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集成电路的规模正以几乎超越摩尔规律的速度增大，因此降低电路功耗日趋迫切。本文通过对常规绝热电路工作原理和工作特性的研究，提出绝热电路的通用设计理论，并运用此理论进一步设计新颖的绝热单元电路、绝热复杂逻辑门电路、绝热系统电路及外围电路，实现低功耗目的。论文主要内容包括以下几个部分：
1、为了有效指导绝热电路的设计，在研究多值电路三要素理论的基础上提出绝热电路通用理论，即绝热电路三要素理论。应用此理论，对已有的逐级级联收缩结构、可逆逻辑结构和交叉存贮结构三种典型的绝热电路逐一推导、设计，由此验证该理论的正确性。
2、为了减少电路级联时所需的功率时钟数，应用绝热电路三要素理论设计一种新颖的采用二相功率时钟交叉存贮型绝热电路—钟控传输门绝热逻辑（Clocked Transmission Gate Adiabatic Logic，CTGAL）电路及多种复杂的绝热门电路。
3、为了设计低功耗的定时器，首先利用CTGAL电路设计绝热触发器，然后对C54X的定时器结构进行相应改进，使其各个部件易于用绝热电路三要素理论、CTGAL电路及其绝热触发器设计，从而实现C54X的绝热定时器。
4、为了有效恢复SRAM的字线、写位线、敏感放大线及地址译码器上的大开关电容的电荷，在研究SRAM的基础上，利用CTGAL电路及其复杂的门电路设计一种新颖的绝热SRAM电路。
5、为了增强所设计CTGAL电路的实用性，在研究类似于直流RLC串联结构正弦振荡电路的基础上，设计二相正弦功率时钟产生电路，由此解决CTGAL电路的功率时钟源问题。
6、为了将绝热CMOS电路嵌入到传统电路系统中替代耗能较大的部件，研究并设计绝热CMOS电路和传统CMOS电路两者之间的接口电路：传统CMOS到绝热CMOS（Traditional CMOS to Adiabatic CMOS，TC/AC）的接口电路、绝热CMOS到传统CMOS（Adiabatic CMOS to Traditional CMOS，AC/TC）的接口电路，增强绝热CMOS电路的实用性。
最后用PSPICE模拟验证了所设计的电路具有正确的逻辑功能，相关电路具有明显的低功耗特性。