一、巧妙设计计算机中的全减器和奇偶校验器（论文文献综述）
黄建洪[1]（2021）在《基于QCA的汉明码通信电路设计》文中进行了进一步梳理近年来,集成电路制造工艺的水平正在不断地提升,基于互补金属氧化物半导体（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,CMOS）的技术正在逐步接近它的物理极限,诸如量子效应、漏电流效应和功率耗散等问题变得越发突出,这些二级效应严重影响了集成电路的进一步发展。为了继续缩小电路和提高微处理器的性能,CMOS的替代品必不可少。量子点元胞自动机（Quantum-dot cellular automata,QCA）是一个具有设计新硬件组件潜力的研究课题,它具有纳米尺寸,超低功耗和高时钟率,展现出了良好的发展前景。通信系统是电信领域的一个热门研究方向,利用QCA实现纳米通信网络在应用领域具有广阔的前景。为了纳米计算机的进一步发展,纳米通信电路应该具备检测和纠正错误的能力。汉明码在通信电路的错误检测和校正中起着重要的作用,它通过在传输的信息流中插入监督位可以检测并纠正单一比特误码。本文通过探究得到了新型高效的QCA二进制译码器设计方法,它作为汉明译码器的查找表具有结构简单,响应快速的优点。基于提出的二进制译码器,本文用QCA实现了（7,4）和（15,11）汉明码的编译码器电路,它通过在要传输的信息流中插入校验位,不仅可以检验数据是否有效,还能够在一位数据位出现错误的情况下指出错码的位置并进行纠正。综合来看,本文提出的设计对于用QCA实现纳米通信具有启发意义,对通信电路的检测和校正起着重要的作用,同时QCA中通信架构的发展对于巩固QCA这种新兴的纳米技术作为可能的CMOS器件的替代品至关重要。
周春阳[2]（2017）在《基于纳米材料的生物传感器和生物分子逻辑器件的研究》文中提出随着纳米材料的蓬勃发展,多种多样性能优良的纳米材料被开发出来,而这些材料因其具有独特的光、电、热、化学和力学等性能而在军用、民用和医用等多个领域发挥着至关重要的作用。近年来,纳米材料在生物检测和分子逻辑计算研究方面展示了惊人的前景,已成为电分析化学与纳米材料领域研究的热点之一。虽然纳米材料在这些领域的发展研究已经取得了一定的进展,然而,在实际应用中还面临着许多的不足和挑战。本工作从多种纳米材料的合成入手,研究了其在电分析化学领域的应用。本论文研究的内容主要分为两部分,第一部分以纳米材料的合成与组装为平台,结合电分析化学方法,研究了其在生物传感领域的应用。第二部分以纳米材料的合成为平台,结合荧光共振能量转移为基础,研究了分子逻辑计算的应用。取得的成果如下:[1]采用同轴静电纺丝法,制备了具有三维多孔结构的氧化锌-氧化铜复合纳米材料电极。以FTO作为电极载体,通过控制同轴静电纺丝的时间,制备具有不同厚度的氧化锌-氧化铜复合纳米材料,并将其制备成三维多孔氧化锌-氧化铜电极。采用电分析化学的方法,在无酶条件下,实现了电极对葡萄糖的高灵敏度检测,其灵敏度为3066.4μAm M-1cm-2,线性范围为0.47μM-1.6m M,最低检测限为0.21μM。[2]利用水热法合成了具有不同长径比的金纳米棒,并且利用相同方法制备了金纳米粒子作为对比实验,以玻碳电极作为载体,制备出了具有不同长径比的金纳米棒电极。利用电分析化学方法,在无酶免标记的条件下,实现了电极对肝癌的标记物--甲胎蛋白的高灵敏度检测,其线性范围为0.1-200ng/ml,最低检测限为0.04ng/ml。[3]首先,利用水热法合成了金纳米粒子,其次,通过研究多聚A碱基修饰的DNA序列在不同p H值条件下与金纳米粒子的连接情况,实验证实,得到多聚A碱基修饰的DNA序列在p H=3的条件下能够快速的与金纳米粒子连接。通过碱基互补配对原则,将另一条荧光修饰的DNA序列与金纳米粒子上的DNA序列发生互补配对反应,以此为反应基底,以不同的DNA序列作为输入信号,实现了一系列先进的分子逻辑门电路,即半加器、半减器、2-1和4-2编码器。[4]首先,制备氧化石墨烯,其次,利用氧化石墨烯通过π-π键能够吸附单链DNA序列,并且通过共振能量转移而猝灭一些荧光基团的特殊性质,将荧光修饰的单链DNA序列与氧化石墨烯相结合作为反应模板,实现了多种二进制分子逻辑门电路,即全加器、全减器和多数选择器。[5]在上一个工作的基础上,利用氧化石墨烯和DNA结合的反应基底进一步实现了先进的逻辑门电路,即奇偶校验器和质数辨别器。[6]为了实现可逆的逻辑运算,通过将GO和单链DNA相结合,并通过DNA间的杂交反应,简单高效且可重复的实现了可逆的先进逻辑门。[7]为了克服二进制分子逻辑门电路的不足之处,利用氧化石墨烯连接荧光修饰DNA模板的多功能性,设计并且成功实现了三进制逻辑门电路,即三态OR和三态INHIBIT逻辑门电路。
陈传鹏[3]（2006）在《基于FPGA的并行控制器设计》文中指出可编程逻辑器件FPGA（Field Programmable Gate Array）与硬件描述语言VHDL（Very-High-Speed Integrated Circuit Hardware Description Language）的出现,使得硬件的设计如同软件设计那样方便快捷。通过软件编程可以对FPGA的结构和工作方式进行重构,使得FPGA按照软件设定的方式进行工作。在保证网络信息的安全中,加密解密数据的宽度要远远超过现行计算机的字长,纯粹的软件实现加密解密运算速度慢,效率低,不能满足高速网络的要求。通过FPGA实现宽位的加密解密算法,将有利于保护网络信息的安全。利用FPGA的可重配置,使用VHDL语言专门设计字长可变的微控制单元。由用户按照实际应用的需求自行设计多个并行的运算单元,由控制单元来调度各个运算单元实现微并行计算。实现对数据的快速加密解密处理,有效的运用在网络信息安全领域中,能取得预想不到的效果。当需求变更时,FPGA的可重配置将极大地降低风险,按照新的需求重新进行运算单元的逻辑设计,编写对应的并行运行程序,配置FPGA芯片以适应新的应用需求。利用FPGA的并行处理特性,实现真正的微指令并行处理,减少程序的运行时间,从指令级到硬件级的真正并行处理。将控制单元与运算单元分离设计,系统采用哈佛结构。将控制单元与处理单元分离后,相互之间采用请求响应协议进行数据交互,有效地提高系统性能。运算单元作为外挂处理芯片,由用户根据实际的应用场景进行设计,采用串并转换拼装数据,使得外挂处理器设计更为灵活。外挂的多个运算器之间相互独立,由控制单元统一调度,有效地提高了系统性能和效率。在原型设计完成后,二次开发的时间明显降低。对于教学、科研和产业化提供非常方便快捷的试验平台。
邵桂娟[4]（2001）在《巧妙设计计算机中的全减器和奇偶校验器》文中认为计算机硬件中的减法器、奇偶校验器是重要器件,本文提出了这二种组合电路的多种设计方法。
余孟尝[5]（1984）在《《数字电子技术基础》学习指导 第三章 组合逻辑电路》文中提出
二、巧妙设计计算机中的全减器和奇偶校验器（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、巧妙设计计算机中的全减器和奇偶校验器（论文提纲范文）
（1）基于QCA的汉明码通信电路设计（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 研究进展 |
| 1.3 研究内容及章节安排 |
| 第二章 QCA基础知识 |
| 2.1 QCA元胞 |
| 2.1.1 标准元胞 |
| 2.1.2 旋转元胞 |
| 2.2 QCA基本元件 |
| 2.2.1 传输线 |
| 2.2.2 反相器 |
| 2.2.3 三输入择多门 |
| 2.2.4 五输入择多门 |
| 2.3 QCA时钟 |
| 2.4 QCA交叉结构 |
| 2.4.1 共面交叉 |
| 2.4.2 异面交叉 |
| 2.5 QCA元胞数学模型 |
| 2.5.1 哈密尔顿函数模型 |
| 2.5.2 元胞间响应函数 |
| 2.5.3 双稳态模型 |
| 2.6 QCA电路评估方法 |
| 2.6.1 硬件复杂度 |
| 2.6.2 成本函数 |
| 2.6.3 能量耗散 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 QCA二进制译码器的设计 |
| 3.1 QCA二进制译码器架构 |
| 3.1.1 2-4 译码器 |
| 3.1.2 3-8 译码器 |
| 3.2 新型二进制译码器的设计 |
| 3.3 新型二进制译码器的分析 |
| 3.3.1 性能分析 |
| 3.3.2 功耗分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 QCA汉明码通信电路设计 |
| 4.1 检错和纠错编码 |
| 4.1.1 纠错编码的基本原理 |
| 4.1.2 奇偶监督码 |
| 4.2 QCA汉明码通信电路 |
| 4.2.1 汉明编码原理 |
| 4.2.2 QCA汉明编码器的实现 |
| 4.2.3 QCA汉明译码器的实现 |
| 4.2.4 QCA汉明码功能验证 |
| 4.2.5 QCA汉明码的扩展 |
| 4.2.6 汉明码通信电路 |
| 4.2.7 性能对比及分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（2）基于纳米材料的生物传感器和生物分子逻辑器件的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 纳米材料 |
| 1.1.1 氧化物纳米材料 |
| 1.1.2 贵金属纳米材料 |
| 1.1.3 碳纳米材料 |
| 1.2 生物传感器 |
| 1.2.1 生物传感器的组成和工作原理 |
| 1.2.2 电化学信号的检测方式 |
| 1.2.3 生物传感器的发展及其应用研究 |
| 1.3 分子逻辑 |
| 1.3.1 分子逻辑的概述和发展 |
| 1.3.2 分子逻辑门及种类 |
| 1.3.3 逻辑计算 |
| 1.4 论文的研究内容及意义 |
| 参考文献 |
| 第二章 基于氧化锌-氧化铜纳米复合材料的葡萄糖生物传感器 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 ZnO-CuO复合纳米材料的制备 |
| 2.2.2 3D多孔电极的制备 |
| 2.2.3 测试与表征 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 结构与形貌特征 |
| 2.3.2 不同的 3D多孔电极对无酶葡萄糖的检测 |
| 2.3.3 电极的重复性，选择性，稳定性和在实际应用检测 |
| 2.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 基于不同长径比金纳米棒的甲胎蛋白生物传感器 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验部分 |
| 3.2.1 GNRs和GNPs的制备 |
| 3.2.2 检测AFP的生物传感器的制备 |
| 3.2.3 生物传感器的测试与表征 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 GNRs和GNPs的结构与形貌特征 |
| 3.3.2 生物传感器的电化学特征 |
| 3.3.3 检测环境的优化 |
| 3.3.4 免疫生物传感器性能的分析 |
| 3.3.5 免疫生物传感器的选择性，稳定性和可重复性研究 |
| 3.3.6 生物传感器在临床血清样品的分析 |
| 3.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 基于金纳米粒子和DNA杂交反应构建的分子逻辑器件 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验部分 |
| 4.2.1 AuNPs的制备和AuNPs与DNA的组装 |
| 4.2.2 凝胶电泳实验 |
| 4.2.3 圆二色谱实验 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 AuNPs与polyA-DNA的结合 |
| 4.3.2 半加器和半减器的制备与表征 |
| 4.3.3 2:1 编码器和 4:1 编码器的制备和表征 |
| 4.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 基于氧化石墨烯和DNA杂交反应构建的先进分子逻辑体系 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 实验部分 |
| 5.2.1 逻辑门电路的操作 |
| 5.2.2 凝胶电泳实验 |
| 5.2.3 圆二色谱实验 |
| 5.2.4 氧化石墨烯的制备 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 全加器的制备与表征 |
| 5.3.2 全减器的制备与表征 |
| 5.3.3 多数选择器的制备与表征 |
| 5.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 基于生物分子的新型先进逻辑运算：质数辨别器和奇偶校验器 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验部分 |
| 6.2.1 逻辑门电路的操作 |
| 6.2.2 凝胶电泳实验 |
| 6.2.3 氧化石墨烯的制备 |
| 6.3 结果与讨论 |
| 6.3.1 质数鉴别器的制备与表征 |
| 6.3.2 奇偶校验器的制备与表征 |
| 6.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 基于氧化石墨烯和DNA的无酶FEYNMEN门应用于可逆逻辑运算 |
| 7.1 前言 |
| 7.2 实验部分 |
| 7.2.1 逻辑门电路的操作 |
| 7.2.2 凝胶电泳实验 |
| 7.2.3 圆二色谱实验 |
| 7.2.4 氧化石墨烯的制备 |
| 7.3 结果与讨论 |
| 7.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第八章 基于多功能氧化石墨烯/DNA反应平台的无酶三进制逻辑门 |
| 8.1 前言 |
| 8.2 实验部分 |
| 8.2.1 逻辑门电路的操作 |
| 8.2.2 凝胶电泳实验 |
| 8.2.3 圆二色谱实验 |
| 8.2.4 氧化石墨烯的制备 |
| 8.3 结果与讨论 |
| 8.3.1 三进制INHIBIT逻辑门的制备与表征 |
| 8.3.2 三进制OR逻辑门的制备与表征 |
| 8.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第九章 结论与展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 展望 |
| 作者简介及在学期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（3）基于FPGA的并行控制器设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 莫尔定律的极限 |
| 1.1.2 可编程器件的现状与未来 |
| 1.2 本文工作 |
| 2 技术概述 |
| 2.1 FPGA 技术概述 |
| 2.2 VHDL 语言概述 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 指令设计 |
| 3.1 指令设计原则 |
| 3.2 操作数指令 |
| 3.3 运算指令 |
| 3.4 测试指令 |
| 3.5 转移指令 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 控制器设计 |
| 4.1 总体设计概述 |
| 4.2 控制模块设计 |
| 4.3 存储模块设计 |
| 4.4 运算模块设计 |
| 4.5 总线模块设计 |
| 4.6 接口模块设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 控制器实现与验证 |
| 5.1 系统实现原则 |
| 5.1.1 资源和速度的原则 |
| 5.1.2 系统原则 |
| 5.1.3 同步设计原则 |
| 5.2 系统设计技巧 |
| 5.2.1 乒乓操作 |
| 5.2.2 串并转换 |
| 5.2.3 流水线操作 |
| 5.2.4 数据接口的同步 |
| 5.3 并行控制器仿真 |
| 5.4 控制器综合 |
| 5.5 控制器验证 |
| 5.5.1 FPGA 验证过程概述 |
| 5.5.2 并行控制器验证 |
| 5.6 控制器性能 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
四、巧妙设计计算机中的全减器和奇偶校验器（论文参考文献）
- [1]基于QCA的汉明码通信电路设计[D]. 黄建洪. 合肥工业大学, 2021(02)
- [2]基于纳米材料的生物传感器和生物分子逻辑器件的研究[D]. 周春阳. 吉林大学, 2017(09)
- [3]基于FPGA的并行控制器设计[D]. 陈传鹏. 华中科技大学, 2006(03)
- [4]巧妙设计计算机中的全减器和奇偶校验器[J]. 邵桂娟. 江西广播电视大学学报, 2001(04)
- [5]《数字电子技术基础》学习指导 第三章 组合逻辑电路[J]. 余孟尝. 机床, 1984(08)