基于FPGA的内容可寻址存储器研究设计与应用 被引量：5

1

作者 徐欣 李宗华 +1 位作者 卢启中 周一宇 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第5期69-73,共5页

内容可寻址存储器 (CAM )是一种快速匹配存储器件 ,在通信、雷达等许多领域有着广泛的应用。在介绍CAM基本原理的基础上 ,提出了在两类新型FPGA上实现CAM的设计方法 ,并讨论了两种基于CAM的新型关联比较器 (CP)实现途径 ,通过半实物仿... 内容可寻址存储器 (CAM )是一种快速匹配存储器件 ,在通信、雷达等许多领域有着广泛的应用。在介绍CAM基本原理的基础上 ,提出了在两类新型FPGA上实现CAM的设计方法 ,并讨论了两种基于CAM的新型关联比较器 (CP)实现途径 ,通过半实物仿真实验 ,验证了CAM和CP的实时信号处理性能。 展开更多

关键词 FPGA 内容可寻址存储器 CAM 关联比较器 CP APEX VIRTEX 设计 实时信号处理

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一种基于FPGA的内容可寻址存储器的设计 被引量：1

2

作者 李训根 罗霁 《杭州电子科技大学学报（自然科学版）》 2014年第4期65-69,共5页

介绍了内容可寻址存储器的传统电路模型、工作原理及其特点,进而提出了一种基于FPGA内部逻辑资源的新型等效逻辑电路。相比现有电路,该电路可以通过分析实际需求的单位数据字长以及数据控制精度减少片内寄存器等逻辑资源的开销,从而实... 介绍了内容可寻址存储器的传统电路模型、工作原理及其特点,进而提出了一种基于FPGA内部逻辑资源的新型等效逻辑电路。相比现有电路,该电路可以通过分析实际需求的单位数据字长以及数据控制精度减少片内寄存器等逻辑资源的开销,从而实现使用较少的资源构建相同规模的内容可寻址存储器。该电路可以在绝大多数FPGA芯片上得到实现,使用成本低,配置灵活,易于构建。 展开更多

关键词 内容可寻址存储器 现场可编程逻辑阵列 逻辑资源 等效逻辑电路

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一种基于ARM和内容可寻址存储器的硬件防火墙 被引量：1

3

作者 罗惠谦 刘恺 《计算机安全》 2008年第5期36-38,共3页

该文介绍了一种基于ARM的硬件防火墙方案,由于采用了内容可寻址存储器芯片MCM69C232,使得系统处理能力强,简单可靠,使用灵活,适用性强,具有良好的应用前景。

关键词 规则匹配 内容可寻址存储器(CAM) MCM69C232

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内容可寻址存储器的FPGA设计与应用 被引量：7

4

作者 赵大龙 徐欣 卢启中 《电子技术应用》 北大核心 2001年第12期59-61,共3页

内容可寻址存储器(CAM)是一种快速匹配存储器件,在通信、雷达等许多领域有着广泛的应用。在介绍CAM基本原理的基础上,提出了以两类新型FPGA实现CAM的设计方法。例举了一种基于CAM实现的关联比较器及其在雷达截获系统信号处理领域的重要... 内容可寻址存储器(CAM)是一种快速匹配存储器件,在通信、雷达等许多领域有着广泛的应用。在介绍CAM基本原理的基础上,提出了以两类新型FPGA实现CAM的设计方法。例举了一种基于CAM实现的关联比较器及其在雷达截获系统信号处理领域的重要作用。 展开更多

关键词 FPGA 内容可寻址存储器 电路设计 集成电路

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雷达截获系统基于内容可寻址存储器的实时脉冲去交错方法研究

5

作者 徐欣 冯道旺 等 《电子对抗》 2001年第4期34-38,共5页

在在简要介绍雷达截获系统传统脉冲去交错方法的基础上，阐述了基于内容可寻址存储器（CAM）的基本原理及其在实时脉冲去交错领域的应用，以Virtex系列FPGA为例提出了三种在可编程器件上实现CAM的方法。

关键词 雷达截获系统 基于内容可寻址存储器 实时脉冲去交错

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内容可寻址存储器MCM69C432及其在防火墙中的应用

6

作者 罗惠谦 刘恺 《仪器仪表用户》 2008年第5期76-77,共2页

介绍了MCM69C432的结构、特点及使用方法,针对其特点提出了一种基于它的嵌入式防火墙方案,通过构建CAM规则匹配单元对数据包头和数据载荷进行并行过滤,对过滤的结果根据规则响应要求集中进行处理,提高了过滤效率,使得系统处理能力强,简... 介绍了MCM69C432的结构、特点及使用方法,针对其特点提出了一种基于它的嵌入式防火墙方案,通过构建CAM规则匹配单元对数据包头和数据载荷进行并行过滤,对过滤的结果根据规则响应要求集中进行处理,提高了过滤效率,使得系统处理能力强,简单可靠,相对与纯硬件的基于ASIC的防火墙使用更灵活,适用性更强,具有良好的应用前景。 展开更多

关键词 MCM69C432 内容可寻址存储器(CAM) 规则匹配

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内容可寻址存储器CAM在交换机中的应用 被引量：2

7

作者 侯志雄 陈林 《电子技术应用》 北大核心 2003年第8期10-12,28,共4页

介绍了内容可寻址存储器CAMMCM69C233的特点及使用。通过某交换机应用表明,可大幅度提高数据检索速度,增强系统可靠性。

关键词 内容可寻址存储器 CAM 交换机 存储阵列 MCM69C233

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基于内容可寻址存储器MCM69C232的数据检索 被引量：3

8

作者 雷鸣 毛章根 《微计算机应用》 2005年第1期125-128,共4页

本文介绍了内容可寻址存储器MCM69C232的结构、特点、性能及使用方法。针对MCM69C232的基本工作模式,结合作者的应用,给出了硬件接口方法,并对CAM数据检索和相应RAM的操作给出了控制流程。通过作者的应用表明,采用CAM可极大地提高数据... 本文介绍了内容可寻址存储器MCM69C232的结构、特点、性能及使用方法。针对MCM69C232的基本工作模式,结合作者的应用,给出了硬件接口方法,并对CAM数据检索和相应RAM的操作给出了控制流程。通过作者的应用表明,采用CAM可极大地提高数据检索速度,增强系统可靠性。 展开更多

关键词 数据检索 基于内容 内容可寻址存储器 RAM CAM 硬件接口 控制流程 MCM 系统可靠性 工作模式

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利用内容可寻址技术的存储器BISR方法 被引量：4

9

作者 谢远江 王达 +1 位作者 胡瑜 李晓维 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第4期467-473,共7页

随着缺陷密度的增加,在存储器中设计冗余行或冗余列替换有缺陷的存储器单元已成为提高存储器成品率的常用方法.然而基于冗余行或冗余列的修复方法不仅对冗余资源的利用率较低、冗余分析算法较复杂,且受限于存储器生产厂商提供的冗余资... 随着缺陷密度的增加,在存储器中设计冗余行或冗余列替换有缺陷的存储器单元已成为提高存储器成品率的常用方法.然而基于冗余行或冗余列的修复方法不仅对冗余资源的利用率较低、冗余分析算法较复杂,且受限于存储器生产厂商提供的冗余资源结构.针对此,提出了利用内容可寻址技术结合冗余行和冗余列来修复存储器的方法.该方法中,内容可寻址存储器不仅用于存储修复信息,还被用于当作冗余字替换故障字实现字修复,而冗余行和冗余列则分别用于修复行或列地址译码故障;并在译码逻辑输出端设计控制电路,避免对已修复的故障字进行访问.文中方法简单易行、面积开销小、利于扩展且修复效果好.实验结果表明,该方法在获得同样修复效率的情况下,冗余资源和内容可寻址存储器面积开销最小约为已有二维冗余修复方法的20%. 展开更多

关键词 内建自测试 内建自诊断 内建冗余分析 内建自修复 内容可寻址存储器

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应用NAND型闪存的高速大容量图像存储器 被引量：16

10

作者 余辉龙 何昕 +1 位作者 魏仲慧 王东鹤 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2548-2554,共7页

针对单片闪存存储速度低,容量小,且存在无效块的问题,提出了一种高速大容量图像存储器的可靠性存储方案。通过分析闪存的组织结构和特征,并区分闪存写入无效块和非写入无效块,提出了基于CAM的数据分类匹配检测机制,以提高无效块信息匹... 针对单片闪存存储速度低,容量小,且存在无效块的问题,提出了一种高速大容量图像存储器的可靠性存储方案。通过分析闪存的组织结构和特征,并区分闪存写入无效块和非写入无效块,提出了基于CAM的数据分类匹配检测机制,以提高无效块信息匹配速度,并采用SRAM阵列冗余备份防止数据写入错误。在此基础上,提出了具有双总线结构的双流水线机制,多个流水线级出现写入无效块时,不中断流水线,保证存储器写入速度。通过搭建硬件平台进行实验测试,结果表明,该方法能够在5个系统时钟周期内实现无效块匹配,其持续存储速度达到960 Mb/s,持续读取速度达到1.152 Gb/s,擦除速度达到27.3 Gb/s,系统存储容量为80 GB。 展开更多

关键词 无效块管理 内容可寻址存储器 冗余备份 双流水线 双总线结构

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NAND型闪存大容量图像存储器无效块管理 被引量：6

11

作者 余辉龙 何昕 +1 位作者 魏仲慧 王东鹤 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2010年第2期1-4,共4页

针对NAND型闪存大容量图像存储器存在无效块的问题,提出了一种无效块快速检测与管理算法.在分析闪存写入无效块和非写入无效块的基础上,采用基于CAM的无效块信息分类匹配检测机制.闪存在擦除、写入和读取操作过程中采用CAM和SRAM匹配检... 针对NAND型闪存大容量图像存储器存在无效块的问题,提出了一种无效块快速检测与管理算法.在分析闪存写入无效块和非写入无效块的基础上,采用基于CAM的无效块信息分类匹配检测机制.闪存在擦除、写入和读取操作过程中采用CAM和SRAM匹配检测无效块,并存储新增长无效块.另外高速图像写入闪存过程中,提出了基于SRAM数据备份的方法,防止图像数据存储错误.通过搭建基于FPGA的闪存图像存储器硬件平台,实验证明该算法能够在5个系统时钟周期内匹配无效块,能够在3个系统时钟周期内存储新增无效块,能够匹配连续无效块信息,并实现数据备份. 展开更多

关键词 NAND型闪存无效块 图像存储 内容可寻址存储器 分类匹配 数据备份

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一种基于分段式存储的组播路由查找方案

12

作者 张军 程东年 +1 位作者 黄慧群 张鹏 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第19期100-103,共4页

在高端路由器基于硬件的路由查找设计方案中,TCAM(Ternary Content Addressable Memory)因其性能优良而被普遍采用。但通常的TCAM路由查找方式因组播报文路由查找的特殊性,会导致更多的TCAM存储空间被占用以及查找功效的降低。又因其无... 在高端路由器基于硬件的路由查找设计方案中,TCAM(Ternary Content Addressable Memory)因其性能优良而被普遍采用。但通常的TCAM路由查找方式因组播报文路由查找的特殊性,会导致更多的TCAM存储空间被占用以及查找功效的降低。又因其无法流水线操作,限制了组播报文路由查找速度,从而使得该方法将不再适用。提出一种基于分段式存储的解决方案,该方案支持流水线操作,能够实现线速查找组播报文,而且节约了存储空间从而提高了功效。该方案在863重大课题"大规模接入汇聚路由器(Access Convergence Router,ACR)"中得以验证。 展开更多

关键词 大规模接入汇聚路由器 组播路由查找 三态内容可寻址存储器 流水线 分段式存储

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基于FPGA的高速网络入侵检测系统 被引量：8

13

作者 刘航 戴冠中 +1 位作者 李晖晖 慕德俊 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2004年第5期33-35,共3页

处理速度成为制约基于软件的网络入侵检测系统性能的瓶颈。文中提出了用可重配置硬件(FPGA)和商用千兆以太网MAC实现的网络入侵检测系统体系结构。在该体系结构中,网络数据包的特征匹配以及复杂协议分析等高强度的计算均由可重配置硬件... 处理速度成为制约基于软件的网络入侵检测系统性能的瓶颈。文中提出了用可重配置硬件(FPGA)和商用千兆以太网MAC实现的网络入侵检测系统体系结构。在该体系结构中,网络数据包的特征匹配以及复杂协议分析等高强度的计算均由可重配置硬件电路完成,而使主机CPU更专注于对复杂入侵方式的检测和对入侵行为的实时响应。分析表明,该体系结构能够快速适应入侵特征变化对硬件电路的重配置需求,使网络入侵检测系统可以以线速处理网络数据包。 展开更多

关键词 入侵检测系统 可重配置硬件结构 现场可编程门阵列 内容可寻址存储器

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基于并行字符索引的多步长正则表达式匹配算法 被引量：9

14

作者 丁麟轩 黄昆 张大方 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期681-690,共10页

深度包检测（deep packet inspection,DPI）是网络入侵检测与防御系统（network intrusion detection and prevention system,NIDPS）的核心.基于三态内容可寻址存储器（ternary content addressable memory,TCAM）的正则表达式匹配算... 深度包检测（deep packet inspection,DPI）是网络入侵检测与防御系统（network intrusion detection and prevention system,NIDPS）的核心.基于三态内容可寻址存储器（ternary content addressable memory,TCAM）的正则表达式匹配算法提高了数据包的处理速度,成为DPI技术的一个重要研究方向.TCAM具有查找速度快、存储空间小等特性,且能耗与存储空间成正比.由于DFA的存储空间开销比较大,且存储空间大小随着DFA步长数的增加而指数倍增,基于TCAM的DFA面临高能耗的问题,特别是多步长DFA.提出一种基于并行字符索引的多步长正则表达式匹配算法（multi-stride parallel character-indexed DFA,PCIDFA）,对确定型有限自动机（deterministic finite automaton,DFA）构造并行字符索引,通过比特位图取交集,减少匹配时激活的TCAM块数,显著降低TCAM能耗.实验结果表明：与多步长DFA相比,多步长PCIDFA在TCAM能耗上减少了99.8%以上,在TCAM存储空间开销上减少了48.5%-65.3%,在吞吐量上提高了1.9-2.6倍. 展开更多

关键词 正则表达式匹配 三态内容可寻址存储器 并行字符索引 分块存储 低能耗

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基于CAM的实时脉冲去交错方法研究 被引量：5

15

作者 徐欣 冯道旺 +1 位作者 周一宇 卢启中 《电路与系统学报》 CSCD 2001年第3期94-98,共5页

本文在简要介绍雷达截获系统传统脉冲去交错方法的基础上,阐述了基于内容可寻址存储器(CAM)的基本原理及其在实时脉冲去交错领域的应用,以Virtex系列FPGA为例提出了三种在可编程器件上实现CAM的方法。

关键词 雷达截获系统 内容可寻址存储器 关联比较器 脉冲去交错法 CAM

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基于CAM的闪存无效块管理算法 被引量：2

16

作者 余辉龙 何昕 +1 位作者 魏仲慧 王东鹤 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第16期251-252,255,共3页

针对NAND型闪存无效块结构,提出基于CAM的闪存无效块分类匹配算法。针对闪存擦除、写入和读取操作过程中无效块管理给出相应策略。在数据写入闪存过程中,采用片外SRAM数据备份的方法防止数据存储错误。通过搭建FPGA实验平台,证明该算法... 针对NAND型闪存无效块结构,提出基于CAM的闪存无效块分类匹配算法。针对闪存擦除、写入和读取操作过程中无效块管理给出相应策略。在数据写入闪存过程中,采用片外SRAM数据备份的方法防止数据存储错误。通过搭建FPGA实验平台,证明该算法能发现新增长的无效块,实现连续无效块快速匹配,并对数据进行冗余备份。 展开更多

关键词 无效块管理 NAND闪存 内容可寻址存储器 数据备份

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高速低功耗CAM核心电路的设计 被引量：1

17

作者 张红南 黄雅攸 +3 位作者 殷蔚 王松 张卫青 孔青荣 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期62-64,共3页

设计了一种新型高性能的CAM(content addressable memory)单元.将差分互补电路应用于CAM存储单元的比较电路中,得出差分互补CAM存储单元,并对预充电电路、放大电路进行设计.电路采用0.18μm CMOS标准工艺来实现,在HSPICE的平台下进行仿... 设计了一种新型高性能的CAM(content addressable memory)单元.将差分互补电路应用于CAM存储单元的比较电路中,得出差分互补CAM存储单元,并对预充电电路、放大电路进行设计.电路采用0.18μm CMOS标准工艺来实现,在HSPICE的平台下进行仿真.仿真结果表明,对于64×64的差分互补CAM,最快的比较时间为331 ps,最慢比较时间为762 ps,总的功耗为17.8 mW. 展开更多

关键词 内容可寻址存储器 低功耗 高速 差分互补

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基于TCAM的二维前缀报文分类算法 被引量：2

18

作者 王志恒 李晓勇 白英彩 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期9-13,共5页

报文分类已成为保障网络应用的服务质量及安全性的重要手段,而二维的前缀报文分类则是其中最为常用的.通过对规则冲突的分析,提出了一个基于三态内容可寻址存储器(TCAM)的二维前缀报文分类算法,该算法借助TCAM的并行查找能力,在一个指... 报文分类已成为保障网络应用的服务质量及安全性的重要手段,而二维的前缀报文分类则是其中最为常用的.通过对规则冲突的分析,提出了一个基于三态内容可寻址存储器(TCAM)的二维前缀报文分类算法,该算法借助TCAM的并行查找能力,在一个指令周期内找到前缀的最长匹配,采用内存映像及相关数据结构消除了规则之间的冲突,实现了快速的二维前缀分类查找.与其他二维分类算法相比,该算法具有最小的查找时间复杂度和较小的内存空间复杂度. 展开更多

关键词 三态内容可寻址存储器 报文分类算法 二维前缀报文分类

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基于双优先级的IPv4单播查表解决方法 被引量：1

19

作者 杨乾斌 张鹏 +1 位作者 陈苏铿 张兴明 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第5期132-134,182,共4页

针对大规模接入汇聚路由器IPv4单播报文的多表查找问题,结合对TCAM+SRAM查表技术特点的分析,提出了一种基于双优先级的IPv4单播查表解决方法,并对其中的最长匹配表项快速更新需求设计了一种预留表项空间的改进型选择移动算法。测试结果... 针对大规模接入汇聚路由器IPv4单播报文的多表查找问题,结合对TCAM+SRAM查表技术特点的分析,提出了一种基于双优先级的IPv4单播查表解决方法,并对其中的最长匹配表项快速更新需求设计了一种预留表项空间的改进型选择移动算法。测试结果表明该方法能有效地解决IPv4单播报文的多表查找难题,提高表项的更新速度,节省FPGA资源,提高转发引擎的效率。 展开更多

关键词 三态内容可寻址存储器 查找表 双优先级 表项更新 虚拟专用网 VPN路由转发

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IP流分类器的设计与实现 被引量：1

20

作者 王勇 周晴伦 林宁 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S3期1362-1365,共4页

介绍了IP流分类器的设计和实现方法,采用SOPC的思想,在FPGA上实现了C8051功能、MAC模块、TCAM模块等,通过PHY芯片的RGMII接口与FPGA实现的MAC模块通信捕获IP数据包,使用TCAM模块对IP数据包进行分类。整个设计采用硬件描述语言Verilog HD... 介绍了IP流分类器的设计和实现方法,采用SOPC的思想,在FPGA上实现了C8051功能、MAC模块、TCAM模块等,通过PHY芯片的RGMII接口与FPGA实现的MAC模块通信捕获IP数据包,使用TCAM模块对IP数据包进行分类。整个设计采用硬件描述语言Verilog HDL来实现,通过仿真和实验证实该设计对实现高速IP流分类功能是可行的。 展开更多

关键词 内容可寻址存储器 以太网 现场可编程门阵列 IP流分类 介质访问控制子层

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