[发明专利]基于忆阻器阵列的n位s字多态可编程存储电路及使用方法

说明书

本发明公开了一种基于忆阻器阵列的n位s字多态可编程存储电路及使用方法，每个忆阻器单元包括编码Cod、忆阻器m、电阻R、二极管VD1和VD2；所述编码Cod、忆阻器m和电阻R依次串联，编码Cod另一端连接地址寄存器Cod_address_reg，输入脉冲信号Vs通过地址寄存器Cod_address_reg连接编码Cod；电阻R另一端连接外部脉冲信号Vd；外部脉冲信号Vd与电阻R间还设有接地的MOS管T4；二极管VD1正极连接于忆阻器m和电阻R之间，负极连接电压跟随器的输入端；二极管VD2正极与n位地址选择器输出的位信号相连，负极连接至编码Cod和忆阻器m之间；本发明根据不同阶段需求，通过调整MOS管T4可以实现正反双向编码、擦除及读取，解决了传统读取电路端口资源浪费的问题。

技术领域

本发明涉及忆阻器阵列技术领域，主要涉及一种基于忆阻器阵列的n位s字多态可编程存储电路及使用方法。

背景技术

传统的场效应管和晶体管仅有高低两种阻态，因此，在使用和构成存储器阵列时，数据信息仅以1和0的形式存在于存储阵列之中，且部分的存储器在断电之后就不能够不能保持数据，易发生数据丢失，此外，在进行大量的数据存储时，所占用的运算资源和逻辑资源耗费都很大，往往有着更高的成本。

与传统的器件相比较而言，忆阻器是含有丰富阻态的理想器件，可通过编码“脉冲信号刺激”的方式进行阻态确定，这对存储电路有着十分重大的影响。如何在等量或者消耗更少的资源情况下，能够存储更多的信息，以及对应的辅助读取电路的实现，这对集成电路的进一步发展具有及其重要的研究价值。因此需要研究一种通过忆阻器可以存储多态的数据阵列，并通过一种合适的读取电路方法，将存储的多态信息-模拟信号读取出来。

发明内容

发明目的：针对上述背景技术中存在的问题，本发明提供了一种基于忆阻器阵列的n位s字多态可编程存储电路及使用方法，有效解决了多态信息存储和读取、和擦除的问题，不仅避免了构建忆阻存储阵列时，对应的输出端大量电路资源、端口浪费，输出不方便控制的特点，而且在消耗等量的资源状况下，能够存储更多的数据信息，从而使多态忆阻器在存储电路中的应用具有更好的适用性。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于忆阻器阵列的n位s字多态可编程存储电路，每个忆阻器单元包括编码Cod、忆阻器m、电阻R、二极管VD1和VD2；所述编码Cod、忆阻器m和电阻R依次串联，编码Cod另一端连接地址寄存器Cod_address_reg，输入脉冲信号Vs通过地址寄存器Cod_address_reg连接编码Cod；电阻R另一端连接外部脉冲信号Vd；所述二极管VD1正极连接于忆阻器m和电阻R之间，负极连接电压跟随器的正极输入端；所述二极管VD2正极与n位地址选择器输出的位信号相连，负极连接至编码Cod和忆阻器m之间；地址寄存器Cod_address_reg通过时钟clk和控制信息ctrol_information选择需要编码的Cod，在编码阶段根据不同需要分别由Vs或Vd输入编码脉冲；

所述外部脉冲信号Vd由脉冲发生装置输出，脉冲发生装置与电阻R间还设有MOS管T4；所述MOS管T4一端连接于脉冲发生装置与电阻R间，另一端接地，通过栅极控制MOS管通断；

每一列忆阻器m共用一个由n位地址选择器输出的位信号，n位地址选择器的位线连接于每个编码Cod和忆阻器m之间；每一行二极管VD1的输出端均连接至同一电压跟随器正极输入端，各电压跟随器共用一个外部输入信号EN，构成包括S个电压跟随器的数据输出缓冲区，最终输出一组包括S个含有忆阻阵列存储信息的模拟信号D1、D2、D3、D4、...、DS。

一种采用上述基于忆阻器阵列的n位s字多态可编程存储电路的使用方法，包括以下步骤：

步骤S1、编码阶段；