基于互补式忆阻器的多路复用器设计与实现

• 作者: 赵毅 陈辉 刘鹏 武继刚
• 来源期刊: 微电子学与计算机
• 学科: 工学
• 关键词: 忆阻器 互补式忆阻器 逻辑设计 多路复用器
• 年，卷（期）: 2022,（5）
• 所属期刊栏目: 忆阻器
• 页码范围: 96-103
• 页数: 7页
• 分类号: TP331.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.19304/J.ISSN1000-7180.2021.1134

摘要

针对现有忆阻器逻辑设计方法所需忆阻器数量较大和操作步骤较多的问题，提出一种基于互补式忆阻器(complementary resistive switches，CRS)的灵活配置同行忆阻器的逻辑设计方法.通过对施加于CRS的高电压设置电压约束，更快速地实现布尔逻辑，并利用该方法实现了四种基本逻辑门，分别是与逻辑(AND)、或逻辑(OR)、非蕴含逻辑(not-material implication，NIMP)和异或逻辑(XOR)门.在此基础上，利用所设计逻辑中蕴含的与逻辑运算和或逻辑运算，设计了2-1和4-1多路复用器电路并提出其实现方法，其中2-1多路复用器可使用3个忆阻器通过2个步骤来实现，4-1多路复用器可使用6个忆阻器通过5个步骤来实现，并通过SPICE仿真来验证该方法的可行性.与忆阻器蕴含逻辑(material implication logic，IMPLY)和忆阻器辅助逻辑(memristor aided logic，MAGIC)设计方法相比，本文所提出的方法在保证输入数据不被破坏的前提下同时减少了忆阻器数量和操作步骤，优化了忆阻器实现的2-1多路复用器与4-1多路复用器性能。