一种新型二元判定图器件和电路.pdfVIP

第 26 卷 　第 1 期 半 　导 　体 　学 　报 Vol. 26 　No. 1 2005 年 1 月 　　 CHINESE JOURNAL OF SEMICONDUCTORS 　　Jan. ,2005 一种新型二元判定图器件和电路 1 ,2 1 2 1 陆 　江 　吴南健 　刘 　肃 　邝小飞 ( 1 中国科学院半导体研究所, 北京　100083) (2 兰州大学物理科学与技术学院 , 兰州　730000) ( ) 摘要 : 提出了一种基于二元判定图 BDD 原理的新型逻辑器件和电路. BDD 器件以电流模式的开关电流存储器为 基本单元 ,具有符合二元判定图的两向通路的特点. 用这种器件按照 BDD 树形图可以构成任意形式的组合逻辑电 路. 给出了或门、异或门及四位加法器电路的例子 ,并使用 HSPICE 仿真器进行了仿真 ,验证了这种器件及其电路的 正确性. 关键词 : 二元判定图 ; 器件 ; 电路; 开关电流存储器 ; 或门 ; 加法器 EEACC : 1205 ; 2570D ; 1130B ( ) 中图分类号: TN432 　　　文献标识码 : A 　　　文章编号 : 2005 GaAs/ AlGaAs 材料上试制并验证了量子 BDD 电路器 1 　引言 件和电路[7 ] . 但是上述的量子效应 BDD 器件和电路 存在工作温度低和大规模集成困难的问题. 二元判定图 (binary decision diagram ,BDD) 是一 本文提出一种基于电流模式的开关电流存储器 种完整且精确描述数字逻辑函数的非循环有向图. 的新型BDD 器件及其电路构成方法. BDD 器件是由 1978 年 Akers[1 ] 首先在数字逻辑函数系统中引进了 恒流源、电流存储器和控制开关组成 ,可以直接采用 BDD 的表达描述方法 ,发现用BDD 表达描述方法可 标准的 CMOS 工艺技术来实现 BDD 器件和电路. 电 以有效地解决在表达传统逻辑函数时遇到的困难. 流模式电路是以电流作为电路的信号变量 ,并对电 随着大规模和超大规模集成电路的迅速发展 ,数字 流信号进行处理的电路. 与使用电压信号处理电路 逻辑函数的运算变得日益复杂. 如果使用布尔函数 相比 , 电流模式的电路具有速度高、频带宽、功耗小、 来表示数字逻辑函数 ,表达式会变得庞大和复杂 ,使 动态范围大、非线性失真小、易于实现电流的存储与 函数处理时间过长;使用真值表方式 ,则需要占用大 转移和电路结构简单的特点. 这种新型 BDD 器件及 量存储空间 , 只能用在一些特殊领域. 近二十年以 其电路具有电路结构简单、速度快和功耗低的优点. 来 ,研究人员在 BDD 运算的简化和结构的压缩方面 做了大量的研究工作 ,结果表明使用 BDD 表达方法 2 　二元判定图 可以避免在布尔函数和真值表中遇到的问题 , 目前 BDD 已被广泛应用于大规模集成电路的综合、仿真