目前,EDA工具是针对CMOS技术来进行微调,其底层的电路设计方法是基于CMOS逻辑基元来完成的。然而,微电子产业的飞速发展造成芯片出现了集成度、单位面积单元中的功耗越来越高等问题,使得基于硅基半导体的CMOS工艺面临挑战。为了解决这种工艺制造芯片遇到的困扰,在集成电路领域使用新的纳米器件越来越受到了研究人员的广泛关注。在探寻的过程中,有部分类型的纳米器件在进行电路设计时,其基本门单元可以抽象成一个多数(Majority)门。使用Majority门表示的逻辑电路相比于传统的逻辑门表示的逻辑电路,其电路性能在面积、功耗和延时等方面都有很好的提高。本文主要对基于Majority门映射的电路面积优化进行研究,其内容主要包括以下几个部分:基于Majority门的纳米器件设计。分别阐述了量子元胞自动机、自旋波器件和电阻式随机存取存储器来构成Majority门的工作原理,并分析了它们应用到具体逻辑电路中所带来的性能优势。Majority门的逻辑性能。分析了Majority门对应的数字逻辑功能;阐述了使用Majority门和反相器构成的数据结构就可以表示任何逻辑函数的原理,对MIG(Majority Inverter Graph)的运算法则进行了介绍和证明,并说明具体运算法则对电路性能的影响。基于Majority门的电路面积优化。阐述了需要用到的切割方式以及覆盖优化算法。它包括了基于Majority门的等效替代模型和基于动态规划的电路面积优化。其中,Majority门的等效替代模型是找到Majority门等效的最简AIG结构;基于动态规划的电路面积优化完成了基于AIG的切割、基于MIG的覆盖以及基于MIG的面积优化。