[发明专利]一种级联式三值低功耗多米诺可逆计数器

说明书

技术领域

本发明涉及一种计数器，尤其是涉及一种级联式三值低功耗多米诺可逆计数器。

背景技术

集成电路的飞速发展必定遇到面积、连线等瓶颈，多值逻辑为解决这些问题开辟了一种有效途径。与传统二值电路相比，使用多值信号的电路能提高空间与时间利用率，并且能成倍增加数据处理能力。计数器是构成数字系统的重要部分，其中可逆计数器是一种可用来脉冲计数的计数电路，可以实现加法和减法计数，常用作数字系统的分频、定时和执行数字运算以及其它特定的逻辑功能，除此之外还可以用于反复进退运动的场合，被广泛应用于电路设计中。对多值可逆计数器的研究可进一步丰富多值数字系统，提高数字系统信息处理密度和速度。

多米诺电路相较于静态CMOS电路的优势在于面积和速度。但普通多米诺电路采用直流电源供电，能量总是以不可逆转的形式消耗，而改变能量转换方式的能量恢复型多米诺电路能实现能量的重复利用，在预充电阶段通过电荷对节点电容预充电，在求值阶段回收电荷至交流脉冲电源实现能量恢复，使电路表现为低功耗特性。

鉴此，结合多值逻辑和绝热多米诺电路，设计三值绝热多米诺D触发器、三值绝热多米诺正反循环门以及三值绝热多米诺进位借位电路来实现级联式三值低功耗多米诺可逆计数器，具有重大意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种级联式三值低功耗多米诺可逆计数器，该可逆计数器采用三值绝热多米诺D触发器、三值绝热多米诺正反循环门、三值绝热多米诺进位借位电路、三值绝热多米诺文字运算电路和三值绝热多米诺T运算电路实现可逆计数功能，实现多值逻辑和绝热多米诺电路的结合，具有明显的低功耗特性。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种级联式三值低功耗多米诺可逆计数器，包括n位三值绝热多米诺计数器单元及n-1位三值绝热多米诺进位借位电路，所述的三值绝热多米诺计数器单元包括三值绝热多米诺D触发器、三值绝热多米诺正反循环门和三值绝热多米诺T运算电路，其中n为大于等于2的整数；

所述的三值绝热多米诺D触发器具有信号输入端、复位端、置位端、反相置位端、信号输出端、第一时钟信号输入端、第二时钟信号输入端和第三时钟信号输入端，所述的三值绝热多米诺D触发器的第一时钟信号输入端接入第一时钟信号，所述的三值绝热多米诺D触发器的第二时钟信号输入端接入第二时钟信号，所述的三值绝热多米诺D触发器的第三时钟信号输入端接入第三时钟信号，所述的第一时钟信号和所述的第二时钟信号的幅值电平对应逻辑2，所述的第一时钟信号和所述的第二时钟信号的相位相差180度，所述的第三时钟信号的幅值电平对应逻辑1，所述的第三时钟信号的相位与所述的第二时钟信号的相位相同；

所述的三值绝热多米诺正反循环门具有信号输入端、借位端、进位端、第一输出端、第二输出端、第一时钟信号输入端、第二时钟信号输入端和第三时钟信号输入端，所述的三值绝热多米诺正反循环门的第一时钟信号输入端接入所述的第一时钟信号，所述的三值绝热多米诺正反循环门的第二时钟信号输入端接入所述的第二时钟信号，所述的三值绝热多米诺正反循环门的第三时钟信号输入端接入所述的第三时钟信号；

所述的三值绝热多米诺T运算电路包括第一信号输入端、第二信号输入端、第三信号输入端、选择信号输入端、信号输出端、第一时钟信号输入端和第二时钟信号输入端，所述的三值绝热多米诺T运算电路的第一时钟信号输入端接入所述的第一时钟信号，所述的三值绝热多米诺T运算电路的第二时钟信号输入端接入所述的第二时钟信号；