[发明专利]具有内容寻址功能的MRAM芯片及内容寻址方法

权利要求书

1.一种MRAM芯片，包括一个或多个由MRAM存储单元组成的阵列，每个阵列与控制电路连接，所述控制电路包括行地址解码器、列地址解码器、读写控制器以及输入输出控制，其特征在于，所述控制电路还包括比较器与搜索控制器，所述比较器用于比较从阵列中读出的内容与搜索字，所述比较器包括对应于每一根位线的比较单元，所述比较单元用于比较该位线上读出的位与所述搜索字相应的位，所述搜索控制器用于控制内容寻址操作。

2.如权利要求1所述的MRAM芯片，其特征在于，每个比较单元的输入包括读写控制器读出的位、搜索字的位以及屏蔽字的位。

3.如权利要求1所述的MRAM芯片，其特征在于，搜索字所述搜索控制器从所述MRAM芯片的第一约定地址段获取系统主控CPU输入的所述搜索字、起始地址与结束地址。

4.如权利要求1所述的MRAM芯片，其特征在于，所述搜索控制器从所述MRAM芯片的第二约定地址段获取系统主控CPU输入的屏蔽字，用于屏蔽对阵列中读出的内容的部分位的比较。

5.如权利要求1所述的MRAM芯片，其特征在于，所述比较器将比较结果写入所述MRAM芯片的第三约定地址段，所述比较结果为存储内容与搜索字相符的字的地址。

6.如权利要求1所述的MRAM芯片，其特征在于，所述搜索控制器从所述MRAM芯片的第四约定地址段获取系统主控CPU输入的搜索选项，所述搜索选项用于所述搜索控制器控制内容寻址操作在搜索到第一个结果时立即结束。

7.如权利要求1所述的MRAM芯片，其特征在于，多个阵列的内容寻址操作是并行的。

8.如权利要求1所述的MRAM芯片，其特征在于，阵列中的行的长度是所述搜索字的长度的整数倍，能够进行并行的比较和搜索。

9.一种如权利要求1-8所述的MRAM芯片的内容寻址操作方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)搜索控制器收到搜索指令后，驱动行地址解码器，打开地址区域中的第一行，驱动列地址解码器打开该行的所有位线；

(2)读写控制器读出该行的内容；

(3)比较器比较所述内容与搜索字，如果二者相符，输出该行的地址，执行步骤(5)或执行步骤(4)；

(4)如果下一行的地址超出地址区域，执行步骤(5)；否则所述搜索控制器驱动行地址解码器，打开该行，驱动列地址解码器打开该行的所有位线，执行步骤(2)；

(5)内容寻址操作结束。

10.如权利要求9所述的MRAM芯片的内容寻址操作方法，其特征在于，步骤(1)中的地址区域的起始地址与结束地址，为所述搜索控制器从MRAM芯片的第一约定地址段获取的起始地址与结束地址。

11.如权利要求9所述的MRAM芯片的内容寻址操作方法，其特征在于，如果搜索控制器从MRAM芯片的第二约定地址段获取屏蔽字，步骤(3)中比较器比较所述内容与搜索字时，只对没有被屏蔽的位进行比较。

12.如权利要求9所述的MRAM芯片的内容寻址操作方法，其特征在于，如果搜索控制器从MRAM芯片的第四约定地址段获取搜索选项，步骤(3)中输出该行的地址后执行步骤(5)；如果搜索控制器从MRAM芯片的第四约定地址段未获取搜索选项，执行步骤(4)。

13.一种SOC芯片，其特征在于，所述SOC芯片集成了权利要求1-8任一项所述的MRAM芯片。