計算機(jī)組成原理實驗1靜態(tài)隨機(jī)存儲器實驗

1、計算機(jī)組成原理實驗報告實驗名稱：靜態(tài)隨機(jī)存儲器實驗 實驗類型：驗證型實驗環(huán)境：PC + TD-CMA實驗系統(tǒng) 指導(dǎo)教師：專業(yè)年級：姓 名：學(xué) 號：實驗地點：實驗日期： 實驗成績 ：1、 實驗?zāi)康模赫莆侦o態(tài)隨機(jī)存儲器 RAM 工作特性及數(shù)據(jù)的讀寫方法 2、 實驗過程實驗原理實驗所用的靜態(tài)存儲器由一片 6116（2K×8bit）構(gòu)成（位于 MEM 單元），如圖 2-1-1所示。 6116 有三個控制線： CS（片選線）、 OE（讀線）、 WE（寫線），其功能如表 2-1-1所示，當(dāng)片選有效（CS=0）時， OE=0 時進(jìn)行讀操作， WE=0 時進(jìn)行寫操作，本實驗將 CS 常接地。圖 2-

2、1-1 SRAM 6116 引腳圖由于存儲器（MEM）最終是要掛接到 CPU 上，所以其還需要一個讀寫控制邏輯，使得 CPU能控制 MEM 的讀寫，實驗中的讀寫控制邏輯如圖 2-1-2 所示，由于 T3 的參與，可以保證 MEM的寫脈寬與 T3 一致， T3 由時序單元的 TS3 給出（時序單元的介紹見附錄 2）。 IOM 用來選擇是對 I/O 還是對 MEM 進(jìn)行讀寫操作， RD=1 時為讀， WR=1 時為寫。實驗原理圖如圖 2-1-3 所示，存儲器數(shù)據(jù)線接至數(shù)據(jù)總線，數(shù)據(jù)總線上接有 8 個 LED燈顯示 D7D0 的內(nèi)容。地址線接至地址總線，地址總線上接有 8 個 LED 燈顯示 A7A

3、0 的內(nèi)容，地址由地址鎖存器（74LS273，位于 PC&AR 單元）給出。數(shù)據(jù)開關(guān)（位于 IN 單元）經(jīng)一個三態(tài)門（74LS245）連至數(shù)據(jù)總線，分時給出地址和數(shù)據(jù)。地址寄存器為 8 位，接入 6116的地址 A7A0， 6116 的高三位地址 A10A8 接地，所以其實際容量為 256 字節(jié)。圖 2-1-3 存儲器實驗原理圖實驗箱中所有單元的時序都連接至?xí)r序與操作臺單元， CLR 都連接至 CON 單元的 CLR 按鈕。實驗時 T3 由時序單元給出，其余信號由 CON 單元的二進(jìn)制開關(guān)模擬給出，其中 IOM 應(yīng)為低（即 MEM 操作）， RD、 WR 高有效， MR 和 MW 低有

4、效， LDAR 高有效。 (1) 關(guān)閉電源，連接實驗電路，并檢查無誤。(2) 將時序與操作臺單元的開關(guān) KK2 置為單拍檔,開關(guān) KK1、 KK3 置為運行檔。(3) 將 CON 單元的 IOR 開關(guān)置為 1（使 IN 單元無輸出），打開電源開關(guān)，如果聽到有嘀報警聲，說明有總線競爭現(xiàn)象，應(yīng)立即關(guān)閉電源，重新檢查接線，直到錯誤排除。 (4) 給存儲器的 00H、 01H、 02H、 03H、 04H 地址單元中分別寫入數(shù)據(jù) 11H、 12H、 13H、14H、 15H。由前面的存儲器實驗原理圖（圖 2-1-3）可以看出，由于數(shù)據(jù)和地址由同一個數(shù)據(jù)開關(guān)給出，因此數(shù)據(jù)和地址要分時寫入，先寫地址，具體

5、操作步驟為：先關(guān)掉存儲器的讀寫（WR=0， RD=0），數(shù)據(jù)開關(guān)輸出地址（IOR=0），然后打開地址寄存器門控信號（LDAR=1），按動 ST 產(chǎn)生 T3 脈沖，即將地址打入到 AR 中。再寫數(shù)據(jù)，具體操作步驟為：先關(guān)掉存儲器的讀寫（WR=0， RD=0）和地址寄存器門控信號（LDAR=0），數(shù)據(jù)開關(guān)輸出要寫入的數(shù)據(jù)，打開輸入三態(tài)門（IOR=0） ，然后使存儲器處于寫狀態(tài)（WR=1， RD=0， IOM=0），按動 ST 產(chǎn)生T3 脈沖，即將數(shù)據(jù)打入到存儲器中。寫存儲器的流程如圖 2-1-5 所示（以向 00 地址單元寫入 11H 為例）： (5) 依次讀出第 00、 01、 02、 03、

6、04 號單元中的內(nèi)容，觀察上述各單元中的內(nèi)容是否與前面寫入的一致。同寫操作類似，也要先給出地址，然后進(jìn)行讀，地址的給出和前面一樣，而在進(jìn)行讀操作時，應(yīng)先關(guān)閉 IN 單元的輸出（IOR=1），然后使存儲器處于讀狀態(tài)（WR=0，RD=1， IOM=0），此時數(shù)據(jù)總線上的數(shù)即為從存儲器當(dāng)前地址中讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容。讀存儲器的流程如圖 2-1-6 所示（以從 00 地址單元讀出 11H 為例）： 3、 實驗結(jié)果以給地址為15H(00010101)的單元寫入42H(01000010)為例,從二進(jìn)制地址單元輸入00010產(chǎn)生脈沖將地址打入AR中,對應(yīng)的代表地址的指示燈亮,地址輸入成功;從二進(jìn)制地址單元輸入要寫入的數(shù)據(jù)01000010,數(shù)據(jù)開關(guān)輸出要寫入的數(shù)據(jù),打開輸入三態(tài)門,存儲器處于寫狀態(tài),按動ST產(chǎn)生T3脈沖,即將數(shù)據(jù)打入到存儲器中,對應(yīng)的指示燈亮,數(shù)據(jù)寫入成功。4、 討論與分析A. 思考題：由兩片 6116（2K*8）怎樣擴(kuò)展成（2K*16）或（4K*8）的存儲器？怎樣連線？ 2片6116構(gòu)成2k*16位存儲器：把地址線并起來，2片6116的8根+8根數(shù)據(jù)線分別接d0 d1 d2 .d15B. 小結(jié)：1. 總線存在競爭后，會有滴的聲音，此時應(yīng)該關(guān)閉電源，檢查路線2. 2.偶爾會出現(xiàn)線插反，導(dǎo)致實驗結(jié)果出現(xiàn)差錯5、 實驗者自評剛開始由于想快點連完線，好做實驗，結(jié)果導(dǎo)致線連錯了