cam是content addressable memory的縮寫，即「內容定址儲存器」的意思，它是在傳統的儲存技術的基礎上實現的聯想記憶儲存器，關於cam的基本操作有三種：
tcam是ternary content addressable memory的縮寫，即「三態內容定址儲存器」的意思，它是從cam的基礎上發展而來的。一般的cam儲存器中每個bit位的狀態只有兩個，「0」或「1」，而tcam中每個bit位有三種狀態，除掉「0」和「1」外，還有乙個「don』t care」狀態，所以稱為「三態」，它是通過掩碼來實現的，正是tcam的這個第三種狀態特徵使其既能進行精確匹配查詢，又能進行模糊匹配查詢，而cam沒有第三種狀態，所以只能進行精確匹配查詢。
tcam器件的生產廠商主要有cypress、idt和netlogic三家。這三家分別將tcam器件稱作network search engine(nse)、network search accelerator(nsa)和knowledge-based processor(kbp)。
tcam器件在通訊領域種有非常廣泛的應用，主要有：
atm switching裝置中的vci/vpi**和atm-to-mpls or atm-to-tcp-flow位址對映表項的儲存和查詢；
ethernet switching裝置中的二層mac位址、arp/rarp解析和三層ip路由表項的儲存和查詢；
emerging protocols and functions方面的mpls label表項的儲存和查詢；
packet classification業務中的enforce security、enforce departmental policies和qos檢測表項的儲存和查詢；
安全防護裝置中的fib/lbt、mfib及acl表項儲存和查詢。
傳統的表項查詢方法有很多，主要有：線型查詢法、二叉樹查詢法、雜湊表查詢等，這些查詢方法都是基於sram的軟體查詢方法，共同特點是查詢速度慢。線型查詢法需要遍歷表中的所有表項；二叉樹查詢法需要遍歷樹中大多數節點，而且查詢速度受樹的深度影響較大；雜湊表查詢法是軟體查詢中計較快的一種方法，它是根據設定的雜湊函式h(key)和處理衝突方法將一組關鍵字映象到乙個有限的位址區間上，並以關鍵字在位址區間中的象作為記錄在表中的儲存位置，這種表稱為雜湊表或雜湊，所得儲存位置稱為雜湊位址或雜湊位址。雖然雜湊表查詢法相對來說比較快，但還是滿足不了高速實時通訊系統(如40g/100g pos)的極速查詢需求。
基於硬體的tcam查詢法正是在這種背景下提出的，用此方法進行查詢時，整個表項空間的所有資料在同一時刻被查詢，查詢速度不受表項空間資料大小影響，每個時鐘週期完成一次查詢，平均查詢速度是基於sram演算法查詢的6倍，最壞情況下，能達到128倍。
tcam器件的硬體設計方式一般有三種，如下圖所示：
網路處理器np從報文頭中把需要查詢的資訊提取出來，這個待查詢的資訊要整理成跟tcam所存表項的格式一致，稱之為key。key作為tcam的輸入資料，經過與表項對照，如果有匹配的表項，就把該表項所在的位址作為輸出，稱之為index。然後將index作為ram的位址輸入，從ram裡得到所需查詢的資訊，稱之為data。最後將data返回給發起查詢操作的np，至此完成一次查詢操作。下圖為tcam在高階路由器中的應用及查詢過程。
cam和tcam的基本儲存單元如下圖所示：
下面以netlogic的tcam器件nl101024為例，介紹下tcam器件的各管腳功能：
1).dbus[71:0]：key輸入匯流排，共72根，與tcam表項寬度相同(tcam基本表項位寬為72位，32位源ip位址＋32位目的ip位址＋8位埠位址)，idt公司已開始推出用於ipv6的80位寬度tcam器件；
2).rbus[49:0]：查詢結果result返回匯流排，50位寬；
3).ibus[7:0]：指令匯流排；
4).clk：系統時鐘，上公升沿有效；
5)clk0：輸出時鐘，讀資料和比較資料時使用；
6).ce#:片選訊號；
7).rst#晶元復位訊號；
8).ods-0/1:資料匯流排輸出驅動選擇訊號；
9).smf[3:0]：系統匹配錯誤標識訊號；
10).rv：結果有效訊號；
11).rfsl：只在hstl/sstl-2電平時使用，此時，rfsl=0表示使用內部參考電壓vddq/2，rfsl=1時表示由外部管腳vref提供參考電壓。使用lvcmos電平時，該管腳直接接地；
12).vref[4:1]：參考電影，為hstl/sstl-2的i/o埠提供參考電壓，內部有弱下拉，當使用lvcmos電平時，這些管腳直接接地。
有的tcam器件對外提供la-1介面，如nse5512，la-1的位寬較小，只有16位寬度，不過它在tcam器件內部先轉換
三態門介紹
如下圖，為兩種形式的三態門，a 和 b 一致 c 和 d 一致。對於圖 a 其真值表如下 輸入輸出ena 1011 000高阻態1 對於圖 b 的真值表為 輸入輸出ena 0011 010高阻態1 三態門 three state gate 是一種重要的匯流排介面電路。三態指其輸出既可以是一般二值邏輯...
三態門介紹
如下圖，為兩種形式的三態門，a 和 b 一致 c 和 d 一致。對於圖 a 其真值表如下 對於圖 b 的真值表為 三態門 three state gate 是一種重要的匯流排介面電路。三態指其輸出既可以是一般二值邏輯電路，即正常的高電平 邏輯1 或低電平 邏輯0 又可以保持特有的高阻抗狀態。高阻態相...
FPGA三態詳解
1 本節目錄 2 本節引言 3 fpga簡介 4 fpga三態詳解 5 結束語。不積跬步，無以至千里 不積小流，無以成江海。就是說 不積累一步半步的行程，就沒有辦法達到千里之遠 不積累細小的流水，就沒有辦法匯成江河大海。fpga field programmable gate array 是在pal...