具体实施方式
本发明具体实施方式的加法器,利用微电子机械系统(Micro ElectroMechanical Systems,MEMS)开关的组合实现加法功能。
为了实现本发明具体实施方式的加法器,本发明提供一种MEMS开关器件,其为单刀双掷功能的MEMS开关器件,结构简单,工艺流程简单,节约成本。
图1a为本发明具体实施例的MEMS开关器件的剖面结构示意图,图1b是图1a所示的本发明具体实施例的MEMS开关器件沿a-a、b-b方向的组合剖面结构示意图;参考图1a和图1b,本发明具体实施方式的MEMS开关器件包括:可动极板10;第一参考电极21、第二参考电极22,所述可动极板10位于所述第一参考电极21和所述第二参考电极22之间,可以在第一参考电极21、第二参考电极22之间移动;第一连接端31、第二连接端32、第三连接端33和第四连接端34,当所述可动极板10靠近第二参考电极22时,第一连接端31和第二连接端32通过可动极板10电性导通(参考图1c和图1d);当所述可动极板10靠近第一参考电极21时,第三连接端33和第四连接端34通过可动极板10电性导通。
所述可动极板10包含:至少一层导电层11,通过控制所述导电层11和所述第一参考电极21、所述第二参考电极22之间的电势差使所述可动极板10在所述第一参考电极21和第二参考电极22之间移动;与所述导电层11绝缘的导电接触端12,在所述可动极板10靠近第二参考电极22时,第一连接端31和第二连接端32通过所述导电接触端12电性导通,在所述可动极板10靠近第一参考电极21时,第一连接端31和第三连接端33通过所述导电接触端12电性导通。在本发明的具体实施例中,可动极板10包括两层导电层11,在每一层导电层11的表面具有绝缘层13,可动极板10通过两连接端14固定在基底40表面的介质层41上,两连接端14与导电层11电性连接,通过两连接端14可以对导电层11施加电压。而且,在该具体实施例中,两连接端14以及绝缘层13起到支撑架的作用,起到支撑可动极板10的作用。导电接触端12具有两端,分别为第一端121和第二端122,通过第一端121和第二端122可以使第一连接端31和第二连接端32电性导通、第一连接端31和第三连接端33电性导通,其中,第一端121用于与第一连接端31、第四端34接触,第二端122用于与第二连接端32、第三连接端33接触。
通过控制第一参考电极21、第二参考电极22以及可动极板10的导电层11之间的电势差,可以使可动极板10在第一参考电极21和第二参考电极22之间移动,使第一连接端31和第二连接端32通过所述导电接触端12电性导通,或者,第一连接端31和第三连接端33通过所述导电接触端12电性导通。参考图1c和图1d,当在第一参考电极21施加高电压,例如第一参考电极21接电源正极,对第一参考电极21施加电源电压,第二参考电极22施加低电压,例如第二参考电极22接地,对第二参考电极22施加零电压,同时通过连接端14对导电层11施加高电压,即电源电压时,第二参考电极22和导电层11之间存在电势差,两者之间存在相互作用力,因此,可动极板10在相互作用力的作用下向第二参考电极22方向移动,使导电接触端12连接第一连接端31和第二连接端32,即第一端121与第一连接端31接触、第二端122与第二连接端32接触,从而使第一连接端31和第二连接端32电性导通。需要说明的是,在此只说明了第一连接端31和第二连接端32电性导通的实例,本领域技术人员根据此教导,可以毫无疑问的获知第三连接端33和第四连接端34电性导通的情况。总的来说,当第一参考电极21和导电层11之间存在电势差,从而存在相互作用力时,第一连接端31和第二连接端32电性导通;当第二参考电极22和导电层11之间存在电势差,从而存在相互作用力时,第三连接端33和第四连接端34电性导通。
在本发明中,导电层11至少为一层,在本发明具体实施例中,导电层11为两层,与一层导电层11相比可以增大导电层11与第一参考电极21、第二参考电极22之间的相互作用力,从而可以增大MEMS开关器件的灵敏度。当然,导电层11不限于两层,也可以为两层以上,也可以为一层。在导电层11表面上形成的绝缘层可以防止第二参考电极22与导电层11接触。
在本发明的具体实施例中,所述第二参考电极22位于基底40上,具体为,位于基底40表面上的介质层41上,所述第一参考电极21位于所述第二参考电极21上方,第一参考电极21和第二参考电极22为导电层,可动极板10位于第一参考电极21和第二参考电极22之间。在本发明的其他实施例中,也可以没有基底40。
在本发明的具体实施例中,第一连接端31和所述第二连接端32在同一金属层,在本发明实施例中,所述第二参考电极22也与第一连接端31和所述第二连接端32在同一金属层;第四连接端34和所述第三连接端33在同一金属层,在本发明具体实施例中,所述第一参考电极21也可以与第四连接端34和所述第三连接端33在同一金属层。并且第一参考电极21和第二参考电极22均为一层导电层,在第一参考电极21的与可动极板10靠近的表面具有绝缘层23,以防止在可动极板10靠近第一参考电极21时,第一参考电极21与导电层11接触。在本发明的具体实施例中,第二参考电极22的表面没有绝缘层,这是因为与其相对的可动极板10有绝缘层13,可以防止第二参考电极22与导电层11接触,当然,第二参考电极22的表面也可以具有绝缘层。其中,第一参考电极21和第二参考电极22不限于一层导电层,也可以为一层以上的导电层,相应的每一层导电层表面形成绝缘层。
需要说明的是,为了防止第一参考电极与可动极板上的导电层接触,以及第二参考电极与可动极板上的导电层接触,本发明的具体实施例中,可动极板相对于第二参考电极的表面设有绝缘层,第一参考电极相对于可动极板的表面设有绝缘层,然而,此只为本发明的一个具体实施例。在本发明的其他具体实施例中,可动极板上的绝缘层,第一参考电极上的绝缘层以及第二参考电极上的绝缘层可以根据需要进行设置,只要起到可以防止第一参考电极与可动极板上的导电层接触、以及第二参考电极与可动极板上的导电层接触。第一参考电极、第二参考电极也可以没有绝缘层,只要可以保证第一参考电极不会与可动极板上的导电层接触、以及第二参考电极不会与可动极板上的导电层接触。
而且,在本发明的具体实施例中,所述导电接触端的表面具有钝化层和/或所述第一连接端、第二连接端、第三连接端的表面具有钝化层。可以为:导电接触端的表面具有钝化层,第一连接端、第二连接端、第三连接端的表面没有钝化层;也可以为导电接触端的表面具有钝化层,第一连接端、第二连接端、第三连接端的表面也有钝化层;还可以为:导电接触端的表面没有有钝化层,第一连接端、第二连接端、第三连接端的表面具有钝化层。
在本发明具体实施例中,可动极板10包括的导电层11的材料可以为铝、钛、铜、钴、镍、钽、铊、铂、银、金等或其组合,以及本领域技术人员公知的其他导电材料。导电接触端12的材料可以为铝、钛、铜、钴、镍、钽、铊、铂、银、金等或其组合,以及本领域技术人员公知的其他导电材料。第一参考电极21和第二参考电极22的材料可以为铝、钛、铜、钴、镍、钽、铊、铂、银、金等或其组合,以及本领域技术人员公知的其他导电材料。第一连接端31、第二连接端32、第三连接端33和第四连接端34的材料可以为铝、钛、铜、钴、镍、钽、铊、铂、银、金等或其组合,以及本领域技术人员公知的其他导电材料。
导电层11表面的绝缘层13的材料为SiO2,Si3N4,SiNx,SiON,SiCOx等等。第一参考电极21表面的绝缘层的材料为SiO2,Si3N4,SiNx,SiON,SiCOx等等。
在本发明具体实施例中,基底40可以为单晶硅或硅锗(SiGe),也可以是绝缘体上硅(SOI),还可以包括其它的材料,例如锑化铟、碲化铅、砷化铟、磷化铟、砷化镓或锑化镓。在基底40内还可以具有MOS器件。
以上所述的MEMS开关器件可以用来实现加法器,在说明本发明的加法器之前,首先介绍本发明中使用的MEMS开关器件的符号。图2a为第一连接端和第四连接端连接、且第一参考电极接电压VCC+,第二参考电极接电压VCC-的MEMS开关器件的符号图;图2b为第一连接端和第四连接端连接、且第一参考电极接电压VCC-,第二参考电极接电压VCC+的MEMS开关器件的符号图;图2c为第一参考电极接电压VCC+,第二参考电极接电压VCC-的MEMS开关器件的符号图;图2d为第一参考电极接电压VCC-,第二参考电极接电压VCC+的MEMS开关器件的符号图。参考图2a和图2b,并结合参考图1a,A0表示可动极板10,B0表示第二连接端32,C01表示第三连接端33,D0表示第一连接端31,C02表示第四连接端34,E0表示导电接触端12。其中,电压VCC+和电压VCC-的值可以根据实际情况进行确定,例如电压VCC+可以为电源电压,电压VCC-可以为零。
本发明具体实施方式的加法器,包括:多个MEMS开关器件,所述多个MEMS开关器件连接起来实现加法功能;所述MEMS开关器件为以上所述的MESM开关器件。
为了使本领域技术人员可以更好的理解本发明,下面结合具体实施例详细说明本发明具体实施方式的加法器。
本发明第一具体实施方式的加法器通过逻辑门的组合实现加法器,所述加法器包括至少一位全加器,所述一位全加器的输入信号包括第一加数信号、第二加数信号和进位输入信号,所述一位全加器的输出信号包括和数信号和进位信号;所述一位全加器包括多个逻辑门,所述逻辑门由所述MEMS开关器件构成;所述逻辑门的类型和数量由加法逻辑表达式和进位逻辑表达式确定,所述加法逻辑表达式用于表示和数信号与第一加数信号、第二加数信号、进位输入信号的逻辑关系,所述进位逻辑表达式用于表示进位信号与第一加数信号、第二加数信号、进位输入信号的逻辑关系。
本发明具体实施例中,加法逻辑表达式为进位逻辑表达式为其中,Si表示第i级输出和数信号,Ai表示第i级的第一加数信号,Bi表示第i级的第二加数信号,Ci表示第i-1级的进位信号,作为第i级的进位输入信号,Ci+1表示第i级的进位信号,需要进位给第i+1级加法器电路。基于以上所述的加法逻辑表达式和进位逻辑表达式,本发明的所述多个逻辑门包括:第一异或门,输入其中两个输入信号;第二异或门,输入所述第一异或门的输出信号和另一个输入信号,输出所述和数信号;第一与门,输入所述第一异或门的输出信号和另一个输入信号;第二与门,输入与所述第一异或门的输入信号相同的两个输入信号;第一或门,输入所述第一与门的输出信号和所述第二与门的输出信号,输出所述进位信号。其中,图3和图4为本发明具体实施例的利用逻辑门实现加法器的电路图,图3为第一实施例的利用逻辑门实现加法器的电路图,图4为第二实施例的利用逻辑门实现加法器的电路图。
结合参考图3和图4,所述第一异或门包括第一MEMS开关器件301、401,向所述第一MEMS开关器件301、401的第一参考电极输入的电压小于向所述第二参考电极输入的电压;所述第一MEMS开关器件301、401的可动极板、第二连接端分别输入两个输入信号中的其中一个输入信号,第三连接端输入第二连接端输入信号的逻辑非信号,第一连接端和第四连接端电连接,输出两个输入信号的逻辑异或信号;或者向所述第一MEMS开关器件301、401的第一参考电极输入的电压大于向所述第二参考电极输入的电压,第三连接端分别输入两个输入信号中的其中一个输入信号,第二连接端输入第三连接端输入信号的逻辑非信号。
在图3所示的第一实施例中,向所述第一MEMS开关器件301的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,所述第一MEMS开关器件301的可动极板输入第二加数信号Bi,第二连接端输入所述第一加数信号Ai,第三连接端输入所述第一加数信号Ai的逻辑非信号第一连接端与所述第四连接端连接输出信号在本发明的图3所示的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。或者,在本发明的其他实施例中,所述第一MEMS开关器件301的第三连接端输入所述第一加数信号Ai,第二连接端输入所述第一加数信号Ai的逻辑非信号向所述第一MEMS开关器件301的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压。也就是说,当第一MEMS开关器件301的第一参考电极和第二参考电极的电压关系发生改变时,第二连接端和第三连接端的连接方式相应的发生改变,从而第一连接端的输出不受影响。
在图4所示的第二实施例中,第一MEMS开关器件401的连接方式与图3所示的第一实施例的第一MEMS开关器件的连接方式相同,此不做赘述。
需要说明的是,第一加数信号Ai的逻辑非信号可以通过非门实现,该非门可以由本发明中的MEMS开关器件实现,实现非门的逻辑门的连接方式为:向所述MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,所述MEMS开关器件的可动极板输入第一加数信号Ai;第二连接端输入逻辑高电平,在本发明具体实施例中,输入电压VCC+,该电压VCC+的值根据实际情况确定;第三连接端输入逻辑低电平,在本发明具体实施例中,输入电压VCC-,该电压VCC-的值根据实际情况确定,VCC+大于VCC-;第一连接端和第四连接端连接,输出第一加数信号Ai的逻辑非信号在本发明具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。或者,在本发明的其他实施例中,也可以为,向所述MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,所述MEMS开关器件的第二连接端输入逻辑低电平,第三连接端输入逻辑高电平。也就是说,当MEMS开关器件的第一参考电极和第二参考电极的电压关系发生改变时,第二连接端和第三连接端的连接方式相应的发生改变,从而第一连接端的输出不受影响。
所述第二异或门包括第二MEMS开关器件302、402,向所述第二MEMS开关器件302、402的第一参考电极输入的电压小于向所述第二参考电极输入的电压;所述第二MEMS开关器件302、402的可动极板、第二连接端分别输入另一个输入信号、所述第一MEMS开关器件301、401的输出信号(也就是说,所述第二MEMS开关器件302、402的可动极板可以输入另一个输入信号,第二连接端输入第一MEMS开关器件301、401的输出信号;也可以为,所述第二MEMS开关器件302、402的可动极板可以输入第一MEMS开关器件301、401的输出信号,第二连接端输入另一个输入信号),第三连接端输入第二连接端输入信号的逻辑非信号,第一连接端与第四连接端电连接,输出所述和数信号;或者,向所述第二MEMS开关器件302、402的第一参考电极输入的电压大于向所述第二参考电极输入的电压,所述第二MEMS开关器件302、402的可动极板、第三连接端分别输入另一个输入信号、所述第一MEMS开关器件301、401的输出信号,第二连接端输入第三连接端输入信号的逻辑非信号。
在图3所示的第一实施例中,所述第二MEMS开关器件302的第二连接端输入所述前级进位信号Ci,第三连接端输入前级进位信号Ci的逻辑非信号第一连接端和第四连接端电连接,输出和数信号向所述第二MEMS开关器件302的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压;在本发明的图3所示的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在本发明的其他实施例中,也可以为,所述第二MEMS开关器件302的第三连接端输入所述前级进位信号Ci,第二连接端输入前级进位信号Ci的逻辑非信号向所述第二MEMS开关器件302的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压;也就是说,当第二MEMS开关器件302的第一参考电极和第二参考电极的电压关系发生改变时,第二连接端和第三连接端的连接方式相应的发生改变,从而第一连接端的输出不受影响。
需要说明的是,前级进位信号Ci的逻辑非信号可以通过非门实现,该非门可以由本发明中的MEMS开关器件实现,实现非门的逻辑门的连接方式为:所述MEMS开关器件的可动极板输入前级进位信号Ci;第二连接端输入逻辑高电平,在本发明具体实施例中,输入电压VCC+,该电压VCC+的值根据实际情况确定;第三连接端输入逻辑低电平,在本发明具体实施例中,输入电压VCC-,该电压VCC-的值根据实际情况确定,VCC+大于VCC-;第一连接端与第四连接端电连接,输出的信号向所述MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,在本发明的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在本发明的其他实施例中,也可以为,MEMS开关器件的第二连接端输入逻辑低电平,第三连接端输入逻辑高电平,向所述MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压。也就是说,当MEMS开关器件的第一参考电极和第二参考电极的电压关系发生改变时,第二连接端和第三连接端的连接方式相应的发生改变,从而第一连接端的输出不受影响。
图4所示的第二实施例中,所述第二MEMS开关器件402的可动极板输入前级进位信号Ci;第二连接端与所述第一MEMS开关器件401的第一连接端连接,输入第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的异或信号第三连接端输入异或信号的逻辑非信号第一连接端和第四连接端电连接,输出和数信号也就是输入信号Ci的异或;向所述第二MEMS开关器件402的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,本发明的图4所示的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。
在本发明的其他实施例中,也可以为,所述第二MEMS开关器件402的第三连接端与所述第一MEMS开关器件401的第一连接端连接,输入信号Ai和Bi的异或信号第二连接端输入信号的逻辑非信号向所述第二MEMS开关器件402的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压;也就是说,当第二MEMS开关器件402的第一参考电极和第二参考电极的电压关系发生改变时,第二连接端和第三连接端的连接方式相应的发生改变,从而第一连接端的输出不受影响。
本发明中,第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的异或信号的逻辑非信号通过一非门实现,该非门可以通过本发明中的MEMS开关器件实现,该非门的具体连接方式为:
MEMS开关器件的可动极板与所述第一MEMS开关器件401的第一连接端连接,输入第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的异或信号MEMS开关器件的第二连接端输入逻辑高电平,在本发明具体实施例中,第二连接端输入电压VCC+,该电压VCC+的值根据实际情况确定;第三连接端输入逻辑低电平,在本发明具体实施例中,第三连接端输入电压VCC-,该电压VCC-的值根据实际情况确定,VCC+大于VCC-;第一连接端和第四连接端电连接,输出第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的异或信号的逻辑非信号该逻辑非信号输入给第二MEMS开关器件402;向所述MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,本发明的具体实施例中,在第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在本发明的其他具体实施例中,也可以为,所述MEMS开关器件的第二连接端输入逻辑低电平,第三连接端输入逻辑高电平,向所述MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压。也就是说,当MEMS开关器件的第一参考电极和第二参考电极的电压关系发生改变时,第二连接端和第三连接端的连接方式相应的发生改变,从而第一连接端的输出不受影响。
所述第一与门包括第三MEMS开关器件303、403,向所述第三MEMS开关器件303、403的第一参考电极输入的电压小于向所述第二参考电极输入的电压;所述第三MEMS开关器件303、403的可动极板、第三连接端分别输入另一个输入信号、所述第一MEMS开关器件301、401的输出信号(也就是说,可以是所述第三MEMS开关器件303、403的可动极板输入另一个输入信号、第三连接端输入所述第一MEMS开关器件301、401的输出信号;也可以是,所述第三MEMS开关器件303、403的可动极板输入所述第一MEMS开关器件301、401的输出信号、第三连接端输入另一个输入信号),第二连接端输入逻辑低电平,第一连接端与第四连接端电连接,输出所述第一MEMS开关器件301、401的输出信号与另一个输入信号的与信号;或者,向所述第三MEMS开关器件303、403的第一参考电极输入的电压大于向所述第二参考电极输入的电压,所述第三MEMS开关器件303、403的可动极板、第二连接端分别输入另一个输入信号、所述第一MEMS开关器件301、401的输出信号,第三连接端输入逻辑低电平;
在图3所示的本发明的第一实施例中,所述第三MEMS开关器件303的可动极板输入所述前级进位信号Ci,第三连接端与所述第一MEMS开关器件301的第一连接端连接,即第三连接端输入信号所述第三MEMS开关器件303的第二连接端输入逻辑低电平,在本发明具体实施例中,输入电压VCC-,该电压VCC-的值根据实际情况确定;第一连接端和第四连接端连接,输出信号向所述第三MEMS开关器件303的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,在本发明的图3所示的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。或者,在本发明的其他实施例中,所述第三MEMS开关器件303的第二连接端与所述第二MEMS开关器件302的第一连接端连接,输入信号第三连接端输入逻辑低电平,向所述第三MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压。也就是说,当第三MEMS开关器件303的第一参考电极和第二参考电极的电压关系发生改变时,第二连接端和第三连接端的连接方式相应的发生改变,从而第一连接端的输出不受影响。
图4所示的具体实施例中,第三MEMS开关器件403的连接方式与图3所示的实施例的第三MEMS开关器件303的连接方式相同。
所述第二与门包括第四MEMS开关器件304、404,向所述第四MEMS开关器件304、404的第一参考电极输入的电压小于向所述第二参考电极输入的电压;所述第四MEMS开关器件304、404的可动极板、第三连接端分别输入与所述第一MEMS开关器件301、401的输入信号相同的两个输入信号其中之一,第二连接端输入逻辑低电平,第一连接端与第四连接端电连接,输出逻辑与信号;或者,向所述第四MEMS开关器件304、404的第一参考电极输入的电压大于向所述第二参考电极输入的电压,所述第四MEMS开关器件304、404的可动极板、第二连接端分别输入与所述第一MEMS开关器件301、401的输入信号相同的两个输入信号其中之一,第三连接端输入逻辑低电平。
在图3所示的第一实施例中,所述第四MEMS开关器件304的可动极板输入所述第一加数信号Ai;所述第四MEMS开关器件304的第二连接端连接逻辑低电平,在本发明具体实施例中,第四MEMS开关器件304的第二连接端输入电压VCC-,该电压VCC-的值根据实际情况确定;所述第四MEMS开关器件304的第三连接端输入所述第二加数信号Bi;第四MEMS开关器件304的第一连接端和第四连接端电连接,输出述第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑与信号AiBi;向所述第四MEMS开关器件304的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,在本发明的图3所示的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在本发明的其他实施例中,也可以为,所述第四MEMS开关器件304的第二连接端输入所述第二加数信号,第三连接端连接逻辑低电平,向所述第四MEMS开关器件304的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压;也就是说,当第四MEMS开关器件304的第一参考电极和第二参考电极的电压关系发生改变时,第二连接端和第三连接端的连接方式相应的发生改变,从而第一连接端的输出不受影响。
图4所示的具体实施例中,第四MEMS开关器件404的连接方式与图3所示的实施例的第四MEMS开关器件304的连接方式相同。
所述第一或门包括第五MEMS开关器件305、405,向所述第五MEMS开关器件305、405的第一参考电极输入的电压小于向所述第二参考电极输入的电压;所述第五MEMS开关器件305、405的可动极板、第二连接端分别与所述第三MEMS开关器件303、403的第一连接端、所述第四MEMS开关器件304、404的第一连接端连接(也就是说,可以是所述第五MEMS开关器件305、405的可动极板与所述第三MEMS开关器件303、403的第一连接端连接,第二连接端与所述第四MEMS开关器件304、404的第一连接端连接;也可以是,所述第五MEMS开关器件305、405的可动极板与所述第四MEMS开关器件304、404的第一连接端连接,第二连接端与所述第三MEMS开关器件303、403的第一连接端连接),输入第三MEMS开关器件303、403、第四MEMS开关器件304、404的输出信号,第三连接端输入逻辑高电平,第一连接端与第四连接端电连接,输出所述进位信号;或者,向所述第五MEMS开关器件305、405的第一参考电极输入的电压大于向所述第二参考电极输入的电压,所述第五MEMS开关器件305、405的可动极板、第三连接端分别与所述第三MEMS开关器件303、403的第一连接端、所述第四MEMS开关器件304、404的第一连接端连接,输入第三MEMS开关器件303、403、第四MEMS开关器件304、404的输出信号,第二连接端输入逻辑高电平。
在图3所示的实施例中,所述第五MEMS开关器件305的可动极板与所述第三MEMS开关器件303的第一连接端连接,输入信号所述第五MEMS开关器件305的第二连接端与所述第四MEMS开关器件304的第一连接端连接,输入信号AiBi;所述第五MEMS开关器件305的第一连接端和第四连接端连接,输出进位信号所述第五MEMS开关器件305的第三连接端输入逻辑高电平,在本发明具体实施例中,第五MEMS开关器件305的第三连接端输入电压VCC+,该电压VCC+的值根据实际情况确定;向所述第五MEMS开关器件305的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,在本发明的图3所示的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在本发明的其他实施例中,也可以为,所述第五MEMS开关器件305的第二连接端输入逻辑高电平,所述第五MEMS开关器件305的第三连接端与所述第四MEMS开关器件304的第一连接端连接,向所述第五MEMS开关器件305的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压。
在图4所示的第二实施例中,所述第五MEMS开关器件405的可动极板与所述第四MEMS开关器件404的第一连接端连接,输入第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑与信号AiBi;所述第五MEMS开关器件405的第二连接端与所述第三MEMS开关器件403的第一连接端连接,输入信号所述第五MEMS开关器件405的第三连接端输入逻辑高电平,在本发明具体实施例中,第五MEMS开关器件405的第三连接端输入电压VCC+,该电压VCC+的值根据实际情况确定;所述七MEMS开关器件的第一连接端和第四连接端电连接,输出进位信号向所述第五MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,在本发明的图4所示的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。
在本发明的其他具体实施例中,也可以为,所述第五MEMS开关器件405的第二连接端输入逻辑高电平,所述第五MEMS开关器件405的第三连接端与所述第五MEMS开关器件405的第一连接端连接,向所述第五MEMS开关器件405的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压;也就是说,当第五MEMS开关器件405的第一参考电极和第二参考电极的电压关系发生改变时,第二连接端和第三连接端的连接方式相应的发生改变,从而第一连接端的输出不受影响。
以上所述第一具体实施方式的加法器,给出了每一位加法器电路的连接方式,并没有对各级加法器电路之间的连接关系作详细说明,各级加法器电路通过进位信号实现连接,也就是说,第i-1级加法器电路的进位信号作为第i级加法电路的前级进位信号输出给第i级加法器电路,第i级加法器电路的进位信号作为第i+1级加法电路的前级进位信号输出给第i+1级加法器电路。
以上所述第二具体实施方式的加法器,给出了每一位加法器电路的连接方式,并没有对各级加法器电路之间的连接关系作详细说明,各级加法器电路通过进位信号实现连接,也就是说,第i-1级加法器电路的进位信号作为第i级加法电路的前级进位信号输出给第i级加法器电路,第i级加法器电路的进位信号作为第i+1级加法电路的前级进位信号输出给第i+1级加法器电路。
以上所述的具体实施方式的加法器,加法逻辑表达式为进位逻辑表达式为然而,本发明中加法逻辑表达式和进位逻辑表达式不限于这里所举的,还可以根据逻辑运算的基本规则对逻辑表达式进行变换,因此逻辑门的类型和数量由逻辑表达式确定。
本发明第二具体实施例的加法器考虑到可动极板上的信号强度,第二MEMS开关器件402的可动极板上的信号是直接输入,因此,本发明第二具体实施例的加法器,第二MEMS开关器件的可动极板上的信号强度强,与第一实施例的加法器相比,灵敏度高。
以上所述为本发明基于逻辑门实现加法器的详细描述,也就是基于逻辑表达式构建加法器的详细描述。本发明还提供基于另外一种思想实现加法器,这种思想为:加法器为至少一位全加器,每一位全加器的输入信号包括第一加数信号、第二加数信号和进位输入信号,所述每一位全加器的输出信号包括和数信号和进位信号。其中,若有1或3个输入信号的逻辑值为逻辑1,则和数信号的逻辑值为逻辑1;若有0或2个输入信号的逻辑值为逻辑1,则和数信号的逻辑值为逻辑0;若有0或1个输入信号的逻辑值为逻辑1,则进位信号的逻辑值为逻辑0;若有2或3个输入信号的逻辑值为逻辑1,则进位信号的逻辑值为逻辑1。
图5为基于该思想的本发明的第三实施例的加法器的电路图,图6为基于该思想的本发明的第四实施例的加法器的电路图,图7为基于该思想的本发明的第五实施例的加法器的电路图,结合参考图5、图6和图7,每一位加法器包括:统计单元,统计其中两个输入信号的逻辑值为逻辑1的输入信号的个数。和数信号输出单元,若所述统计单元的统计结果为0或2个,则所述和数信号的逻辑值与另一个输入信号的逻辑值相同;若所述统计单元的统计结果为1个,则所述和数信号的逻辑值与另一个输入信号的逻辑值相反。进位信号输出单元,若所述统计单元的统计结果为0个,则所述进位信号的逻辑值为逻辑0;若所述统计单元的统计结果为1个,则所述进位信号的逻辑值与另一个输入信号的逻辑值相同;若所述统计单元的统计结果为2个,则所述进位信号的逻辑值为逻辑1。
下面结合每一个实施例说明基于该思想的加法器,首先参考图5,说明本发明第三实施例的加法器。本发明第三实施例的加法器包括:第一MEMS开关器件501、第二MEMS开关器件502、第三MEMS开关器件503、第四MEMS开关器件504、第五MEMS开关器件505、第六MEMS开关器件506、第七MEMS开关器件507、第八MEMS开关器件508。
所述统计单元包括第一统计单元和第二统计单元;所述第一统计单元包括:第一MEMS开关器件501、第二MEMS开关器件502、第三MEMS开关器件503。所述第二统计单元包括:第五MEMS开关器件505、第六MEMS开关器件506,第七MEMS开关器件507。
向所述第一MEMS开关器件501的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,所述第一MEMS开关器件501的可动极板、第二连接端分别输入两个输入信号中的其中一个,第三连接端输入与第二连接端相同的输入信号,第一连接端与所述第三MEMS开关器件503的可动极板连接,第四连接端与所述第二MEMS开关器件502的可动极板连接;或者,向所述第一MEMS开关器件501的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,所述第一MEMS开关器件501的第一连接端与所述第二MEMS开关器件502的可动极板连接,第四连接端与所述第三MEMS开关器件503的可动极板连接。
在图5所示的具体实施例中,所述第一MEMS开关器件501的可动极板输入第一加数信号Ai,第二连接端和第三连接端输入第二加数信号Bi,在图5所示的具体实施例中,第一MESM开关器件501的第二连接端和第三连接端连接,当然,在本发明的其他实施例中,也可以不连接;向所述第一MEMS开关器件501的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压。在图5所示的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。
在本发明的其他实施例中,也可以为,所述第一MEMS开关器件501的第一连接端与所述第二MEMS开关器件的可动极板连接,第四连接端与所述第三MEMS开关器件的可动极板连接,向所述第一MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压。
向所述第二MEMS开关器件502的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,所述第二MEMS开关器件502的第二连接端输入逻辑低电平,第三连接端输入逻辑高电平,第一连接端与第四连接端电连接,且与所述第二MEMS开关器件502的第一连接端与第四连接端电连接,输出统计信号;或者,向所述第二MEMS开关器件502的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,所述第二MEMS开关器件502的第二连接端输入逻辑高电平,第三连接端输入逻辑低电平。
在图5所示的具体实施例中,所述第二MEMS开关器件502的第二连接端输入逻辑低电平,在本发明具体实施例中,输入电压VCC-,该电压VCC-的值根据实际情况确定;第三连接端输入逻辑高电平,在本发明具体实施例中,输入电压VCC+,该电压VCC+的值根据实际情况确定,VCC+大于VCC-;第一连接端与第四连接端电连接,输出统计信号;所述第二MEMS开关器件502的第一连接端与所述第四MEMS开关器件504的可动极板连接、并且与第三MEMS开关器件的第一连接端电连接;向所述第二MEMS开关器件502的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,在本发明的图5所示的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1+,第二参考电极输入电压VCC1-,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。
在其他实施例中,也可以为,所述第二MEMS开关器件502的第二连接端输入逻辑高电平,所述第二MEMS开关器件502的第三连接端输入逻辑低电平,向所述第二MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压。也就是说,当第二MEMS开关器件502的第一参考电极和第二参考电极的电压关系发生改变时,第二连接端和第三连接端的连接方式相应的发生改变,从而第一连接端的输出不受影响。
向所述第三MEMS开关器件503的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,所述第三MEMS开关器件503的第二连接端输入逻辑高电平,第三连接端输入逻辑低电平;或者,向所述第三MEMS开关器件503的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,所述第三MEMS开关器件503的第二连接端输入逻辑低电平,第三连接端输入逻辑高电平。
在图5所示的具体实施例中,所述第三MEMS开关器件503的第二连接端输入逻辑高电平,在本发明具体实施例中,输入电压VCC+,该电压VCC+的值根据实际情况确定,在图5所示的具体实施例中,第二连接端与第二MEMS开关器件502的第三连接端连接,输入逻辑高电平;第三连接端输入逻辑低电平,在本发明具体实施例中,第三MEMS开关器件503的第三连接端输入电压VCC-,该电压VCC-的值根据实际情况确定,在图5所示的具体实施例中,第三MEMS开关器件503的第三连接端与第二MEMS开关器件502的第二连接端没有连接,由于两者均输入逻辑低电平,因此也可以连接在一起;所述第三MEMS开关器件503的第一连接端与所述第四MEMS开关器件504的可动极板连接、且与所述第二MEMS开关器件的第一连接端电连接;向所述第三MEMS开关器件503的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,在本发明的图5所示的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1+,第二参考电极输入电压VCC1-,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。
在其他实施例中,也可以为,所述第三MEMS开关器件的第二连接端输入逻辑低电平,第三连接端输入逻辑高电平,向所述第二MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压。
图5所示的具体实施例中,第一统计单元统计输入的第一加数信号和第二加数信号的逻辑值为逻辑1的个数,即根据统计信号的值可以判断输入的第一加数信号和第二加数信号的逻辑值为逻辑1的个数。
所述和数信号输出单元包括第四MEMS开关器件504。向所述第四MEMS开关器件504的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,所述第四MEMS开关器件504的可动极板输入所述第一统计单元50a输出的统计信号,第三连接端输入另一个输入信号,第二连接端输入另一个输入信号的逻辑非信号,第一连接端与第四连接端电连接,输出和数信号;或者,向所述第四MEMS开关器件504的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,所述第四MEMS开关器件504的第二连接端输入另一个输入信号,第三连接端输入另一个输入信号的逻辑非信号。该和数信号输出单元根据第一统计单元输出的逻辑1的个数,以及输入的另一个输入信号的逻辑值判断输出的和数信号。
在图5所示的具体实施例中,所述第四MEMS开关器件504的可动极板与第二MEMS开关器件的第一连接端、第三MEMS开关器件的第一连接端电连接,输入第一统计单元50a输出的统计信号,即输入的1的个数;第三连接端输入所述前级进位信号Ci,第二连接端输入前级进位信号的逻辑非信号所述第四MEMS开关器件504的第一连接端和第四连接端电连接,输出和数信号;向所述第四MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,在本发明的图5所示的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1+,第二参考电极输入电压VCC1-,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。
在本发明的其他实施例中,也可以为,所述第四MEMS开关器件504的第二连接端输入所述前级进位信号,第三连接端输入所述前级进位信号的逻辑非信号,向所述第四MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压。
本发明具体实施例中,前级进位信号Ci的逻辑非信号可以通过一非门实现,该非门可以通过本发明的MEMS开关器件实现。该MEMS开关器件的可动极板输入前级进位信号Ci,第二连接端输入逻辑高电平,在本发明具体实施例中,输入电压VCC+,该电压VCC+的值根据实际情况确定;第三连接端输入逻辑低电平,在本发明具体实施例中,输入电压VCC-,该电压VCC-的值根据实际情况确定,VCC+大于VCC-;第一连接端和第四连接端电连接,输出的信号为前级进位信号Ci的逻辑非信号向所述MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,在本发明的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在其他实施例中,也可以为,所述MEMS开关器件的第二连接端输入逻辑低电平,第三连接端输入逻辑高电平,向所述MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压;也就是说,当MEMS开关器件的第一参考电极和第二参考电极的电压关系发生改变时,第二连接端和第三连接端的连接方式相应的发生改变,从而第一连接端的输出不受影响。
该和数信号输出单元根据第一统计单元输出的第一加数信号、第二加数信号的逻辑1的个数,以及输入的另一个输入信号(前级进位信号)的逻辑值判断输出的和数信号。如果第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑1的个数为0或2个,统计信号的逻辑值为0即输入给第四MEMS开关器件的可动极板的逻辑值为0,则前级进位信号是逻辑1,和数输出信号为1,前级进位信号是逻辑0,和数输出信号为0;如果第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑1的个数为1个或3个,统计信号的逻辑值为1即输入给第四MEMS开关器件的可动极板的逻辑值为1,则前级进位信号是逻辑1,和数输出信号为0,前级进位信号是逻辑0,和数输出信号为1。
所述第二统计单元包括:第五MEMS开关器件505、第六MEMS开关器件506、第七MEMS开关器件507。
向所述第五MEMS开关器件505的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,所述第五MEMS开关器件505的可动极板、第二连接端分别输入两个输入信号其中之一,第三连接端输入与第二连接端相同的输入信号,第一连接端与所述第六MEMS开关器件506的可动极板连接,第四连接端与所述第七MEMS开关器件的可动极板连接;或者,向所述第五MEMS开关器件505的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,所述第五MEMS开关器件505的第一连接端与所述第七MEMS开关器件的可动极板连接,第四连接端与所述第六MEMS开关器件506的可动极板连接。
在图5所示的具体实施例中,所述第五MEMS开关器件505的可动极板输入所述第一加数信号Ai,第二连接端和第三连接端输入所述第二加数信号Bi,在图5所示的本发明的具体实施例中,第五MEMS开关器件505的第二连接端和第三连接端连接在一起,当然,第五MEMS开关器件505的第二连接端和第三连接端也可以不连接在一起,分别向第五MEMS开关器件505的第二连接端和第三连接端输入第二加数信号Bi;第五MEMS开关器件505的第一连接端与所述第六MEMS开关器件506的可动极板连接,第四连接端与第七MEMS开关器件507的可动极板连接,向所述第五MEMS开关器件505的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压。在图5所示的具体实施例中,第五MEMS开关器件505的第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。
在其他实施例中,也可以为,所述第五MEMS开关器件的第一连接端与所述第六MEMS开关器件的可动极板连接,第四连接端与所述第七MEMS开关器件的可动极板连接,向所述第五MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压。
向所述第六MEMS开关器件506的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,所述第六MEMS开关器件506的第二连接端输入逻辑高电平,第三连接端输入逻辑低电平,第一连接端与第四连接端电连接输出第一统计信号,也就是根据该第一统计信号的逻辑值可以判断输入的逻辑1的个数;或者,向所述第六MEMS开关器件506的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,所述第六MEMS开关器件506的第二连接端输入逻辑低电平,第三连接端输入逻辑高电平。
在图5所示的具体实施例中,所述第六MEMS开关器件506的第二连接端输入逻辑高电平,在图5所示的具体实施例中,第二连接端输入电压VCC+,该电压VCC+的值根据实际情况确定;所述第六MEMS开关器件506的第三连接端输入逻辑低电平,在图5所示的具体实施例中,第三连接端输入电压VCC-,该电压VCC-的值根据实际情况确定,VCC+大于VCC-;所述第六MEMS开关器件506的第一连接端与第四连接端电连接,向第八MEMS开关器件508的可动极板输入第一统计信号,第八MEMS开关器件根据第一统计信号的逻辑值以及另一个输入信号可以判断输出的进位信号;向所述第六MEMS开关器件506的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压;在图5所示的具体实施例中,第六MEMS开关器件506的第一参考电极输入电压VCC1+,第二参考电极输入电压VCC1-,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在其他实施例中,也可以为,所述第六MEMS开关器件的第二连接端输入逻辑低电平,第三连接端输入逻辑高电平,向所述第六MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压。
向所述第七MEMS开关器件507的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,所述第七MEMS开关器件507的第二连接端、第三连接端输入逻辑高电平,第四连接端与所述第六MEMS开关器件506的第一连接端、第四连接端电连接输出第一统计信号,第一连接端输出第二统计信号;或者,向所述第七MEMS开关器件507的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,第一连接端与所述第六MEMS开关器件506的第一连接端、第四连接端电连接输出第一统计信号,第四连接端输出第二统计信号。其中,第一统计信号输入给第八MEMS开关器件的可动极板,第八MEMS开关器件根据第一统计信号的逻辑值以及输入的另一个输入信号判断进位信号;由于在两个输入信号均为1时才输出第二统计信号,因此第二统计信号也对应进位信号,即此时输出的第二统计信号即为进位信号,其逻辑值为1。
在图5所示的具体实施例中,所述第七MEMS开关器件507的第二连接端和第三连接端均输入逻辑高电平,在图5所示的具体实施例中,第七MEMS开关器件507的第二连接端、第三连接端输入电压VCC+,该电压VCC+的值根据实际情况确定;所述第七MEMS开关器件507的第一连接端输出第二统计信号(在第五MEMS开关器件的两个输入信号均为1时,输出第二统计信号),且与所述第八MEMS开关器件508的第一连接端连接,即该第二统计信号也为进位信号;第四连接端与所述第八MEMS开关器件508的可动极板连接,向所述第八MEMS开关器件508的可动极板输入第一统计信号;向所述第七MEMS开关器件507的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压;在图5所示的具体实施例中,第七MEMS开关器件的第一参考电极输入电压VCC1+,第二参考电极输入电压VCC1-,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在其他实施例中,也可以为,所述第七MEMS开关器件的第一连接端与所述第八MEMS开关器件的可动极板连接,向所述第八MEMS开关器件的可动极板输入第一统计信号,第四连接端与所述第八MEMS开关器件的第一连接端连接,输出第二统计信号,也是进位信号;向所述第七MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压。
以上所述的第二统计统计单元,如果通过第五MEMS开关器件输入的两个输入信号的逻辑1的个数为2个时,第七MEMS开关器件输出第二统计信号,该第二统计信号的逻辑值为1,该第二统计信号也就是进位信号,即进位信号一定为1,与另一个输入信号没有关系。如果通过第五MEMS开关器件输入的两个输入信号的逻辑1的个数为0或1个时,第七MEMS开关器件输出第一统计信号:如果第一统计信号为0,通过第五MEMS开关器件输入的两个输入信号的逻辑1的个数为0,即输入给第八MEMS开关器件的可动极板的第一统计信号的逻辑值为0;如果第一统计信号为1,通过第五MEMS开关器件输入的两个输入信号的逻辑1的个数为1,即输入给第八MEMS开关器件的可动极板的第一统计信号的逻辑值为1。
所述进位信号输出单元包括第八MEMS开关器件508。
向所述第八MEMS开关器件508的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,所述第八MEMS开关器件508的可动极板输入所述第一统计信号,第二连接端输入另一个输入信号,第三连接端输入逻辑低电平,第一连接端与第四连接端连接,输出进位信号;或者,向所述第八MEMS开关器件508的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,第二连接端输入逻辑低电平,第三连接端输入另一个输入信号。该第八MEMS开关器件根据第一统计信号的逻辑值以及输入的另一个输入信号的逻辑值判断进位信号。
在图5所示的具体实施例中,所述第八MEMS开关器件508的可动极板与所述第六MEMS开关器件506第一连接端、第四连接端以及第七MEMS开关器件的第四连接端电连接,输入第一统计信号;所述第八MEMS开关器件508的第二连接端输入所述前级进位信号Ci,第三连接端输入逻辑低电平,在图5所示的具体实施例中第三连接端输入电压VCC-,该电压VCC-的值根据实际情况确定;所述第九MEMS开关器件的第一连接端输出本级进位信号Ci+1,向所述第八MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压;在图5所示的具体实施例中,第八MEMS开关器件的第一参考电极输入电压VCC1+,第二参考电极输入电压VCC1-,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。
在其他实施例中,也可以为,所述第八MEMS开关器件508的第二连接端输入逻辑低电平,第三连接端输入所述前级进位信号,向所述第八MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压。
该进位信号输出单元即第八MEMS开关器件根据第二统计单元输出的第一加数信号、第二加数信号的逻辑1的个数(也就是第一统计信号、第二统计信号),以及输入的另一个输入信号(前级进位信号)的逻辑值判断输出的进位数信号。如果第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑1的个数为2个,第二统计单元输出第二统计信号,该第二统计信号的逻辑值为1,则不论前级进位信号是逻辑1还是0,本级进位信号为1。如果第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑1的个数为0个,第一统计信号的逻辑值为0,则不论前级进位信号是逻辑1还是0,本级进位信号为0;如果第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑1的个数为1个,第一统计信号的逻辑值为1,则前级进位信号是逻辑1,进位信号为1,前级进位信号是逻辑0,进位信号为0。
以上所述第三具体实施例的加法器,给出了每一位加法器电路的连接方式,并没有对各级加法器电路之间的连接关系作详细说明,各级加法器电路通过进位信号实现连接,也就是说,第i-1级加法器电路的进位信号作为第i级加法电路的前级进位信号输出给第i级加法器电路,第i级加法器电路的进位信号作为第i+1级加法电路的前级进位信号输出给第i+1级加法器电路。
参考图6,说明本发明第四实施例的加法器。本发明第四具体实施例的加法器为全加器,每一位的全加器包括五个所述的MEMS开关器件,分别为第一MEMS开关器件601、第二MEMS开关器件602、第三MEMS开关器件603、第四MEMS开关器件604、第五MEMS开关器件605。
所述统计单元包括第一MEMS开关器件601、第二MEMS开关器件602、第三MEMS开关器件603。
向所述第一MEMS开关器件601的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,所述第一MEMS开关器件601的可动极板、第二连接端分别输入两个输入信号其中之一,第三连接端输入与第二连接端相同的输入信号,第一连接端与所述第二MEMS开关器件的可动极板连接,第四连接端与所述第三MEMS开关器件的可动极板连接、且与所述第二MEMS开关器件的第一连接端和第四连接端电连接;或者,向所述第一MEMS开关器件601的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,所述第一MEMS开关器件601的第四连接端与所述第二MEMS开关器件的可动极板连接,第一连接端与所述第三MEMS开关器件的可动极板连接、且与所述第二MEMS开关器件的第一连接端和第四连接端电连接。
在图6所示的具体实施例中,所述第一MEMS开关器件601的可动极板输入第一加数信号Ai,第二连接端和第三连接端输入第二加数信号Bi,在图6所示的具体实施例中,第一MESM开关器件501的第二连接端和第三连接端连接,当然,在本发明的其他实施例中,也可以不连接;第一连接端与所述第二MEMS开关器件602的可动极板连接,第四连接端与所述第三MEMS开关器件603的可动极板连接、且与所述第二MEMS开关器件602的第一连接端和第四连接端电连接;向所述第一MEMS开关器件601的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压;在图6所示的具体实施例中,第一MEMS开关器件601的第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。
在本发明的其他实施例中,也可以为,第一MEMS开关器件601第一连接端与第三MEMS开关器件603的可动极板连接,第四连接端与所述第二MEMS开关器件602的可动极板连接;第一连接端与所述第三MEMS开关器件603的可动极板连接、且与所述第二MEMS开关器件602的第一连接端和第四连接端电连接;向所述第一MEMS开关器件601的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压。
向所述第二MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,所述第二MEMS开关器件的第二连接端输入逻辑低电平,第三连接端输入逻辑高电平,第一连接端与第四连接端电连接,输出第一统计信号;或者,向所述第二MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,所述第二MEMS开关器件的第二连接端输入逻辑高电平,第三连接端输入逻辑低电平。
在图6所示的具体实施例中,所述第二MEMS开关器件602的可动极板与所述第一MEMS开关器件601的第一连接端电连接;所述第二MEMS开关器件602的第二连接端输入逻辑低电平,在图6所示的具体实施例中,输入电压VCC-,该电压VCC-的值根据实际情况确定;所述第二MEMS开关器件602的第三连接端输入逻辑高电平,在本发明具体实施例中,第三连接端输入电压VCC+,该电压VCC+的值根据实际情况确定,VCC+大于VCC-;所述第二MEMS开关器件602的第一连接端与第四连接端电连接,输出第一统计信号,而且,在图示的具体实施例中,第一MEMS开关器件601的第四连接端也与第二MEMS开关器件602的第一连接端、第四连接端电连接,在第一MEMS开关器件601输入的两个输入信号均为1时,第一MEMS开关器件601的第四连接端与第二MEMS开关器件602的第一连接端、第四连接端电连接输出第一统计信号;所述第一统计信号输入给第五MEMS开关器件605的可动极板、所述第四MEMS开关器件604的可动极板;向所述第二MEMS开关器件602的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压;在本发明图6所示的具体实施例中,第二MEMS开关器件的第一参考电极输入电压VCC1+,第二参考电极输入电压VCC1-,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。
在其他实施例中,也可以为,所述第二MEMS开关器件的第二连接端输入逻辑高电平,第三连接端输入逻辑低电平,向所述第二MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压。
向所述第三MEMS开关器件603的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,所述第三MEMS开关器件603的第二连接端输入逻辑高电平,第三连接端输入逻辑低电平,第四连接端与所述第二MEMS开关器件602的第一连接端电连接输出第一统计信号,第一连接端输出第二统计信号;或者,向所述第三MEMS开关器件603的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,第二连接端输入逻辑低电平,第三连接端输入逻辑高电平,第一连接端与所述第二MEMS开关器件602的第一连接端电连接输出第一统计信号,第四连接端输出第二统计信号。
在图6所示的具体实施例中,所述第三MEMS开关器件603的可动极板与所述第一MEMS开关器件601的第四连接端电连接;所述第三MEMS开关器件603的第二连接端输入逻辑高电平,在本发明具体实施例中,第二连接端输入电压VCC+,该电压VCC+的值根据实际情况确定;所述第三MEMS开关器件603的第三连接端输入逻辑低电平,在本发明具体实施例中,第三连接端输入电压VCC-,该电压VCC-的值根据实际情况确定,VCC+大于VCC-;向所述第三MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压。所述第三MEMS开关器件603的第一连接端输出第二统计信号,第四连接端输出第一统计信号。
在本发明其他实施例中,也可以为,所述第三MEMS开关器件的第二连接端输入逻辑低电平,第三连接端输入逻辑高电平,第一连接端输出第一统计信号,第四连接端输出第二统计信号;向所述第二MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压。
在第一MEMS开关器件601的两个输入信号的逻辑1的个数为2个时,所述第三MEMS开关器件603的第一连接端输出第二统计信号,该第二统计信号的逻辑值为1,不论另一个输入信号是0还是1,进位信号均为1,因此该第二统计信号也作为进位信号。在第一MEMS开关器件601的两个输入信号的逻辑1的个数为0或1个时,所述第三MEMS开关器件603的第四连接端输出第一统计信号:在第一MEMS开关器件601的两个输入信号的逻辑1的个数为0个时,第一统计信号为逻辑1;在第一MEMS开关器件601的两个输入信号的逻辑1的个数为1个时,第一统计信号为逻辑0。
所述进位信号输出单元包括第四MEMS开关器件604。向所述第四MEMS开关器件604的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,所述第四MEMS开关器件604的可动极板输入所述第一统计信号,第二连接端输入与第一MEMS开关器件601的第二连接端相同的输入信号,第三连接端输入另一个输入信号,第一连接端与第四连接端连接,输出进位信号;或者,向所述第四MEMS开关器件604的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,第三连接端输入与第一MEMS开关器件的第二连接端相同的输入信号,第二连接端输入另一个输入信号。
在图6所示的具体实施例中,所述第四MEMS开关器件604的可动极板与第二MEMS开关器件602的第一连接端、第四连接端、第三MEMS开关器件603的第四连接端电连接,输入第一统计信号;第二连接端输入所述第一加数信号Ai,第三连接端输入前级进位信号Ci,第一连接端与第四连接端电连接,输出本级进位信号Ci+1,向所述第四MEMS开关器件604的第一参考电极输入电压VCC1+,第二参考电极输入电压VCC1-,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。所述第四MEMS开关器件604的第一连接端和第四连接端电连接,输出进位信号Ci+1。
在其他实施例中,也可以为,所述第四MEMS开关器件604的第二连接端输入前级进位信号Ci,第三连接端输入所述第一加数信号,向所述第四MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压。
该进位信号输出单元即第四MEMS开关器件根据统计单元输出的第一加数信号、第二加数信号的逻辑1的个数(也就是第一统计信号、第二统计信号),以及输入的另一个输入信号(前级进位信号)的逻辑值判断输出的进位数信号。如果第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑1的个数为2个,统计单元输出第二统计信号,该第二统计信号的逻辑值为1,则不论前级进位信号是逻辑1还是0,本级进位信号为1,也就是说第二统计信号即为本届进位信号。如果第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑1的个数为0个,第一统计信号的逻辑值为1,不论前级进位信号是逻辑1还是0,本级进位信号为0;如果第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑1的个数为1个,第一统计信号的逻辑值为0,则前级进位信号是逻辑1,进位信号为1,前级进位信号是逻辑0,进位信号为0。
所述和数信号输出单元包括第五MEMS开关器件605。
向所述第五MEMS开关器件605的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,所述第五MEMS开关器件605的可动极板输入所述统计单元输出的第一统计信号,第二连接端输入另一个输入信号,第三连接端输入另一个输入信号的逻辑非信号,第一连接端与第四连接端电连接,输出和数信号;或者,向所述第五MEMS开关器件605的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,所述第五MEMS开关器件605的第三连接端输入另一个输入信号,第二连接端输入另一个输入信号的逻辑非信号。
在图6所示的具体实施例中,所述第五MEMS开关器件605的可动极板与第二MEMS开关器件602的第一连接端、第四连接端、第三MEMS开关器件603的第四连接端,输入第一统计信号;所述第五MEMS开关器件605的第二连接端输入所述前级进位信号Ci,第三连接端输入前级进位信号Ci的逻辑非信号第一连接端和第四连接端电连接,输出和数信号Si;向所述第五MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,本发明的图6所示的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1+,第二参考电极输入电压VCC1-,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。
在其他实施例中,也可以为,所述第五MEMS开关器件的第三连接端输入所述前级进位信号,第二连接端输入前级进位信号的逻辑非信号,向所述第五MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压。
该和数信号输出单元根据统计单元输出的第一加数信号、第二加数信号的逻辑1的个数,以及输入的另一个输入信号(前级进位信号)的逻辑值判断输出的和数信号。如果第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑1的个数为0或2个,第一统计信号的逻辑值为1即输入给第五MEMS开关器件的可动极板的逻辑值为1,则前级进位信号是逻辑1,和数输出信号为1,前级进位信号是逻辑0,和数输出信号为0;如果第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑1的个数为1个或3个,统计信号的逻辑值为1即输入给第四MEMS开关器件的可动极板的逻辑值为1,则前级进位信号是逻辑1,和数输出信号为0,前级进位信号是逻辑0,和数输出信号为1。
本发明的该具体实施例中,前级进位信号Ci的逻辑非信号可以通过一非门实现,该非门可以通过本发明中的MEMS开关器件实现。MEMS开关器件的可动极板输入所述前级进位信号Ci,第二连接端输入逻辑低电平,在本发明具体实施例中,MEMS开关器件的第二连接端输入电压VCC-,该电压VCC-的值根据实际情况确定;MEMS开关器件的第三连接端输入逻辑高电平,在本发明具体实施例中,MEMS开关器件的第三连接端输入电压VCC+,该电压VCC+的值根据实际情况确定,VCC+大于VCC-;向MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,本发明的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。
本发明的其他实施例中,也可以为,MEMS开关器件的第二连接端输入逻辑高电平,第三连接端输入逻辑低电平,向MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压。
以上所述第四具体实施例的加法器,给出了每一位加法器电路的连接方式,并没有对各级加法器电路之间的连接关系作详细说明,各级加法器电路通过进位信号实现连接,也就是说,第i-1级加法器电路的进位信号作为第i级加法电路的前级进位信号输出给第i级加法器电路,第i级加法器电路的进位信号作为第i+1级加法电路的前级进位信号输出给第i+1级加法器电路。
参考图7,说明本发明第五实施例的加法器。本发明第五具体实施例的加法器为全加器,每一位的全加器包括五个所述的MEMS开关器件,分别为第一MEMS开关器件701、第二MEMS开关器件702、第三MEMS开关器件703、第四MEMS开关器件704、第五MEMS开关器件705。
所述统计单元包括与门和或门,均输入其中两个输入信号,所述与门输出两个输入信号的与信号,所述或门输出两个输入信号的或信号。
在图7所示的具体实施例中,与门输入第一加数信号Ai和第二加数信号Bi,输出第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑与信号AiBi。或门输入第一加数信号Ai和第二加数信号Bi,输出第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑或信号Ai+Bi。
该具体实施例中,第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑与信号AiBi可以通过本发明中的MEMS开关器件实现。所述MEMS开关器件的可动极板输入所述第一加数信号Ai;所述MEMS开关器件的第二连接端输入逻辑低电平,在本发明具体实施例中,输入电压VCC-,该电压VCC-的值根据实际情况确定;所述MEMS开关器件的第三连接端输入所述第二加数信号Bi;所述MEMS开关器件的第一连接端与第四连接端电连接,输出所述第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑与信号AiBi;向所述MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,在本发明的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在其他实施例中,也可以为,所述MEMS开关器件的第二连接端输入所述第二加数信号,所述MEMS开关器件的第三连接端输入逻辑低电平,向所述MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压。
该具体实施例中,第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑或信号Ai+Bi通过本发明的MEMS开关器件实现。所述MEMS开关器件的可动极板输入所述第一加数信号Ai,所述MEMS开关器件的第二连接端输入所述第二加数信号Bi,所述MEMS开关器件的第三连接端输入逻辑高电平,在本发明具体实施例中,输入电压VCC+,该电压VCC+的值根据实际情况确定;所述MEMS开关器件的第一连接端和第四连接端电连接,输出所述第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑或信号Ai+Bi;向所述MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,在本发明的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在本发明的其他实施例中,也可以为,所述MEMS开关器件的第二连接端输入逻辑高电平,所述MEMS开关器件的第三连接端输入所述第二加数信号,向所述MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压。
所述和数信号输出单元包括第一MEMS开关器件701、第二MEMS开关器件702。
向所述第一MEMS开关器件701的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,所述第一MEMS开关器件701的可动极板输入所述与门的输出信号,第二连接端输入所述或门的输出信号,第三连接端输入另一个输入信号,第一连接端与所述第二MEMS开关器件702的可动极板连接,第四连接端与所述第二MEMS开关器件702的第四连接端连接,输出和数信号;或者,向所述第一MEMS开关器件701的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,第三连接端输入所述或门的输出信号,第二连接端输入另一个输入信号,第四连接端与所述第二MEMS开关器件702的可动极板连接,第一连接端与所述第二MEMS开关器件702的第四连接端连接,输出和数信号。
在图7所示的具体实施例中,所述第一MEMS开关器件701的可动极板与所述与门的第一连接端电连接,输入第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑与信号AiBi;第二连接端与所述或门的第一连接端电连接,输入第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑或信号Ai+Bi;第三连接端输入前级进位信号Ci,第一连接端与所述第二MEMS开关器件702的可动极板连接,第四连接端与所述第二MEMS开关器件702的第一连接端连接;向所述第一MEMS开关器件701的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压。在图7的具体实施例中,所述第一MEMS开关器件701的第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在其他实施例中,也可以为,所述第一MEMS开关器件的第二连接端输入前级进位信号,所述第一MEMS开关器件的第三连接端输入第一加数信号和第二加数信号的逻辑或信号,第四连接端与所述第二MEMS开关器件702的可动极板连接,第一连接端与所述第二MEMS开关器件702的第一连接端连接;向所述第一MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压。
向所述第二MEMS开关器件702的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,所述第二MEMS开关器件702的第三连接端输入另一个输入信号,第二连接端输入第三连接端的输入信号的逻辑非信号,第一连接端与第四连接端连接,输出和数信号;或者,向所述第二MEMS开关器件702的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,所述第二MEMS开关器件702的第二连接端输入另一个输入信号,第三连接端输入第二连接端的输入信号的逻辑非信号。
在图7所示的具体实施例中,所述第二MEMS开关器件702的可动极板与所述第一MEMS开关器件701的第一连接端电连接;第三连接端输入所述前级进位信号Ci,第二连接端输入前级进位信号Ci的非信号第一连接端与第四连接端电连接,输出和数信号Si;向所述第二MEMS开关器件702的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,在本发明的图7所示的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1+,第二参考电极输入电压VCC1-,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在本发明的其他实施例中,也可以为,所述第二MEMS开关器件的第二连接端输入所述前级进位信号,第三连接端输入前级进位信号的逻辑非信号,向所述第二MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压。
该具体实施例中,前进进位信号Ci的逻辑非信号可以通过本发明的MEMS开关器件实现。所述MEMS开关器件的可动极板输入所述前级进位信号Ci,第二连接端输入逻辑高电平,在本发明具体实施例中,输入电压VCC+,该电压VCC+的值根据实际情况确定;所述MEMS开关器件的第三连接端输入逻辑低电平,在本发明具体实施例中,输入电压VCC-,该电压VCC-的值根据实际情况确定,VCC+大于VCC-;向MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,在本发明的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在本发明的其他实施例中,也可以为,MEMS开关器件的第二连接端输入逻辑低电平,第三连接端输入逻辑高电平,向MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压。也就是说,MEMS开关器件的第一参考电极和第二参考电极的电压关系发生改变时,第二连接端和第三连接端的连接方式相应的发生改变,从而第一连接端的输出不受影响。
所述进位信号输出单元包括第三MEMS开关器件703、第四MEMS开关器件704。
向所述第三MEMS开关器件703的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,所述第三MEMS开关器件703的可动极板输入所述与门的输出信号,第二连接端输入所述或门的输出信号,第三连接端输入逻辑高电平,第一连接端与所述第四MEMS开关器件704的可动极板连接,第四连接端与所述第四MEMS开关器件704的第四连接端连接,输出进位信号;或者,向所述第三MEMS开关器件703的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,第三连接端输入所述或门的输出信号,第二连接端输入逻辑高电平,第四连接端与所述第四MEMS开关器件704的可动极板连接,第一连接端与所述第四MEMS开关器件704的第四连接端连接,输出进位信号。
在该具体实施例中,所述第三MEMS开关器件703的可动极板输入第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑与信号AiBi,第二连接端输入第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑或信号Ai+Bi;第三连接端输入逻辑高电平,在图7所示的具体实施例中,输入电压VCC+,该电压VCC+的值根据实际情况确定;所述第三MEMS开关器件703的第一连接端与所述第五MEMS开关器件705的可动极板连接,第四连接端与所述第四MEMS开关器件704的第一连接端连接,向所述第三MEMS开关器件703的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压;在图7所示的本发明的具体实施例中,第三MEMS开关器件703的第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在本发明的其他实施例中,也可以为,所述第三MEMS开关器件的第二连接端输入逻辑高电平,第三连接端输入第一加数信号和第二加数信号的逻辑或信号,向所述第三MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压。
在该具体实施例中,第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑与信号AiBi通过以上所述的与门实现;第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑或信号Ai+Bi通过以上所述的或门实现。
向所述第四MEMS开关器件704的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,所述第四MEMS开关器件704的第二连接端输入另一个输入信号,第三连接端输入逻辑低电平,第一连接端与第四连接端连接,输出和数信号;或者,向所述第四MEMS开关器件704的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,所述第四MEMS开关器件704的第三连接端输入另一个输入信号,第二连接端输入逻辑低电平。
在该具体实施例中,所述第四MEMS开关器件704的第二连接端输入所述前级进位信号Ci,第三连接端输入逻辑低电平,在图7所示的具体实施例中,输入电压VCC-,该电压VCC-的值根据实际情况确定;所述第四MEMS开关器件704的第一连接端输出本级进位信号Ci+1;向所述第四MEMS开关器件704的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,在本发明的图7所示的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1+,第二参考电极输入电压VCC1-,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在其他实施例中,也可以为,所述第四MEMS开关器件的第二连接端输入逻辑低电平,第三连接端输入所述前级进位信号,向所述第四MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压。也就是说,当第四MEMS开关器件的第一参考电极和第二参考电极的电压关系发生改变时,第二连接端和第三连接端的连接方式相应的发生改变,从而第一连接端的输出不受影响。
在本发明的第五具体实施例中,通过第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的逻辑与信号、逻辑或信号,统计输入的第一加数信号Ai、第二加数信号Bi的逻辑1的个数:当AiBi为1,则Ai、Bi均为1,所以进位信号Ci+1肯定为1。当AiBi为0时,若Ai+Bi为1,则Ai、Bi只有1个,则进位信号需要根据前一级的进位信号Ci来判断,Ci为1,则本级进位信号Ci+1为1,Ci为0,则本级进位信号Ci+1为0;若Ai+Bi为0,则Ai、Bi均为0,无论前级进位信号Ci为0还是1,则本级进位信号Ci+1为0。
当AiBi为1,则Ai、Bi均为1,已有两个1了,如果此时前级进位信号Ci为1,则本级和数信号Si必为1;若前级进位信号Ci为0,则本级和数信号Si就是0。当AiBi为0,如果Ai+Bi为0,本级和数信号Si与前级进位信号Ci相等;如果Ai+Bi为1,前级进位信号Ci为1,则本级和数信号Si必为0;若前级进位信号Ci为0,则本级和数信号Si就是1。
以上所述第五具体实施例的加法器,给出了每一位加法器电路的连接方式,并没有对各级加法器电路之间的连接关系作详细说明,各级加法器电路通过进位信号实现连接,也就是说,第i-1级加法器电路的进位信号作为第i级加法电路的前级进位信号输出给第i级加法器电路,第i级加法器电路的进位信号作为第i+1级加法电路的前级进位信号输出给第i+1级加法器电路。
基于以上所述的根据输入信号的逻辑1的个数,确定和数信号和进位信号的思想,本发明提供第三具体实施方式的加法器,该加法器包括至少一位全加器,每一位全加器包括:判断单元,判断其中两个输入信号的逻辑值是否相同;和数信号输出单元,若所述判断单元的判断结果为相同,则所述和数信号的逻辑值与另一个输入信号的逻辑值相同;若所述判断单元的判断结果为不同,则所述和数信号的逻辑值与另一个输入信号的逻辑值相反;进位信号输出单元,若所述判断单元的判断结果为相同,则所述进位信号的逻辑值与所述其中两个输入信号的任一输入信号的逻辑值相同;若所述判断单元的判断结果为不同,则所述进位信号的逻辑值与另一个输入信号的逻辑值相同。基于该第三具体实施方式的思想,本发明提供了三个具体实施例,分别为图8所示的本发明的第六实施例,图9所示的本发明的第七实施例,图10所示的本发明的第八实施例。结合参考图8、图9、图10所述判断单元为异或门或同或门。
下面分别参考图8、图9、图10对各个具体实施例做详细说明。
首先参考图8,所述全加器的每一位加法器包括三个MEMS开关器件,分别为第一MEMS开关器件901、第二MEMS开关器件902、第三MEMS开关器件903。
所述判断单元为异或门,包括第一MEMS开关器件,所述第一MEMS开关器件801为异或门。
向所述第一MEMS开关器件801的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,所述第一MEMS开关器件801的可动极板、第三连接端分别输入两个输入信号中的其中一个,第二连接端输入第三连接端输入信号的逻辑非信号,第一连接端与第四连接端连接,输出两个输入信号的异或信号;或者,向所述第一MEMS开关器件801的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,所述第一MEMS开关器件801的可动极板、第二连接端分别输入两个输入信号中的其中一个,第三连接端输入第二连接端输入信号的逻辑非信号。
在图8所示的具体实施例中,所述第一MEMS开关器件801的可动极板输入第二加数信号Bi,第二连接端输入所述第一加数信号Ai,第三连接端输入所述第一加数信号Ai+的逻辑非信号第一连接端与第四连接端电连接,输出第一加数信号Ai和第二加数信号Bi的异或信号向所述第一MEMS开关器件801的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压;在本发明的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在其他实施例中,也可以为,所述第一MEMS开关器件801的第三连接端输入所述第一加数信号,第二连接端输入第一加数信号的逻辑非信号,向所述第一MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压。
在本发明的该具体实施例中,第一加数信号的逻辑非信号通过本发明的MEMS开关器件实现:所述MEMS开关器件的可动极板输入第一加数信号Ai;第二连接端输入逻辑高电平,第三连接端输入逻辑低电平,在本发明具体实施例中,第二连接端输入电压VCC+,第三连接端输入电压VCC-,VCC+、VCC-的值根据实际情况确定,VCC+大于VCC-;第一连接端和第四连接端连接,输出第一加数信号Ai的逻辑非信号向所述MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压;在本发明的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在其他实施例中,也可以为,所述MEMS开关器件的第二连接端输入逻辑低电平,第三连接端输入逻辑高电平,向所述MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压。
所述和数信号输出单元包括第二MEMS开关器件802。
向所述第二MEMS开关器件802的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,所述第二MEMS开关器件802的可动极板、第二连接端分别输入所述第一MEMS开关器件801的输出信号、另一个输入信号,第三连接端输入第二连接端的逻辑非信号,第一连接端与第四连接端连接,输出和数信号;或者,向所述第二MEMS开关器件802的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,所述第二MEMS开关器件802的可动极板、第三连接端分别输入所述第一MEMS开关器件801的输出信号、另一个输入信号,第二连接端输入第三连接端的信号的逻辑非信号。
在图8所示的具体实施例中,所述第二MEMS开关器件802的可动极板与第一MEMS开关器件801的第一连接端连接,输入信号所述第二MEMS开关器件802的第二连接端输入前级进位信号Ci,第三连接端输入前级进位信号Ci的逻辑非信号第一连接端和第四连接端连接,输出和数信号向所述第二MEMS开关器件802的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压;在本发明的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在其他实施例中,也可以为,所述第二MEMS开关器件的第三连接端输入前级进位信号,第二连接端输入前级进位信号的逻辑非信号,向所述第二MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压。
在该具体实施例中,前级进位信号Ci的逻辑非信号可以通过本发明的MEMS开关器件实现:所述MEMS开关器件的可动极板输入前级进位信号Ci;第二连接端输入逻辑高电平,第三连接端输入逻辑低电平,在本发明具体实施例中,第二连接端输入电压VCC+,第三连接端输入电压VCC1,VCC+、VCC-的值根据实际情况确定,VCC+大于VCC-;第一连接端和第四连接端连接,输出前级进位信号Ci的逻辑非信号向所述MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压;在本发明的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在其他实施例中,也可以为,所述MEMS开关器件的第二连接端输入逻辑低电平,第三连接端输入逻辑高电平,向所述MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压。
所述进位信号输出单元包括第三MEMS开关器件803。
向所述第三MEMS开关器件803的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,所述第三MEMS开关器件803的可动极板与所述第一MEMS开关器件的第一连接端连接,输入所述第一MEMS开关器件801的输出信号,第二连接端输入第一MEMS开关器件801的两个输入信号其中之一,第三连接端输入另一个输入信号,第一连接端与第四连接端连接,输出进位信号;或者,向所述第三MEMS开关器件803的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,第三连接端输入第一MEMS开关器件801的两个输入信号其中之一,第二连接端输入另一个输入信号。
在图8所示的具体实施例中,所述第三MEMS开关器件903的可动极板与第一MEMS开关器件801的第一连接端连接,输入异或信号第二连接端输入所述第一加数信号Ai,第三连接端输入所述前级进位信号Ci,第一连接端与第四连接端电连接,输出本级进位信号Ci+1;向所述第三MEMS开关器件803的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压;在本发明的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在其他实施例中,也可以为,所述第三MEMS开关器件的第二连接端输入所述前级进位信号,第三连接端输入所述第一加数信号,向所述第三MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压。
本发明第六实施例的加法器结合了真值表优化和0、1个数两种原理。和数当即Ai、Bi不同时,则由Ci的值来决定参加加法运算的是2个1,还是1个1,如果Ci为1,则和数信号为0,如果Ci为0,则和数信号为1。而即Ai、Bi相同时,如果Ai、Bi都是1或0,Ci为1,则和数信号为1,Ci为0,则和数信号为0。因此可以将的值作为判断信号,结合输入的Ci的值计算和数信号。
对于本级进位信号Ci+1来说:当即Ai、Bi不同时,则由Ci的值来决定参加加法运算的是2个1,还是1个1,如果Ci为1,则进位信号为1,如果Ci为0,则进位信号为0。而即Ai、Bi相同时,要么Ai、Bi都是1,Ci+1为1,要么Ai、Bi都是0,Ci+1为0,所以Ci+1的值就取决于Ai异或Bi,与前级进位Ci无关。因此可以将的值作为判断信号,结合输入的Ci的值计算进位信号。
以上所述第六具体实施例的加法器,给出了每一位加法器电路的连接方式,并没有对各级加法器电路之间的连接关系作详细说明,各级加法器电路通过进位信号实现连接,也就是说,第i-1级加法器电路的进位信号作为第i级加法电路的前级进位信号输出给第i级加法器电路,第i级加法器电路的进位信号作为第i+1级加法电路的前级进位信号输出给第i+1级加法器电路。
本发明第六具体实施例的加法器,当实现一位加法器时,只需要五个MEMS开关器件,结构简单,而且,进位电路只需要三个MEMS开关器件,节省进位电路的路径。
图9为第七实施例的加法器,该第七实施例与图8所示的第六实施例相比:第一MEMS开关器件901、第二MEMS开关器件902的连接方式与第一MEMS开关器件801、第二MEMS开关器件802的连接方式相同;第三MEMS开关器件903连接方式相对于第三MEMS开关器件803的连接方式有区别,具体为:所述第三MEMS开关器件903的可动极板输入所述前级进位信号Ci,第二连接端与所述第一MEMS开关器件901的第一连接端连接,输入信号第三连接端输入信号的逻辑非信号第一连接端和第四连接端电连接,输出和数信号Si;向所述第三MEMS开关器件903的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压;在本发明的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在其他实施例中,也可以为,所述第三MEMS开关器件903的第三连接端与所述第一MEMS开关器件901的第一连接端连接,输入信号第二连接端输入信号的逻辑非信号向所述第三MEMS开关器件803的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压。
其中,需要说明的是,输入信号的逻辑非信号可以通过非门实现,该非门可以通过本发明的MEMS开关器件实现,以上对MEMS开关器件实现非门进行了详细描述,此不做详述,本领域技术人员根据以上的描述,可以推知此处非门的具体连接。
图10为本发明第八具体实施例的加法器的电路图,参考图10,本发明第八具体实施例的加法器与第七、第六具体实施例的加法器的区别在于,判断单元为同或门,根据同或门判断输入的两个信号的逻辑1的个数。该具体实施例中,所述加法器为全加器,所述全加器的每一位加法器包括三个MEMS开关器件,分别为第一MEMS开关器件1001、第二MEMS开关器件1002、第三MEMS开关器件1003。
所述判断单元包括包括第一MEMS开关器件1001,所述第一MEMS开关器件1001为同或门。
向所述第一MEMS开关器件1001的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,所述第一MEMS开关器件1001的可动极板、第三连接端分别输入两个输入信号中的其中一个,第二连接端输入第三连接端输入信号的逻辑非信号,第一连接端与第四连接端连接,输出两个输入信号的同或信号;或者,向所述第一MEMS开关器件1001的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,所述第一MEMS开关器件的可动极板、第二连接端分别输入两个输入信号中的其中一个,第三连接端输入第二连接端输入信号的逻辑非信号。
在该具体实施例中,所述第二MEMS开关器件1002的可动极板输入第二加数信号Bi,第三连接端输入所述第一加数信号Ai,第二连接端输入第一加数信号Ai的逻辑非信号第一连接端和第四连接端电连接,输出同或信号Ai⊙Bi;向所述第一MEMS开关器件1001的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压;在本发明的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在其他实施例中,也可以为,所述第一MEMS开关器件的第二连接端输入所述第一加数信号,第三连接端输入所述第一加数信号的逻辑非信号,向所述第一MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压。
该具体实施例中,第一加数信号Ai的逻辑非信号可以通过一个非门实现,该非门可以通过本发明的MEMS开关器件实现:所述MEMS开关器件的可动极板输入第一加数信号Ai;第二连接端输入逻辑高电平,第三连接端输入逻辑低电平,在本发明具体实施例中,第二连接端输入电压VCC+,第三连接端输入电压VCC-,VCC+、VCC-的值根据实际情况确定,VCC+大于VCC-;第一连接端和第四连接端电连接,输出第一加数信号Ai的逻辑非信号向所述MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压;在本发明的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在其他实施例中,也可以为,所述EMS开关器件的第二连接端输入逻辑低电平,第三连接端输入逻辑高电平,向所述MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压。
所述和数信号输出单元包括第二MEMS开关器件1002。
向所述第二MEMS开关器件1002的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,所述第二MEMS开关器件的可动极板、第二连接端分别输入所述第一MEMS开关器件1001的输出信号、另一个输入信号,第三连接端输入第二连接端的逻辑非信号,第一连接端与第四连接端连接,输出和数信号;或者,向所述第二MEMS开关器件1002的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,所述第二MEMS开关器件1002的可动极板、第三连接端分别输入所述第一MEMS开关器件的输出信号、另一个输入信号,第二连接端输入第三连接端的逻辑非信号。
在该具体实施例中,所述第二MEMS开关器件1002的可动极板与第一MEMS开关器件1001的第一连接端连接,输入信号Ai⊙Bi;第二连接端输入前级进位信号Ci,第三连接端输入前级进位信号Ci的逻辑非信号第一连接端和第四连接端电连接,输出和数信号Si=Ai⊙Bi⊙Ci;向所述第二MEMS开关器件1002的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压;在本发明的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1+,第二参考电极输入电压VCC1-,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在其他实施例中,也可以为,所述第二MEMS开关器件的第三连接端输入前级进位信号,第二连接端输入前级进位信号的逻辑非信号,向所述第二MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压。
在该具体实施例中,前级进位信号Ci的逻辑非信号可以通过一非门实现,该非门可以通过本发明中的MEMS开关器件实现:所述MEMS开关器件的可动极板输入前级进位信号Ci;第二连接端输入逻辑高电平,第三连接端输入逻辑低电平,在本发明具体实施例中,第二连接端输入电压VCC+,第三连接端输入电压VCC-,VCC+、VCC-的值根据实际情况确定,VCC+大于VCC-;第一连接端和第四连接端电连接,输出前级进位信号Ci的逻辑非信号向所述MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压;在本发明的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1-,第二参考电极输入电压VCC1+,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在其他实施例中,也可以为,所述MEMS开关器件的第二连接端输入逻辑低电平,第三连接端输入逻辑高电平,向所述MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压。
所述进位信号输出单元包括第三MEMS开关器件1003。
向所述第三MEMS开关器件1003的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压,所述第三MEMS开关器件1003的可动极板与所述第一MEMS开关器件1001的第一连接端连接,输入所述第一MEMS开关器件1001的输出信号,第三连接端输入另一个输入信号,第二连接端输入第一MEMS开关器件的其中一个输入信号,第一连接端与第四连接端连接,输出进位信号;或者,向所述第三MEMS开关器件1003的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压,第二连接端输入另一个输入信号,第三连接端输入第一MEMS开关器件的其中一个输入信号。
在该具体实施例中,所述第三MEMS开关器件1003的可动极板与第一MEMS开关器件1001的第一连接端连接,输入信号Ai⊙Bi;第二连接端输入所述第一加数信号Ai,第三连接端输入所述前级进位信号Ci;第一连接端和第四连接端电连接,输出本级进位信号Ci+1;向所述第三MEMS开关器件1003的第一参考电极输入的电压大于向第二参考电极输入的电压;在本发明的具体实施例中,第一参考电极输入电压VCC1+,第二参考电极输入电压VCC1-,如VCC1+为电源电压,VCC1-为接地电压,需要说明的是VCC1-不限于接地电压,VCC1+不限于电源电压,只要满足VCC1+大于VCC1-的条件即可。在其他实施例中,也可以为,所述第三MEMS开关器件的第二连接端输入所述前级进位信号,第三连接端输入所述第一加数信号,向所述第三MEMS开关器件的第一参考电极输入的电压小于向第二参考电极输入的电压。
本发明第八实施例中,判断单元为同或门,通过Ai⊙Bi判断输入的1的个数。对于和数信号:当Ai⊙Bi=1,即Ai、Bi相同时,Ai、Bi都是1或0,则,和数Si取决于输入的前级进位信号Ci,Ci为1,和数Si为1,Ci为0,和数Si为0,即Ai⊙Bi=1时,Ci为1,和数信号Si为1,Ci为0,和数信号Si为0。当Ai⊙Bi=0,即Ai、Bi不同时,则和数信号Si与输入的前级进位信号Ci相反,Ci为1,和数信号Si为0,Ci为0,和数信号Si为1,即Ai⊙Bi=0时,Ci为1,和数信号Si为0,Ci为0,和数信号Si为1。
对于进位信号:当Ai⊙Bi=1,即Ai、Bi相同时,Ai、Bi都是1时,进位信号Ci+1为1;Ai、Bi都是0时,进位信号Ci+1为0,所以Ci+1的值就取决于Ai、Bi,与前级进位信号Ci无关。当Ai⊙Bi=0,即Ai、Bi不同时,则进位信号Ci+1与Ci的值相同,Ci为1,Ci+1为1,Ci为0,Ci+1为0。
以上所述第八具体实施例的加法器,给出了每一位加法器电路的连接方式,并没有对各级加法器电路之间的连接关系作详细说明,各级加法器电路通过进位信号实现连接,也就是说,第i-1级加法器电路的进位信号作为第i级加法电路的前级进位信号输出给第i级加法器电路,第i级加法器电路的进位信号作为第i+1级加法电路的前级进位信号输出给第i+1级加法器电路。
本发明的加法器,通过MEMS开关器件的组合实现加法功能。MEMS开关器件为单刀双掷型(也即立体结构),结构简单,相应的工艺流程简单,不需要CMOS工艺中的P型离子注入以及N型离子注入工艺等,从而可以节约成本。
而且,本发明所用的加法器,又是基于立体结构的MEMS器件,因此基于同一种加法器,与MOS晶体管组成的加法器比较,本发明的加法器使用的MEMS开关器件的数目少,从而可以使加法器的结构简单,可以节约成本。另外,本发明的由MEMS开关器件形成的加法器电路和CMOS电路兼容。
基于以上所述的加法器的精神,本发明还提供一种集成电路,包括:以上所述的加法器。
以上所述仅为本发明的具体实施例,为了使本领域技术人员更好的理解本发明的精神,然而本发明的保护范围并不以该具体实施例的具体描述为限定范围,任何本领域的技术人员在不脱离本发明精神的范围内,可以对本发明的具体实施例做修改,而不脱离本发明的保护范围。