【技术实现步骤摘要】
一种可逆逻辑电路及其操作方法
本专利技术属于数字电路领域，更具体的，涉及一种可逆逻辑电路及其操作方法。
技术介绍
可逆逻辑在信息处理
具有十分重要的应用前景。信息学的观点认为，传统布尔逻辑门电路的输出信息位数小于输入信息位数，失去的信息位将导致能量耗散，而可逆逻辑门的输出信息位数与输入信息位数相等，因此大大减少了能量耗散，有助于提升逻辑计算性能。目前基于CMOS器件的可逆逻辑门电路结构十分复杂，不利于大规模集成。其一是因为CMOS晶体管器件本身结构的复杂性，其二是因为可逆逻辑门由复杂的布尔逻辑门电路搭建而成。因此，需要一种简单高效的可逆逻辑功能实现方法。非易失阻变器件具有比CMOS晶体管器件更为简单的结构，且电阻值能够随着流经电流的变化而改变。对于二级电阻态阻变器件，其高阻态和低阻态可以用来表示信息“0”和“1”，用于信息存储。此外，阻变器件还被提出可以实现逻辑运算。基于阻变器件的逻辑运算可以将电阻作为逻辑信号，运算结果直接存储在器件的电阻态中，即在同一器件或电路中完成数据的计算与存储，实现信息存储和计算的融合，提高信息处理效率。对于多级电阻态阻变器件，则可...
【技术保护点】
1.一种可逆逻辑电路，其特征在于，包括：阻变单元、字线和位线；所述字线与所述位线相互垂直；所述阻变单元的正极与字线相连，所述阻变单元的负极与位线相连，每条字线和每条位线之间由一个所述阻变单元连接；所述阻变单元的正极作为第一输入端用于施加逻辑操作电压或者接地，所述阻变单元的负极作为第二输入端用于施加逻辑操作电压或者接地。
【技术特征摘要】
1.一种可逆逻辑电路，其特征在于，包括：阻变单元、字线和位线；所述字线与所述位线相互垂直；所述阻变单元的正极与字线相连，所述阻变单元的负极与位线相连，每条字线和每条位线之间由一个所述阻变单元连接；所述阻变单元的正极作为第一输入端用于施加逻辑操作电压或者接地，所述阻变单元的负极作为第二输入端用于施加逻辑操作电压或者接地。2.如权利要求1所述的可逆逻辑电路，其特征在于，工作时，施加不同逻辑操作电压所述阻变单元发生阻变行为：电流从所述阻变单元所在字线流向所述阻变单元所在位线时，所述阻变单元的电阻值降低；电流从所述阻变单元所在位线流向所述阻变单元所在字线时，所述阻变单元的电阻值升高。3.如权利要求1所述的可逆逻辑电路，其特征在于，所述阻变单元具有四级电阻态；在所述第二输入端施加第一操作电压V1，所述第一输入端接地，所述阻变单元具有第一级电阻态，记为00态；当所述阻变单元处在00态时，在所述第一输入端施加第二操作电压V2，所述第二输入端接地，所述阻变单元具有第二级电阻态，记为01态；当所述阻变单元处在00态时，在所述第一输入端施加第三操作电压V3，所述第二输入端接地，所述阻变单元具有第三级电阻态，记为10态；当所述阻变单元处在00态时，在所述第一输入端施加第四操作电压V4，所述第二输入端接地，所述阻变单元具有第四级电阻态，记为11态。4.如权利要求1所述的可逆逻辑电路，其特征在于，各逻辑操作电压数值上满足V1＝V4，V2+V3＝V4。5.一种基于权利要求1-4所述的可逆逻辑电路实现数据读取功能的操作方法，其特征在于，包括下述步骤：通过电压方向信号C施加第四操作电压V4；若C＝0，则在所述第一输入端施加第四操作电压V4，所述第二输入端接地；若C＝1，则在所述第二输入端施加第四操作电压V4，所述第一输入端接地；在所述第一输入端施加电压Vread，所述第二输入端接地，检测电路中的电流大小实现所述阻变单元中数据的读取；其中，Vread的电压幅值不超过50mV。6.如权利要求5所述的操作方法，其特征在于，当检测的电流值依次从小到大，所述阻变单元分别处在00态、11态，对应读取结果分别为0、1。7.一种基于权利要求1-4所述的可逆逻辑电路实现数据读取功能的操作方法，其特征在于，包括下述步骤：在所述第二输入端施加第一操作电压V1，所述第一输入端接地，所述阻变单元处于00态；通过电压方向信号...
【专利技术属性】
技术研发人员：李祎，程龙，缪向水，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42
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