本发明涉及半导体集成电路领域，其公开了一种新型的高精度、低功耗、占用芯片面积小的基于忆阻器件的模数转换电路。该模数转换电路包括压控振荡器、状态控制电路、频率比较电路和输出电路；压控振荡器用于将输入模拟电压量的大小转换为由周期性交流信号频率的大小来表征的电信号，该电信号用于对频率比较电路进行编程；状态控制电路用于根据控制时序来控制对频率比较电路的编程、状态读取和复位操作；频率比较电路用于将压控振荡器输出的周期性交流信号的频率大小转换为由忆阻器件高低阻值表征的数字信号；输出电路用于在状态控制电路的控制下对经过频率比较电路转换出来的数字信号进行输出。本发明适用于进行模拟信号到数字信号的转换。