Implementación de compuertas lógicas ternarias desbalanceadas con la combinación de un memristor espintrónico y CMOS
Autores: Zhang, Haifeng; Zhang, Zhaowei; Gao, Mingyu; Luo, Li; Duan, Shukai; Dong, Zhekang; Lin, Huipin
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Implementación de compuertas lógicas ternarias desbalanceadas con la combinación de un memristor espintrónico y CMOS
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Memristor
Circuito lógico
CMOS
Compuertas lógicas ternarias
Funciones lógicas en cascada
Simulaciones de circuitos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
Un memristor es un elemento electrónico a escala nanométrica que muestra una propiedad de umbral, no volatilidad y conductividad variable. Sus circuitos compuestos son prometedores para la implementación de computación inteligente, especialmente para operaciones lógicas. En este documento, se propone un circuito lógico flexible compuesto por un memristor espintrónico y interruptores de óxido metálico complementario (CMOS) para la implementación de las compuertas lógicas ternarias desequilibradas básicas, incluidas las compuertas NAND, NOR, AND y OR. Mientras tanto, debido a la participación del memristor y CMOS, el circuito propuesto tiene ventajas en términos de no volatilidad y capacidad de carga. Además, la entrada y salida de la lógica propuesta son voltajes constantes sin degradación de la señal. Estos tres méritos hacen que el circuito propuesto sea capaz de realizar funciones lógicas en cascada. Para demostrar la validez y efectividad de todo el trabajo, se realizaron simulaciones de circuitos en serie. Los resultados experimentales indicaron que el circuito lógico propuesto tiene el potencial de realizar casi todas las compuertas lógicas ternarias básicas, e incluso algunas funciones lógicas en cascada más complicadas con una construcción de circuito compacta, alta eficiencia y buena robustez.
Descripción
Un memristor es un elemento electrónico a escala nanométrica que muestra una propiedad de umbral, no volatilidad y conductividad variable. Sus circuitos compuestos son prometedores para la implementación de computación inteligente, especialmente para operaciones lógicas. En este documento, se propone un circuito lógico flexible compuesto por un memristor espintrónico y interruptores de óxido metálico complementario (CMOS) para la implementación de las compuertas lógicas ternarias desequilibradas básicas, incluidas las compuertas NAND, NOR, AND y OR. Mientras tanto, debido a la participación del memristor y CMOS, el circuito propuesto tiene ventajas en términos de no volatilidad y capacidad de carga. Además, la entrada y salida de la lógica propuesta son voltajes constantes sin degradación de la señal. Estos tres méritos hacen que el circuito propuesto sea capaz de realizar funciones lógicas en cascada. Para demostrar la validez y efectividad de todo el trabajo, se realizaron simulaciones de circuitos en serie. Los resultados experimentales indicaron que el circuito lógico propuesto tiene el potencial de realizar casi todas las compuertas lógicas ternarias básicas, e incluso algunas funciones lógicas en cascada más complicadas con una construcción de circuito compacta, alta eficiencia y buena robustez.