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随着Internet的高速发展,网络流量越来越大,网络业务需求也不断发展变化,对路由器、网关等硬件互联设备的要求越来越高。CAM的高速查找特性和FPGA技术的广泛应用,使得当前网络中高速路由查找技术、报文分类和入侵监测等很多关键技术都采用CAM和FPGA结合的解决方案。CAM功能模型研究和实现,完善了FPGA功能验证中外围芯片的支持库,方便了FPGA功能验证过程,加快了FPGA设计的开发过程。本文的主要工作和创新点包括:1.详细分析了国内外功能建模的方法和过程,阐述了FPGA逻辑测试过程和FPGA逻辑测试中器件功能模型建立方法;2.针对CAM功能建模,详细的分析了CAM,提出了CAM功能模型框架,并针对CAM功能模型的核心——高速查找引擎,研究了国内外在查找引擎中常用的查找算法;3.提出了基于顺序查找引擎、基于Hash查找引擎和基于树查找引擎的3种CAM功能模型设计,并实现了这3种不同CAM功能模型;4.从理论上对这3种基于不同查找引擎的CAM功能模型进行了分析和比较,并总结了它们之间的优缺点;5.用Verilog实现了基于顺序查找的CAM功能模型,在Modelsim环境下通过了正确性验证,并应用于CIA智能网卡逻辑设计功能验证中。综上所述,本文对CAM功能模型设计进行了一系列的研究,研究成果对于FPGA设计具有重要意义。