三值ECL逻辑电路的计算机辅助设计算法研究

论文摘要

论文主要讨论了三值ECL电路的计算机辅助设计与综合算法，提出了从Post代数系统出发的准开关级电路综合方法，以及从ECL电路特点出发的基于限加一取小结构的开关级逻辑设计算法。论文首先讲述了ECL电路的工作原理和电路特性，分析了该电路族的数学模型和电路综合模型，然后介绍了多值数字系统设计的电路化简方法，一是代数化简映射门级网络法，二是电路分析抽象出函数结构法。随后，论文以著名的三值post代数为基础，在双轨输入单轨输出、充分考虑消变量和消文字化简的条件下，提出了三值逻辑函数在格代数下的最小化的综合算法，并利用ECL电路的物理特性实现其高效率的准开关级电路综合。接着，论文又从ECL的物理特点和数学模型出发，在分析了该电路族中信号是用电流和电压共同表示的，并建立了其电路综合模型的基础上，探讨了适合ECL电路的三值函数的矩阵表示及相应的采用限加取小运算为基本运算的函数最小化及电路综合方法，从而得到三值ECL电路的开关级设计算法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 多值及三值逻辑的研究意义和现状
• 1.2 多值 ECL电路研究现状
• 1.3 课题的提出和预定研究目标
• 第二章 ECL电路的工作特点分析和逻辑综合思路
• 2.1 ECL电路的工作原理和数学模型
• 2.2 基于混合电流—电压表示的ECL电路综合方法
• 2.2.1 电压电流信号的物理运算的讨论
• 2.2.2 电流—电压表示的ECL电路模型
• 2.3 多值数字系统的逻辑设计方法
• 2.3.1 代数化简映射门级网络法
• 2.3.2 BITLON法
• 2.3.3 电路分析抽象出函数结构法
• 第三章 差动电流开关理论
• 3.1 开关—信号代数与差动电流开关理论
• 3.2 基本运算的性质与函数表示
• 第四章 基于传统的Post代数法的三值 ECL逻辑综合
• 4.1 三值格代数与函数最小化
• Qiune法求函数的POS质蕴涵项'>4.2 改进的Mcluskey_Qiune法求函数的POS质蕴涵项
• 4.3 利用 ECL开关级设计理论得到 POS接近最小覆盖的电路综合
• 第五章 基于限加—取小结构的三值 ECL逻辑开关级设计算法
• 5.1 三值逻辑函数的矩阵表示
• 5.1.1 单变量函数的凸性
• 5.1.2 可限加分解阵
• 5.1.3 多变量函数的最适覆盖窗
• 5.2 两变量三值逻辑函数的ECL电路综合
• 5.2.1 质覆盖窗集的求解
• 5.2.2 函数的实现
• 5.3 三变量三值逻辑函数的ECL电路综合
• 5.3.1 基于变量分解的质覆盖窗集求法
• 5.3.2 最小造价覆盖的求解
• 5.4 算法举例与验证
• 5.4.1 两变量函数
• 5.4.2 三变量函数
• 第六章 总结与展望
• 6.1 论文的研究结果及其意义
• 6.2 其他有待研究的逻辑综合方案
• 参考文献
• 致谢