[发明专利]一种基于置换中循环分解的可逆电路综合方法

权利要求书

1.一种基于置换中循环分解的可逆电路综合方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤1、遍历置换中2ⁿ个输出，若存在两个输出数满足汉明距离为1且交换这两个数使得置换的汉明距离减少，则交换这两个数，并输出与交换这两个数操作相应的Toffoli门，n为可逆逻辑综合的逻辑数；

步骤2、将遍历后的置换转换为其相应的循环表示，具体为：一个置换用一个一元数字数组实现，置换的循环表示则用一个双向链表数组表示；

步骤3、交换循环中汉明距离为1且交换后使置换的汉明距离减少的两数，并输出与交换两个数对应的Toffoli门；

步骤4、根据循环链中的相邻数的汉明距离调整循环链；

步骤5、计算首链节汉明距离，并依据首链节的汉明距离进行以下处理：

处理方式一：如果首链节汉明距离为1，则交换第一和第二个数，并输出与交换这两个数对应的Toffoli门；

处理方式二、如果首链节汉明距离为2，则插入一个数，使得第一和第二个数汉明距离变为1；

处理方式三、如果首链节汉明距离为3，则插入一个数，使得第一和第二个数汉明距离变为2；

步骤6、重复步骤3-5，直到置换变为恒等置换，将上述步骤中所输出的门依次级联，生成可逆逻辑电路。

2.根据权利要求1所述的基于置换中循环分解的可逆电路综合方法，其特征在于，在遍历置换前对置换使用异位数选择算法，减小输入和输出向量的汉明距离。

3.根据权利要求2所述的基于置换中循环分解的可逆电路综合方法，其特征在于，对置换使用异位数选择算法，减小输入和输出向量的汉明距离具体为：对于n比特电路的n条线路，判断每条线路的异位数是否大于2^n-1，若某条线路的异位数大于2^n-1，则在这条线路上增加一个逻辑非门。

4.根据权利要求1所述的基于置换中循环分解的可逆电路综合方法，其特征在于，步骤4中根据循环链中的相邻数的汉明距离调整循环链具体为：将循环链中与前一个数汉明距离最大的数，并放到头指针。