دوره 22، شماره 1 - ( مجله مهندسی برق و الکترونیک ایران - جلد 22 شماره 1 1404 )
جلد 22 شماره 1 صفحات 38-33 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Jokar F, Gholami M. Full Adder with Low Area in Quantum-dot Cellular Automata Technology. Journal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers 2025; 22 (1) :33-38
URL: http://jiaeee.com/article-1-1681-fa.html
URL: http://jiaeee.com/article-1-1681-fa.html
جوکار فاطمه، غلامی محمد. تمام جمع کننده جدید در تکنولوژی اتوماتای سلولی نقطه ای کوانتومی با مساحت حداقل. نشریه مهندسی برق و الکترونیک ایران. 1404; 22 (1) :33-38
دانشکده مهندسی و فناوری- دانشگاه مازندران
چکیده: (796 مشاهده)
در این مقاله، تلاش شده است که ساختارهای مختلف تمام جمع کننده در تکنولوژی QCA مورد بررسی قرار گرفته و ساختار جدید نیز به عنوان تمام جمع کننده در تکنولوژی اتوماتای سلولی نقطه ای کوانتومی معرفی گردد. ساختارهای پیشین از منظر تعداد سلول مصرفی و نیز سطح مقطع اشغالی مشکلاتی داشتهاند که در این مقاله سعی شده است علاوه بر کاهش تعداد سلول و تاخیر، مساحت مصرفی را نیز مقدار منطقی و کمی داشته باشد. علاوه بر این برخی از ساختارها نیز با توجه به قرار گرفتن ورودیها یا خروجیها در داخل مدار، امکان استفاده در مدارهای بزرگتر را نداشتند. لذا در این مقاله ابتدا ساختار تمام جمع کننده پیشنهادی با تنها 28 سلول، نیم سیکل کلاک تاخیر و سطح مقطع 01/0 میکرومتر مربع ارائه شده است. در ساختار پیشنهادی تمامی ورودیها و خروجی ها در دسترس قرار دارند. سپس ساختار فوق جهت تصدیق رفتار و عملکرد صحیح در یک مدار پیچیدهتر مورد استفاده قرار گرفته شد و در حقیقت یک ساختار جمع کننده به صورت جمع کننده با بیت نقلی موج گونه طراحی شده است. طراحی پیشنهادی دارای پیادهسازی QCA کارآمد از لحاظ پیچیدگی است که در آن شبیهسازی با استفاده از ابزار QCAdesigner برای برآورد عملکرد ساختارها انجام شده است.
چکیده مبسوط [PDF 141 KB] (8 دریافت)
فهرست منابع
1. [1] محمد غلامی، پریسا ولی پور، هانی علمدار، "تمام جمع کننده یک بیتی با تاخیر و تعداد سلول کم در تکنولوژی نوظهور اتوماتای سلولی نقطه ای کوانتومی"، مجله مهندسی برق و الکترونیک ایران - جلد ۲۱ شماره ۱ ، بهار 1403.
2. [2] Repe M, Koli S. Novel energy efficient RND inverter using quantum dot cellular automata in nanotechnology. Scientific Reports. 2024 Jan 2;14(1):190. [DOI:10.1038/s41598-023-49700-2]
3. [3] Alharbi M, Edwards G, Stocker R. An Ultra-Energy-Efficient Reversible Quantum-Dot Cellular Automata 8: 1 Multiplexer Circuit. Quantum Reports. 2024 Jan 16;6(1):41-57. [DOI:10.3390/quantum6010004]
4. [4] Majeed AH, Zainal MS, Alkaldy E, Nor DM. Full adder circuit design with novel lower complexity XOR gate in QCA technology. Transactions on Electrical and Electronic Materials. 2020 Apr;21:198-207. [DOI:10.1007/s42341-019-00166-y]
5. [5] Raj M, Gopalakrishnan L, Ko SB. Design and analysis of novel QCA full adder-subtractor. International Journal of Electronics Letters. 2021 Jul 3;9(3):287-300. [DOI:10.1080/21681724.2020.1726479]
6. [6] Patidar M, Gupta N. Efficient design and implementation of a robust coplanar crossover and multilayer hybrid full adder-subtractor using QCA technology. The Journal of Supercomputing. 2021 Aug 1:1-23. [DOI:10.1007/s11227-020-03592-5]
7. [7] Salimzadeh F, Heikalabad SR. A full adder structure with a unique XNOR gate based on Coulomb interaction in QCA nanotechnology. Optical and Quantum Electronics. 2021 Aug;53(8):479. [DOI:10.1007/s11082-021-03127-z]
8. [8] Ahmadpour SS, Mosleh M, Rasouli Heikalabad S. Robust QCA full‐adders using an efficient fault‐tolerant five‐input majority gate. International Journal of Circuit Theory and Applications. 2019 Jul;47(7):1037-56. [DOI:10.1002/cta.2634]
9. [9] Erniyazov S, Jeon JC. Carry save adder and carry look ahead adder using inverter chain based coplanar QCA full adder for low energy dissipation. Microelectronic Engineering. 2019 Apr 15;211:37-43. [DOI:10.1016/j.mee.2019.03.015]
10. [10] Heikalabad SR, Ahmadi R, Salimzadeh F. Introducing a Full-Adder Structure for Finite Field in QCA. ECS Journal of Solid State Science and Technology. 2021 Jun 17;10(6):063006. [DOI:10.1149/2162-8777/ac08d9]
11. [11] Bhat SM, Ahmed S. Design of ultra-efficient reversible gate based 1-bit full adder in QCA with power dissipation analysis. International Journal of Theoretical Physics. 2019 Dec;58(12):4042-63. [DOI:10.1007/s10773-019-04271-9]
12. [12] Zoka S, Gholami M. A novel efficient full adder-subtractor in QCA nanotechnology. International Nano Letters. 2019 Mar;9(1):51-4. [DOI:10.1007/s40089-018-0256-0]
13. [13] Ebrahimy M, Gholami M, Adarang H, Yosefi R. Novel robust quantum-dot cellular automata (QCA) full adder in the one-dimensional clock. International Journal of Nano Dimension. 2022 Oct 1;13(4):353-61.
14. [14] Ebrahimy M, Gholami M, Adarang H, Yousefi R. A novel low-latency ALU in the one-dimensional clock scheme in QCA nanotechnology. The European Physical Journal Plus. 2024 Feb 1;139(2):115. [DOI:10.1140/epjp/s13360-024-04901-0]
15. [15] Gassoumi I, Touil L, Mtibaa A. An efficient QCA-based full adder design with power dissipation analysis. International Journal of Electronics Letters. 2023 Jan 2;11(1):55-67. [DOI:10.1080/21681724.2021.2025440]
16. [16] Jain V, Sharma DK, Gaur HM, Singh AK, Wen X. Comprehensive and Comparative Analysis of QCA-based Circuit Designs for Next-generation Computation. ACM Computing Surveys. 2023 Nov 25;56(5):1-36. [DOI:10.1145/3622932]
17. [17] Fouladinia F, Gholami M. Design of a Novel Decimal to Multicode Converter in QCA Technology. Journal of Electrical and Computer Engineering. 2023 Oct 7;2023. [DOI:10.1155/2023/6615790]
18. [18] S.K. Lakshmi, G. Athisha, Design and analysis of adders using nanotechnology based quantum dot cellular automata. J. Comput. Sci. 7, 1072-1079 (2011) [DOI:10.3844/jcssp.2011.1072.1079]
19. [19] Majeed AH, Zainal MS, Alkaldy E, Nor DM. Full adder circuit design with novel lower complexity XOR gate in QCA technology. Transactions on Electrical and Electronic Materials. 2020 Apr;21:198-207. [DOI:10.1007/s42341-019-00166-y]
20. [20] Sasamal, T.N., A.K. Singh, and U. Ghanekar, Efficient design of coplanar ripple carry adder in QCA. IET Circuits, Devices & Systems, 2018. 12(5): p. 594-605. [DOI:10.1049/iet-cds.2018.0020]
21. [21] Mohammadi, H., K. Navi, and M. Hosseinzadeh, An efficient quantum-dot cellular automata full adder based on a new convertible 7-input majority-not gate. IETE Journal of Research, 2020: p. 1-9. [DOI:10.1080/03772063.2020.1838338]
22. [22] Barughi, Y.Z., and Heikalabad, S.R.: A Three-Layer Full Adder/Subtractor Structure in Quantum-Dot Cellular Automata, Int J Theor Phys, 56 (2017) 2848-2858. [DOI:10.1007/s10773-017-3453-0]
23. [23] Erniyazov S, Jeon JC. Carry save adder and carry look ahead adder using inverter chain based coplanar QCA full adder for low energy dissipation. Microelectronic Engineering. 2019 Apr 15;211:37-43. [DOI:10.1016/j.mee.2019.03.015]
24. [24] Bravo-Montes JA, Martín-Toledano A, Sánchez-Macián A, Ruano O, Garcia-Herrero F. Design and implementation of efficient QCA full-adders using fault-tolerant majority gates. The Journal of Supercomputing. 2022 Apr;78(6):8056-80. [DOI:10.1007/s11227-021-04247-9]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License (CC BY NC 4.0) قابل بازنشر است. |
