JP3036467B2 - 最長一致検出装置 - Google Patents
最長一致検出装置Info
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- JP3036467B2 JP3036467B2 JP9162714A JP16271497A JP3036467B2 JP 3036467 B2 JP3036467 B2 JP 3036467B2 JP 9162714 A JP9162714 A JP 9162714A JP 16271497 A JP16271497 A JP 16271497A JP 3036467 B2 JP3036467 B2 JP 3036467B2
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- longest match
- bit
- signal
- bits
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-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F7/00—Methods or arrangements for processing data by operating upon the order or content of the data handled
- G06F7/02—Comparing digital values
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)
- Error Detection And Correction (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、与えられた外部デ
ータに対して、内部に蓄積された内部データから最長一
致するものを検出する最長一致検出装置に関する。
ータに対して、内部に蓄積された内部データから最長一
致するものを検出する最長一致検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】最長一致検出装置は、外部から入力され
る外部データと内部に蓄積された内部データとを比較
し、両者の最長一致するものを検出するものであり、従
来より、一つの連想メモリあるいは直列に接続された複
数の連想メモリによって構成されており、装置全体のマ
スクビットが1ビットずつシフトして比較されることに
より最長一致の検出が行われている。
る外部データと内部に蓄積された内部データとを比較
し、両者の最長一致するものを検出するものであり、従
来より、一つの連想メモリあるいは直列に接続された複
数の連想メモリによって構成されており、装置全体のマ
スクビットが1ビットずつシフトして比較されることに
より最長一致の検出が行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
最長一致検出装置においては、最長一致の検出を行う場
合、装置全体のマスクビットを1ビットずつシフトして
比較する必要があるため、最大でデータのビット数と等
しい回数のシフト操作と比較操作とを行わなければなら
ず、それにより動作速度が遅くなってしまうという問題
点がある。
最長一致検出装置においては、最長一致の検出を行う場
合、装置全体のマスクビットを1ビットずつシフトして
比較する必要があるため、最大でデータのビット数と等
しい回数のシフト操作と比較操作とを行わなければなら
ず、それにより動作速度が遅くなってしまうという問題
点がある。
【0004】本発明は、上述したような従来の技術が有
する問題点に鑑みてなされたものであって、高速に最長
一致を検出することができる最長一致検出装置を提供す
ることを目的とする。
する問題点に鑑みてなされたものであって、高速に最長
一致を検出することができる最長一致検出装置を提供す
ることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、外部から入力される外部データと内部に蓄
積された内部データとを比較し、両者の最長一致するも
のを検出する最長一致検出装置において、前記外部デー
タ及び前記内部データのビット数をLとした場合にL≦
mnなる関係を満足するn個のmビット長の連想記憶手
段を有し、該連想記憶手段は、Xij=Ynj+i(0≦i<
n,0≦j<m,Xijはi番目の連想記憶手段のビット
jに与えられるデータ,Ykは外部データのビットk)
を満足するように構成されていることを特徴とする。
に本発明は、外部から入力される外部データと内部に蓄
積された内部データとを比較し、両者の最長一致するも
のを検出する最長一致検出装置において、前記外部デー
タ及び前記内部データのビット数をLとした場合にL≦
mnなる関係を満足するn個のmビット長の連想記憶手
段を有し、該連想記憶手段は、Xij=Ynj+i(0≦i<
n,0≦j<m,Xijはi番目の連想記憶手段のビット
jに与えられるデータ,Ykは外部データのビットk)
を満足するように構成されていることを特徴とする。
【0006】また、全ての連想記憶手段のマスクビット
を同時に1ビットずつシフトすることにより、外部から
入力される外部データと内部に蓄積された内部データと
の最長一致を検出することを特徴とする。
を同時に1ビットずつシフトすることにより、外部から
入力される外部データと内部に蓄積された内部データと
の最長一致を検出することを特徴とする。
【0007】また、外部から入力されるSHIFT信号
をカウントするカウンタと、前記SHIFT信号をクロ
ックとして前記連想記憶手段から出力された信号を出力
するフリップフロップと、前記カウンタにおけるカウン
ト値から前記フリップフロップから出力された信号を減
算して出力する減算器とを有することを特徴とする。
をカウントするカウンタと、前記SHIFT信号をクロ
ックとして前記連想記憶手段から出力された信号を出力
するフリップフロップと、前記カウンタにおけるカウン
ト値から前記フリップフロップから出力された信号を減
算して出力する減算器とを有することを特徴とする。
【0008】(作用)上記のように構成された本発明に
おいては、Lビットの外部データとLビットの内部デー
タとの最長一致を検出する場合、L≦mnなる関係を満
足するn個のmビット長の連想記憶手段を、Xij=Y
nj+i(0≦i<n,0≦j<m,Xijはi番目の連想記
憶手段のビットjに与えられるデータ,Ykは外部デー
タのビットk)を満足するような構成として設けたの
で、Lビットのデータの最長一致を検出するのに、最大
m回のシフト操作及び比較操作を行うだけでよく、それ
により、最大L回のシフト操作及び比較操作が必要であ
る従来例に比べて高速に最長一致を検出することができ
る。
おいては、Lビットの外部データとLビットの内部デー
タとの最長一致を検出する場合、L≦mnなる関係を満
足するn個のmビット長の連想記憶手段を、Xij=Y
nj+i(0≦i<n,0≦j<m,Xijはi番目の連想記
憶手段のビットjに与えられるデータ,Ykは外部デー
タのビットk)を満足するような構成として設けたの
で、Lビットのデータの最長一致を検出するのに、最大
m回のシフト操作及び比較操作を行うだけでよく、それ
により、最大L回のシフト操作及び比較操作が必要であ
る従来例に比べて高速に最長一致を検出することができ
る。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。
いて図面を参照して説明する。
【0010】なお、以下の説明においては連想記憶手段
となる連想メモリをCAMと称する。
となる連想メモリをCAMと称する。
【0011】図1は、本発明の最長一致検出装置の実施
の一形態を示す回路ブロック図である。なお、本形態
は、m=8,n=2、すなわち、8ビット長の連想メモ
リが2個設けられたものである。
の一形態を示す回路ブロック図である。なお、本形態
は、m=8,n=2、すなわち、8ビット長の連想メモ
リが2個設けられたものである。
【0012】本形態は図1に示すように、外部データ及
びSTART信号がそれぞれ入力され、入力されたST
ART信号に基づいて外部データを出力する制御回路1
a,1bと、制御回路1a,1bから出力された外部デ
ータが入力され、一致信号MATCH0,MATCH1
をそれぞれ出力するCAM2a,2bと、CAM2a,
2bから出力された一致信号の論理積をMATCH信号
として出力するANDゲート3と、外部から入力される
SHIFT信号をカウントするカウンタ4と、SHIF
T信号をクロックとしてCAM2bから出力されたMA
TCH1信号を出力するD−FF5と、カウンタ4にお
けるカウント値からD−FF5から出力された信号を減
算してMASKBITS信号として出力する減算器6と
から構成されている。
びSTART信号がそれぞれ入力され、入力されたST
ART信号に基づいて外部データを出力する制御回路1
a,1bと、制御回路1a,1bから出力された外部デ
ータが入力され、一致信号MATCH0,MATCH1
をそれぞれ出力するCAM2a,2bと、CAM2a,
2bから出力された一致信号の論理積をMATCH信号
として出力するANDゲート3と、外部から入力される
SHIFT信号をカウントするカウンタ4と、SHIF
T信号をクロックとしてCAM2bから出力されたMA
TCH1信号を出力するD−FF5と、カウンタ4にお
けるカウント値からD−FF5から出力された信号を減
算してMASKBITS信号として出力する減算器6と
から構成されている。
【0013】以下に、上記のように構成された最長一致
検出装置の動作について説明する。
検出装置の動作について説明する。
【0014】図2及び図3は、図1に示した最長一致検
出装置に入力される外部データとCAM2a,2bに入
力されるデータとの関係を示す図である。また、図4
は、図1に示した最長一致検出装置におけるCAM2
a,2bに蓄積されたデータとその外部表現を示す図で
ある。また、図5は、図1に示した最長一致検出装置に
おけるCAM2a,2bのマスクビットの変化を示す図
である。また、図6は、図1に示した最長一致検出装置
の動作を説明するためのタイミングチャートである。
出装置に入力される外部データとCAM2a,2bに入
力されるデータとの関係を示す図である。また、図4
は、図1に示した最長一致検出装置におけるCAM2
a,2bに蓄積されたデータとその外部表現を示す図で
ある。また、図5は、図1に示した最長一致検出装置に
おけるCAM2a,2bのマスクビットの変化を示す図
である。また、図6は、図1に示した最長一致検出装置
の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【0015】図2に示すように、16ビットの外部デー
タは8ビットずつ、制御回路1a,1bにそれぞれ入力
され、START信号によってCAM2a,2bに与え
られる。
タは8ビットずつ、制御回路1a,1bにそれぞれ入力
され、START信号によってCAM2a,2bに与え
られる。
【0016】ここで、外部データのkビット目をYk、
CAM2aに入力されるデータのjビット目をX1j,C
AM2bに入力されるデータのjビット目をX0jとする
と、 Xij=Y2j+i(0≦i<2,0≦j<8) が成り立つ。
CAM2aに入力されるデータのjビット目をX1j,C
AM2bに入力されるデータのjビット目をX0jとする
と、 Xij=Y2j+i(0≦i<2,0≦j<8) が成り立つ。
【0017】なお、一般にCAMにはマスクビットと呼
ばれる機能があり、これによって比較するビットを指定
することができる。
ばれる機能があり、これによって比較するビットを指定
することができる。
【0018】典型的には、マスクビットが“1”である
ビットに対応するデータビットは比較の対象となるが、
マスクビットが“0”であるビットに対応するデータビ
ットは比較の対象とならない(いわゆるDon't Care)。
ビットに対応するデータビットは比較の対象となるが、
マスクビットが“0”であるビットに対応するデータビ
ットは比較の対象とならない(いわゆるDon't Care)。
【0019】本形態においては例えば、マスクビット
“11111111”は全てのビットを比較することを
意味し、マスクビット“11111110 ”は最下位
ビットは比較の対象としないことを意味する。
“11111111”は全てのビットを比較することを
意味し、マスクビット“11111110 ”は最下位
ビットは比較の対象としないことを意味する。
【0020】このマスクビットは図5に示すように、S
TART信号によって“11111111”にセットさ
れ、SHIFT信号が入力されるたびに1ビットずつ論
理左シフトされ、最下位ビットには0が入力される。
TART信号によって“11111111”にセットさ
れ、SHIFT信号が入力されるたびに1ビットずつ論
理左シフトされ、最下位ビットには0が入力される。
【0021】以下に、図6を参照して本形態の動作を具
体的に説明する。
体的に説明する。
【0022】まず、外部からSTART信号が入力され
ると、カウンタ4及びD−FF5がゼロクリアされる。
ここで、制御回路1a,1bには、外部から図3に示す
ような外部データが入力されており、START信号の
入力に伴って、制御回路1a,1bに入力された外部デ
ータがCAM2a,2bにそれぞれ与えられる。また、
マスクビットが“11111111”にセットされる。
ると、カウンタ4及びD−FF5がゼロクリアされる。
ここで、制御回路1a,1bには、外部から図3に示す
ような外部データが入力されており、START信号の
入力に伴って、制御回路1a,1bに入力された外部デ
ータがCAM2a,2bにそれぞれ与えられる。また、
マスクビットが“11111111”にセットされる。
【0023】マスクビットが“11111111”にセ
ットされることにより、CAM2a,2bにおいて、全
てのビットに対して与えられた外部データと蓄積された
データとの比較が行われる。
ットされることにより、CAM2a,2bにおいて、全
てのビットに対して与えられた外部データと蓄積された
データとの比較が行われる。
【0024】このとき、図3及び図4に示すように、C
AM2a,2bにおいては、与えられた外部データと蓄
積されたデータとが一致しないため、一致信号MATC
H0及びMATCH1はともに“0”となり、その論理
積であるMATCH信号も“0”となる。
AM2a,2bにおいては、与えられた外部データと蓄
積されたデータとが一致しないため、一致信号MATC
H0及びMATCH1はともに“0”となり、その論理
積であるMATCH信号も“0”となる。
【0025】次に、外部から入力されるSHIFT信号
が“1”になると、CAM1a,1bのマスクビットが
“11111110”となり、最下位ビットを無視して
比較が行われる。
が“1”になると、CAM1a,1bのマスクビットが
“11111110”となり、最下位ビットを無視して
比較が行われる。
【0026】同時に、カウンタ4が一つカウントアップ
し、カウンタ4から“1”が出力される。
し、カウンタ4から“1”が出力される。
【0027】また、SHIFT信号が“1”になる直前
のMATCH1信号がD−FF5から出力される。
のMATCH1信号がD−FF5から出力される。
【0028】このときもまだMATCH0信号、MAT
CH1信号及びMATCH信号はいずれも“0”であ
る。
CH1信号及びMATCH信号はいずれも“0”であ
る。
【0029】次に、再びSHIFT信号が“1”になる
と、CAM1a,1bのマスクビットが“111111
00”となり、下位2ビットを無視して比較が行われ
る。
と、CAM1a,1bのマスクビットが“111111
00”となり、下位2ビットを無視して比較が行われ
る。
【0030】同時に、カウンタ4が一つカウントアップ
し、カウンタ4から“2”が出力される。
し、カウンタ4から“2”が出力される。
【0031】また、SHIFT信号が“1”になる直前
のMATCH1信号がD−FF5から出力される。
のMATCH1信号がD−FF5から出力される。
【0032】このとき、下位2ビットを無視するとCA
M2bに与えられた外部データとCAM2bに蓄積され
たデータとが一致するので、MATCH1信号が“1”
となるが、MATCH0信号及びMATCH信号は
“0”である。
M2bに与えられた外部データとCAM2bに蓄積され
たデータとが一致するので、MATCH1信号が“1”
となるが、MATCH0信号及びMATCH信号は
“0”である。
【0033】次に、再びSHIFT信号が“1”になる
と、CAM1a,1bのマスクビットが“111110
00”となり、下位3ビットを無視して比較が行われ
る。
と、CAM1a,1bのマスクビットが“111110
00”となり、下位3ビットを無視して比較が行われ
る。
【0034】同時に、カウンタ4が一つカウントアップ
し、カウンタ4から“3”が出力される。
し、カウンタ4から“3”が出力される。
【0035】また、SHIFT信号が“1”になる直前
のMATCH1信号がD−FF5から出力される。
のMATCH1信号がD−FF5から出力される。
【0036】このとき、下位3ビットを無視するとCA
M2a,2bにおいて、与えられた外部データと蓄積さ
れたデータとがそれぞれ一致するので、MATCH1信
号、MATCH0信号及びMATCH信号が“1”とな
る。
M2a,2bにおいて、与えられた外部データと蓄積さ
れたデータとがそれぞれ一致するので、MATCH1信
号、MATCH0信号及びMATCH信号が“1”とな
る。
【0037】また、MASKBITS信号は、カウンタ
4の出力の2進数表現の最下位ビットに“0”を付加し
たものからD−FF5の出力を引き算したものとなる。
上述した状態においては、カウンタ4の出力が“3”で
あり、その2進数表現の最下位ビットに“0”を付加す
ると“6”となり、D−FF5の出力が“1”であるの
で、MASKBITS信号は“5”となる。これは与え
られた外部データと蓄積されたデータの外部表現を一致
させるには最下位ビットから5ビットを無視して比較し
なければならないことを示している。
4の出力の2進数表現の最下位ビットに“0”を付加し
たものからD−FF5の出力を引き算したものとなる。
上述した状態においては、カウンタ4の出力が“3”で
あり、その2進数表現の最下位ビットに“0”を付加す
ると“6”となり、D−FF5の出力が“1”であるの
で、MASKBITS信号は“5”となる。これは与え
られた外部データと蓄積されたデータの外部表現を一致
させるには最下位ビットから5ビットを無視して比較し
なければならないことを示している。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように本発明においては、
Lビットの外部データとLビットの内部データとの最長
一致を検出する場合、L≦mnなる関係を満足するn個
のmビット長の連想記憶手段を、Xij=Ynj+i(0≦i
<n,0≦j<m,Xijはi番目の連想記憶手段のビッ
トjに与えられるデータ,Ykは外部データのビット
k)を満足するような構成として設けたため、Lビット
のデータの最長一致を検出するのに、最大m回のシフト
操作及び比較操作を行うだけでよく、それにより、最大
L回のシフト操作及び比較操作が必要である従来例に比
べて高速に最長一致を検出することができる。
Lビットの外部データとLビットの内部データとの最長
一致を検出する場合、L≦mnなる関係を満足するn個
のmビット長の連想記憶手段を、Xij=Ynj+i(0≦i
<n,0≦j<m,Xijはi番目の連想記憶手段のビッ
トjに与えられるデータ,Ykは外部データのビット
k)を満足するような構成として設けたため、Lビット
のデータの最長一致を検出するのに、最大m回のシフト
操作及び比較操作を行うだけでよく、それにより、最大
L回のシフト操作及び比較操作が必要である従来例に比
べて高速に最長一致を検出することができる。
【0039】また、外部から入力されるSHIFT信号
をカウントするカウンタと、SHIFT信号をクロック
として連想記憶手段から出力された信号を出力するフリ
ップフロップと、カウンタにおけるカウント値からフリ
ップフロップから出力された信号を減算して出力する減
算器とを設けた場合は、与えられた外部データと蓄積さ
れたデータの外部表現を一致させるには最下位ビットか
ら何ビットを無視して比較しなければならないかが示さ
れる。
をカウントするカウンタと、SHIFT信号をクロック
として連想記憶手段から出力された信号を出力するフリ
ップフロップと、カウンタにおけるカウント値からフリ
ップフロップから出力された信号を減算して出力する減
算器とを設けた場合は、与えられた外部データと蓄積さ
れたデータの外部表現を一致させるには最下位ビットか
ら何ビットを無視して比較しなければならないかが示さ
れる。
【図1】本発明の最長一致検出装置の実施の一形態を示
す回路ブロック図である。
す回路ブロック図である。
【図2】図1に示した最長一致検出装置に入力される外
部データとCAMに入力されるデータとの関係を示す図
である。
部データとCAMに入力されるデータとの関係を示す図
である。
【図3】図1に示した最長一致検出装置に入力される外
部データとCAMに入力されるデータとの関係を示す図
である。
部データとCAMに入力されるデータとの関係を示す図
である。
【図4】図1に示した最長一致検出装置におけるCAM
に蓄積されたデータとその外部表現を示す図である。
に蓄積されたデータとその外部表現を示す図である。
【図5】図1に示した最長一致検出装置におけるCAM
のマスクビットの変化を示す図である。
のマスクビットの変化を示す図である。
【図6】図1に示した最長一致検出装置の動作を説明す
るためのタイミングチャートである。
るためのタイミングチャートである。
1a,1b 制御回路 2a,2b CAM 3 ANDゲート 4 カウンタ 5 D−FF 6 減算器
Claims (3)
- 【請求項1】 外部から入力される外部データと内部に
蓄積された内部データとを比較し、両者の最長一致する
ものを検出する最長一致検出装置において、 前記外部データ及び前記内部データのビット数をLとし
た場合にL≦mnなる関係を満足するn個のmビット長
の連想記憶手段を有し、 該連想記憶手段は、Xij=Ynj+i(0≦i<n,0≦j
<m,Xijはi番目の連想記憶手段のビットjに与えら
れるデータ,Ykは外部データのビットk)を満足する
ように構成されていることを特徴とする最長一致検出装
置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の最長一致検出装置にお
いて、 全ての連想記憶手段のマスクビットを同時に1ビットず
つシフトすることにより、外部から入力される外部デー
タと内部に蓄積された内部データとの最長一致を検出す
ることを特徴とする最長一致検出装置。 - 【請求項3】 請求項1に記載の最長一致検出装置にお
いて、 外部から入力されるSHIFT信号をカウントするカウ
ンタと、 前記SHIFT信号をクロックとして前記連想記憶手段
から出力された信号を出力するフリップフロップと、 前記カウンタにおけるカウント値から前記フリップフロ
ップから出力された信号を減算して出力する減算器とを
有することを特徴とする最長一致検出装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9162714A JP3036467B2 (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 最長一致検出装置 |
CA002239367A CA2239367C (en) | 1997-06-19 | 1998-06-02 | Longest coincidence data detection using associative memory units having interleaved data |
EP98850105A EP0886207B1 (en) | 1997-06-19 | 1998-06-11 | Longest coincidence data detection using associative memory units having interleaved data |
US09/097,598 US6098147A (en) | 1997-06-19 | 1998-06-16 | Longest coincidence data detection using associative memory units having interleaved data |
AU71970/98A AU736553B2 (en) | 1997-06-19 | 1998-06-18 | Longest coincidence data detection using associative memory units having interleaved data |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9162714A JP3036467B2 (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 最長一致検出装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH117782A JPH117782A (ja) | 1999-01-12 |
JP3036467B2 true JP3036467B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=15759905
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9162714A Expired - Fee Related JP3036467B2 (ja) | 1997-06-19 | 1997-06-19 | 最長一致検出装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6098147A (ja) |
EP (1) | EP0886207B1 (ja) |
JP (1) | JP3036467B2 (ja) |
AU (1) | AU736553B2 (ja) |
CA (1) | CA2239367C (ja) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0936625A3 (en) * | 1998-02-17 | 2003-09-03 | Texas Instruments Incorporated | Content addressable memory (CAM) |
US6751701B1 (en) | 2000-06-14 | 2004-06-15 | Netlogic Microsystems, Inc. | Method and apparatus for detecting a multiple match in an intra-row configurable CAM system |
US6799243B1 (en) | 2000-06-14 | 2004-09-28 | Netlogic Microsystems, Inc. | Method and apparatus for detecting a match in an intra-row configurable cam system |
US6757779B1 (en) | 1999-09-23 | 2004-06-29 | Netlogic Microsystems, Inc. | Content addressable memory with selectable mask write mode |
US6542391B2 (en) | 2000-06-08 | 2003-04-01 | Netlogic Microsystems, Inc. | Content addressable memory with configurable class-based storage partition |
US6801981B1 (en) | 2000-06-14 | 2004-10-05 | Netlogic Microsystems, Inc. | Intra-row configurability of content addressable memory |
US6813680B1 (en) | 2000-06-14 | 2004-11-02 | Netlogic Microsystems, Inc. | Method and apparatus for loading comparand data into a content addressable memory system |
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