基于DNA链置换的多输入复杂逻辑电路设计与实现

发布时间：2021-05-13 17:00

　　近年来,DNA链置换技术凭借其强大的信息存储量以及并行计算能力成为科研者的关注对象。DNA链置换技术是一种新型的计算方法,它是科研者在自组装技术的基础上改进研究出来的一种动态纳米技术。能够实现相邻模块之间信号的动态连接,是一种构造逻辑门和逻辑电路的新方法。本文主要利用DNA链置换反应原理设计了三个多输入分子逻辑电路,主要的研究内容如下:针对传统的阶乘运算计算量大、运算速度慢等问题,基于DNA链置换技术设计并实现了一种四输入阶乘加法运算电路。此设计是在阶乘运算的基础上构建的,通过对数字逻辑电路的搭建以及仿真结果的分析,证明了所设计逻辑电路的可靠性,为今后搭建更高阶的阶乘电路提供新思路。同时,此电路也可以拓展到其他的数学运算电路上。针对传统的逻辑电路输入信号少、难以级联等问题,利用DNA链置换技术构造了一个三输入九输出的复杂逻辑电路。在此基础上,结合双轨思路和跷跷板门的构造,建立了生化逻辑电路。然后通过编译仿真代码进行仿真实验,验证了所设计电路的可靠性。此逻辑电路的设计也表明了DNA链置换技术可以拓展到更大规模的输入输出电路上。针对多功能逻辑电路设计困难的问题,设计了一个四输入多层逻辑电路... 

【文章来源】：郑州轻工业大学河南省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 DNA自组装技术
        1.2.2 DNA链置换技术
        1.2.3 DNA链置换反应原理
    1.3 本文主要研究内容
第二章 基于DNA链置换的四输入阶乘加法逻辑电路的设计
    2.1 引言
    2.2 四输入阶乘加法逻辑电路的设计
        2.2.1 四输入阶乘加法电路的数字逻辑电路的设计
        2.2.2 四输入阶乘加法电路的双轨逻辑电路的设计
        2.2.3 四输入阶乘加法电路的生化逻辑电路的设计
        2.2.4 四输入阶乘加法逻辑电路的DNA链反应过程
    2.3 四输入阶乘加法逻辑电路的仿真结果与分析
    2.4 本章小结
第三章 基于DNA链置换的三输入九输出复杂逻辑电路的设计
    3.1 引言
    3.2 三输入九输出复杂逻辑电路的设计
        3.2.1 三输入九输出复杂电路的数字逻辑电路的设计
        3.2.2 三输入九输出复杂电路的双轨逻辑电路的设计
        3.2.3 三输入九输出复杂电路的生化逻辑电路的设计
    3.3 三输入九输出复杂逻辑电路的仿真结果及分析
    3.4 本章小结
第四章 基于DNA链置换的四输入多层逻辑电路的设计
    4.1 引言
    4.2 四输入多层逻辑电路的链置换反应过程的设计
    4.3 四输入多层逻辑电路的设计
        4.3.1 四输入多层电路的数字逻辑电路的设计
        4.3.2 四输入多层电路的双轨逻辑电路的设计
        4.3.3 四输入多层电路的生化逻辑电路的设计
    4.4 四输入多层逻辑电路的仿真与分析
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
附录1 攻读硕士学位期间发表论文目录
附录2 攻读硕士期间获得科研鉴定成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于DNA Tiles自组装的布尔逻辑运算[J]. 黄玉芳,程珍,周康,肖建华,石晓龙.  计算机学报. 2009(12)



本文编号：3184384