發(fā)布時(shí)間：2017-03-27 19:10

  本文關(guān)鍵詞：TCAM的可測(cè)試性設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：三態(tài)內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器(TCAM)是在普通二態(tài)內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器(BCAM)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的,它的本質(zhì)仍然是一種硬件搜索引擎。它具有比普通BCAM更加靈活的儲(chǔ)存和搜索功能。正是這種特殊功能的存在使得TCAM的單元結(jié)構(gòu)比普通BCAM的單元結(jié)構(gòu)更加的復(fù)雜。現(xiàn)有的針對(duì)BCAM的測(cè)試算法已經(jīng)無(wú)法滿足TCAM的故障檢測(cè),現(xiàn)有的針對(duì)高速大容量TCAM的故障檢測(cè)方法在檢測(cè)覆蓋率上和測(cè)試復(fù)雜度上都有很多不足。然而隨著高性能網(wǎng)絡(luò)路由器對(duì)大容量和高速TCAM需求的不斷提升,針對(duì)高速大容量TCAM的故障測(cè)試已成為TCAM的一個(gè)研究方向,因此高速大容量TCAM的可測(cè)試性設(shè)計(jì)具有重要的理論意義以及實(shí)用價(jià)值。 本論文對(duì)TCAM的故障檢測(cè)問(wèn)題進(jìn)行了初步的研究,并提出了兩種針對(duì)高速大容量TCAM的故障檢測(cè)算法和檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)。首先,基于現(xiàn)有的公認(rèn)度比較好的March-Like算法提出了改進(jìn)型算法。該改進(jìn)型算法利用匹配信號(hào)Hit和優(yōu)先地址編碼器只需2N次寫操作、2B+4次搜索操作就可以完成對(duì)N*B比特TCAM存儲(chǔ)單元的故障檢測(cè)。在故障檢測(cè)覆蓋率上同March-Like算法是一樣的,都可以完成TCAM單元內(nèi)故障和延遲故障的100%全覆蓋檢測(cè)。但是在測(cè)試復(fù)雜度上相比于以前的March-Like算法降低了60%以上。再者,從提高單元間故障檢測(cè)覆蓋率方面,本文又提出了一種全新的針對(duì)高速大容量TCAM的QZDTest故障檢測(cè)方法。該方法在故障檢測(cè)覆蓋率方面不僅可以完成TCAM單元內(nèi)故障和延遲故障的100%全覆蓋檢測(cè),還可以完成TCAM單元間故障的100%全覆蓋檢測(cè)；在檢測(cè)速度方面,該方法使用自己的測(cè)試向量發(fā)生器產(chǎn)生測(cè)試向量,通過(guò)5N次寫操作,6B+12次搜索操作可以對(duì)N*B比特TCAM存儲(chǔ)單元進(jìn)行類似于實(shí)際應(yīng)用的快速連續(xù)測(cè)試。另外,在檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)方面,通過(guò)有限狀態(tài)機(jī)控制移位寄存器來(lái)完成對(duì)TCAM存儲(chǔ)單元的儲(chǔ)存和比較操作,充分降低了測(cè)試電路的開(kāi)銷。在判定電路設(shè)計(jì)方面,通過(guò)對(duì)SA(敏感放大器)和匹配信號(hào)發(fā)生器之間插入一級(jí)選擇取反電路,可以將Hit信號(hào)作為TCAM存在故障的判定信號(hào),并通過(guò)優(yōu)先地址編碼器直接輸出優(yōu)先級(jí)最高的故障地址,因此可以完成TCAM的全自動(dòng)測(cè)試。通過(guò)原理圖仿真驗(yàn)證結(jié)果表明該算法確實(shí)可以在單時(shí)鐘周期完成TCAM存儲(chǔ)單元的全覆蓋檢測(cè)。 本文提出的TCAM可測(cè)試性設(shè)計(jì)非常適用于大容量高速的TCAM存儲(chǔ)單元故障檢測(cè),如高性能網(wǎng)絡(luò)路由器中的報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)、地址分類、網(wǎng)絡(luò)防火墻以及虛擬網(wǎng)絡(luò)過(guò)濾等專用高級(jí)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面的TCAM故障檢測(cè)。
【關(guān)鍵詞】：三態(tài)內(nèi)容可尋址存儲(chǔ)器 可測(cè)試性設(shè)計(jì) 故障檢測(cè) 功能仿真
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP333
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 課題的研究背景和意義9-10
• 1.2 TCAM的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-16
• 1.3 論文的研究思想及研究?jī)?nèi)容16-18
• 2 TCAM的故障模型分析18-23
• 2.1 TCAM單元內(nèi)故障模型18-19
• 2.2 TCAM單元間故障模型19-22
• 2.2.1 TCAM垂直單元間故障模型19-21
• 2.2.2 TCAM水平單元間故障模型21-22
• 2.3 TCAM的延遲類故障22-23
• 3 基于March-Like算法的改進(jìn)型算法23-29
• 3.1 March-Like算法分析23-26
• 3.2 針對(duì)March-Like算法的電路改進(jìn)26-27
• 3.3 改進(jìn)型March-Like算法的提出27-28
• 3.4 改進(jìn)型March-Like算法的優(yōu)點(diǎn)28-29
• 4 針對(duì)高速大容量TCAM的QZDTest算法29-51
• 4.1 TCAM單元內(nèi)故障檢測(cè)覆蓋率分析31-34
• 4.2 TCAM垂直單元間故障檢測(cè)覆蓋率分析34-42
• 4.3 TCAM水平單元間故障檢測(cè)覆蓋率分析42-50
• 4.4 TCAM的延遲故障覆蓋率分析50-51
• 5 TCAM的可測(cè)試性設(shè)計(jì)51-62
• 5.1 判定電路51-53
• 5.2 狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)53-55
• 5.3 D觸發(fā)器構(gòu)成的移位寫寄存器電路55-58
• 5.4 D觸發(fā)器構(gòu)成的移位比較寄存器電路58-60
• 5.5 TCAM的可測(cè)試性設(shè)計(jì)仿真60-62
• 結(jié)論62-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況66-67
• 致謝67-68

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本文編號(hào)：270909