NANOSYSTEMS: PHYSICS, CHEMISTRY, MATHEMATICS, 2021, 12 (5), P. 583–597
Realization of combinational logic circuits using standard functions in quantum dot cellular automata
Ratna Chakrabarty – Institute of Engineering & Management, Department of Electronics & Communication Engineering, Salt Lake Electronics Complex, Sector V, Kolkata, 700091, India; ratna.chakrabarty@iemcal.com
Niranjan Kumar Mandal – Institute of Engineering & Management, Department of Electronics & Communication Engineering, Salt Lake Electronics Complex, Sector V, Kolkata, 700091, India; niranjanmandal54@gmail.com
A set of functions commonly used in basic circuits are defined as standard functions. They are so called because different combinations of different logic circuits are designed using these functions. They are also used to realize combinational logic circuits and most Boolean expressions. In this paper, 13 standard functions are discussed with their various applications using Quantum Dot Cellular Automata known as QCA which is currentlya familiar nanotechnology for its ultra-low power consumption and high speed operations. The designed functions are analyzed with area, latency and cell count. Energy calculations have been done with the suitable input for its stable operation. Algorithms are also established for the designed functions to realize in QCA technology.
Keywords: standard functions, majority gate, universal gate, encoder, adder, comparator.
DOI 10.17586/2220-8054-2021-12-5-583-597
[In Russian] Ратна Чакрабарти, Ниранджан Кумар Мандал
Реализация комбинационных логических схем с использованием стандартных функций в клеточных автоматах с квантовыми точками
Набор функций, обычно используемых в базовых схемах, определяется как стандартные функции. Они так называются, потому что с использованием этих функций разработаны различные комбинации различных логических схем. Они также используются для реализации комбинационных логических схем и большинства логических выражений. В этой статье обсуждаются 13 стандартных функций с их различными приложениями с использованием клеточных автоматов с квантовыми точками, известных как QCA, которые в настоящее время являются известными нанотехнологиями из-за их сверхнизкого энергопотребления и высокой скорости операций. Разработанные функции анализируются с учетом площади, задержки и количества ячеек. Энергетические расчеты были сделаны с подходящим вводом для его стабильной работы. Также устанавливаются алгоритмы реализации разработанных функций в технологии QCA.
Ключевые слова: стандартные функции, мажоритарный вентиль, универсальный вентиль, кодировщик, сумматор, компаратор.
