[發明專利]一種三值絕熱多米諾乘法單元

有效

• 申請號: 201210341718.8
• 申請日: 2012-09-14
• 公開（公告）號: CN102902508A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 汪鵬君;楊乾坤;鄭雪松
• 申請（專利權）人: 寧波大學
• 主分類號: G06F7/523
• 分類號: G06F7/523
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 程曉明

技術領域

本發明涉及一種乘法單元，尤其是涉及一種三值絕熱多米諾乘法單元。

背景技術

當前數字電路系統主要采用二值邏輯實現，其單根信號線能傳輸的邏輯值只有0和1兩種，電路的空間和時間利用率較低。采用多值邏輯可以大大減少電路輸入變量數，提高每根連線攜帶的信息量，從而減小芯片的面積，增強數據處理能力。多米諾電路由于其在電路面積和速度上的優勢，廣泛應用于各種高性能電路中，因此將多值邏輯與多米諾電路相結合，能夠進一步減小電路面積，提高電路的信息密度。

乘法器是現代數字系統的關鍵部件之一，在各種微處理器中應用十分廣泛，例如在DSP?芯片進行卷積運算、快速傅里葉變換、數字濾波等運算時都需要乘法器的參與，因此乘法器的功耗會對整個數字系統的功耗產生較大的影響，而乘法單元作為構成乘法器的主要模塊，其功耗又決定了乘法器的功耗。然而，傳統的乘法單元由于電荷是從電源到地一次性的消耗掉，造成了極大的浪費；而采用交流脈沖電源的絕熱乘法單元能夠充分回收電路節點中存儲的電荷，有效降低電路的功耗。鑒于此，將多值邏輯、絕熱邏輯與多米諾電路應用到乘法單元的設計中具有現實意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種在保證具有正確的邏輯功能的前提下，功耗較低的三值絕熱多米諾乘法單元。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種三值絕熱多米諾乘法單元，包括第一三值絕熱多米諾文字運算電路、第二三值絕熱多米諾文字運算電路、進位信號產生電路、本位積信號產生電路、第一時鐘信號輸入端、第二時鐘信號輸入端和第三時鐘信號輸入端，所述的進位信號產生電路設置有低位進位信號輸入端、被乘數文字運算信號輸入端、乘數文字運算信號輸入端、高位進位信號輸出端和互補高位進位信號輸出端，所述的本位積信號產生電路設置有被乘數文字運算信號輸入端、乘數文字運算信號輸入端、低位進位信號輸入端、互補低位進位信號輸入端和本位積信號輸出端，所述的第一三值絕熱多米諾文字運算電路的信號輸入端用于接入被乘數輸入信號，所述的第一三值絕熱多米諾文字運算電路的信號輸出端分別與所述的進位信號產生電路的被乘數文字運算信號輸入端和所述的本位積信號產生電路的被乘數文字運算信號輸入端連接，所述的第二三值絕熱多米諾文字運算電路的信號輸入端用于接入乘數輸入信號，所述的第二三值絕熱多米諾文字運算電路的信號輸出端分別與所述的進位信號產生電路的乘數文字運算信號輸入端和所述的本位積信號產生電路的乘數文字運算信號輸入端連接，所述的進位信號產生電路的低位進位信號輸入端與所述的本位積信號產生電路的低位進位信號輸入端連接，所述的第一三值絕熱多米諾文字運算電路、所述的第二三值絕熱多米諾文字運算電路和所述的進位信號產生電路均分別與所述的第一時鐘信號輸入端和所述的第二時鐘信號輸入端連接，所述的本位積信號產生電路分別與所述的第一時鐘信號輸入端、所述的第二時鐘信號輸入端和所述的第三時鐘信號輸入端連接，其中，所述的第一時鐘信號輸入端接入幅值電平對應邏輯2的第一時鐘信號，所述的第二時鐘信號輸入端接入幅值電平對應邏輯2的第二時鐘信號，所述的第三時鐘信號輸入端接入幅值電平對應邏輯1的第三時鐘信號，所述的第二時鐘信號與所述的第三時鐘信號的相位相同且與所述的第一時鐘信號的相位相差180度。

所述的第一三值絕熱多米諾文字運算電路的信號輸出端的輸出信號為與其信號輸入端接入的被乘數輸入信號對應的三個被乘數文字運算信號，分別為被乘數為邏輯0時的第一被乘數文字運算信號、被乘數為邏輯1時的第二被乘數文字運算信號和被乘數為邏輯2時的第三被乘數文字運算信號，其中所述的進位信號產生電路的被乘數文字運算信號輸入端接入所述的第二被乘數文字運算信號和所述的第三被乘數文字運算信號，所述的本位積信號產生電路的被乘數文字運算信號輸入端接入所述的第一被乘數文字運算信號、所述的第二被乘數文字運算信號和所述的第三被乘數文字運算信號，所述的第二三值絕熱多米諾文字運算電路的信號輸出端的輸出信號為與其信號輸入端接入的乘數輸入信號對應的三個乘數文字運算信號，分別為乘數為邏輯0時的第一乘數文字運算信號、乘數為邏輯1時的第二乘數文字運算信號和乘數為邏輯2時的第三乘數文字運算信號，其中所述的進位信號產生電路的乘數文字運算信號輸入端接入所述的第二乘數文字運算信號和所述的第三乘數文字運算信號，所述的本位積信號產生電路的乘數文字運算信號輸入端接入所述的第一乘數文字運算信號、所述的第二乘數文字運算信號和所述的第三乘數文字運算信號。