基于忆阻器-CMOS晶体管的逻辑电路及其应用

针对传统组合逻辑电路存在的硬件资源利用率低和功耗高等问题，提出了一种基于忆阻器和CMOS晶体管的存算一体化组合逻辑电路设计方案。利用忆阻器存算一体、结构简单、与CMOS器件兼容等特性，减少了电路元器件数量。首先利用忆阻器的非易失性和阻变特性，设计忆阻与门、或门，结合CMOS晶体管实现与非门、或非门；然后，利用器件存算一体特性，提出了4R2T结构的异或门及同或门电路；最后，基于忆阻逻辑完备集设计了乘法器电路和图像加密电路，并采用LTspice验证电路功能正确性。结果表明，相比传统电路，所设计的乘法器电路元器件数量减少了50%,具有低功耗特性；所设计的图像加密电路具有良好的加密和解密效果，提升了运算效率。