[发明专利]一种电子设备及其基于忆阻器的逻辑门电路

说明书

本发明公开了一种电子设备及其基于忆阻器的逻辑门电路，本申请将可控开关的控制端接在基于MAGIC的与逻辑门中的输出忆阻器负端，并通过可控开关控制第二忆阻器是否通电，如此一来，当与逻辑门中的两个输入忆阻器阻值状态不同时，可控开关便会导通并使得第二忆阻器通电，第二忆阻器此时便会呈现低阻状态（代表逻辑“1”）；当两个输入忆阻器阻值状态相同时，可控开关不会导通，第二忆阻器此时状态保持不变，即呈现高阻状态（代表逻辑“0”）。也就是说此时两个输入忆阻器与第二忆阻器组合形成了异或逻辑门，同时该逻辑门电路还可用作半加器，促进了MAGIC技术的应用，提升了用户体验。

技术领域

本发明涉及忆阻器领域，特别是涉及一种基于忆阻器的逻辑门电路，本发明还涉及一种电子设备。

背景技术

忆阻器具有非易失、功耗低和结构简单等特点，并且在可微缩性、与CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体）工艺兼容和响应速度等方面具有明显优势，基于忆阻器的非易失逻辑单元融合了计算与存储功能，可构建存算一体的计算架构，突破传统冯·诺依曼架构中出现的“存储墙”问题。

目前基于忆阻器的逻辑电路形式多样，其中，仅由忆阻器构成的（MAGIC（Memristor-Aided Logic，辅助逻辑门）电路的逻辑状态可以用阻值来代表，并可以实现逻辑运算和存储一体化，然而MAGIC逻辑门集合只有“与”、“与非”、“或”、“或非”等基本的逻辑门，缺少其他的辅助逻辑门，例如异或门，缺少异或门也进一步影响了半加器电路的设计，限制了MAGIC技术的应用，影响了用户体验。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于忆阻器的逻辑门电路，利用基于MAGIC的与逻辑门中两个输入忆阻器与第二忆阻器组合形成了异或逻辑门，同时该逻辑门电路还可用作半加器，促进了MAGIC技术的应用，提升了用户体验；本发明的另一目的是提供一种包括上述基于忆阻器的逻辑门电路的电子设备，利用基于MAGIC的与逻辑门中两个输入忆阻器与第二忆阻器组合形成了异或逻辑门，同时该逻辑门电路还可用作半加器，促进了MAGIC技术的应用，提升了用户体验。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于忆阻器的逻辑门电路，包括：

基于辅助逻辑门MAGIC的与逻辑门，用于基于自身内部串联的三个第一忆阻器实现逻辑与的运算；

第一电源，用于在所述与逻辑门处于稳态时输出电能；

第一端与所述第一电源连接的第二忆阻器，用于仅在所述第一电源为自身供电时呈现低阻状态；

第一端与所述第二忆阻器的第二端连接，第二端接地，控制端与作为输出忆阻器的所述第一忆阻器的负端连接的可控开关，用于仅在所述与逻辑门中作为输入忆阻器的两个所述第一忆阻器呈现不同阻值状态时导通。

优选地，所述基于辅助逻辑门MAGIC的与逻辑门包括第二电源、第一控制开关、第一输入忆阻器、第二输入忆阻器以及输出忆阻器；

所述第二电源与所述第一控制开关的第一端连接，所述第一控制开关的第二端与所述第一输入忆阻器的负端连接，所述第一输入忆阻器的正端与所述第二输入忆阻器的负端连接，所述第二输入忆阻器的正端与所述输出忆阻器的负端连接，所述输出忆阻器的正端接地。

优选地，所述第一电源包括供电单元以及第二控制开关；

所述第一电源与所述第二控制开关的第一端连接，所述第二控制开关的第二端与所述第二忆阻器的第一端连接；

所述第二控制开关，用于在所述与逻辑门处于稳态时被控闭合，以便所述供电单元输出电能。

优选地，所述第二电源与所述供电单元为同一电源。