[发明专利]基于三值忆阻器的九选一数据选择器电路

说明书

本发明涉及一种基于三值忆阻器的九选一数据选择器电路。本发明包括两个输入忆阻器(M_in1，M_in2)，一个输出忆阻器(M_out)，存储9路已知的三值数据的九个忆阻器D₀‑D₈，两个电压源(V，V_copy)以及十八个电压控制型开关(S₁~S₁₈)，形成了两个输入端和一个输出端的电路结构。本发明设计的三值数据选择器电路模结构清晰简单，易于实现。该电路模型可用于多值数字逻辑运算等诸多领域中的应用研究，具有重要意义。

技术领域

本发明属于电路设计技术领域，涉及一种基于三值忆阻器的九选一数据选择器电路。

背景技术

1971年，蔡少棠教授从电路理论的对称性和完备性角度，首次预测和推导了忆阻器的存在，然而这只是理论上的猜想，并没有实际器件的支撑，因此在很长一段时间忆阻器都没有得到人们的广泛关注。2008年，HP实验室构建了一种基于TiO₂材料的纳米级忆阻器，由此激发了国内外学者对忆阻器的研究热情。如今，忆阻器在许多领域都发挥了重要的作用，包括混沌电路、数字逻辑电路、神经网络、非易失型存储器等。

迄今为止，关于忆阻器模型的研究主要集中在二值和连续型忆阻器两个方面，然而，相较于这两种忆阻器，三值忆阻器也存在着极大的研究需求，其在数字逻辑电路及非线性电路等领域具有更广阔的应用前景。例如，在非线性电路中，三值忆阻器可以增加电路的非线性，使非线性电路产生更加丰富的动力学特性，可以扩展混沌振荡器的类型，可以更精确的进行参数控制等。而在数字逻辑电路中，三值忆阻器在提升信息存储、传输效率和改善现有计算机体系结构方面有着很好的发展前景。

三值忆阻器作为一种多值忆阻器,其无需使用任何额外的器件就可以表现出三种不同的阻值状态，用以表示三值逻辑中的“0”、“1”和“2”，且三值忆阻器应用于数字逻辑电路也能进一步减少电路面积、降低电路功耗及提高存储密度，这都为实现三值逻辑电路创造了有利条件。目前，国内外关于三值忆阻器的研究仍然较少，主要原因在于缺乏与其对应的实际器件，因此对三值忆阻器的构建及应用研究具有重要意义。

数据选择器是根据给定的输入地址代码，从一组输入信号中选出指定的一个送至输出端的组合逻辑电路。相比于二值组合逻辑电路，三值组合逻辑电路的设计则更加困难。因此，将三值忆阻器引入组合逻辑电路的设计中，研究基于三值忆阻器的数据选择器电路，可以减少元器件的使用率以及降低电路复杂度，对现代信息电路的进一步发展有一定的促进作用。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种基于三值忆阻器的九选一数据选择器电路。

本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：

所述基于三值忆阻器的九选一数据选择器电路，包括两个输入忆阻器(M_in1，M_in2)，一个输出忆阻器(M_out)，存储9路已知的三值数据的九个忆阻器D₀-D₈，两个电压源(V，V_copy)以及十八个电压控制型开关(S₁～S₁₈)，形成了两个输入端和一个输出端的电路结构。