导读:本文包含了多值电路论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:忆阻器,CIM电路,图像去噪,边缘提取
多值电路论文文献综述
尚柳汀[1]（2019）在《基于CIM架构的多值忆阻电路及其在图像处理中的应用》一文中研究指出近年来,随着图像等非结构数据的海量产生和使用,现有冯诺依曼计算架构面临着严峻挑战。由于该架构存在速度和内存瓶颈,在类似图像处理和深度学习等频繁调用去噪、增强或信息提取的应用中,会给系统带来极大的硬件负担。尤其在数据密集的情况下,计算单元与内存通信的压力常常限制了电路或芯片的计算能力,同时低下的面积、功耗效率也带来昂贵的开销。因此,我们迫切需要一种全新的计算方式来提升图像处理算法的执行效力。CIM(Computation-in-Memory,在内存中计算)正是这样一种非冯计算体系。借助存储与计算融合的理念,数据将可以在同一物理位置被记忆与处理,这缓解/消除了数据流通带来的内存带宽压力。同时,由于CIM更近似于人脑工作方式的特点,其具有结构简单,应用灵活多变的优势,可以针对不同的图像算法开发专用处理电路。此外,借助多值忆阻器的信息密度和物理尺寸优势,整个电路的集成度将显着增加。本文深入研究了忆阻器,CIM架构和图像处理算法,探索叁者之间有机的结合方案。首先,讨论了基于多值自旋忆阻交叉阵列的核心CIM加法器。进一步,基于所提出的CIM方案开展外围电路设计,分别研究针对图像掩膜和双线性插值算法的电路和控制方案。最后,分析电路对多值存储单元分辨率以及不同功能模块的兼容性。具体的,本文将主要内容分为如下四个部分:(1)首先,本文分类总结了目前常见的忆阻器类型,介绍其物理机制和主要特点,重点介绍了自旋忆阻器的工作特性以及适用于本文的原因。接着,基于自旋忆阻器的物理参数,对该忆阻器的阻变机制进行了细致全面的推导和数值分析。最后,通过数值和电路仿真对忆阻器进行了模拟,直观的展示出忆阻器作为多值存储单元获得外部激励时的特性变化。(2)进一步,本文基于自旋忆阻器交叉阵列提出了一个自更新的多值忆阻掩膜电路,其中包含了一种新型多值模拟加法器,该加法器可以作为读取器输出阵列中的数据,也可以同时对多个多值数据进行加权求和。进一步,我们设计了一套外围电路及控制时序使该CIM方案支持图像掩膜操作。该电路实现了一定程度上的自治,使之工作时几乎不必依赖上级计算单元。最后,我们用一系列的计算机仿真验证了所提方案在图像去噪和边缘提取中的有效性。(3)下一步,本文重构了上文的多值模拟加法器,在原有忆阻交叉阵列上进行结构创新,设计了一个忆阻双线性插值电路。在此电路中,提出了基于位置的权重映射模块,其以电压的形式为忆阻双线性插值电路自动生成权值参数。该电路在继承上文忆阻掩膜电路的同时以模拟计算的形式提供可观的性能优势。最后,我们通过实现图像缩放和对比度有限自适应直方图均衡(CLAHE)算法来验证设计的有效性和可扩展性。(4)最后,本文讨论了所提出的一系列专用图像处理电路的兼容性,包括电路对不同功能的兼容以及对存储单元的兼容。特别的,我们以去噪和边缘提取为例,对不同位数的多值忆阻存储单元进行讨论,分析了在不同程度降低器件条件的情况下,也即像素分辨降低的情况下电路的有效性。(本文来源于《西南大学》期刊2019-04-07）
张高曼[2]（2019）在《基于多值逻辑系统的量子电路综合的研究与实现》一文中研究指出量子计算领域逐渐兴起,量子电路作为量子计算的通用描述语言,对其综合算法的研究将成为最具前景的科研课题之一。但是,学者对多值逻辑系统的量子电路性质和通用综合算法的研究还处在初级阶段。目前,很多现有的量子电路综合算法存在适用电路规模较小、电路量子代价过高等诸多问题,即不能满足量子计算及相关领域对量子电路的需求,算法仍有很大的改进空间。理论上,基于多值逻辑系统的量子计算在提升计算性能方面有显着优势。因此,系统而深入地研究多值逻辑系统电路的合成及优化技术,寻找更为高效的电路综合算法成为亟待解决的技术难题。在本文中,对多值逻辑系统量子逻辑门的数学原理、电路性质及电路通用综合算法等相关内容进行了探讨。主要研究工作和成果包括:1、二值量子桶型位移器的综合数据位移是计算机数据处理中最常见的操作之一。一种具有N个输入端和M个控制位的位移装置,称为(N,M)位移器。它有一组控制输入端,指定如何在输入端和输出端之间进行数据移位。本文利用分治思想,基于置换群分解和电路级联规则提出了桶型位移器合成新方法。以左循环移位为基本位移类型,该方法只需(3,1)位移器和受控交换门,就能以较低的量子代价将其快速综合成任意最优(n,1)受控位移器。通过级联m层最优(n,1)位移器,可得到任意最优(n,m)桶型位移器。通过分析电路复杂度得,该方法不仅可以快速设计出最优(n,m)桶型位移器电路,而且有效地减少量子门数和电路量子代价,极大提高综合算法的效率。此外,位移运算涉及多种位移类型,基于其他常见位移类型的桶型位移器设计方法也已给出。2、基于NCV-|v1>门库的四值逻辑量子电路综合为更好地构造量子电路,学者们基于不同的物理实现方法提出了多种量子门库。目前,基于二值逻辑电路综合的学术成果颇多,而对多值逻辑的量子电路综合技术的研究还处在初级阶段。本文利用Zahra Sasanian提出的NCV-|v1>门库,以NOT、V、V+基本门功能作为切入点,用四值逻辑思想构造基本门。分析得出对应酉矩阵,从理论上证明了 NCV-|v1>门库的可行性,并从多角度和二值逻辑系统NCV门库进行比较分析。实验结果表明,基于四值逻辑的NCV-|v>门库相对于基于二值逻辑的NCV门库在优化大型电路时,量子电路代价明显减少,充分体现出NCV-|v1|>门库优势。该方法将量子代价作为量子电路评价标准,在综合全部最优3量子电路时,电路平均量子代价比文献[48]减少了 0.33倍。(本文来源于《扬州大学》期刊2019-04-01）
林弥,吕伟锋,张海鹏,潘文剑[3]（2018）在《卡诺图在基于literal运算多值NDR电路中的应用》一文中研究指出介绍了传统二值数字电路设计工具——卡诺图在基于literal运算的多值微分负阻NDR特性电路中的应用,提出了卡诺图不仅可以应用于基本的多值逻辑运算单元,也能用于多值存储电路的设计。利用多值逻辑电路以及literal运算的性质,结合已设计的运算逻辑单元,简便地实现了叁值符合运算,为基于literal运算的电路提供了一种新的设计方法和思路,同时还能应用于其他NDR多值电路的设计中。(本文来源于《杭州电子科技大学学报(自然科学版)》期刊2018年02期）
王子赢[4]（2016）在《基于忆阻器的多值存储电路设计及其应用研究》一文中研究指出在信息全球化的时代,数据作为信息的载体,需要被存储起来再转发出去。随着经济的增长,各种电子设备应运而生,需要存储的数据量越来越多,于是对存储设备提出了更严格的要求。由于CMOS进入纳米量级,浮栅器件在操作电压、功耗、集成工艺、可靠性、电路设计等方面面临着物理和技术上的瓶颈,这使得半导体工艺面临着前所未有的挑战。记忆电阻,简称忆阻器,被称作第四种电路元件,具有非易失特性、纳米尺寸、快速的存储速度(<10ns)、高写操作耐久性(1015)、并且能够与CMOS相兼容等特性,这些特性为半导体存储技术的进一步发展奠定了基础。本文从忆阻器的存储机理出发,首先深入研究了TiO2薄膜型忆阻器和带有阈值特性的忆阻器,借助HSPICE仿真工具,验证了其阈值特性。在忆阻器的阈值模型基础上,利用忆阻器的多值特性和晶体管的开关特性,提出了2T2M多值存储结构,运用以两个忆阻器的阻值比定义多值的方法,设计了4值和8值的存储方案,并对这两种方案的可行性进行了分析。为了实现更高密度的存储功能,结合交叉阵列结构,提出了基于2T2M多值存储单元的交叉阵列,该交叉阵列结构能够有效地解决漏电流引起的阻值变化问题。同时,在该阵列结构的基础上,探讨了其在二值图像存储上的应用。最后,本文在8值存储的基础上,利用比值定义状态的方法,在数据监测和误差方面进行了分析和探讨,并验证了该方案的可靠性。本文的研究成果为忆阻器的多值应用提供了实验依据和理论支持,同时为基于忆阻器多值存储的发展奠定了基础。(本文来源于《华中科技大学》期刊2016-05-01）
郑雪松[5]（2014）在《基于绝热多米诺逻辑的多值时序电路研究》一文中研究指出随着集成电路以超摩尔定律的速度飞速发展，在推动信息产业不断进步的同时，由于集成度和复杂度的不断提高，面积和功耗已成为限制集成电路进一步发展的主要因素。多值逻辑电路相比于二值逻辑电路具有高信息密度的优点，为减少芯片内部连线和芯片面积提供了一种有效途径。采用绝热技术的绝热多米诺电路具有低功耗的特点，可大大降低集成电路能量的消耗，同时拥有多米诺电路结构简单的优势。因此，通过对绝热多米诺电路和多值逻辑电路的研究，以叁值逻辑为代表，以时序电路为研究内容，提出叁值绝热多米诺时序电路的设计方案，该方案采用多值逻辑电路提高电路的信息密度，采用绝热逻辑降低电路的功耗，实现高信息密度低功耗时序电路设计的目标。论文将从以下几个部分进行展开：开关—信号理论和叁值绝热多米诺运算电路设计：深入研究开关—信号理论，并根据此理论和文字运算互补和互斥关系设计叁值绝热多米诺文字运算电路和叁值绝热多米诺T运算电路，为设计后续叁值绝热多米诺电路奠定基础。叁值绝热多米诺触发器设计：分析二值触发器类型和结构，研究多值触发器的特性和工作原理，结合绝热电路和多米诺逻辑电路设计思想，设计叁种类型的叁值触发器：叁值绝热多米诺置态触发器、叁值绝热多米诺JKL触发器和叁值绝热多米诺T触发器。叁值绝热多米诺移位寄存器设计：分析移位寄存器工作原理，根据绝热多米诺设计思想，设计带有复位端的叁值绝热多米诺D触发器，并结合具有数据选择功能的叁值绝热多米诺T运算电路设计叁值绝热多米诺移位寄存器。叁值绝热多米诺可逆计数器设计：分析叁值计数器工作原理，引入能量恢复技术和多米诺电路设计方法，设计带有置位复位端叁值绝热多米诺D触发器、具有正反计数功能的叁值绝热多米诺正反循环门、用于级联拓展的叁值绝热多米诺进位借位电路，最终实现叁值绝热多米诺可逆计数器的设计。对上述所设计的电路进行HSPICE软件仿真，验证所有电路的逻辑功能正确性，并与采用直流电源的常规叁值多米诺电路进行功耗比较，验证所设计电路的低功耗特性。(本文来源于《宁波大学》期刊2014-06-08）
杨钢[6]（2013）在《多值量子可逆逻辑电路综合方法的研究》一文中研究指出随着计算迅速的发展，在不久的将来，能量耗散将是计算发展的瓶颈。研究发现，不可逆计算是能量耗散的根本来源，基于此研究人员提出了全新的计算方式：可逆计算。其中量子计算是一种典型的可逆计算，发展至今已经取得不少的成就。量子电路模型是研究量子计算的主流研究模型，其中可逆量子逻辑电路综合的研究是量子电路模型研究的重中之重。从研究的横向看，主要包括二值量子系统和多值量子系统的量子电路综合研究。因为多值系统在电路规模、编码方面和信息安全等方面都比二值量子系统有绝对的优势，所以多值量子系统的电路综合的研究成为了一个新的研究热点。本文主要研究多值量子系统，并以叁值量子系统为研究雏形，研究其可逆逻辑电路综合方法，主要工作如下：1．对输入态和输出态时均是基态的特殊电路进行研究，首先提出了一种基于置换群的叁值量子可逆逻辑综合算法，然后提出TX门系和TCX门系作为叁值量子系统的基本量子门，并用构造性的方式证明了其通用性。最后将叁值系统得到的算法推广至一般性的多值量子系统。2．由量子物理通识可知，所有量子态的演算均有酉算子对应，由群的表示理论可知，每一个酉算子都可以表示成复空间中的酉矩阵，每个酉矩阵可以抽象成一个量子逻辑门，所以量子可逆逻辑电路的综合就等价为酉矩阵的分解问题。第四章主要论述基于CSD分解的方法，证明了任意的一个3~n×3~n的酉矩阵可由12个控制酉门、12个Dual-shift门、3~n个n-1控制旋转门和2(n1)3~n1个TX门综合实现。(本文来源于《电子科技大学》期刊2013-03-01）
姚茂群,张官志,施锦河[7]（2012）在《阈算术代数系统及多值电流型CMOS电路设计》一文中研究指出该文根据电流信号易于实现算术运算的特点,定义了阈算术运算及非负运算,建立了一个适合于电流型电路设计的阈算术代数系统,并在阈算术代数系统中定义和图为阈算术函数的图形表示。在此基础上,通过叁值电流型CMOS电路的设计实例,阐述了运用和图将逻辑函数转化为阈算术函数的电流型CMOS电路设计方法。采用TSMC 0.18μm CMOS工艺参数的HSPICE模拟结果表明,所设计的电路具有正确的逻辑功能。阈算术代数系统的提出及和图的运用为电流型电路设计提供了一种新的简单有效的方法。(本文来源于《电子与信息学报》期刊2012年07期）
汪鹏君,曾小旁[8]（2010）在《基于多值开关—信号理论的叁值低功耗动态异或/同或电路设计》一文中研究指出通过对多值开关—信号理论(Multiple-value Switch-signal Theory,MST)和叁值异或/同或(XOR/XNOR)电路工作原理的研究,本文提出具有预充电功能的叁值低功耗动态异或/同或电路的设计方案。该方案通过在预充电阶段将输出信号预充至逻辑值"1",避免电路级联电荷再分配;采用开关级逻辑结构消除输出悬空态,保证输出信号具有完整的逻辑摆幅和高噪声容限。PSPCIE模拟验证所设计电路逻辑功能正确,低功耗特性明显。(本文来源于《电路与系统学报》期刊2010年06期）
高虹[9]（2010）在《基于钟控传输门的多值绝热电路研究》一文中研究指出随着超大规模集成(VLSI)电路集成度的不断提高,芯片面积和功耗已成为VLSI电路面临的重要问题。多值逻辑电路具有很强的信息携带能力,使系统在一个时钟周期内成倍地传输数据,为解决VLSI电路的芯片面积和互连线增多等问题提供了有效的解决途径。绝热电路利用能量恢复原理,可极大地降低电路功耗。鉴此,本文通过对多值逻辑电路和绝热电路工作原理及特性的研究,以开关信号理论(Switch-Signal Theory, SST)为指导,提出多值绝热电路设计方案,以此实现电路高信息密度及低功耗的设计目标。论文主要内容包括以下几个部分:1、开关信号理论和钟控绝热电路研究:深入研究开关信号理论,分析依据此理论推导、设计的钟控绝热电路,以便进一步指导多值绝热电路的设计。2、基于开关信号理论的TCTGAL (Ternary Clocked Transmission Gate Adiabatic Logic)电路设计:以开关信号理论为指导,利用单功率时钟技术,提出叁值钟控传输门绝热逻辑(TCTGAL)电路设计方案。并根据TCTGAL电路设计思想,进一步设计出叁值绝热文字电路、叁值绝热3选1选择器,进而得到叁值绝热T运算电路及基于T运算的叁值绝热计数器。3、基于开关信号理论的QCTGAL (Quatenary Clocked Transmission Gate Adiabatic Logic)电路设计:利用多阈值MOS管控制技术,提出四值钟控传输门绝热逻辑(QCTGAL)电路开关级设计方案。并在此设计基础上,推导、设计四值绝热逻辑门电路及四值绝热动态D触发器。4、基于开关信号理论的ECTGAL (Eight-valued Clocked Transmission Gate Adiabatic Logic)电路设计:通过对CTGAL电路和QCTGAL电路的分析,利用混值编码技术,提出2-4混值/八值钟控传输门绝热逻辑(ECTGAL)电路设计方案。以ECTGAL电路设计思想为指导,设计2-4混值/八值绝热加减法计数器。最后,对所设计的电路用PSPICE进行了模拟,验证了电路具有正确的逻辑功能。与具有相同功能的常规CMOS电路相比,所设计的多值绝热电路具有显着的低功耗特性。(本文来源于《宁波大学》期刊2010-11-09）
盛法生,王柏祥[10]（2010）在《基于差分逻辑的多值加法电路研究》一文中研究指出该文提出了一种新的多值电流模电路高速运算系统的设计,电路用差分逻辑与双轨互补输入,使得信号电压摆幅小,电流恒定,从而使电路延迟减小。作为运算系统的一个应用,针对二进制符号数加法传统算法的不足,提出了基于差分逻辑多值电流模的基-2符号数加法器设计,实验结果表明与传统结构相比,该算法实现的电路速度更快、面积更小、动态功耗更少。(本文来源于《浙江省电子学会2010学术年会论文集》期刊2010-10-30）
多值电路论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
量子计算领域逐渐兴起,量子电路作为量子计算的通用描述语言,对其综合算法的研究将成为最具前景的科研课题之一。但是,学者对多值逻辑系统的量子电路性质和通用综合算法的研究还处在初级阶段。目前,很多现有的量子电路综合算法存在适用电路规模较小、电路量子代价过高等诸多问题,即不能满足量子计算及相关领域对量子电路的需求,算法仍有很大的改进空间。理论上,基于多值逻辑系统的量子计算在提升计算性能方面有显着优势。因此,系统而深入地研究多值逻辑系统电路的合成及优化技术,寻找更为高效的电路综合算法成为亟待解决的技术难题。在本文中,对多值逻辑系统量子逻辑门的数学原理、电路性质及电路通用综合算法等相关内容进行了探讨。主要研究工作和成果包括:1、二值量子桶型位移器的综合数据位移是计算机数据处理中最常见的操作之一。一种具有N个输入端和M个控制位的位移装置,称为(N,M)位移器。它有一组控制输入端,指定如何在输入端和输出端之间进行数据移位。本文利用分治思想,基于置换群分解和电路级联规则提出了桶型位移器合成新方法。以左循环移位为基本位移类型,该方法只需(3,1)位移器和受控交换门,就能以较低的量子代价将其快速综合成任意最优(n,1)受控位移器。通过级联m层最优(n,1)位移器,可得到任意最优(n,m)桶型位移器。通过分析电路复杂度得,该方法不仅可以快速设计出最优(n,m)桶型位移器电路,而且有效地减少量子门数和电路量子代价,极大提高综合算法的效率。此外,位移运算涉及多种位移类型,基于其他常见位移类型的桶型位移器设计方法也已给出。2、基于NCV-|v1>门库的四值逻辑量子电路综合为更好地构造量子电路,学者们基于不同的物理实现方法提出了多种量子门库。目前,基于二值逻辑电路综合的学术成果颇多,而对多值逻辑的量子电路综合技术的研究还处在初级阶段。本文利用Zahra Sasanian提出的NCV-|v1>门库,以NOT、V、V+基本门功能作为切入点,用四值逻辑思想构造基本门。分析得出对应酉矩阵,从理论上证明了 NCV-|v1>门库的可行性,并从多角度和二值逻辑系统NCV门库进行比较分析。实验结果表明,基于四值逻辑的NCV-|v>门库相对于基于二值逻辑的NCV门库在优化大型电路时,量子电路代价明显减少,充分体现出NCV-|v1|>门库优势。该方法将量子代价作为量子电路评价标准,在综合全部最优3量子电路时,电路平均量子代价比文献[48]减少了 0.33倍。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
多值电路论文参考文献
[1].尚柳汀.基于CIM架构的多值忆阻电路及其在图像处理中的应用[D].西南大学.2019
[2].张高曼.基于多值逻辑系统的量子电路综合的研究与实现[D].扬州大学.2019
[3].林弥,吕伟锋,张海鹏,潘文剑.卡诺图在基于literal运算多值NDR电路中的应用[J].杭州电子科技大学学报(自然科学版).2018
[4].王子赢.基于忆阻器的多值存储电路设计及其应用研究[D].华中科技大学.2016
[5].郑雪松.基于绝热多米诺逻辑的多值时序电路研究[D].宁波大学.2014
[6].杨钢.多值量子可逆逻辑电路综合方法的研究[D].电子科技大学.2013
[7].姚茂群,张官志,施锦河.阈算术代数系统及多值电流型CMOS电路设计[J].电子与信息学报.2012
[8].汪鹏君,曾小旁.基于多值开关—信号理论的叁值低功耗动态异或/同或电路设计[J].电路与系统学报.2010
[9].高虹.基于钟控传输门的多值绝热电路研究[D].宁波大学.2010
[10].盛法生,王柏祥.基于差分逻辑的多值加法电路研究[C].浙江省电子学会2010学术年会论文集.2010