随着近年第四种基本电路元件忆阻器的发现,忆阻器已经被越来越多的学者所关注,其主要应用于非易失性存储器、混沌电路和保密通信等各个领域。忆阻器是一种无源非线性器件,利用忆阻器构成忆阻混沌电路可以产生丰富的非线性动力学现象。同时忆阻器具有电阻转变的特性,使其能够实现逻辑操作和存储功能,从而突破冯·诺依曼架构瓶颈,实现存算一体的存储功能。针对以上情况,本文提出基于忆阻器的典型混沌电路及存储设计。在典型混沌电路中添加忆阻器件,使原有混沌电路的动力学行为更加丰富。此外,还设计一种基于忆阻器的SRAM存储器,既继承传统SRAM存储速度快的优点,又利用忆阻器的纳米级特性,使SRAM存储器的集成度、功耗得到优化。本文将从以下几个方面对忆阻器混沌电路和忆阻器存储电路进行论述:首先,设计新型五阶忆阻混沌电路,对系统耗散性和平衡点进行分析,并通过MATLAB对该系统的相轨迹、时域波形、庞加莱界面等进行数值计算,证明该新型混沌电路满足混沌条件。通过该系统的李雅普诺夫指数和分岔图研究系统参数变化对系统状态产生的影响。在仿真环境Simulink中搭建该混沌电路的仿真模型,验证该电路可以产生丰富的混沌现象。然后,设计忆阻器基础逻辑电路,为后续设计忆阻存储单元打下基础,并设计基于CMOS器件的GDI单元,弥补忆阻基础逻辑电路逻辑单一的缺陷。将忆阻基础逻辑电路与GDI单元结合设计Me MOS单元电路,通过基于Me MOS单元的同或、异或逻辑电路,验证Me MOS单元电路的可行性。最后设计基于Me MOS的D锁存器,并将其和外围电路设计基于Me MOS的SRAM存储单元。通过PSpice仿真验证SRAM存储单元逻辑正确,并与其他忆阻器SRAM存储单元性能对比,该存储单元能够提高集成度并降低功耗,实现非易失性存储器功能。