基于憶阻器的邏輯門實(shí)現(xiàn)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-05 05:18
作為數(shù)字電路的基本構(gòu)件,基于憶阻器的邏輯門具有尺寸小、耗能低等良好優(yōu)點(diǎn),本文針對基于憶阻器的邏輯門的實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行研究,主要開展的工作如下:第一章,研究了憶阻器的發(fā)展現(xiàn)狀。第二章,研究了憶阻器的一些理論知識(shí),詳述其基本概念與數(shù)學(xué)原理。通過對惠普實(shí)驗(yàn)室的憶阻器模型的分析,研究了憶阻器的一般定義及其獨(dú)特的伏安滯后特性。接著,本文研究了憶阻器的幾種模型,并針對憶阻器的閾值自適應(yīng)模型進(jìn)行重點(diǎn)探究,為后續(xù)的邏輯門的實(shí)現(xiàn)技術(shù)的探索奠定基礎(chǔ)。第三章,研究了基于憶阻器的實(shí)質(zhì)蘊(yùn)涵邏輯門IMPLY(Memristor-Based Material Implication),在簡要分析其原理之后,綜合考慮門電路的速度與穩(wěn)定性,分析IMPLY門電路設(shè)計(jì)的參數(shù)限制問題。在研究結(jié)果的基礎(chǔ)上通過仿真,模擬IMPLY門的邏輯運(yùn)算過程。其次,根據(jù)實(shí)質(zhì)蘊(yùn)涵與布爾函數(shù)之間的關(guān)系,研究了通過IMPLY門搭建基本的與或非邏輯門的實(shí)現(xiàn)方法,并對IMPLY的與非門進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),通過對實(shí)質(zhì)蘊(yùn)涵邏輯門的研究,發(fā)現(xiàn)其驅(qū)動(dòng)電壓程序較為復(fù)雜等問題。第四章,研究了憶阻器輔助邏輯門MAGIC(Memristor-Aided Logic)。與IMP...
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 憶阻器理論的發(fā)展概況
1.2.2 基于憶阻器的應(yīng)用研究
1.2.3 基于憶阻器的邏輯器件的研究概況
1.3 論文研究內(nèi)容及意義
1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 憶阻器的理論概念與模型
2.1 憶阻器的基本概念
2.1.1 憶阻器的基本理論概述
2.1.2 HP實(shí)驗(yàn)室憶阻器的數(shù)學(xué)描述
2.2 憶阻器的模型
2.2.1 線性離子漂移模型
2.2.2 非線性離子漂移模型
2.2.3 西蒙斯隧道勢壘模型
2.2.4 閾值自適應(yīng)模型
2.3 本章小結(jié)
第三章 基于憶阻器的實(shí)質(zhì)蘊(yùn)涵IMPLY
3.1 IMPLY的設(shè)計(jì)原則和方法
3.1.1 IMPLY的理論基礎(chǔ)
3.1.2 IMPLY門的電路實(shí)現(xiàn)
3.1.3 IMPLY門電路的伏安特性分析
3.1.4 設(shè)計(jì)方法與性能分析
3.2 基于IMPLY的基本邏輯門的實(shí)現(xiàn)
3.2.1 基于IMPLY的布爾函數(shù)
3.2.2 基于IMPLY的邏輯門的電路實(shí)現(xiàn)
3.3 基于IMPLY的邏輯門的仿真實(shí)驗(yàn)
3.3.1 仿真參數(shù)設(shè)置
3.3.2 仿真結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 憶阻器輔助邏輯門MAGIC
4.1 MAGIC的電路原理
4.2 MAGIC邏輯門的實(shí)現(xiàn)
4.2.1 與門AND
4.2.2 與非門NAND
4.2.3 或門OR
4.2.4 或非門NOR
4.2.5 非門NOT
4.2.6 TEAM模型中各MAGIC門的電路參數(shù)
4.3 基于MAGIC的新型或門OR
4.4 MAGIC邏輯門的仿真實(shí)驗(yàn)
4.4.1 仿真參數(shù)設(shè)置
4.4.2 仿真結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 基于MAGIC的異或門的直接實(shí)現(xiàn)電路
5.1 基于IMPLY的異或門
5.1.1 基于IMPLY的異或門的原理
5.1.2 基于IMPLY異或門的電路實(shí)現(xiàn)
5.2 基于MAGIC的異或門Ⅰ
5.2.1 XOR門電路的設(shè)計(jì)原理
5.2.2 XOR門Ⅰ的電路實(shí)現(xiàn)
5.3 基于MAGIC的異或門Ⅰ
5.4 異或門的仿真實(shí)驗(yàn)
5.4.1 基于IMPLY的異或門
5.4.2 基于MAGIC的異或門Ⅰ
5.4.3 基于MAGIC的異或門Ⅱ
5.4.4 異或門的性能分析
5.4.5 基于MAGIC異或門的問題分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 本文成果總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表的論文和科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]An Overview of Non-Volatile Flip-Flops Based on Emerging Memory Technologies(Invited paper)[J]. J.M.Portal,M.Bocquet,M.Moreau,H.Aziza,D.Deleruyelle,Y.Zhang,W.Kang,J.-O.Klein,Y.-G.Zhang,C.Chappert,W.-S.Zhao. Journal of Electronic Science and Technology. 2014(02)
本文編號(hào):3709758
【文章頁數(shù)】:97 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 憶阻器理論的發(fā)展概況
1.2.2 基于憶阻器的應(yīng)用研究
1.2.3 基于憶阻器的邏輯器件的研究概況
1.3 論文研究內(nèi)容及意義
1.4 論文組織結(jié)構(gòu)
第二章 憶阻器的理論概念與模型
2.1 憶阻器的基本概念
2.1.1 憶阻器的基本理論概述
2.1.2 HP實(shí)驗(yàn)室憶阻器的數(shù)學(xué)描述
2.2 憶阻器的模型
2.2.1 線性離子漂移模型
2.2.2 非線性離子漂移模型
2.2.3 西蒙斯隧道勢壘模型
2.2.4 閾值自適應(yīng)模型
2.3 本章小結(jié)
第三章 基于憶阻器的實(shí)質(zhì)蘊(yùn)涵IMPLY
3.1 IMPLY的設(shè)計(jì)原則和方法
3.1.1 IMPLY的理論基礎(chǔ)
3.1.2 IMPLY門的電路實(shí)現(xiàn)
3.1.3 IMPLY門電路的伏安特性分析
3.1.4 設(shè)計(jì)方法與性能分析
3.2 基于IMPLY的基本邏輯門的實(shí)現(xiàn)
3.2.1 基于IMPLY的布爾函數(shù)
3.2.2 基于IMPLY的邏輯門的電路實(shí)現(xiàn)
3.3 基于IMPLY的邏輯門的仿真實(shí)驗(yàn)
3.3.1 仿真參數(shù)設(shè)置
3.3.2 仿真結(jié)果分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 憶阻器輔助邏輯門MAGIC
4.1 MAGIC的電路原理
4.2 MAGIC邏輯門的實(shí)現(xiàn)
4.2.1 與門AND
4.2.2 與非門NAND
4.2.3 或門OR
4.2.4 或非門NOR
4.2.5 非門NOT
4.2.6 TEAM模型中各MAGIC門的電路參數(shù)
4.3 基于MAGIC的新型或門OR
4.4 MAGIC邏輯門的仿真實(shí)驗(yàn)
4.4.1 仿真參數(shù)設(shè)置
4.4.2 仿真結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
第五章 基于MAGIC的異或門的直接實(shí)現(xiàn)電路
5.1 基于IMPLY的異或門
5.1.1 基于IMPLY的異或門的原理
5.1.2 基于IMPLY異或門的電路實(shí)現(xiàn)
5.2 基于MAGIC的異或門Ⅰ
5.2.1 XOR門電路的設(shè)計(jì)原理
5.2.2 XOR門Ⅰ的電路實(shí)現(xiàn)
5.3 基于MAGIC的異或門Ⅰ
5.4 異或門的仿真實(shí)驗(yàn)
5.4.1 基于IMPLY的異或門
5.4.2 基于MAGIC的異或門Ⅰ
5.4.3 基于MAGIC的異或門Ⅱ
5.4.4 異或門的性能分析
5.4.5 基于MAGIC異或門的問題分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 本文成果總結(jié)
致謝
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表的論文和科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]An Overview of Non-Volatile Flip-Flops Based on Emerging Memory Technologies(Invited paper)[J]. J.M.Portal,M.Bocquet,M.Moreau,H.Aziza,D.Deleruyelle,Y.Zhang,W.Kang,J.-O.Klein,Y.-G.Zhang,C.Chappert,W.-S.Zhao. Journal of Electronic Science and Technology. 2014(02)
本文編號(hào):3709758
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