طراحی مبدل کد BCD به کد گری در مقیاس نانو و با استفاده از رویکرد کاشی در آتوماتای کوانتومی سلولی نقطه ای

در حال حاضر، اتوماتای سلولی نقطه کوانتومی (QCA) یکی از فناوری های جدید در مقیاس نانو است که می تواند در مدارهای آینده استفاده شود. اغلب مدارهای دیجیتال با فناوری CMOS پیاده سازی می شوند، اما CMOS مشکلاتی مانند مصرف توان و اندازه مدار دارد. بنابراین، به منظور حل این مشکلات، یکی از روش های موجود روش QCA می باشد. روشی که می تواند برای طراحی انواع مدارات دیجیتال مورد استفاده قرار گیرد. انواع مبدل دیجیتال از قبیل باینری به افزونی ۳، باینری به گری، دسیمال به BCD و... وجود دارند که هر یک دارای کاربرد منحصربفرد خود هستند. در این مقاله یکی از پرکاربردترین مبدل ها، BCD به گری، مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. در طراحی مدار پیشنهادی در فناوری نانوساختار QCA، روش کاشی به کار گرفته شده است. روش کاشی یک بلوک منحصربفرد برای گیت های اکثریت و NOT ارائه می دهد و این ویژگی فرآیند یکپارچگی را آسان می سازد. مبدل پیشنهادی دارای ساختاری کاملا جدید بوده و در آن تنها از ۳فاز کلاک (معادل ۰.۷۵ سیکل کلاک) مورد استفاده قرار گرفته است. تعداد ۱۳۳ سلول در این مدار استفاده گردیده که مساحتی معادل با ۰.۱۹ میکرومتر مربع را اشغال کرده اند. همچنین لازم به ذکر است که توان مصرفی این مدار که با استفاده از نرم افزار QCADesigner-E نسخه ۲.۲ محاسبه گشته برابر با ۰.۰۵۳۷ الکترون ولت می باشد.