Nanô Tế Bào Quantum Dot
Tóm tắt
Mặc dù đã có nhiều tiến bộ trong ngành công nghiệp điện tử, vẫn còn nhiều nỗ lực được thực hiện để cải thiện các công nghệ hiện có. Một trong những công nghệ được đề xuất trong lĩnh vực này là Tế Bào Tự Động Hóa Lượng Tử (QCA), cung cấp cấu trúc tiêu tốn năng lượng thấp, diện tích nhỏ, mật độ cao và tốc độ cao. Các mạch latches và flip-flops luôn là những mạch được sử dụng phổ biến nhất trong thiết kế kỹ thuật số, và việc thiết kế những cấu trúc này với tính ổn định và khả năng cao hơn là rất quan trọng. Trong bài báo này, với việc sử dụng latches D phù hợp trong việc tối ưu hóa dung lượng và độ trễ, các flip-flop D nhạy cảm với cạnh trong công nghệ QCA được giới thiệu với khả năng đặt và đặt lại dựa trên thiết kế multiplexer tối ưu. Kết quả mô phỏng cho thấy rằng các thiết kế được đề xuất là các cấu trúc ổn định và hữu ích về diện tích, độ trễ và độ phức tạp, đồng thời thích hợp để sử dụng trong các mạch lớn hơn. Ví dụ, flip-flop D đồng bộ nhạy cảm với cạnh lên được đề xuất với các chân đặt và đặt lại có 74 tế bào lượng tử, thời gian trễ 2.5 chu kỳ đồng hồ và diện tích chiếm dụng 0.09μm2.
Từ khóa
#Tế Bào Tự Động Hóa Lượng Tử #Flip-Flop D #Multiplexer #Thiết kế điện tử #Công nghệ nanôTài liệu tham khảo
Srivastava S. Probabilistic modeling of quantum-dot cellular automata
Compano, R., Molenkamp, L., Paul, D.J.: Roadmap for Nanoelectronics. European Commission IST Programme, Future and Emerging Technologies (2000)
Lent, C.S., Tougaw, P.D., Porod, W., Bernstein, G.H.: Quantum cellular automata. Nanotechnology. 4(1), 49–57 (1993 Jan)
Yang, X., Cai, L., Zhao, X.: Low power dual-edge triggered flip-flop structure in quantum dot cellular automata. Electron. Lett. 46(12), 825–826 (2010)
Hashemi, S., Navi, K.: New robust QCA D flip flop and memory structures. Microelectron. J. 43(12), 929–940 (2012)
Vetteth, A., Walus, K., Dimitrov, V.S., Jullien, G.A.: Quantum-dot cellular automata of flip-flops. ATIPS Laboratory. 2500, (2003)
Sardinha, L.H., Silva, D.S., Vieira, M.A., Vieira, L.F., Neto, O.P.: Tcam/cam-qca:(ternary) content addressable memory using quantum-dot cellular automata. Microelectron. J. 46(7), 563–571 (2015)
Abutaleb, M.M.: Robust and efficient quantum-dot cellular automata synchronous counters. Microelectron. J. 61, 6–14 (2017)
Yang, X., Cai, L., Zhao, X., Zhang, N.: Design and simulation of sequential circuits in quantum-dot cellular automata: falling edge-triggered flip-flop and counter study. Microelectron. J. 41(1), 56–63 (2010)
Walus, K., Dysart, T.J., Jullien, G.A., Budiman, R.A.: QCADesigner: a rapid design and simulation tool for quantum-dot cellular automata. IEEE Trans. Nanotechnol. 3(1), 26–31 (2004)
Chakrabarty R, Mahato DK, Banerjee A, Choudhuri S, Dey M, Mandal NK. A novel design of flip-flop circuits using quantum dot cellular automata (QCA). InComputing and Communication Workshop and Conference (CCWC), 2018 IEEE 8th Annual 2018 Jan 8 (pp. 408–414). IEEE
Sabbaghi-Nadooshan, R., Kianpour, M.: A novel QCA implementation of MUX-based universal shift register. J. Comput. Electron. 13(1), 198–210 (2014)
Purkayastha, T., De, D., Chattopadhyay, T.: Universal shift register implementation using quantum dot cellular automata. Ain Shams Engineering Journal. 9 (2016)
Shamsabadi, A.S., Ghahfarokhi, B.S., Zamanifar, K., Movahedinia, N.: Applying inherent capabilities of quantum-dot cellular automata to design: D flip-flop case study. J. Syst. Archit. 55(3), 180–187 (2009)
Zoka, S., Gholami, M.: A novel rising edge triggered resettable D flip-flop using five input majority gate. Microprocess. Microsyst. 61, 327–335 (2018)
Srivastava S, Asthana A, Bhanja S, Sarkar S. QCAPro-an error-power estimation tool for QCA circuit design. InCircuits and Systems (ISCAS), 2011 IEEE International Symposium on 2011 May 15 (pp. 2377–2380). IEEE