نام و نام خانوادگی: سعید قربانی ریزی
عنوان پایان نامه: بررسی و بهبود عملکرد واحد محاسبه و منطق (ALU) چند لایه برگشت‌پذیر در فنّاوری آتوماتای کوانتومی سلولی نقطهای
رشته تحصیلی: مهندسی برق –الکترونیک
مقطع تحصیلی: کارشناسی ارشد ناپیوسته
استاد راهنما: دکتر عبدالحسین رضائی
چکیده: فناوری QCA یک فناوری جدید است که روش نوینی برای محاسبه در سطح نانو ارائه می‌دهد. مدارهایی که با فناوری QCAطراحی می‌شوند، تفاوت بسیار چشمگیری در مساحت، تاخیر و توان مصرفی نسبت به مدارهای طراحی شده در فناوری CMOSدارند. به همین دلیل طراحی مدارها در فناوری QCA با این خصوصیات منحصر به فرد می‌تواند تحول بزرگی در حوزه علم الکترونیک و کامپیوتر ایجاد نماید. واحد محاسبه و منطق (ALU)، بخش مهمی از واحد پردازنده مرکزی (CPU) کامپیوترها می‌باشد. این واحد وظیفه انجام عملیات ریاضی (مانند جمع، ضرب و …) و نیز عملیات منطقی را روی داده‌ها دارد. از طرفی بهترین شیوه برای کاهش انرژی تلف شده در طراحی مدارها به ویژه در حوزه علوم کامپیوتر استفاده از منطق برگشت‌پذیر می‌باشد. هدف این پایان‌نامه طراحی واحد محاسبه و منطق جدید در منطق برگشت‌پذیر با استفاده از فناوری QCA می‌باشد. در این پایان‌نامه سه طرح جدید برای پیاده‌سازی واحد محاسبه و منطق در فناوری QCA ارائه می‌گردد که طرح‌های پیشنهادی با رویکرد چند لایه طراحی شده و توانایی اجرا و محاسبه 4 عمل AND، NAND، XOR و جمع کردن را دارد. طرح‌های پیشنهادی با استفاده از نرم‌افزار QCADesigner نسخه 3/0/2 شبیه‌سازی شده‌اند. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که طرح اول شامل 209 سلول بوده و دارای 1 ورودی ثابت و 1 خروجی اضافه می‌باشد. همچنین مدار دوم شامل 174 سلول بوده و شامل 1 ورودی ثابت و 3 خروجی اضافه است. طرح پیشنهادی سوم دارای 596 سلول، 1 ورودی ثابت و 9 خروجی اضافه می‌باشد. مدارهای واحد محاسبه و منطق ارائه شده نسبت به کارهای پیشین از لحاظ معیارهای ارزیابی مدارهای برگشت‌پذیر نظیر تعداد سلول، مساحت مورد نیاز، پیچیدگی، هزینه کوانتومی، تعداد ورودی ثابت و خروجی اضافه بهبودی قابل قبولی را نشان می‌دهند.
کلیدواژه: QCA، واحد محاسبه و منطق، منطق برگشت‌پذیر، طراحی چند لایه
تاریخ دفاع: پاییز 1399