由于忆阻器具有体积小、集成度高、功耗低、非易失性等特点,所以,在忆阻器的众多应用领域中,阻变存储最具前景。从而,对忆阻器的读写操作进行研究成为了忆阻器研究的基础课题。本文围绕忆阻器的读写电路这一课题进行了相关研究,开展了如下工作:第一章为绪论,介绍了本文的研究背景与意义,并概述了国内外对忆阻器及其读写电路的研究现状,同时也简要地介绍了本文的研究内容及论文的组织结构。第二章对忆阻器的基本特性进行了分析研究,包括忆阻器的定义以及物理实现、忆阻器的电路学特性、忆阻器的阻变模型和忆阻器的分类方式,主要研究了惠普实验室给出的边界迁移模型,以及忆阻器荷控模型和磁控模型的数学推导过程。第三章对Zha窗函数进行了改进,提出了一个新的忆阻器简单阈值模型。首先,对惠普模型进行了介绍,包括线性模型和窗函数模型。着重介绍了窗函数模型,并给出了几种典型窗函数的优劣比较。其次,介绍了两种典型的阈值模型—TEAM模型、Yakopcic模型。接着,对Zha窗函数表达式进行了一些参数改进,减小了计算复杂度,并在改进的Zha窗函数基础上添加了阈值函数,形成了一个简单阈值模型,应用在了本文的仿真中。最后,介绍了本文所采用的忆阻器SPICE模型,并给出了相应的代码实现。第四章提出了一种二值忆阻器读写电路。在惠普线性模型的基础之上,对二值忆阻器的读写操作进行了研究。首先,介绍了忆阻器读写的三个基本性质,并给出了相应的仿真结果。接着,对二值忆阻器的逻辑状态进行了定义,并对二值忆阻器读写操作所需的时间进行了严格的数学推导,给出了二值忆阻器读写操作所需满足的关于脉冲波形宽度的限制。最后,研究了二值忆阻器的几种典型的读写电路,包括经典的二值忆阻器读写电路和基于反馈的二值忆阻器读写电路,并在简单阈值模型的基础之上提出了一种新的二值忆阻器读写电路,该电路具有阻值写入准确、读取操作简单等优点。仿真结果表明,该电路能够进行正确的二值忆阻器读写操作。第五章对四值忆阻器的读写电路进行了设计。通过阻值划分的方式将二值忆阻器转变为四值忆阻器,运用4个电压比较器和74HC148优先编码器搭建了四值忆阻器的读取电路,并根据74HC148芯片的输出电平规定了四值忆阻器4个区域各自对应的2比特信息。对此读取电路选取了 4个代表不同比特信息的阻值进行了读取仿真,仿真结果与设计值一致。最后,基于反馈的思想,设计了一种新的忆阻器阻值写入电路。该电路不需要通过施加特定宽度的脉冲波形来进行写入操作,根据预先设定的电路参数即可使忆阻器的最终阻值趋于理想值。通过设定不同的电路器件参数对该写入电路进行了仿真,仿真结果表明,该写入电路能够正确的将期望信息写入忆阻器中。