Memristive SRAM cell of seven transistors and one memristor

In this work, a novel memristive SRAM cell is designed using seven transistors and one memristor (7T1M). In this 7T1M SRAM cell, the non-volatile functionality is achieved by adding a single memristor and a transistor to the design of a volatile SRAM cell. The designing of the 7T1M SRAM cell also introduces VCTRL which allows bidirectional current flowing through the memristor, instead of relying on complementary input sources which would require more design components. In this article, memristive SRAM cells available from the literature are simulated using the same simulation environment for a fair comparison. Simulations show that the 7T1M SRAM cell has the least power consumption against other memristive SRAM cells in the literature. The 7T1M SRAM cell operates with an average switching speed of 176.21 ns and an average power consumption of 2.9665 μW. The 7T1M SRAM cell has an energy-delay-area product value of 1.61, which is the lowest among the memristive SRAM cells available in the literature.     

忆阻元件的研究进展

忆阻元件是一种联系电荷和磁链之间关系的新的无源电路元件,可以称其为第四类基本电路元件。本文首先介绍了忆阻元件的概念、基本模型及其数学表示方法,然后介绍了目前国内外的研究现状。国内研究主要集中于忆阻元件的数学模性、特性及与其它元件组成的简单电路的性能;国外的研究主要集中于忆阻元件在各方面的潜在应用以及由忆阻概念进一步推测忆容和忆感元件及其系统。     

基于Chua电路的一种新型忆阻电路的混沌动力学分析

基于Chua混沌电路和三次光滑忆阻器模型,提出了一种新型忆阻混沌电路.该电路由2个电感、 2个电容、1个忆阻器和1个电阻组成.利用分岔图、Lyapunov指数、相图、Poincaré截面图和Simulink仿真对电路进行分析表明,该电路具有混沌特性.该研究结果可为混沌动力学的研究和混沌保密通信的应用提供理论参考.     

基于忆阻桥效应的光纤式双光路结冰探测方法

近年来,随着防冰、除冰需求的增加,结冰探测技术受到了广泛关注,但传统的结冰传感器量程受限,且后续信号处理电路部分体积较大,难以满足应用需求.基于双光路差动测量的方法,提出一种正方形光纤束探测头分布模式和具有放大效应的忆阻桥网络结构,该网络结构通过对光电探测器的输出光电流信号进行放大,并以网络中感知忆阻器的端电压作为传感输出,从而实现冰层厚度的测量.试验仿真结果表明,该方法探测头端面的安装面积较常用圆形端面光纤束可减小约12.6%,且能够有效消除光路扰动和扩大结冰厚度的测量范围,结冰厚度的测量范围可达到38mm.     

A long lifetime, low error rate RRAM design with self-repair module

Resistive random access memory (RRAM) is one of the promising candidates for future universal memory. However, it suffers from serious error rate and endurance problems. Therefore, exploring a technical solution is greatly demanded to enhance endurance and reduce error rate. In this paper, we propose a reliable RRAM architecture that includes two reliability modules: error correction code (ECC) and self-repair modules. The ECC module is used to detect errors and decrease error rate. The self-repair module, which is proposed for the first time for RRAM, can get the information of error bits and repair wear-out cells by a repair voltage. Simulation results show that the proposed architecture can achieve lowest error rate and longest lifetime compared to previous reliable designs.     

ZnO基电阻存储材料的研究与进展

在电阻存储技术的快速发展中,电阻存储材料是其发展的关键基础。因此探索新型、高效、环保的电阻存储材料是推进电阻存储技术发展的研究热点。ZnO自身具备优异的光学特性,结合可调控的电学、磁学特性,被誉为最有应用潜力的电阻存储材料。扼要介绍了ZnO基电阻存储材料的研究概况,结合大数据时代信息存储的背景回顾了ZnO基存储材料的研究进展、物理机制,对以往的研究工作进行了归纳与总结,并阐述了未来的发展趋势。     

基于FPGA的二值忆阻器仿真器研究及应用

基于FPGA的可重构性,提出了一种基于数字电路的二值忆阻器仿真器。与模拟电路忆阻器仿真器相比,所提出基于数字电路的忆阻器仿真器易于重新配置,与它所基于的数学模型表现出很好的匹配性,符合忆阻器仿真器所有要求的特点。实现了基于该仿真器的与门、或门、加法器及三人表决器。使用Altera Quartus II和ModelSim工具对仿真器功能和基于该仿真器实现的逻辑电路进行验证。给出所有设计电路的原理图、仿真结果和FPGA资源消耗。仿真结果表明,该二值忆阻器仿真器相比其他数字电路忆阻器仿真器具有更少的硬件资源消耗,更适合用于大规模忆阻器阵列研究。     

基于忆阻器的矩形波信号发生器

利用忆阻器独特的电路学性质,设计了一个基于忆阻器的新型矩形波信号发生器。电路中不含有分立的电容元件,输出波形频率和幅值精确可调。用PSPICE进行仿真分析,仿真结果验证了该方案的有效性。     

忆阻-CMOS混合模逆电路设计

模逆运算是加密算法中最复杂的运算,更是最关键的模块之一。忆阻器是替代现有的晶体管从而延续摩尔定律的有力竞争者。文中结合信息安全和忆阻器两个领域的研究现状,将忆阻蕴含机制应用于模逆电路设计,研究忆阻器应用于大规模数字电路中的可行性和适应性。首先,基于FPGA平台提出忆阻蕴含逻辑电路模型,进而实现了基础逻辑门和加法器等功能模块;再调用功能模块,成功设计出了基于二进制扩展的Euclidean算法的忆阻-CMOS混合模逆电路。经仿真与验证,模逆模块在200MHz的时钟下能正确地执行设计功能。     

忆阻PID控制器在机械臂实时控制系统中的应用研究

目前忆阻器在忆阻神经形态电路方面的研究日渐成熟,但将其应用于实时控制电路还有待完善.本文以二关节机械臂作为研究对象,将电压阀控忆阻器与传统PID控制器相结合,设计了可用于实时电路系统的忆阻PID（M-PID）控制系统.并创新性的利用MOS管自身开关阀值,设计了带有"零态"区间的阀值忆阻器控制电路,这可有效避免因控制器频繁切换带给系统的震荡.论文利用Matlab仿真软件,从阶跃响应及位置跟踪两个层面对所设计的控制系统进行了仿真分析.仿真结果表明：所提M-PID控制算法可有效改善二关节机械臂控制系统的稳态和动态品质.