[实用新型]一种应用于可逆逻辑电路的SAYEM可逆逻辑门电路

说明书

本实用新型涉及一种应用于可逆逻辑电路的SAYEM可逆逻辑门电路，包括第一至第五反相器、第一至第三与门、第一至第五异或门、以及传输门；其中第一至第四异或门的输入端为A端、A非端、B端，输出端为Y端；第五异或门的输入端包括A端、B端，输出端为Y端；第一至第三与门的输入端为A端、A非端、B端，输出端为Y端；本实用新型与采用互补CMOS电路来实现SAYEM可逆逻辑门电路相比，存在使用MOS数量少，面积小，在在管子选相同尺寸时，传播延时少，性能好等优点。

技术领域

本实用新型涉及逻辑门设计领域，特别是一种应用于可逆逻辑电路的SAYEM可逆逻辑门电路。

背景技术

科学家Landauer提出：经典电路存在不可逆操作时，信息丢失将会导致能量损耗。科学家Bennett发现当计算过程采用可逆操作时，会存在不损耗能量。为避免经典电路不可逆性操作造成电路能耗损耗，很多学者开展将不可逆操作改成可逆操作研究。可逆逻辑设计需遵守：（1）可逆逻辑电路输入端与输出端个数一致。（2）可逆逻辑电路输入与输出是一一映射关系。国外期刊已刊载了用二进制以及BCD冗余码表示的十进制加法器的可逆逻辑实现，在电路实现上，2002年VosAD和Desoete利用晶体管构造实现了可逆电路，首次将它们运用于工业实现；2014年K.Prudhvi Raj提出了数字电路晶体管级的实现，采用互补CMOS电路来实现可逆逻辑门电路。SAYEM可逆逻辑门电路，可用式（1）描述其功能。

F(P,Q,R,S)=( A,A’C’⊕B’, A’C’⊕B⊕D’, (A’C’⊕B’) D’⊕(AB⊕C) 式 (1)

SAYEM可逆逻辑门的输入端与输出端个数一致，且输入与输出是一一映射关系，当给定一个输入后，得到唯一输出与之对应，其映射关系如下式所示。F(0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,a,b,c,d,e,f,)=(0,2,7,4,6,5,1,3,e,d,f,c,9,b,8,a)。

现有技术中采用互补CMOS电路来实现SAYEM可逆逻辑门电路，存在使用MOS数量多，面积大，SAYEM可逆逻辑门电路的传播延时大，性能差等缺点。

发明内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种应用于可逆逻辑电路的SAYEM可逆逻辑门电路，与采用互补CMOS电路来实现SAYEM可逆逻辑门电路相比，存在使用MOS数量少，面积小，在在管子选相同尺寸时，传播延时少，性能好等优点。

本实用新型采用以下方案实现： 一种应用于可逆逻辑电路的SAYEM可逆逻辑门电路，包括第一至第五反相器、第一至第三与门、第一至第五异或门、以及传输门；其中第一至第四异或门的输入端为A端、A非端、B端，输出端为Y端；第五异或门的输入端包括A端、B端，输出端为Y端；第一至第三与门的输入端为A端、A非端、B端，输出端为Y端；

所述SAYEM可逆逻辑门电路包括输入端A、输入端B、输入端C、输入端D、输出端P、输出端Q、输出端R、输出端S；