忆阻器作为一种全新的电路基础元器件,具有记忆功能、尺寸小、阻值可变、兼容CMOS工艺等特性,可以应用在传统CMOS晶体管集成电路中,延续摩尔定律。本文首先描述了忆阻器的概念,以mem＿TH压控阈值型忆阻器为例介绍了其Pspice数学模型,分析了不同参数对忆阻器阈值、阻值等电气特性的影响,说明了mem＿TH压控阈值型忆阻器相较于其他忆阻器所具备的特点及优势。其次,本文对理想压控阈值型忆阻器的特性进行了分析,设计了理想压控阈值型忆阻仿真器的电路模型,并对仿真器电路进行了硬件实现,可通过改变电路中元器件的参数控制忆阻值和阈值电压,仿真器电路结构简单,易于实现。接着将上述理想压控阈值型忆阻器模型应用到了4阶Lü式混沌系统中,得到了双涡旋混沌吸引子,借助动力学手段（系统变量相图、分叉图、庞加莱映射图、李氏指数图等）验证了该忆阻混沌系统的正确性,通过改变系统参数a,得到系统由周期行为转换为混沌行为的变化趋势,并对此忆阻混沌系统进行电路搭建,并通过软件仿真验证了可行性。文章最后将mem＿TH压控阈值型忆阻器应用于数字逻辑电路的设计中,利用mem＿TH压控阈值型忆阻器和CMOS晶体管设计实现了新型异或逻辑电路单元,并提出基于忆阻异或单元的混合型2选1忆阻数据选择器电路,之后通过上述忆阻异或和选择器电路构建了一个混合忆阻-CMOS全加器和2位乘法器电路,设计的电路元器件数量较少,电路面积更小。本文提出的数字逻辑电路,均通过仿真验证,具有结构简单,功耗低等优点。