[实用新型]一种基于RRAM的非易失性锁存器及集成电路

说明书

本实用新型公开了一种基于RRAM的非易失性锁存器，包括：电源、双互锁存模块、存储节点、备份模块和若干开关控制节点，双互锁存模块包括第一锁存单元、第一反馈单元、第二锁存单元和第二反馈单元；存储节点设置在第一锁存单元、第一反馈单元、第二锁存单元和第二反馈单元的连接处；备份模块包括若干1T1R结构，每一1T1R结构的第三接线端与对应存储节点连接，每一1T1R结构的第四接线端共接；本锁存器可以在电路不需要工作时进行断电处理，且在遇到意外断电的情况时，可以保证重新上电后能恢复到断电前的工作状态；同时，应用双互锁存模块的加固方式，提高非易失性电路的抗单粒子性能，避免电路损坏和数据传输存储错误。本实用新型还提供一种集成电路。

技术领域

本实用新型涉及集成电路技术领域，具体涉及一种基于RRAM(阻变存储器)的非易失性锁存器及集成电路。

背景技术

航天电子设备的能量主要来自于太阳能，即通过相应的电源控制模块将太阳能转化成电能，但是其转化效率较低；此外空间辐照环境恶劣，当高能粒子入射半导体器件时，将电离产生电子-空穴对和沉积电荷，这些电荷被PN结或电学接触收集。如果收集的电荷量超过信息存储的电荷量，就会发生单粒子效应；将导致存储的信息将被破坏，而随之不正确的系统操作则可能导致电路的永久损坏。

针对于上述问题，本领域技术人员开发了一种基于RRAM的非易失性锁存器，通常将RRAM存储单元集成到传统的锁存器中，以确保在断电期间锁存器上的数据得以保存在RRAM中，而在重新供电后，数据能回到锁存器中，使得电路能够回到断电前的工作状态，具有低功耗的优点，并且RRAM自身拥有很好的抗单粒子性能，不易导致其内存储的信息被破坏。但是传统锁存器电路的抗单粒子性能较差，在受到高能粒子的轰击时，易造成电路输出错误，从而降低整体电路的抗单粒子性能。

随着航天电子设备的复杂度和集成度越来越高，单粒子效应对电子设备的干扰越来越严重。因此，如何实现具有低功耗、抗单粒子性能和非易失性好的锁存器成为了一个亟待解决的问题。

实用新型内容

为了克服现有非易失性锁存器的抗单粒子性能差，在受到高能粒子的轰击时，易造成电路输出错误的技术问题，本实用新型提供一种基于RRAM的非易失性锁存器及集成电路。

本实用新型所述的基于RRAM的非易失性锁存器，包括：电源，

双互锁存模块，双互锁存模块包括第一锁存单元、第一反馈单元、第二锁存单元和第二反馈单元；第一锁存单元、第一反馈单元、第二锁存单元和第二反馈单元的第一接线端均与电源连接、第二接线端均接地；第一锁存单元和第二锁存单元通过第一反馈单元和第二反馈单元连接；

存储节点，存储节点设置在第一锁存单元、第一反馈单元、第二锁存单元和第二反馈单元的连接处，存储节点用于暂存写入数据；

备份模块，备份模块包括若干1T1R(1Transistor and 1RRAM，1个晶体管和1个阻变存储器)结构，每一1T1R结构的第三接线端与对应的存储节点连接，每一1T1R结构的第四接线端共接，用于在断电或不工作的情况下备份存储节点暂存的写入数据；

若干开关控制节点，若干开关控制节点用于控制备份模块的工作状态。

优选地，第一锁存单元包括第一NMOS(N Metal Oxide Semiconductor，N型金属-氧化物-半导体)晶体管和第一PMOS(P Metal Oxide Semiconductor，P型金属-氧化物-半导体)晶体管；

其中，第一NMOS晶体管的源极与第一PMOS晶体管的栅极连接，第一NMOS晶体管的栅极与第一PMOS晶体管的源极连接，第一NMOS晶体管的漏极接地，第一PMOS晶体管的漏极连接电源。

优选地，第二锁存单元包括第二NMOS晶体管和第二PMOS晶体管；