周影辉，王友仁

（南京航空航天大学 自动化学院，江苏 南京 210016）

随着集成电路规模的增加，其能耗问题已经愈发引起研究者的注意。Bennett[1]最早证明能耗来源于计算过程中的不可逆操作，传统数字电路由于不可逆计算导致信息的擦除导致能量的消耗，Landauer[2]指出，每一个信息位的丢失对应KT*Ln2 焦耳的热量产生，式中K 是波尔兹曼常量，T 是绝对温度。虽然单个信息位散失能量很少，但对于超大规模集成电路，功耗不能忽略。如果组成电路的所有门均能够执行可逆计算，即不存在信息位的擦除，理论上可以实现集成电路的零损耗。目前广泛研究的量子运算是一种具体的可逆计算，即能够从根本上解决集成电路功耗问题。

量子计算可以由可逆逻辑电路实现，现有的研究对可逆逻辑电路研究很多，但大都集中在可逆组合逻辑电路方面[3-5]，时序逻辑电路方面研究的比较少[6-8]，文献[6]首次提出了可逆触发器的设计方法，但没有考虑电路的性能指标。文献[7]提出了可逆主从触发器的设计方法。文献[8]设计了对数式移位寄存器设计方法，但是仅能适用于此类寄存器。现在没有通用的设计方法可以适用不同种类的可逆时序逻辑电路设计。

针对可逆逻辑电路现有的问题，提出了一种方法，将传统的不可逆时序逻辑电路转化为可逆时序逻辑电路。并且以典型的可逆时序逻辑电路中的脉冲分配器的设计方为例，设计了可逆脉冲分配器，通过将不可逆脉冲分配器中的基本逻辑门替换成可逆逻辑门，达到将不可逆时序电路转换为可逆时序电路的目的。……