[发明专利]一种具有三输入与逻辑功能的忆阻器逻辑电路

说明书

本发明公开了一种具有三输入与逻辑功能的忆阻器逻辑电路。它包含：三个模拟开关，一个按键开关，两个直流电压源,三个运算放大器，一个忆阻器以及若干电阻；输入端Vin1作为控制信号控制模拟开关S1的状态，从而控制V1是否与R1形成通路；输入端Vin2作为控制信号控制模拟开关S2的状态，从而控制V1是否与R2形成通路；输入端Vin3作为控制信号控制模拟开关S3的状态，从而控制运算放大器T1的输出端是否与R3形成通路；按键开关set控制V2是否与电阻R4形成通路；忆阻器M1的正极与运算放大器T2输出端相连，M1的负极与运算放大器T3的输出端相连；通过三个逻辑操作步骤实现三输入与逻辑功能。

技术领域

本发明涉及逻辑电阻忆阻器，特别涉及一种具有三输入与逻辑功能的忆阻器逻辑电路。

背景技术

忆阻器，全称记忆电阻，是一种有记忆功能的非线性电阻，通过控制电流的变化可以改变其阻值。例如，定义忆阻器为高阻态即HRS时为逻辑“0”，当忆阻器为低阻态即LRS时为逻辑“1”。在传统的逻辑电路中，要实现具有记忆功能的三输入与逻辑电路，需要8个CMOS晶体管实现与逻辑运算和一个触发器实现信息存储。这种传统的逻辑器件不仅不易于集成还需要进行存储操作，且这种存储是易失性。而本技术只需要一个忆阻器、三个模拟开关、一个按键开关、三个运算放大器以及若干电阻实现与逻辑。这种技术不仅易于集成，而且逻辑直接存储在忆阻器中，这种存储是非易失性的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有三输入与逻辑功能的忆阻器逻辑电路，使得三输入逻辑电路可重构，不需要额外的存储电路，且存储在忆阻器的逻辑是非易失性的。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种具有三输入与逻辑功能的忆阻器逻辑电路，其特征在于，包含：三个模拟开关S1、S2、S3，一个按键开关set，直流电压源V1、V2,三个运算放大器T1、T2、T3，一个忆阻器M1 以及若干电阻组成；输入端Vin1作为模拟开关S1的控制信号，当输入端Vin1 为逻辑“1”的时候电压源V1与电阻R1形成通路，Vin1为逻辑“0”的时候电阻R1与电压源V1断开；输入端Vin2作为模拟开关S2的控制信号，当输入端Vin2为逻辑“1”的时候电压源V1与电阻R2形成通路，Vin2为逻辑“0”的时候电阻R2与电压源V1断开；电阻R1和电阻R2与运算放大器T1的同相输入端相连接；电阻R5是连接在运算放大器T1的同相输入端和输出端之间；电阻R6 是平衡电阻，连接在运算放大器T1的反相输入端；输入端Vin3作为模拟开关 S3的控制信号，当输入端Vin3为逻辑“1”的时候运算放大器T1的输出端与电阻R3形成通路，Vin3为逻辑“0”电阻R3与运算放大器T1的输出端断开； R3的另一端与运算放大器T2的同相输入端相连接；电阻R10是连接在运算放大器T2的同相输入端和输出端之间；电阻R7是平衡电阻，连接在运算放大器 T2的反相输入端；按键开关set闭合时，电压源V2与电阻R4相连，当按键开关set断开时，电压源V2与电阻R4不相连即无电压输入到运算放大器T3反相输入端；电阻R4与运算放大器T3的反相输入端相连接；电阻R9连接在运算放大器T3的负相输入端和输出端之间；电阻R8是平衡电阻，连接在运算放大器T3的同相输入端；忆阻器M1的正极与运算放大器T2输出端相连，忆阻器M1 的负极与运算放大器T3的输出端相连。通过三个逻辑操作步骤，一个忆阻器、三个模拟开关、一个按键开关、三个运算放大器与若干电阻实现三输入与逻辑功能。本发明的电路具有可重构性、存储非易失性。本发明相对于现有技术而言，通过忆阻器有着记忆功能的非线性电阻特性，从而实现其逻辑结果可以直接存储在忆阻器上，这种存储是非易失性的。

还可以通过三个模拟开关与一个按键开关控制实现忆阻器的正向或反向写入以及加在忆阻器两端电压大小，达到将忆阻器置“0”或“1”的目的。