[发明专利]一种逻辑运算电路与操作方法

摘要

本发明公开了一种逻辑运算电路与操作方法；基于1T1R器件多端信号输入的调控特性实现了16种布尔逻辑运算，如AND、OR、NAND等，逻辑运算结果都以非易失性电阻状态存储在1T1R器件中，从而在单个器件中实现逻辑运算功能并同时实现数据存储功能，亦即存储和计算的融合，由此为超越信息器件摩尔定律的限制和突破计算机架构中冯·诺依曼瓶颈奠定器件基础。本发明公开的1T1R器件能够作为基本单元应用于新型固态存储器、逻辑运算器、可编程门阵列和片上系统等领域，为推动新型计算机架构提供一条新的道路。

主权项

1.一种基于逻辑运算电路的操作方法，所述逻辑电路包括：晶体管和阻变存储器，所述阻变存储器的一端作为所述逻辑运算电路的第一信号输入端(200)，所述阻变存储器的另一端与所述晶体管的漏极连接，所述晶体管的源极作为所述逻辑运算电路的第二信号输入端(201)，所述晶体管的栅极作为所述逻辑运算电路的第三信号输入端(202)；通过在所述第一信号输入端(200)、第二信号输入端(201)和第三信号输入端(202)同时输入不同的脉冲信号，使得所述阻变存储器的电阻状态发生改变，从而实现逻辑运算；其特征在于，所述操作方法包括下述步骤：(1)对所述阻变存储器的电阻状态进行初始化处理，并定义所述阻变存储器的高阻态对应的逻辑信号I为“0”，阻变存储器的低阻态对应的逻辑信号I为“1”；其中，I为所述阻变存储器的初始化电阻状态对应的逻辑信号；(2)同时在所述第一信号输入端(200)、所述第二信号输入端(201)和所述第三信号输入端(202)输入电压脉冲信号；当第一信号输入端(200)接收零电平脉冲时所对应的逻辑信号T1为“0”，当第一信号输入端(200)接收正向电压脉冲时所对应的逻辑信号T1为“1”；当第二信号输入端(201)接收零电平脉冲时所对应的逻辑信号T2为“0”，当第二信号输入端(201)接收正向电压脉冲时所对应的逻辑信号T2为“1”；当第三信号输入端(202)接收零电平脉冲时所对应的逻辑信号G为“0”，当第三信号输入端(202)接收正向电压脉冲时所对应的逻辑信号G为“1”；(3)根据公式进行逻辑运算并读取逻辑运算结果；其中，T₁为第一信号输入端(200)施加脉冲信号对应的逻辑信号，T₂为第二信号输入端(201)施加脉冲信号对应的逻辑信号，G为第三信号输入端(202)施加脉冲信号对应的逻辑信号。