自旋转移力矩随机磁存储器（STT-MRAM）是一种新型的非易失性存储器,被认为是最具有潜力替代Flash的新型存储器之一,在未来的各行各业均具有广泛的应用前景。本论文针对STT-MRAM外围电路的两个主要组成部分:读电路和写电路,进行了相关的设计与研究。首先,针对深纳米级的STT-MRAM,设计了一种具有动态参考和可变容差的新型读电路,实现了极高的传感裕度（SM）和较小的读取干扰（RD）;然后,设计了一种低功耗的新型写电路,对传统的写操作结构和写操作过程进行了改进,实现了低功耗的性能。本文的主要设计与研究内容包括以下几个部分:（1）首先针对本文使用的STT-MRAM的重要器件STT-MTJ进行了建模;然后简要介绍了STT-MRAM读写电路的设计原理;最后总结归纳了当前阻碍STT-MRAM读写电路发展的主要问题及现存解决这些问题的设计方案存在的缺陷。（2）设计了一种STT-MRAM的新型读电路,主要从参考单元,位线电压和灵敏放大器等方面进行了改进。在设计中,针对传统的固定参考单元,提出了产生动态参考电压的方案,极大的改善了读取传感裕度（SM）;针对较大的读电流容易引起读取干扰（RD）的问题,提出了一种产生位线钳位电压的方案,降低了读取干扰;针对PVT变化对电路的影响,提出了一种新型的灵敏放大器,增强了电路的抗干扰能力。（3）设计了一种STT-MRAM的新型写电路,主要从写操作结构和写操作过程进行了改进。该电路首先针对STT-MRAM双向写入不对称现象,设计了一种混合式写操作结构,降低了从“1”到“0”过程中30%的功耗;然后,针对传统的写操作过程,设计了一种具有写操作完成检测电路和自写终止电路的写验证电路,可以实时检测写操作状态,并及时调整写驱动状态,相对于传统的写操作过程,可以节省约50%的功耗。（4）针对本文提出的STT-MRAM新型读写电路对电压的要求,提出了一套符合该要求的电源管理电路,主要由带隙基准电路和LDO电路组成。在该电路中,首先采用了一种输出电压可调的带隙基准电路,该电路可以实现1V以下的带隙电压源,然后在上述的带隙基准电路提供基准电压的基础上设计了一种全集成的LDO电路,满足了上述读写电路所需电压的要求。