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超低成本全加器单元利用非线性效应...
本文介绍了一种高效设计量子点细胞自动机 (QCA) 电路的新方法。所提方法的主要优点是减少了 QCA 单元的数量，同时提高了速度、降低了功耗并增大了单元面积。在许多情况下，需要将特定中间信号的效应加倍。最先进的设计利用一种扇出来实现这些，从而增加了单元数量，消耗了更多功率并降低了电路的整体速度。在本文中，我们介绍了单元对齐，以将某个信号的效果乘以二、三甚至更多。这可以被视为设计任何需要此属性的任意电路的新视角。此外，还介绍了一种新的共面交叉方法，该方法能够在两个连续时钟内进行共面交叉，最坏情况下需要一个旋转单元。为了证明所提想法的有效性，我们设计了一个新的全加器单元和一个新的进位纹波加法器（4 位），它提供更少的 QCA 单元数量以及更低的功耗和成本。
节能 4 位桶形装置的设计和分析...
摘要 ：在任何 ALU 的设计中，移位寄存器通常用于执行加法（用于进位移动）、乘法和任何浮点算术。当前使用的移位寄存器由触发器组成，需要 n 个时钟脉冲进行 n 次移位，这会增加延迟。因此，我们的目标是设计一个高速移位寄存器，即桶形移位器，它需要一个时钟脉冲进行 n 次移位。在本文中，我们使用通用门（传统模型）和传输门，在 Cadence Virtuoso 工具中为 180nm 和 45nm 技术设计了三种类型的桶形移位器电路，分别称为左旋转器、右旋转器和双向旋转器。与传统设计相比，45nm 技术中带有传输门的桶形移位器电路需要的功率更低，晶体管数量也更少。设计的桶形移位器电路比文献中已经提出过的传统模型具有更好的性能。
基于多糖的口服结肠研究进展
迄今为止，已探索了各种结肠靶向口服给药系统来治疗结直肠疾病，包括定时释放系统、前药、基于 pH 的聚合物涂层和微生物群触发系统。其中，微生物触发系统引起了人们的关注。在讨论的各种口服结肠靶向给药系统中，基于多糖的结肠靶向给药系统被发现非常有前景，因为多糖不受胃和上肠环境的影响，并且仅在到达结肠时被结肠细菌消化。与这种给药相关的主要瓶颈是该系统在患病状态下不适用，因为当时细菌数量减少。这导致给药系统即使在结肠部位也无法释放药物，因为由于缺乏细菌，多糖基质/涂层无法被正确消化。据报道，益生菌的共同给药除了促进位点特异性释放外，还可以弥补细菌损失。然而，这项研究也仅限于临床前水平。因此，需要努力使该技术具有可扩展性和临床应用性。本文详细介绍了迄今为止制备的各种口服结肠靶向给药系统，以及基于多糖的口服结肠靶向给药系统的局限性和优点。
含有 5 纳米的混合脂质纳米粒子的抗癌药物
将化疗药物如阿霉素 (DOX) 封装在脂质纳米颗粒 (LNP) 中可以克服其急性全身毒性。然而，通过实施安全的刺激响应策略，在肿瘤微环境中精确释放药物以提高最大耐受剂量并减少副作用尚未得到很好的证实。本研究提出了一种集成纳米级穿孔来触发混合等离子体多层 LNP 中的 DOX 释放，该 LNP 由聚集在内部层界面的 5 nm 金 (Au) NP 组成。为了促进位点特异性 DOX 释放，开发了一种单脉冲辐射策略，利用纳秒脉冲激光辐射 (527 nm) 与混合纳米载体的等离子体模式之间的共振相互作用。与传统的 DOX 负载 LNP 相比，这种方法将靶细胞中的 DOX 量增加了 11 倍，导致癌细胞显著死亡。脉冲激光与混合纳米载体相互作用的模拟表明，释放机制由 AuNP 簇附近薄水层的爆炸性蒸发或过热脂质层的热机械分解介导。该模拟表明，由于温度分布高度集中在 AuNP 簇周围，因此在辐射后 DOX 的完整性完好无损，并突显出受控的光触发药物输送系统。
RISC-V 处理器中的 CSD 驱动加速
摘要。本文介绍了一种可综合的 µ 架构设计方法，通过在处理器流水线内的执行阶段利用规范有符号数字 (CSD) 表示来提高给定 RISC-V 处理器架构的性能。CSD 是一种独特的三进制数系统，无论字长 N 是多少，都可以在常数时间 O (1) 内实现无进位/无借位加法/减法。CSD 扩展以 Potato 处理器为例进行了演示，这是一种简单的 RISC-V FPGA 实现。但是，该方法原则上也可以应用于其他实现。我们通过 CSD 实现的性能提升需要二进制和 CSD 表示之间的转换开销。该开销通过扩展到七级流水线架构来补偿，该架构具有三步执行阶段，可提高吞吐量和工作频率并实现循环展开，这在具有连续计算的应用中尤其有利，例如信号处理。根据实验结果，我们将基于 CSD 的三元解决方案与原始实现进行了比较，后者使用通常的纯二进制数表示操作数。与 FPGA 上的原始 RISC-V 处理器相比，我们的方法实现了 2.41 倍的运行频率提升，其中超过 20% 的增益归功于 CSD 编码。对于计算密集型基准测试应用程序，这种增强使吞吐量提高了 2.40 倍，执行时间缩短了 2.37 倍。
结肠黏膜粘附聚合物靶向药物
目的：黏膜粘附聚合物已成为药物输送系统领域的关键组成部分，尤其是在结肠靶向治疗中。这些聚合物具有粘附性，使其能够与黏膜表面形成暂时性粘合，从而延长药物与结肠黏膜的接触时间。本综述全面概述了结肠药物输送系统的黏膜粘附聚合物。天然聚合物（如壳聚糖和海藻酸盐）以及合成聚合物（如聚丙烯酸衍生物）可用于这些系统。黏膜粘附聚合物的优势在于它们能够促进位点特异性药物输送，从而最大限度地减少全身副作用，并能够控制和持续释放药物以提高生物利用度。尽管有这些好处，但必须解决包括黏膜条件多变和生物相容性迫切需要等挑战。粘膜粘附聚合物的应用涵盖多种医疗条件，包括针对炎症性肠病的抗炎药物靶向输送、结肠癌治疗的化疗药物局部给药以及结肠感染的抗生素精确输送。结果与讨论：作为优化结肠药物输送的一种有希望的途径，粘膜粘附聚合物为开发有效且耐受性良好的各种结肠疾病治疗方法提供了巨大的潜力。关键词：结肠、结肠药物输送系统、粘膜、粘膜粘附、粘膜粘附聚合物
用于 VLSI 的稳健且可扩展的混合 1 位全加器电路
摘要 本研究论文介绍了一种用于“超大规模集成”（VLSI）应用的新型 22 晶体管 (22T)、1 位“全加器”（FA）。所提出的 FA 源自混合逻辑，该逻辑是“栅极扩散输入”（GDI）技术、“传输门”（TG）和“静态 CMOS”（SCMOS）逻辑的组合。为了评估所提出的 FA 的性能，在“设计指标”（DM）方面将其与最先进的 FA 进行了比较，例如功率、延迟、“功率延迟乘积”（PDP）和“晶体管数量”（TC）。为了进行公平比较，所有考虑的 FA 都是在常见的“工艺电压温度”（PVT）条件下设计和模拟的。模拟是使用 Cadences 的 Spectre 模拟器使用 45 nm“预测技术模型”（PTM）进行的。仿真表明，在输入信号频率 fin=200 MHz 和电源电压 V dd =1 V 时，所提出的 FA 的“平均功率耗散”(APD) 为 1.21 µW。它的“最坏情况延迟”(WCD) 为 135 ps，并且“功率延迟积”(PDP) =0.163 fJ。进一步为了评估所提出的 FA 在 V dd 和输入信号操作数大小方面的可扩展性，它嵌入在 64 位 (64b)“行波进位加法器”(RCA) 链中，并通过将 V dd 从 1.2 V 以 0.2 V 的步长降低到 0.4 V 来进行仿真。仿真结果表明，只有所提出的 FA 和其他 2 个报道的 FA 能够在不同的 V dd 值下在 64b RCA 中运行，而无需使用任何中间缓冲器。此外，我们观察到，与其他 2 个 FA 相比，所提出的 FA 具有更好的功率、延迟和 TC。关键词：全加器、PDP、低功耗、静态 CMOS、门扩散输入、传输门逻辑
赖布尔国家技术学院
UNIT-I 布尔代数与逻辑门概述：数字系统和代码、二进制算术、布尔代数、开关函数最小化、德摩根定理、卡诺图方法（最多 4 个变量）、奎因麦克拉斯基方法、不关心条件和多输出开关功能的情况。 UNIT-II 组合电路：NAND / NOR 门、开关函数的实现、半/全加器、半/全减器、串联和并联加法、BCD 加法器、前瞻进位生成器、解码器和编码器、BCD 到 7 段解码器、多路复用器和多路分解器、奇偶校验位生成器和检测器错误检测。 UNIT-III 顺序电路：寄存器和计数器简介：触发器及其转换、激励表、同步和异步计数器以及顺序电路的设计：代码转换器和计数器。模式-k 和除以 K 计数器、计数器应用。UNIT-IV 逻辑系列：RTL、DTL、所有类型的 TTL 电路、ECL、电路、I2 L 和 PMOS、NMOS 和 CMOS 逻辑等的操作和特性。 UNIT-V 存储器和转换器：介绍各种半导体存储器和 ROM 和 PLA 的设计，介绍模拟/数字和数字/模拟转换器及其类型（R-2R 梯形网络和逐次逼近转换器） 教科书名称 1. WH Gothman，“数字电子学” PHI 2. RP Jain：“现代数字电子学”，TMH 参考书名称： 1. RJ Tocci，“数字系统原理与应用” 2. Millman Taub，“脉冲、数字和开关波形” TMH 3. MM Mano：“数字逻辑和计算机设计”，PHI。 4. Floyd：“数字基础”，UBS。 5. B. Somanathan Nair，“数字电子学与逻辑设计”，Prentice-Hall of India
量子计算机的高效浮点算法
摘要 — 量子计算的主要前景之一是利用叠加现象实现 SIMD（单指令 - 多数据）操作。由于状态空间的维度随着量子比特的数量呈指数增长，我们很容易达到这样的情况：我们为数据处理指令支付的费用不到每个数据点一个量子门，而这在传统计算中是相当昂贵的。然而，以量子门的形式化此类指令仍然是一项具有挑战性的任务。因此，为更高级的数据处理制定基础功能对于推进量子计算领域至关重要。在本文中，我们介绍了编码所谓半布尔多项式的形式化。事实证明，算术 Z / 2 n Z 环操作可以表述为半布尔多项式评估，从而可以方便地生成无符号整数算术量子电路。对于算术评估，所得算法被称为傅里叶算术。我们扩展了这种类型的算法，增加了一些附加功能，例如无辅助函数的就地乘法和整数系数多项式求值。此外，我们引入了一种定制方法，用于对有符号整数进行编码，然后对任意浮点数进行编码。这种浮点数表示及其处理可应用于执行无符号模整数运算的任何量子算法。我们讨论了半布尔多项式编码器的一些进一步的性能增强，并最终提供了复杂度估计。与进位纹波方法相比，将我们的方法应用于 32 位无符号整数乘法可减少 90% 的电路深度。
嵌入式系统讲座
计算，例如图形渲染、打印或网络处理。处理器至少由以下三个组件组成：寄存器。寄存器是处理器内部的存储位置。它用于在执行指令期间保存数据和/或内存地址。由于寄存器非常靠近处理器，因此它可以提供对程序执行的操作数的快速访问。不同处理器的寄存器数量差异很大。算术逻辑单元 (ALU)。ALU 为处理器执行所有数值计算和逻辑评估。ALU 从内存接收数据，执行操作，并在必要时将结果写回内存。当今的超级计算机每秒可以执行数万亿次操作。ALU 和寄存器一起称为处理器的数据路径。控制单元。控制单元包含硬件指令逻辑。控制单元解码并监控指令的执行。当计算机系统的各个部分争夺 CPU 资源时，控制单元还充当仲裁器。CPU 的活动由系统时钟同步。在撰写本文时，现代微处理器的时钟频率已超过 3.0 GHz。控制单元还维护一个称为程序计数器 (PC) 的寄存器，该寄存器跟踪要执行的下一条指令的地址。在执行指令期间，系统会标记溢出、加法进位、减法借位等的发生情况，并将其存储在另一个称为状态寄存器的寄存器中。然后，程序员使用结果标志进行程序流控制和决策。在任何时候，处理器状态都是以下四种状态之一：指令获取、指令解码、操作数获取或执行。