內(nèi)容可導(dǎo)址存儲器的fpga設(shè)計與應(yīng)用(已修改)
2025-08-16 14:21 本頁面
【正文】 內(nèi)容可導(dǎo)址存儲器的FPGA設(shè)計與應(yīng)用[日期：200888 13:58:00]作者：未知來源： 摘要：內(nèi)容可尋址存儲器（CAM）是一種快速匹配存儲器件,在通信、雷達(dá)等許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。在介紹CAM基本原理的基礎(chǔ)上,提出了以兩類新型FPGA實現(xiàn)CAM的設(shè)計方法。例舉了一種基于CAM實現(xiàn)關(guān)聯(lián)比較器及其在雷達(dá)截獲系統(tǒng)信號處理領(lǐng)域的重要作用。 關(guān)鍵詞：FPGA 內(nèi)容可尋址存儲器（CAM） APEX系列 VIRTEX系列 關(guān)聯(lián)比較器內(nèi)容可尋址存儲器（CAM）是一種新型的存儲器,它的高速、并行、易擴展和實現(xiàn)的靈活性使它一出現(xiàn)就得到人們的重視。CAM基于內(nèi)容尋址,通過硬件電路實現(xiàn)快速匹配。CAM的并行處理特性使得它在數(shù)據(jù)分選領(lǐng)域倍受青睞,被廣泛應(yīng)用于以太網(wǎng)網(wǎng)址搜尋、數(shù)據(jù)壓縮、模式識別、高速緩存、高速數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)安全和數(shù)據(jù)加密等。另外,CAM的出現(xiàn)也為軍用信號處理（尤其是雷達(dá)截獲系統(tǒng)信號處理）提供了新的思路。但是,由于CAM的實現(xiàn)是以犧牲硬件資源為代價的,常規(guī)的FPGA器件只能實現(xiàn)很小規(guī)模的CAM。因此,以前的CAM都是專用器件且規(guī)模較小,使用靈活性較低。隨著FPGA器件門數(shù)的增加和結(jié)構(gòu)的改進(jìn)以及IP庫的不斷豐富,基于FPGA的CAM實現(xiàn)已成為可能。尤其是1999年底和2000底初,Altera公司和Xilinx公司相繼推出了APEX和VIRTEX系列超大規(guī)模FPGA,使得利用FPGA實現(xiàn)大規(guī)模CAM的時機趨于成熟。1 CAM的基本原理CAM是一種專門為快速查找數(shù)據(jù)地址而設(shè)計的存儲器。CAM通過把輸入數(shù)據(jù)與其內(nèi)所存數(shù)據(jù)相比較,能快速確定輸入數(shù)據(jù)是否與其內(nèi)部某個數(shù)據(jù)或某幾個數(shù)據(jù)相匹配。CAM的數(shù)據(jù)尋址方式因應(yīng)用要求不同而不同,最快方式不僅需要一個時鐘周期便可完成對所有數(shù)據(jù)的尋址。與RAM一樣,CAM也是采取陣列式數(shù)據(jù)存儲。其數(shù)據(jù)的寫入方式與RAM差不多,但CAM的數(shù)據(jù)讀取方式卻與RAM不同。在RAM中,輸入的是數(shù)據(jù)地址,輸出的是數(shù)據(jù)。而在CAM中,輸入的是所要查詢的數(shù)據(jù),輸出的是數(shù)據(jù)地址和匹配標(biāo)志（Match）。若匹配（即數(shù)據(jù)搜尋到）,則輸出數(shù)據(jù)地址。在RAM中,RAM的存儲容量由地址線寬度確定。例如,10bit寬地址總線的RAM存儲容量為2 10=1024
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