【技术实现步骤摘要】
一种用于随机计算的比特流生成器及生成方法
本专利技术属于新型计算
，涉及比特流生成器，具体涉及一种基于忆阻器的用于随机计算的比特流生成器及其生成方法。
技术介绍
随机计算电路具有许多优良的特性，几十年来一直吸引着研究人员的注意，在信息领域有着重要的应用。随机计算是一种低成本的计算形式，数字由比特流来表示，被解释为概率，它可以用非常简单的逻辑来执行复杂的运算，如乘法可以在随机计算中用一个与门来实现，复函数、指数、绝对值、平方根和双曲正切，都可以用极少数的门来计算。与传统的二进制设计相比，随机计算设计在信号、图像和视频处理的广泛应用中可以极大地减少逻辑门的数目。随机计算另一个吸引人的地方是其容错能力，比特翻转会引入最低有效位(LSB)错误，而在传统的二进制表示中，一个比特位的错误会引起很大的变化。在随机计算当中，虽然相对简单的逻辑电路可能足以对随机比特流执行复杂的计算，但是需要更大的电路来生成输入的比特流。因此，生成随机比特流通常比计算比特流更昂贵。传统的随机比特流生成器由CMOS构成，如广泛使用的基于线性反馈移位...
【技术保护点】
1.一种用于随机计算的比特流生成器，包括一个真随机数发生器和一个数字比较器；所述真随机数发生器包括两个相同的忆阻器，以及一个零电位比较器，两个忆阻器并联，连接的一端与零电位比较器的“+”输入端连接，而零电位比较器的“-”输入端电位为0；零电位比较器的输出端连接数字比较器的一个输入端；所述真随机数发生器利用两个忆阻器阻变后阻值的随机涨落，在零电位比较器的输出端得到随机数序列，以N位为一个组，这N位随机数记作A；所述数字比较器将真随机数发生器生成的N位随机数A与一个N位二进制数X进行比较，如果X>A，则数字比较器输出1比特“1”，否则输出1比特“0”，此为一个周期，X保持...
【技术特征摘要】
1.一种用于随机计算的比特流生成器，包括一个真随机数发生器和一个数字比较器；所述真随机数发生器包括两个相同的忆阻器，以及一个零电位比较器，两个忆阻器并联，连接的一端与零电位比较器的“+”输入端连接，而零电位比较器的“-”输入端电位为0；零电位比较器的输出端连接数字比较器的一个输入端；所述真随机数发生器利用两个忆阻器阻变后阻值的随机涨落，在零电位比较器的输出端得到随机数序列，以N位为一个组，这N位随机数记作A；所述数字比较器将真随机数发生器生成的N位随机数A与一个N位二进制数X进行比较，如果X>A，则数字比较器输出1比特“1”，否则输出1比特“0”，此为一个周期，X保持恒定，重复任意个周期后输出长度为任意位的比特流，实现N位二进制数X到比特流的转化，其中N代表正整数。
2.如权利要求1所述的比特流生成器，其特征在于，在所述真随机数发生器中，同时对两个忆阻器施加阻变电压进行Set和Reset操作，使两个忆阻器的阻值产生差异，然后对两个忆阻器施加大小相等但方向相反的读取电压，在它们并联的连接端得到一个正负随机的电压信号并输入零电位比较器当中，若该电压信号大于0，零电位比较器输出1位“1”，否则输出1位“0”，重复此过程，即可得到一个随机数序列，以N位为一个组，将N位随机数A输入到数字比较器中与N位二进制数X进行比较。
3.如权利要求1所述的比特流生成器，其特征在于，所述数字比较器为N为数字比较...
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