12059

12059

بهبود سنتز توابع چهارمتغيره ي منطقي، با كاهش سيم هاي متقاطع در فناوري اتوماتاي سلولي كوانتومي

كارشناسي ارشد

كامپيوتر - معماري كامپيوتر

شهريورماه 1392

شهريورماه 1392

دكتر محمود فتحي

چكيده كوچك كردن اندازه¬ي ترانزيستور¬ها در ابعاد نانو، صنعت ترانزيستورهاي اثر ميداني را با مشكل¬ها و چالش¬هاي جديدي روبرو كرده است. از اينرو فناوري اتوماتاي سلولي كوانتومي، به عنوان يكي از فناوري¬هاي جايگزين جهت رفع اين مشكل¬ها، در نظر گرفته شده است. تقاطع سيم¬ها در اين فناوري، يك ويژگي منحصر به فرد است. اين ويژگي مي¬تواند جانمايي توليد شده را با مشكلاتي نظير اغتشاش¬پذيري بالا، سختي و پيچيدگي مراحل ساخت و حساسيت بالا نسبت به دما مواجه ساخته و قابليت اطمينان جانمايي توليد شده را كاهش دهد. در اين تحقيق كاهش تقاطع سيم¬ها در سنتز توابع چهار متغيره¬ي منطقي، به عنوان هدف اصلي و در جهت افزايش قابليت اطمينان مدارهاي اتوماتاي سلولي كوانتومي در نظر گرفته شده است. براي رسيدن به اين هدف، روش¬هاي ساده¬سازي توابع منطقي از يك طرف، و روش¬هاي كاهش تقاطع سيم¬ها در فناوري اتوماتاي سلولي كوانتومي از طرف ديگر، مورد بررسي قرار گرفته¬اند. نهايتاً با استفاده از جدول كارنو و به صورت خلاقانه، يك روش جديد جهت كاهش تقاطع سيم¬ها در هنگام ساده¬سازي و سنتز توابع منطقي ارايه خواهد شد. اين روش طي سه مرحله شامل انتخاب گروه¬بندي مناسب مينترم¬ها در جدول كارنو، عمليات جبري و جابجايي ورودي¬ها، منجر به كاهش تقاطع سيم¬ها در جانمايي شده و نتيجه با روش¬هاي ساده¬سازي جدول كارنو و روش ساده¬سازي ژنتيك مقايسه شده است. نتايج پياده¬سازي و شبيه¬سازي¬ توابع چهار متغيره در نرم افزار QCADesigner.2.0.3، در مقايسه با روش جدول كارنو با افزايش 48درصدي تعداد گيت مصرفي، كاهش 50درصدي تقاطع سيم، و در مقايسه با روش ژنتيك با افزايش 40درصدي تعداد گيت، كاهش 70درصدي تقاطع سيم در جانمايي¬هاي توليدي را به همراه دارد. واژه‌هاي كليدي: اتوماتاي سلولي كوانتومي، گيت اكثريت، ساده¬سازي توابع منطقي، كاهش سيم-هاي متقاطع