저전력 가역논리 소자 및 이를 이용한 저전력 가역논리 장치 document_id 1019970002662

[청구항 1] 소정의 논리함수 회로를 저전력으로 동작시키는 저전력 가역논리소자에 있어서 적어도 8개의 위상을 가지며, 최대전원전압과 최소전원전압 상호간의 천이가 소정의 시간에 걸쳐 천천히 이루어지는 전원클럭을 공급하는 전원클럭수단 상기 전원클럭수단으로부터 소정의 위상을 갖는 클럭(φ i )과 연결되고, 상기 클럭(φ i )으로부터 에너지를 공급받아 상기 클럭(φ i )보다 적어도 한 위상 빠른 클럭(φ i-1 )에 의해 에너지를 공급받는 소정의 비트수(m)로 이루어진 입력신호에 대해 상기 클럭(φ i )을 통해 공급된 에너지를 이용하여 소정의 논리함수를 계산하고, 뒷단에서의 상기 논리함수의 역논리함수의 계산이 끝나고 상기 클럭(φ i )이 최대전원전압에서 최소전원전압으로 천이한 때 출력값으로 이용된 에너지가 상기 클럭(φ i )으로 복원되게 하는 논리함수계산수단 상기 클럭(φ i )의 위상보다 적어도 한 위상이 빠른 클럭(φ i-1 )과 연결되며, 상기 논리함수계산수단에서 계산된 출력값을 상기 클럭(φ i-1 )에 의해 에너지의 손실없이 다음 단으로의 전달을 제어하는 에너지공급 분리스위치 상기 에너지공급 분리스위치의 출력값에 대해 상기 논리함수의 역논리함수를 계산하며, 상기 논리함수계산수단에 연결된 클럭(φ i )보다 적어도 한 위상이 늦은 클럭(φ i+1 )과 연결되어, 상기 논리함수계산수단의 입력값으로 이용된 에너지를 역논리함수 계산이 끝난후에 상기 클럭(φ i+1 )으로 복원하는 역논리함수계산수단 상기 역논리함수계산수단에 연결한 클럭보다 적어도 한 위상이 늦은 클럭(φ i+2 )에 연결되며, 상기 논리함수계수단의 입력값 에너지를 상기 역논리함수계산수단에 연결된 클럭(φ i+1 )으로 복원되도록 하기 위해, 상기 클럭(φ i+2 )에 의해 상기 역논리합수간수단의 출력값과 상기 논리함수계산수단의 입력값의 연결을 제어하는 에너지복원 분리스위치를 포함하며, 상기 논리함수계산수단의 출력값 계산은, 상기 클럭(φ i )이 최소전원전압 상태에 있을 때, 입력값이 인가 및 상기 에너지공급 분리스위치가 온 상태로 되어 있어야 하는 조건을 만족하는 상태에서 클럭(φ i )이 최대전원전압으로 올라가면서 출력값을 계산하고, 상기 에너지 공급 분리스위치의 상태는, 상기 클럭(φ i-1 )이 최소 및 최대 전원전압 상태 각각에서 스위치가 오프 및 온 상태에 있으며, 상기 역논리함수계산수단의 출력값계산은, 상기 클럭(φ i+1 )이 최소전원전압 상태에 있을 때, 상기 논리함수 계산수단의 입력값이 인가, 상기 에너지복원 분리스위치가 오프 및 논리함수의 결과값이 계산되어 있어야 하는 조건을 만족하는 상태에서 클럭이 최대전원전압으로 올라가면서 출력값을 계산하고, 상기 역논리함수계산수단의 에너지복원은, 역논리함수에 연결된 클럭(φ i+1 )이 최대전원전압 상태에서 최소전원전압 상태로 내려가면서 상기 논리함수계산수단의 입력값의 에너지를 상기 클럭(φ i+1 )으로 복원시키며, 상기 에너지복원 분리스위치의 스위칭은, 상기 클럭(φ i+2 )이 최소 및 최대 전원전압 상태에 있을 때는 스위치가 오프 및 온 상태에 있음을 특징으로 하는 저전력 가역논리 소자 [청구항 2] 제1항에 있어서,상기 논리함수계산수단 및 역논리함수계산수단은 상보관계인 값들을 입력으로 받아 전달게이트를 이용하여 이루어지는 mosfet회로특징으로 하는저전력 가역논리소자. [청구항 3] 제2항에 있어서,상기mosfet회로는 상보관계에 있는 두 개의 논리레일을 이용하여 회로를 구성하는 상보이중레일 회로특징으로 하는저전력 가역논리소자. [청구항 4] 제3항에 있어서,상기 상보이중레일을 칩으로 안정적으로 동작시키기 위하여 두 레일의 출력단에 연결된클램프회로더구비함을특징으로 하는저전력가역논리소자. [청구항 5] 제1항에 있어서,상기 논리함수계산수단 및 역논리함수계산수단은 입력값을 부트스트랩 회로에 인가하고 상기 부트스트랩 회로의 출력값을 nmos로 구성된 논리함수회로의 입력으로 이용하는 mosfet회로특징으로 하는저전력 가역논리소자. [청구항 6] 제5항에 있어서,상기mosfet회로는 상보관계에 있는 두 개의 논리레일을 이용하여 회로를 구성하는 상보이중레일 회로특징으로 하는저전력 가역논리소자. [청구항 7] 제6항에 있어서,상기 상보이중레일을 칩으로 안정적으로 동작시키기 위하여 두 레일의 출력단에 연결된클램프회로더구비함을특징으로 하는저전력가역논리소자. [청구항 8] 제1항에 있어서,상기 에너지공급 분리스위치 및 상기 에너지복원 분리스위치는 스위치의 일단으로 사용되는 소스단자와 상기 스위치의 타단으로 사용되는 드레인단자 및 소정의 위상을 갖는 전원클럭과 연결된 게이트단자를 구비한 nmos;및 상기 nmos의 드레인단자의 연결된 소스단자의 상기 nmos의 소스단자와 연결된 드레인단자 및 상기 nmos의 게이트에 연결된 전원클럭과 반대의 위상을 가지는 전원클럭과 연결된 게이트단자를 구비한포함함을특징으로 이루어지는가역논리소자. [청구항 10] 제9항에 있어서,상기 논리함수계산수단 및 역논리함수계산수단은 상보관계인 값들을 입력으로 받아 전달게이트를 이용하여 이루어지는 mosfet회로임을 특징으로 하는 저전력 가역논리소자이용한저전력 가역논리 장치. [청구항 11] 제10항에 있어서,상기mosfet회로는 상보관계에 있는 두 개의 논리레일을 이용하여 회로를 구성하는 상보이중레일 회로임을 특징으로 하는 저전력 가역논리소자이용한저전력 가역논리 장치. [청구항 12] 제11항에 있어서,상기 상보이중레일을 칩으로 안정적으로 동작시키기 위하여 두 레일의 출력단에 연결된 클램프회로를 더 구비함을 특징으로 하는 저전력 가역논리소자이용한저전력 가역논리 장치. [청구항 13] 제9항에 있어서,상기 논리함수계산수단 및 역논리함수계산수단은 입력값을 부트스트랩 회로에 인가하고 상기 부트스트랩 회로의 출력값을 nmos로 구성된 논리함수회로의 입력으로 이용하는 mosfet회로임을 특징으로 하는 저전력 가역논리소자이용한저전력 가역논리 장치. [청구항 14] 제13항에 있어서,상기mosfet회로는 상보관계에 있는 두 개의 논리레일을 이용하여 회로를 구성하는 상보이중레일 회로임을 특징으로 하는 저전력 가역논리소자이용한저전력 가역논리 장치. [청구항 15] 제14항에 있어서,상기 상보이중레일을 칩으로 안정적으로 동작시키기 위하여 두 레일의 출력단에 연결된 클램프회로를 더 구비함을 특징으로 하는 저전력 가역논리소자이용한저전력 가역논리 장치. [청구항 16] 제9항에 있어서,상기 에너지공급 분리스위치 및 상기 에너지복원 분리스위치의 내부회로는 스위치의 일단으로 사용되는 소스단자와 상기 스위치의 타단으로 사용되는 드레인단자 및 소정의 위상을 갖는 전원클럭과 연결된 게이트단자를 구비한 nmos; 및 상기 nmos의 드레인단자와 연결된 소스단자와 상기 nmos의 소스단자와 연결된 드레인단자 및 상기 nmos의 게이트에 연결된 전원클럭과 반대의 위상을 가지는 전원클럭과 연결된 게이트단자를 구비한 pmos를 포함함을 특징으로 이루어지는 저전력 가역논리소자이용한저전력 가역논리 장치.