近几十年来，混沌、细胞神经网络、分形等非线性系统的研究得到了研究学者的广泛关注。由于非线性系统状态演化具有很强的非线性特征和丰富的动态模式，其在构建灵活、可重构的逻辑门电路中具有独特的优势。动态逻辑门就是逻辑门在外部控制信号的作用下门的功能发生相应的改变，这种逻辑门的动态特性可以用来构建更为灵活的动态可重构的计算机体系结构。本文首先研究了采用非耦合细胞神经网络来构造逻辑门的基本原理，设计了14种不同的逻辑门电路，并通过模板参数的控制实现了单个细胞可在不同的逻辑运算功能之间灵活地转换。同混沌计算相比，由于细胞神经网络模块间的连线少和空间不变性使其更易于用超大规模集成电路(VLSI)实现，因此细胞神经网络在新型的可重构集成电路设计与制造方面具有明显的优势。本文设计的模板参数可以使系统不受初始条件的限制而达到相应的功能，同基于混沌系统的逻辑门相比，细胞神经网络可能更适合用来构造动态逻辑门。基于大量布尔函数是线性不可分的，本文提出了一种适用于非耦合细胞神经网络的线性不可分布尔函数的分解算法，即不利用“异或”或“同或”逻辑参与函数的分解，仅采用本身就是线性可分的与/或逻辑。基于该分解算法，设计实现了一个典型的组合逻辑功能电路——BCD七段显示译码器。论文还对如何利用通用细胞神经网络的任意布尔函数进行了讨论。通过将标准细胞神经网络公式中的偏移量改进为全绝对值的形式，可实现线性不可分布尔函数。从而实现了非耦合细胞神经网络不能实现的逻辑“同或”和逻辑“异或”运算，完成了利用一个细胞实现全部16种逻辑门功能的设计。论文最后提出了基于全部16种两输入布尔函数来实现组合电路进化设计，将细胞神经网络融入到进化中，扩充了群体的多样性，进化得到的一位全加器和二位全加器均达到了最佳结果。综上所述，本文在利用细胞神经网络实现动态逻辑门的基础上研究了利用细胞神经网络实现布尔函数，并给出了方法和电路实现。所给出的方法物理意义明确、电路简化、易于理解，为用超大规模集成电路实现细胞神经网络打下基础，对可重构芯片的设计具有一定的工程意义。