相联存储器的设计.docx

沈阳航空航天大学
课程设计报告

课程设计名称：计算机组成原理课程设计
课程设计题目：相联存储器的设计

院（系）：计算机学院
专业：计算机科学与技术
班级：
学号：
姓名：木代佳人，日月同辉
指导教师：杨华
完成日期：2010年1月15日

目录

TOC\o"1-3"\h\zHYPERLINK\l"_Toc275675117"第1章总体设计方案PAGEREF_Toc275675117\h2
HYPERLINK\l"_Toc275675118"1.1设计原理PAGEREF_Toc275675118\h2
HYPERLINK\l"_Toc275675119"1.2设计思路PAGEREF_Toc275675119\h3
HYPERLINK\l"_Toc275675120"1.3设计环境PAGEREF_Toc275675120\h4
HYPERLINK\l"_Toc275675121"第2章详细设计方案PAGEREF_Toc275675121\h5
HYPERLINK\l"_Toc275675122"2.1顶层方案图的设计与实现PAGEREF_Toc275675122\h5
HYPERLINK\l"_Toc275675123"创建顶层图形设计文件PAGEREF_Toc275675123\h5
HYPERLINK\l"_Toc275675124"器件的选择与引脚锁定PAGEREF_Toc275675124\h5
HYPERLINK\l"_Toc275675125"编译、综合、适配PAGEREF_Toc275675125\h6
HYPERLINK\l"_Toc275675126"2.2功能模块的设计与实现PAGEREF_Toc275675126\h6
HYPERLINK\l"_Toc275675127"2.2.1输入寄存器的实现PAGEREF_Toc275675127\h7
HYPERLINK\l"_Toc275675128"存储体的设计与实现PAGEREF_Toc275675128\h8
HYPERLINK\l"_Toc275675129"2.2.3比较寄存器的实现PAGEREF_Toc275675129\h10
HYPERLINK\l"_Toc275675130"查找结果寄存器的实现PAGEREF_Toc275675130\h12
HYPERLINK\l"_Toc275675131"2.3仿真调试PAGEREF_Toc275675131\h14
HYPERLINK\l"_Toc275675132"第3章编程下载与硬件测试PAGEREF_Toc275675132\h15
HYPERLINK\l"_Toc275675133"3.1编程下载PAGEREF_Toc275675133\h15
HYPERLINK\l"_Toc275675134"3.2硬件测试及结果分析PAGEREF_Toc275675134\h15
HYPERLINK\l"_Toc275675135"参考文献PAGEREF_Toc275675135\h17
HYPERLINK\l"_Toc275675136"附录（电路原理图）PAGEREF_Toc275675136\h18

第1章总体设计方案
1.1设计原理
相联存储器(ContentAddressedMemory)，它是一种按内容访问的存储器，可以根据数据记录地一部分内容查找其它部分的内容。在相联存储器中，每个存储的数据记录都是固定长度的字。存储字中的每个个位或者字段都可以作为检索的依据（关键字）。相联存储器的结构框图如图1.1所示。它主要实现将输入寄存器的信息与存储体的信息作比较，相匹配的置为“1”，不匹配的置为“0”，将结果送入查找结果寄存器(SRR)中，并输出结果。
输入寄存器
...

比较寄存器

...

查找结果寄存器
译码选择电路

存储体

…
…

图1.1相联存储器原理框图

1.2设计思路
根据相联存储器的原理特点，即按照内容寻址，因此可以将相联存储器分为以下几个部分：输入寄存器，译码选择电路，存储体，比较寄存器，查找结果寄存器。
输入寄存器：用来存放检索字，字的位数和相联存储器的存储单元位数相等。
译码选择电路：用3－8译码器进行译码电路选择，如当置输入端B2B1B0为“000”，时钟脉冲信号为高电位时，可以向存储体第一个单元地址输入八位二进制的字信息；同时其他的存储单元的信息被屏蔽掉。
存储体（AMU）：用于存放待检索的数据，