[发明专利]一种带异步置位复位的CMOS混合型边沿忆阻D触发器电路

说明书

本发明公开了一种带异步置位复位的CMOS混合型边沿忆阻D触发器电路，电路具有非易失的特点并且带有异步置位复位功能。整个电路包括三个模块：前级忆阻D锁存器模块，后级忆阻D锁存器模块以及异步忆阻置位复位模块。前级忆阻D锁存器模块包括MOS管Tsubgt;1/subgt;、Tsubgt;2/subgt;、Tsubgt;3/subgt;、Tsubgt;4/subgt;和Tsubgt;5/subgt;，忆阻器Msubgt;1/subgt;，电阻Rsubgt;1/subgt;以及2个CMOS反相器Nsubgt;1/subgt;和Nsubgt;2/subgt;；后级忆阻D锁存器模块包括MOS管Tsubgt;6/subgt;、Tsubgt;7/subgt;、Tsubgt;8/subgt;、Tsubgt;9/subgt;和Tsubgt;10/subgt;，忆阻器Msubgt;2/subgt;电阻Rsubgt;2/subgt;以及2个CMOS反相器Nsubgt;5/subgt;和Nsubgt;6/subgt;；异步忆阻置位复位模块包括忆阻器Msubgt;3/subgt;、Msubgt;4/subgt;、Msubgt;5/subgt;、Msubgt;6/subgt;、Msubgt;7/subgt;、Msubgt;8/subgt;和Msubgt;9/subgt;，以及2个反相器Nsubgt;7/subgt;和Nsubgt;8/subgt;；还有用于时钟输入的2个CMOS反相器Nsubgt;3/subgt;和Nsubgt;4/subgt;。电路利用了Biolek阈值型忆阻器，该模型具有阈值特性以及记忆特性，利用这种忆阻器模型使得整个电路结构简单，响应速度快。

技术领域

本发明属于电路设计技术领域，涉及一种忆阻D触发器电路，具体涉及一种带异步置位复位的CMOS混合型边沿忆阻D触发器电路，实现上升沿触发、具有非易失性的特点和异步置位复位功能。

背景技术

忆阻器最早于1971年被提出，作为新型器件已经被广泛研究，针对忆阻器的非易失性和滞回等特性，将忆阻器应用于神经网络、存储器、数字逻辑电路等领域的研究已经相对比较全面。但是由于纳米技术存在制作困难和成本高等不足，忆阻器还未作为一个商业产品走向市场，目前主要利用忆阻器的各种等效电路模型和数学模型来设计电路，其中阈值型忆阻器模型可以使忆阻器工作在高低阻态上，类似开关的特性，非常适合应用于数字逻辑电路，比如与、或、异或等忆阻逻辑运算单元，以及加法器、乘法器等忆阻组合逻辑电路，但是目前对忆阻时序逻辑电路特别是触发器电路的研究还较少。

发明内容

针对现在技术和研究成本上所存在的问题，本发明提供了一种带异步置位复位的CMOS混合型边沿忆阻D触发器电路，其中的忆阻器采用Biolek阈值型忆阻器，可对该模型的最大阻值R_off、最小阻值R_on、参数β(用于控制忆阻器模型的阻值变化速率，一般为10¹³)、阈值电压V_t等关键参数进行直接调整。

本发明解决技术问题所采取的技术方案如下：