Сравнительный анализ схем КМОП сумматоров на 10 транзисторах

Автор(и)

  • Михаил Михайлович Пилипко Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Російська Федерація https://orcid.org/0000-0003-3813-6846
  • Дмитрий Валерьевич Морозов Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Російська Федерація https://orcid.org/0000-0003-3403-0120

DOI:

https://doi.org/10.20535/S0021347014090040

Ключові слова:

полный одноразрядный сумматор, логическая функция, КМОП схема

Анотація

Развитие устройств цифровой обработки сигналов привело к появлению ряда КМОП схемотехнических решений арифметических и логических блоков с малым числом транзисторов. В данной работе предложена классификация полных одноразрядных КМОП сумматоров, схемы которых состоят из 10 транзисторов. На основе результатов схемотехнического моделирования для 0,18 мкм МОП технологии проведено сравнение основных характеристик сумматоров и выделены наиболее перспективные реализации.

Біографії авторів

Михаил Михайлович Пилипко, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

доцент кафедры "Интегральная электроника"

Дмитрий Валерьевич Морозов, Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого

доцент кафедры "Интегральная электроника"

Посилання

Yano K. A 3.8-ns CMOS 16ґ16-b multiplier using complementary pass-transistor logic / K. Yano, T. Yamanaka, T. Nishida, M. Saito, K. Shimohigashi, A. Shimizu // IEEE J. Solid-State Circuits. — Apr. 1990. — Vol. 25, No. 2. — P. 388–395. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/4.52161.

Weste N. H. E. CMOS VLSI Design: A Circuits and Systems Perspective / N. H. E. Weste, D. Harris. — Pearson Education, 2005. — 967 p.

Zimmermann R. Low-power logic styles: CMOS versus pass-transistor logic / Reto Zimmermann, Wolfgang Fichtner // IEEE J. Solid-State Circuits. — Jul. 1997. — Vol. 32, No. 7. — P. 1079–1090. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/4.597298.

Mahmoud H. A. A 10-transistor low-power high-speed full adder cell / H. A. Mahmoud, M. A. Bayoumi // Circuits and Systems : IEEE Int. Symp. ISCAS, Jun. 1999, Orlando, FL : proc. — IEEE, 1999. — Vol. 1. — P. 43–46. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/ISCAS.1999.777801.

Shalem R. A novel low power energy recovery full adder cell / R. Shalem, E. John, L. K. John // VLSI : Proc. 9th Great Lakes Symp., 1999. — P. 380–383.

Junming L. A novel 10-transistor low-power high-speed full adder cell / Lu Junming, Shu Yan, Lin Zhenghui, Wang Ling // Solid-State and Integrated-Circuit Technology : 6th Int. Conf., 22–25 Oct. 2001 : proc. — IEEE, 2001. — Vol. 2. — P. 1155–1158. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/ICSICT.2001.982104.

Fayed A. A. A low power 10-transistor full adder cell for embedded architectures / A. A. Fayed, M. A. Bayoumi // Circuits and Systems : IEEE Int. Symp. ISCAS, 6–9 May 2001, Sydney, NSW : proc. — IEEE, 2001. — Vol. 4. — P. 226–229. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/ISCAS.2001.922213.

Bui H. T. Design and analysis of low-power 10-transistor full adders using novel XOR-XNOR gates / Hung Tien Bui, Yuke Wang, Yingtao Jiang // IEEE Trans. Circuits Syst. II: Analog Digital Signal Process. — Jan. 2002. — Vol. 49, No. 1. — P. 25–30. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/82.996055.

Vasefi F. Low power n-bit adders and multiplier using lowest-number-of-transistor 1-bit adders / Fartash Vasefi, Z. Abid // Electrical and Computer Engineering : Canadian Conf., 1–4 May 2005, Saskatoon, Sask. : proc. — IEEE, 2005. — P. 1731–1734. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/CCECE.2005.1557317.

Lee P.-M. Novel 10-T full adders realized by GDI structure / Po-Ming Lee, Chia-Hao Hsu, Yun-Hsiun Hung // Integrated Circuits : Int. Symp. ISIC, 26–28 Sept. 2007, Singapore : proc. — IEEE, 2007. — P. 115–118. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/ISICIR.2007.4441810.

Lin J.-F. Low-power and low-complexity full adder design for wireless base band application / Jin-Fa Lin, Ming-Hwa Sheu, Yin-Tsung Hwang // Communications, Circuits and Systems : Int. Conf., 25–28 June 2006, Guilin : proc. — IEEE, 2006. — Vol. 4. — P. 2337–2341. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/ICCCAS.2006.285145.

Lin J.-F. A novel high-speed and energy efficient 10-transistor full adder design / Jin-Fa Lin, Yin-Tsung Hwang, Ming-Hwa Sheu, Cheng-Che Ho // IEEE Trans. Circuits Syst. I: Regular Papers. — May 2007. — Vol. 54, No. 5. — P. 1050–1059. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/TCSI.2007.895509.

Lin J.-F. Low power 10-transistor full adder design based on degenerate pass transistor logic / Jin-Fa Lin, Yin-Tsung Hwang, Ming-Hwa Sheu // Circuits and Systems : IEEE Int. Symp. ISCAS, 20–23 May 2012, Seoul : proc. — IEEE, 2012. — P. 496–499. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/ISCAS.2012.6272074.

Wairya S. Comparative performance analysis of XOR-XNOR function based high-speed CMOS full adder circuits for low voltage VLSI design / Subodh Wairya, Rajendra Kumar Nagaria, Sudarshan Tiwari // Int. J. VLSI design & Commun. Syst. — 2012. — Vol. 3, No. 2. — P. 221–242. — URL : http://airccse.org/journal/vlsi/papers/3212vlsics19.pdf.

Wang J.-M. New efficient designs for XOR and XNOR functions on the transistor level / Jyh-Ming Wang, Sung-Chuan Fang, Wu-Shiung Feng // IEEE J. Solid-State Circuits. — Jul. 1994. — Vol. 29, No. 7. — P. 780–786. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/4.303715.

Vesterbacka M. A new six-transistor CMOS XOR circuit with complementary output / M. Vesterbacka // Circuits and Systems : 42nd Midwest Symp., 1999, Las Cruces, NM : proc. — IEEE, 1999. — Vol. 2. — P. 796–799. — DOI : http://dx.doi.org/10.1109/MWSCAS.1999.867755.

Морозов Д. В. Схемотехника современных цифровых схем с низкой потребляемой мощностью / Д. В. Морозов // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Информатика. Телекоммуникации. Управление. — 2008. — Т. 3, № 60. — С. 111–116.

Морозов Д. В. Схемотехническое решение одноразрядного двоичного КМОП сумматора / Д. В. Морозов, М. М. Пилипко // Микроэлектроника. — 2013. — Т. 42, № 2. — С. 146. — DOI : http://dx.doi.org/10.7868/S0544126913020099.

##submission.downloads##

Опубліковано

2014-09-11

Як цитувати

Пилипко, М. М., & Морозов, Д. В. (2014). Сравнительный анализ схем КМОП сумматоров на 10 транзисторах. Вісті вищих учбових закладів. Радіоелектроніка, 57(9), 42–54. https://doi.org/10.20535/S0021347014090040

Номер

Том 57 № 9 (2014)

Розділ

Оригінальні статті

Ліцензія

Авторське право (c) 2014 Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника

Издатель журнала Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника (сокр. "Известия вузов. Радиоэлектроника"), Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", учитывает, что доступ автора к его статье является важным как для самого автора, так и для спонсоров его исследований. Мы представлены в базе издателей SHERPA/RoMEO как зеленый издатель (green publisher), что позволяет автору выполнять самоархивирование своей статьи. Однако важно, чтобы каждая из сторон четко понимала свои права. Просьба более детально ознакомиться с Политикой самоархивирования нашего журнала.

Политика оплаченного открытого доступа POA (paid open access), принятая в журнале, позволяет автору выполнить все необходимые требования по открытому доступу к своей статье, которые выдвигаются институтом, правительством или фондом при выделении финансирования. Просьба более детально ознакомиться с политикой оплаченного открытого доступа нашего журнала (см. отдельно).

Варианты доступа к статье:

1. Статья в открытом доступе POA (paid open access)

В этом случае права автора определяются лицензией CC BY (Creative Commons Attribution).

2. Статья с последующим доступом по подписке

В этом случае права автора определяются авторским договором, приведенным далее.

  • Автор (каждый соавтор) уступает Издателю журнала «Известия высших учебных заведений. Радиоэлектроника» НТУУ «КПИ» на срок действия авторского права эксклюзивные права на материалы статьи, в том числе право на публикацию данной статьи издательством Аллертон Пресс, США (Allerton Press) на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems». Передача авторского права охватывает исключительное право на воспроизведение и распространение статьи, включая оттиски, переводы, фото воспроизведения, микроформы, электронные формы (он- и оффлайн), или любые иные подобные формы воспроизведения, а также право издателя на сублицензирование третьим лицам по своему усмотрению без дополнительных консультаций с автором. При этом журнал придерживается Политики конфиденциальности.
  • Передача прав включает право на обработку формы представления материалов с помощью компьютерных программам и систем (баз данных) для их использования и воспроизводства, публикации и распространения в электронном формате и внедрения в системы поиска (базы данных).
  • Воспроизведение, размещение, передача или иное распространение или использование материалов, содержащихся в статье должно сопровождаться ссылкой на Журнал и упоминанием Издателя, а именно: название статьи, имя автора (соавторов), название журнала, номер тома, номер выпуска, копирайт авторов и издателя "© Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт"; © автор(ы)".
  • Автор (каждый соавтор) материалов сохраняет все права собственника материалов, включая патентные права на любые процессы, способы или методы и др., а также права на товарные знаки.
  • Издатель разрешает автору (каждому соавтору) материалов следующее:
  1. Право пользоваться печатными или электронными вариантами материалов статьи в форме и содержании, принятыми Издателем для публикации в Журнале. Подробнее см. политики Оплаченного открытого доступа, подписки и самоархивирования.
  2. Право бесплатно копировать или передавать коллегам копию напечатанной статьи целиком или частично для их личного или профессионального использования, для продвижения академических или научных исследований или для учебного процесса или других информационных целей, не связанных с коммерческими целями.
  3. Право использовать материалы из опубликованной статьи в написанной автором (соавторами) книге, монографии, учебнике, учебном пособии и других научных и научно-популярных изданиях.
  4. Право использовать отдельные рисунки или таблицы и отрывки текста из материалов в собственных целях обучения или для включения их в другую работу, которая печатается (в печатном или электронном формате) третьей стороной, или для представления в электронном формате во внутренние компьютерные сети или на внешние сайты автора (соавторов).
  • Автор (соавторы) соглашаются, что каждая копия материалов или любая ее часть, распространенная или размещенная ими в печатном или электронном формате, будет содержать указание на авторское право, предусмотренное в Журнале и полную ссылку на Журнал Издателя.
  • Автор (соавторы) гарантирует, что материалы являются оригинальной работой и представлены впервые на рассмотрение только в этом Журнале и ранее не публиковались. Если материалы написаны совместно с соавторами, автор гарантирует, что проинформировал их относительно условий публикации материалов и получил их подписи или письменное разрешение подписываться от их имени.
  • Если в материалы включаются отрывки из работ или имеются указания на работы, которые охраняются авторским правом и принадлежат третьей стороне, то автору необходимо получить разрешение владельца авторских прав на использование таких материалов в первом случае и сделать ссылку на первоисточник во втором.
  • Автор гарантирует, что материалы не содержат клеветнических высказываний и не посягают на права (включая без ограничений авторское право, права на патент или торговую марку) других лиц и не содержат материалы или инструкции, которые могут причинить вред или ущерб третьим лицам. Автор (каждый соавтор) гарантирует, что их публикация не приведет к разглашению секретных или конфиденциальных сведений (включая государственную тайну). Подтверждением этого является Экспертное заключение (см. перечень документов в Правила для авторов).
  • Издатель обязуется опубликовать материалы в случае получения статьей положительного решения редколлегии о публикации на основании внешнего рецензирования (см. Политика рецензирования).
  • В случае публикации статьи на английском языке в журнале «Radioelectronics and Communications Systems» (Издатель: Аллертон Пресс, США, распространитель Springer) автору (соавторам) выплачивается гонорар после выхода последнего номера журнала года, в котором опубликована данная статья.
  • Документ Согласие на публикацию, который подают русскоязычные авторы при подаче статьи в редакцию, является краткой формой данного договора, в котором изложены все ключевые моменты настоящего договора и наличие которого подтверждает согласие автора (соавторов) с ним. Аналогичным документом для англоязычных авторов является Copyright Transfer Agreement (CTA), предоставляемый издательством Allerton Press.
  • Настоящий Договор вступает в силу в момент принятия статьи к публикации. Если материалы не принимаются к публикации или до публикации в журнале автор (авторы) отозвал работу, настоящий Договор не приобретает (теряет) силу.