近期,非线性动力学领域出现了一个新的研究方向,即利用非线性系统丰富的模式进行灵活可重构的计算。现阶段,该项研究致力于基于非线性系统构建动态逻辑门。动态逻辑门的功能可依据外部控制信号的变化而改变,因此为构建灵活的通用计算装置,甚至动态的计算机体系提供了可能。本文首先对基于Logistic映射的动态逻辑门的设计进行分析,提出通过电路元件合理取值减小输出误差的方案;为动态逻辑门扩展了NOR和NAND功能,并给出了实现不同逻辑功能时系统参数间的约束关系。其次,对基于蔡氏电路的动态逻辑门进行分析和数值建模,指出原始设计可能出现的功能异常现象,从动力学角度分析了导致异常的原因;进而提出了一种更为可靠的动态逻辑门的设计。再次,讨论了基于一种简单的三阶混沌系统的NOR门的功能扩展和抗噪性能的改善。在建立积分器饱和的数学模型的基础上,完成了门电路的数值建模。基于数值模型,分析了NOR门动力特性随系统参数的变化情况,进而为NOR门扩展NAND功能,使门电路成为动态NOR/NAND门;并通过合理的参数设置扩大了输入端噪声容限。最后,基于单细胞细胞神经网络的非线性模型,设计了动态OR/AND门和动态NOR/NAND门,计算了输入端噪声容限;进而运用四个动态NOR/NAND门构建了动态XOR/NXOR门。本文分析并改进了三种基于混沌系统的动态逻辑门的性能,并基于细胞神经网络的非线性特性构建了动态逻辑门;对非线性可重构计算的研究有一定意义。