[发明专利]一种基于忆阻器的四输入-四输出多功能编码器电路

说明书

本发明提出了一种基于忆阻器的四输入‑四输出多功能编码器电路，包含以忆阻器为基础的14个与门逻辑功能电路、5个或门逻辑功能电路以及9个非门逻辑功能电路构建四条电路通道；具有两种编码器功能，利用忆阻器、运算放大器、参考电压等元件，实现了与、或、非、异或等逻辑运算，通过四条通道电路得到四路信号，电路对输入信号进行编码，经过处理输出一个编码结果，所输出的编码结果表示对输入信号所作出的编码操作；所输出的结果是基于忆阻器的编码器组合逻辑电路对输入信号进行编码，能够实现特定编码功能的基于忆阻器的编码器电路具有十分重要的现实意义。本发明的电路集成度更高、运算速度更高、功耗更低，极大的提升了编码器的性能。

技术领域

本发明涉及数模电路的技术领域，尤其涉及一种基于忆阻器的四输入-四输出多功能编码器电路。

背景技术

近年来，随着社会的发展，工业生产自动化的程度不断加深，市场对编码器提出了更高的要求，简简单单的信号编制和转换已经不能满足现代自动化工业的需求，在满足基础信号编制转换能力的同时具备高集成度、低成本、低功耗、高速的特点，将是未来编码器的发展方向。

2008年惠普公司在实验室制备出了一种具有记忆性质的电阻，在Nature杂志上发文称这就是多年前就被预测存在的第五种被动电子元器件忆阻。忆阻器具有非常快的速度和极低的能耗，而且能够进行布尔运算，因此许多学者开始研究基于忆阻器的逻辑电路。

发明内容

针对现有编码器功能单一、集成度低、功耗大的技术问题，本发明提出一种基于忆阻器的四输入-四输出多功能编码器电路，可对输入到电路当中的信息进行编码，从而输出表示编码结果信号，具有统计输入信号中逻辑“1”信号的个数和判断输入信号的二进制数的奇偶判断。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种基于忆阻器的四输入-四输出多功能编码器电路，包括四个输入端口I₃、I₂、I₁、I₀和四个输出端口O₃、O₂、O₁、O₀，输入端口I₃、I₂、I₁和I₀通过基于忆阻器的第一通道电路与输出端口O₃相连接，输入端口I₃、I₂、I₁和I₀通过基于忆阻器的第二通道电路与输出端口O₂相连接，第二通道电路通过基于忆阻器的第三通道电路与输出端口O₁相连接，输入端口I₀通过基于忆阻器的第四通道电路与输出端口O₀相连接。

所述输出端口O₃、O₂和O₁以二进制形式输出输入端口I₃、I₂、I₁和I₀组成的输入信号中逻辑“1”的个数，输入端口I₃、I₂、I₁和I₀组成的输入信号得奇偶数通过输出端口O₀输出，且输入信号为偶数时，输出端口O₀输出逻辑“1”，反之当输入信号为奇数时，输出端口O₀输出逻辑“0”。

所述四个输出端口O₃、O₂、O₁、O₀的逻辑表达式分别为：

O₃＝I₃·I₂·I₁·I₀，