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随着信息社会的发展，非挥发存储器在各个领域的应用越来越重要。近几年，人们对非挥发存储器在存储容量、速度和功耗等方面的要求越来越高，然而传统的非挥发存储器如闪存(FLASH)在集成度、功耗和速度方面遇到了瓶颈，越来越难以实现更大的突破。阻变存储器(Resistive Random Access Memory, RRAM)，由于其集成度高、功耗低、读写速度快和兼容CMOS工艺等诸多优点而被广泛认为是一种未来最有希望取代FLASH成为主流非挥发存储器的新型存储器。但是，到目前为止，阻变存储器中仍然存在许多问题亟待解决，例如阻变单元一致性较差，读写干扰，热串扰等问题限制了阻变存储器的商业化应用。 本文在分析阻变存储器的机理的基础上，归纳总结了阻变存储器主要存在的问题，并设计了相应的电路应对这些问题。特别是对阻变存储器普遍存在的过写问题，本文详细阐述了写验证技术的整个设计方法，并进行了仿真和验证;在阻变存储器读写电路前添加了一种抗相邻双错误和随机单错误的纠错编码电路，提高阻变存储器的读写可靠性;提出了一种降低阻变存储器写入过程中产生的热量的热通量压缩算法，降低了阻变存储器的写入功耗，平均能量消耗可减少39％，而且可以有效改善阻变存储器存在的热串扰问题;提出了一种分块重编程算法，可以有效改善热串扰等问题引起的阻变存储器保持失效问题。通过在阻变存储器的逻辑读写电路层面加入写验证算法、纠错算法、热通量压缩算法和分块重编程算法可以有效提高阻变存储器的读写正确率，降低阻变存储器的写入功耗，降低由于热串扰导致的读写出错概率，为阻变存储器的商业化应用设计提供了一些参考。