希望对大家有帮助

集成电路应用

一种基于移位寄存器的"#$的&’()*+,-./实现

南京大学电子科学与工程系（&!%%"K）张东王自强李晨

要：一种利用F=?GC:H3(4设计2)1的方案，该方案以移位寄存器为核心，所实现的2)1

具有可重新配置改变字长、易于扩展、匹配查找速度快等特点，并在网络协处理器仿真中得到了应用。

摘

关键词：2)1

移位寄存器

F=?GC:H3(4

需要通过地址线来寻址数据项，2)1将不受地址线宽度的限制，容易扩展。

内容可寻址存储2)1（2:;<=;<)>>?=@@ABC=1=D:?E，器）是一种特殊的存储阵列。它通过将输入数据与2)1中存储的所有数据项同时进行比较，迅速判断出输入数据是否与2)1中的存储数据项相匹配，并给出匹配数据项的对应地址和匹配信息。2)1以其高速查找、大容量等特点而被广泛地应用于电讯、网络等领域。

本文介绍一种用F=?GC:H3(4设计2)1的方案。该方案以移位寄存器为核心，具有可重新配置改变字长、易于扩展、匹配查找速度快等特点。

%基于移位寄存器的"#$的设计

为了说明设计方案，以一个宽度为I位、深度为!的基本2)1存储单元为例。利用这样一个基本存储单元，通过适当级联，可以构成任意字宽和深度的2)1。该基本单元采用一个!’位的移位寄存器、一个I位的比较器，外加!’位的计数器和一个“二选一”的选择器构成。如图&所示。

在写2)1模式时，.-+*/0/信号有效，()*)0+,输入的是将要写入数据存储项的I位数据。计数器进行从“到“的减计数，并将计数输出值与()*)0+,!!!!”%%%%”输入值进行比较。若二者相同，比较器输出“到移位!”

!"#$功能描述

2)1的基本框图如图!所示。

()*)+,

)((-.-+*/0/1)*230/

245-6*

图!2)1基本框图

1)*230)((-

寄存器中；不同则输出“到移位寄存器中。在!’个时%”钟周期之后，将完成()*)0+,输入数据与计数器输出的所有情况的比较。这样，移位寄存器中将存入!#个“和一个“。%”!”

在读2)1模式时，，此时，1)*230+,为“!”()J它将*)0+,输入的数据直接送到移位寄存器的地址端，

决定移位寄存器输出其!’个位中的哪一位。如果该位输出“，则表示此时()*)0+,与原来写入该单元的数!”

，表示无匹配项。据相同，即发生匹配；反之则输出“%”

以上讨论只是针对I位字宽的数据项的读写，而对于更长字宽的数据项，必须进行字宽扩展。可用多个比较器和移位寄存器组成的存储数据项并联在一起，组成

2)1

1)*23075

与-)1相似，2)1是将数据项存储在一个阵列中。每个数据项的位数叫做字宽，2)1中所有数据项的条数叫做2)1的深度。通过字宽和深度可以表征2)1的容量。

配置）时，在写2)1模式（.-+*/0/信号有效，1)*230/信号无效，此时通过地址线)((-选择()*)0+,输入的数据将要被写入哪一个单元；在读2)1模式（查找匹配）时，.-+*/0/信号无效，1)*230/信号有效，而是直2)1将不使用地址线，接将()*)0+,读入的数据与2)1中存储的各条数据项进行并行比较。如果2)1

中含有与此时输入数据相匹配的存储数()*)0+,

据项，2)1将从1)*230)((-输出此存储数据项的地址，并且通过1)*23075输出匹配成功的信息。在查找匹配模式时，由于2)1是将输入数据与存储数据项并行比较，所以速度极快。同时，由于不

图&存储数据项的基本结构

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