阻变随机存储器具有低压、高速、低功耗、结构简单、与CMOS传统工艺兼容、低成本、高密度等优势而越来越受到广泛的关注，被认为是下一代可能取代闪存而成为主流存储产品的一种新型存储器。同时，由于纳米电子学的发展，给集成电路的发展带来了新的机遇，阻变存储器作为一种具有很好技术潜力的新型存储器，将有望在众多领域得到广泛的应用。目前，为进一步产量化阻变存储器而作为通用的随机存储器，需要熟悉阻变存储器件的特性及设计合适的驱动电路。课题的主要工作就集中在对阻变存储器的特性研究及其读写电路的设计。首先，从阻变存储元入手分析阻变存储器的存储原理、一般阻变存储器件的性能参数，对阻变存储器件进行分类，研究能用作阻变存储器的材料体系，结合存储元研究几种常用阻变存储单元结构，比较各种结构的优缺点，分析阻变存储器件性能的影响因素。其次，研究阻变存储单元阻变行为的几种机制及几种阻变存储单元的建模方法。由于可用作阻变存储器件的材料较多，不同材料体系的阻变机制有所区别，根据不同材料的I-V特性曲线分析其相应的阻变机制。为了方便阻变存储器的集成设计，提出了阻变存储单元的建模方法和模型。最后，设计一种用于阻变存储器的读写电路。提出了读写电路的整体模块结构图，以层次及模块化方法设计了读写电路。针对阻变存储单元特殊的I-V特性曲线，分别从脉冲信号的宽度与幅值两个角度设计出读写电路的逻辑电路部分及模拟电路部分，并做了仿真验证。同时对设计出的读写电路作了优化，给出了一种用于优化电路的操作方法，以提高读写电路的准确性，并通过减少对阻变存储单元写操作次数来提高阻变存储器件的使用寿命。