采用交流能源的低功耗绝热触发器

研究采用交流能源的绝热触发器。首先提出绝热触发器结构并进行了详细分析，然后讨论绝热时序电路的设计，通过扭环形计数器的设计演示了绝热时序电路的设计方法。应用MOSIS的0．25μmCMOS工艺参数，经SPICE模拟证实了设计的电路具有正确的逻辑功能与可观的能量节省。     

基于多策略离散粒子群算法的MPRM电路延时与面积优化

针对大规模混合极性Reed-Muller(Mixed Polarity Reed-Muller,MPRM)逻辑电路的延时与面积优化,提出一种基于多策略离散粒子群优化(Multi-Strategy Discrete Particle Swarm Optimization,MSDPSO)的极性搜索方法.在MSDPSO算法中,对粒子进行团队划分,每个团队既执行不同策略,又相互联系,并行完成探索与开发的双重任务.同时在进化过程中采用高斯调整来激活寻优能力较差的粒子.结合MSDPSO算法和列表极性转换技术,对大规模MPRM电路进行延时与面积极性搜索.最后对PLA格式的MCNC Benchmark电路进行算法性能测试,结果验证了MSDPSO算法的有效性.与离散粒子群优化(Discrete Particle Swarm Optimization,DPSO)算法的优化结果相比较,MSDPSO算法获取的电路延时平均缩短8.43%,面积平均节省38.36%.     

基于三值多样性粒子群算法的MPRM电路综合优化

通过对离散三值粒子群算法的研究,提出一种三值多样性粒子群算法以求解MPRM（Mixed-Polarity Reed-Muller,MPRM）电路综合优化问题.首先根据混合极性XNOR/OR展开式的特点和几率换算法则,推导出三值粒子群算法的运动方程,在此基础上,采用广泛学习策略和三值变异操作进行算法改进;然后建立三值多样性粒子群算法的粒子与MPRM电路极性的参数映射关系,结合估计模型和XNOR/OR电路混合极性转换方法,将所提算法应用于MPRM电路的最佳功耗和面积极性搜索;最后对10个PLA格式MCNC Benchmark电路进行测试.结果表明：与已发表的方法相比,该文的优化算法表现出了总体显著性的性能优势.     

基于MODCPSO算法的三值FPRM电路面积与延时优化

针对三值固定RM(fixed polarity reed-muller,FPRM)逻辑电路面积与延时综合优化问题进行了研究,提出了一种基于竞争行为多目标离散粒子群算法(Multi-Objective Discrete Competitive Particle Swarm Optimization,MODCPSO)的极性搜索方案。首先在MODCPSO算法中,引入竞争行为机制,将种群划分为不同的团队,从各个团队中随机抽取两个粒子进行比较,令较差的粒子向着较好的粒子进行速度和位置的更新。同时引入变异机制,令种群粒子能够跳出局部最优解,继续更新进化。然后,结合三值FPRM极性转换技术和MODCPSO算法搜索电路面积与延时的最佳极性。最后,利用PLA格式的MCNC Benchmark电路实现算法测试,并与DPSO算法、MODPSO算法进行了性能对比。实验结果验证了MODCPSO算法的有效性。     

GA-DTPSO算法及其在混合极性XNOR/OR电路面积优化中应用

针对n变量Reed-Muller(RM)逻辑函数具有3n个混合极性,对应着3n个繁简不同展开式的问题,提出一种遗传算法——离散三值粒子群优化(GA-DTPSO)算法对电路面积进行优化.首先根据RM电路的XNOR/OR实现形式,建立混合极性XNOR/OR电路面积优化的数学模型和改进混合极性XNOR/OR电路极性转换方法;然后在遗传算法中引入粒子群算法的搜索机制,结合混合极性的特点提出GA-DTPSO算法;最后利用GA-DTPSO算法进行混合极性XNOR/OR电路面积最佳极性搜索,得到面积最优的XNOR/OR电路.通过对14个MCNC和ISCAS基准电路进行测试的结果表明,该算法能有效地提高混合极性XNOR/OR电路面积优化效果.     

绝热电路三要素理论及其应用

本文在研究多值电路三要素理论基础上提出绝热电路通用理论，即绝热电路三要素（信号、网络、负载）理论。应用此理论，设计了三种典型的绝热电路（逐级级联收缩结构、可逆逻辑结构和交叉存贮结构），验证了该理论的正确性；然后进一步依此理论设计了一种新颖的采用二相功率时钟的交叉存贮型绝热电路一钟控传输门绝热逻辑（Clocked Transmission Gate Adiabatic Logic，CTGAL）电路。最后用计算机验证了根据绝热电路三要素理论设计的CTGAL电路具有正确的逻辑功能和明显的低功耗特性。     

基于GM-Markov模型的线缆温度预警系统设计

针对电力线缆分布情况复杂、缺乏全面有效预警手段等问题,提出基于灰色马尔科夫(GM-Markov)模型的线缆温度预警系统。首先分析温度预警系统设计总体结构以及数据通信方式,通过采用LoRa和GPRS相结合的方式,保证数据采集的可靠性;其次,通过灰色马尔科夫模型预测线缆温度,将预测结果用线缆温度预警模型进行故障判断,提高预警系统准确性;最后,通过实验验证线缆温度预警的可行性,并构建线缆温度分级预警平台,实现将各种故障信息及时推送给企业管理人员,达到实时预警的目的。     

基于电路三要素理论的三值绝热加法器设计

通过对加法器和绝热电路工作原理及结构的研究,本文提出一种三值绝热加法器设计方案.该方案首先以电路三要素理论为指导,推导出一位三值绝热全加器的元件级函数式,并利用自举的NMOS管实现相应的电路结构,完成对电路的能量注入和恢复.然后在此基础上,进一步得到四位三值绝热加法器.最后 PSPICE模拟验证所设计的电路具有正确的逻...     

基于最优控制电压的高鲁棒性 PUF 电路设计

物理不可克隆函数（Physical Unclonable Functions ,PUF）电路作为一种新型的信息安全电路,依赖集成电路制造过程中硅器件的固有工艺偏差产生密钥．本文提出一种高鲁棒性PUF电路设计方案,首先分析MOSFET在零温度系数点（Zero Temperature Coefficient ,ZTC ）的工作特性,然后结合提高PUF电路鲁棒性的途径,确定PUF电路的结构及最优控制电压,最终达到密钥稳定可靠的目的．在TSMC 65nm CMOS工艺下对所设计的PUF电路进行版图设计,面积为14.89μm ×12.14μm ．实验结果显示在最优控制电压下PUF电路的鲁棒性最低为96％．