可逆逻辑门与可逆逻辑电路的Petri网建模与分析

发布时间：2024-12-21 07:11

　　Petri网是对离散并行系统建模的有效工具之一。Petri网的结构有直观的图形表示也有基于数学工具的抽象表述方式。它的理论发展为分析系统行为和计算机科学提供坚实的理论基础。Petri网已被广泛的应用于计算机科学,分布式计算以及并发系统的建模与分析当中。 本文利用Petri网对量子计算模型的核心可逆逻辑门与大型的可逆逻辑电路进行建模与分析。首先根据逻辑电路门(包括与门和非门等)的Petri网模型得到可逆逻辑门Fredkin门的Petri网模型,进而对建立的Petri网模型的可达性、并发性、有界性、结构有界性、死锁和活性等特性进行分析。将Fredkin门的Petri网模型转化为严格的数学表达方式后进行分析。通过分析得到Fredkin可逆逻辑门的Petri网模型是结构有界、结构守恒的、不存在死锁、陷阱和冲突,并且存在两对并发变迁,但是Fredkin可逆逻辑门的Petri网模型不是活性网。 可逆逻辑电路是量子计算模型的核心结构,利用可逆逻辑门可以组建大型的可逆逻辑电路。在Fredkin门的Petri网基础上,本文进一步对大型的可逆逻辑电路进行Petri建模。由可逆逻辑门组成的可逆逻辑电路...

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2.2.Toffoli可逆逻辑门结构

图2.2.Toffoli可逆逻辑门结构FigZ·2.ThestructureofTOffoligate·逆逻辑电路电路的广义的概念是指由可逆逻辑门作为基本组成单元，对应于每的逻辑电路。可逆逻辑综合，就是用给定的可逆门和可逆网络的所需要的可逆逻辑网络，并使得代价尽可能小。可逆逻辑综....

图3.5.Toffoli可逆逻辑门的Petri网模型

铿少仁_..一一一一一一一一一一一一一一型些丝旦竺加。因此，用来描述输出的库所应该是两个输入变迁的任意的一标识数目的累加。因为Toffoh可逆逻辑门的输入往往是二进制虑分量为0或1的情形。在Toffeli可逆逻辑门的Petri网模型中，如下定义:当库所中含有1....

图4.4.，A运算与，v运算的Petri网建模流程

用另一个库所表示乓。图4.3给出根据SteP2.1和SteP2.2进行建模。若存在“否”运算，则图5.3中的Petri网模型可以根据steP3进一步修改，如图4.4所示。，厂、，八参与毕x’口xl口=月夕x2Ox‘任冲口一洲OxZo--呻口一O“缨缪x，O一口一OxZG一口一Ox....

本文编号：4018604