طراحی جمع‌کننده‌های BCD تحمل‌پذیر اشکال در منطق برگشتپذیر

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، دکترای کامپیوتر

2 دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، دانشجوی کارشناسی ارشد کامپیوتر

چکیده

در سالهای اخیر مدارهای برگشت‌پذیر به خاطر کاربرد در محاسبات کوانتومی مورد توجه زیادی قرار گرفته‌اند. این مدارها به علت داشتن توان مصرفی بسیار ناچیز، علاوه بر کاربرد در محاسبات کوانتومی، می‌توانند در بهینهسازی توان مصرفی مدارهای CMOS توان پایین هم استفاده شوند. از طرف دیگر، با توجه به آسیب‌پذیری روزافزون مدارها در برابر عوامل محیطی، ویژگی تحمل‌پذیری اشکال یکی از نیازهای حیاتی مدارهای جدید محسوب می‌شود. در این مقاله، با توجه به این که جمع‌کننده‌ها جزء اساسی انواع پردازش و محاسبات محسوب می‌شوند، یک گیت جدید برای طراحی تمام‌جمع‌کننده تحمل‌پذیر اشکال که نگهدارنده پریتی است و سپس دو ساختار جدید برای جمع‌کننده‌های BCD در منطق برگشت‌پذیر، با قابلیت تحمل‌پذیری اشکال ارائه می‌شود. مقایسه ساختارهای پیشنهادی با گیت‌ها و جمع‌کننده‌های متناظر موجود نشان می‌دهد که این مدارها از لحاظ تعداد گیت‌های مصرفی، پیچیدگی محاسباتی، تأخیر و هزینه کوانتومی بهترین بوده یا در وضعی مطلوب قرار دارند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Design of Fault-Tolerant BCD Adders in Reversible Logic

نویسندگان [English]

  • Mojtaba Valinataj 1
  • Mahboobeh Mirshekar 2
  • Hamid Jazayeri 1
چکیده [English]

In recent years, reversible circuits have drawn high attention due to their usability in power consumption optimization of low power CMOS circuits in addition to quantum computing. On the other hand, fault and error tolerance has been one of the vital characteristics of new circuits because of the increasing susceptibility of these circuits against environmental effects. As adder circuits are the main parts of processing and arithmetic circuits, in this paper, we first propose a new gate to design a parity-preserving full adder, and then, introduce two new fault-tolerant reversible BCD adders. Based on performed comparisons between the proposed structures and the existing gates and adders, the new full adder and BCD adders are the best or favorable designs according to the number of required gates, hardware complexity, delay and quantum cost.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Quantum computing
  • Fault-tolerance
  • full adder
  • BCD adder
  • Reversible logic