新型雙相位管流式動態互補式金氧半三進位邏輯電路

Abstract

超大型積體電路因繞線問題造成的負載，降低電路的速度及系統之功能，多值邏輯可 決定上述的缺點，而三進位邏輯電路則具有最低消費及較容易設計。本論文乃設計一 種新型雙相位管流式動態互補式金氧半三進位邏輯電路。三種動態反向器- 正型三進 住反向器、標準型三進位反向器、與負型三進位反向器被設計為分別預置在VDD、GND 、與VSS。 這三種反向器均具有完整的電位振幅，並且消耗微乎其微的直流功率，基 本的三進位閘極乃根據反向器原理而設計。 由正型與負型三進位閘極組成解碼器，將三態輸入解碼成二態輸出，再經由標準型三 進位閘極編碼成三態輸出，如此完成三進位之運算方式。 本文同時發明一種標準型三進位差動邏輯，具有下列之優點：較低功率損耗、較小佈 線面積、較短電路延遲、與較高邏輯適用悵，而且有- 從-０．２V到０．２V 之安全 帶。其設計步驟可提供較便利與較高效率之設計，亦描述於本文中。 此動態三進位邏輯具有高速、低功率、無突波（glitch）及訊號追撞現象（race）之 優點。雙相位脈波不僅可節省佈線面積，亦方便繞線，管流式系統可應用於平行管流 式三進位乘法器。論文中所設計之電路- 循環閘極、三進位半加器、全加器、１＊１ 乘法器、三進位序相器、４＊４平行管流式三進位乘法器，均用SPICE 模擬，證明其 功能與特性，並且用DAISY 佈線，送聯華電子製作晶片，以證明其可行性與可靠性。