Efficient Design of a Hybrid Adder Using Quantum-Dot Cellular Automata

ABSTRACT

The saying goes that if you can count, you can control. Addition is a fundamental operation for any digital system, digital signal processing or a control system. A fast and accurate operation of a digital system is  greatly influenced by the performance of resident adders. In this regard, an efficient hybrid adder that  combines a carry select adder and a ripple carry adder using QCA technology is designed to meet all the  needs that is indispensable for a digital circuitry. QCA is an emerging nanotechnology, with the potential for higher speed, smaller size, and lower power consumption than transistor-based technology. Recent  development in nano electronics provides a good introduction to the quantum mechanics of electrons,  notions of free and confined electrons. Hence, with the help of QCA technology, the proposed hybrid adder produces a lesser area-delay product when compared to the previous adders and this proposed adder is also applied to a Wallace tree multiplier, here the area-delay product is reduced and speed of the multiplier is augmented .

INTRODUCTION

VARIOUS nano electronic devices have been of interest to the research community during the last decade. These include carbon nanotubes, silicon nanowires, resonant tunneling diodes, and others. These devices  have emerged as alternatives to the traditional VLSI technology based on CMOS. Conventional device  physics is based on a free electron model and as device dimensions shrink, this model is not appropriate since the energies an electron is allowed to have become discrete. Recent book on nanoelectronics provides a  good introduction to the quantum mechanics of electrons, notions of free and confined electrons as well as single electron and many electron devices. One of the devices suggested in the literature as an alternative to the traditional CMOS-based technology is the quantum-dot cellular automata (QCA). In QCA, the device used for logic is also used for nterconnect.  The basic logic gates in the QCA architecture are  the majority gate  (also referred to as the majority voter) and the inverter. 

چکیده

گفته می شود که اگر بتوانید حساب کنید، می توانید کنترل کنید. علاوه بر این یک عملیات اساسی برای هر سیستم دیجیتال، پردازش سیگنال دیجیتال یا سیستم کنترل است. یک عمل سریع و دقیق از یک سیستم دیجیتال به شدت تحت تاثیر عملکرد افزودنی های ساکن قرار می گیرد. در این راستا، یک کامیون هیبریدی کارآمد که ترکیبی از کامیون حمل انتخاب و کامیون حمل باروری با استفاده از فناوری QCA طراحی شده است، به منظور رفع نیازهای ضروری برای یک مدار دیجیتال طراحی شده است. QCA یک فناوری در حال ظهور است که دارای توان بالقوه برای سرعت بالاتر، اندازه کوچکتر و مصرف انرژی پایین تر نسبت به تکنولوژی مبتنی بر ترانزیستور است. توسعه اخیر در نانو الکترونیک مقدمه خوبی برای مکانیک کوانتومی الکترون ها، مفاهیم الکترون ها و آزاد و محدود است. از این رو، با استفاده از تکنولوژی QCA، افزایش دهنده هیبریدی پیشنهاد شده تولید زمان کمتری را در مقایسه با شمارنده های قبلی ایجاد می کند و این افزایش دهنده پیشنهادی نیز به یک ضریب درخت والاس کمک می کند، در اینجا محصول کاهش تاخیر در سطح کاهش می یابد و سرعت ضریب تقویت شده است.

مقدمه

دستگاه های مختلف نانو الکترونیک در طی دهه گذشته علاقه ای به جامعه پژوهش نداشته اند. اینها شامل نانولوله های کربنی، نانوسیم های سیلیکونی، دیودهای تونل زنی رزونانا و دیگران هستند. این دستگاه ها به عنوان جایگزینی برای تکنولوژی VLSI سنتی مبتنی بر CMOS است. فیزیک دستگاه معمولی مبتنی بر یک مدل الکترون آزاد است و به عنوان ابعاد دستگاه کوچک شده است، این مدل مناسب نیست، زیرا انرژی یک الکترون مجاز به تبدیل شدن به گسسته است. کتاب اخیر در مورد نانوالکترونیک مقدمه خوبی برای مکانیک کوانتومی الکترونها، مفاهیم الکترونها و الکترونهای محدود و همچنین الکترون تک و بسیاری از دستگاههای الکترون است. یکی از دستگاه های ارائه شده در ادبیات به عنوان یک جایگزین برای تکنولوژی مبتنی بر CMOS سنتی، ماشین اتوماتیک سلولی کوانتومی (QCA) است. در QCA، دستگاه مورد استفاده برای منطق نیز برای nterconnect استفاده می شود. دروازه های منطقی اساسی در معماری QCA، دروازه اکثریت (همچنین به عنوان اکثر رای دهندگان نامیده می شود) و اینورتر.

Year: 2012

Publisher :  IEEE

By : P. Vijayalakshmi and N. Kirthika

File Information: English Language/ 5 Page / size: 406 KB

Download

سال : 1391

ناشر : IEEE

کاری از : P. Vijayalakshmi و N. Kirthika

اطلاعات فایل : زبان انگلیسی / 5 صفحه / حجم : KB 406

لینک دانلود