基于硬件描述语言的可逆逻辑描述与验证方法

梁晓雄，赵曙光，郭荣田

(东华大学 信息科学与技术学院，上海 201620)



基于硬件描述语言的可逆逻辑描述与验证方法

梁晓雄，赵曙光，郭荣田

(东华大学 信息科学与技术学院，上海 201620)

针对可逆逻辑综合在设计较大规模可逆逻辑电路中遇到的瓶颈，文中借助于硬件描述语言的高层次抽象描述能力以及现有EDA平台的仿真验证功能，通过在模块中添加辅助位的方法，使得模块在具有相应功能的同时具备可逆性，并对模块进行实例化，实现对可逆算术逻辑单元的描述与综合。仿真验证表明，该方法具有一定的可行性和有效性。

可逆逻辑电路；硬件描述语言；可逆算术逻辑单元；仿真验证

LIANG Xiaoxiong, ZHAO Shuguang, GUO Rongtian

(School of Information Science and Technology, Donghua University, Shanghai 201620, China)

传统逻辑的不可逆性是造成集成电路发热的重要原因，也是影响集成电路发展的主要因素，为了降低能耗，可将不可逆操作改造为可逆操作[1]。由于可逆逻辑门均是可逆的，可以用可逆的设计方法级联可逆逻辑门网络，而不会因信息丢失产生热耗散，从理论上解决芯片的发热问题。目前可逆逻辑优化的规模性研究还处于起步阶段，现有可逆逻辑功能电路的设计仅能胜任可逆加法器之类的小规模简单电路[2]，因此，需要研究新的方法和途径，实现较大规模、较复杂可逆逻辑电路的(半)自动设计。

本文利用硬件描述语言高层次描述能力强，易于移植等特点，并借助现有EDA工具进行仿真和验证，对自动综合后的电路根据预想要求进行简单的人工干预，使得电路既能实现相应功能，又能满足可逆逻辑电路的设计要求。……