طراحی ضرب‌کننده‌های سری تشخیص دهنده خطا در منطق برگشت‌پذیر

نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، دکترای کامپیوتر

2 دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، کارشناس ارشد کامپیوتر

3 دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، دکترای کامپیوتر

doi
چکیده

یکی از چالش برانگیزترین مشکلات در طراحی مدارهای الکترونیکی، مسأله‌ی اتلاف انرژی است. منطق برگشت‌پذیر یکی از راه‌های کاهش اتلاف انرژی است. در این مقاله، سه طرح برای ضرب‌کننده‌های تحمل‌پذیر اشکال از نوع سری با قابلیت تشخیص خطا پیشنهاد می‌شود. در طرح اول، ضرب‌کننده‌ی علامت‌دار مبتنی بر الگوریتم Booth پایه بررسی شده و بر اساس مدار‌های مطرح شده تاکنون، طرح بهینه‌ای برای این نوع ضرب‌کننده ارائه می‌شود. در طرح دوم، ضرب‌کننده‌ی علامت‌داری بر پایه‌ی روشی موسوم به الگوریتم K ارائه می‌گردد که در آن پیچیدگی محاسباتی و هزینه‌ی کوانتومی نسبت به روش Booth تا حد زیادی کاهش می‌یابد. در آخرین طرح نیز یک ضرب‌کننده‌ی سری برای ضرب اعداد بدون علامت با روش add و shift پیشنهاد خواهد شد. مقایسه ضرب‌کننده‌های پیشنهادی با طرح‌های مشابه، با توجه به معیارهای مقایسه‎‌ی مدارهای برگشت‌پذیر مانند هزینه‌ی کوانتومی، تعداد خروجی‌های بلااستفاده، تأخیر، تعداد گیت‌ها و پیچیدگی محاسباتی، بهبودهای مناسبی را نسبت به ضرب‌کننده‌های موجود نشان می‌دهد.