一种基于可逆逻辑的算术逻辑单元ALU

摘要

本发明涉及一种基于可逆逻辑的算术/逻辑单元ALU，该单元包括若干个可逆函数发生器和若干个可逆可控单元，若干个可逆函数发生器对原始输入数据进行第一次运算，再利用若干个可逆可控单元进行第二次运算，若干个可逆函数发生器和若干个可逆可控单元通过若干个Toffoli门级联，由此级联构成可运算任意bit位的可逆算术/逻辑单元级联。本发明的ALU可以实现16种逻辑运算，其中包括重要的逻辑与、逻辑或、逻辑非和逻辑异或等、另外实现16中算术运算，其中包括重要的加法、减法等。该基于可逆逻辑的算术/逻辑单元无论从其包含的部件还是整体上来看，都是一个可逆的体系，而且最大程度的减少逻辑门数和垃圾输出数，降低了电路单元设计的功耗以及实现电路所用的代价。

主权项

一种基于可逆逻辑的多功能算术逻辑单元，其特征在于：该单元包括若干个可逆函数发生器(FUNC)和若干个可逆可控单元(DXOR)，所述若干个可逆函数发生器对原始输入数据进行第一次运算，再利用所述若干个可逆可控单元进行第二次运算，所述若干个可逆函数发生器和若干个可逆可控单元通过若干个Toffoli(TG)门级联，由此级联构成可运算任意bit位的可逆算术/逻辑单元级联。