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1、课 程 实 验 报 告课程名称： 组成原理 专业班级： IS1201 学 号： U2101214720 姓 名： 任宇豪 同组成员： 段国雄 指导教师： 秦磊华 报告日期： 2014.5.27 目录原创性声明 .11 实验内容 .22 实验目的 .23 实验设备 .24 实验设计方案和电路 .24.1 实验总体方案 .24.2 各模块的分析说明 .24.2.1 存储器和地址线部分 .24.2.2 数据写入/读出部分 .24.2.3 检验码生成与冲突检测部分 .24.3 总电路 .25 电路检测 .25.1 基本功能检测 .26 遇到的问题与解决方法 .27 感想和建议 .2参考书目 .21原创
2、性声明本人郑重声明：所呈交的报告是本人在老师同学和的指导下独立进行实验所取得的成果.，除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的内容。本人完全意识到本声明的法律效应，后果由本人承担。学生签字： 231 实验内容自己设计一个以 6116 为核心的电路，实现 8 位存储器的基本实验内容，单步对对应地址写入数据并存储，对写入数据进行编码处理，即完成奇偶校验，单步独处这些地址单元中的数据，通过奇偶校验检验写入与读出的数据是否一致；完成冲突检测。2 实验目的1掌握半导体随机读写存储器 RAM 的工作原理特性及其使用方法；2掌握并学会使用半导体存储器进行读写的过程及读
3、写周期、时序等；3掌握半导体存储器扩充的方法；4掌握对存储数据进行奇偶效验的原理和方法。3 实验设备 JZXY-II 型计算机组成原理实验仪 1 台74LS6116 一片：是存储器，是本实验的主要芯片，因为本实验只要完成存储器的内容就行了，而 2114 还可以完成译码器等功能，在这里用就显得功能多余不简洁，而且 6116 可以有 8 位数据，用在该实验中比较好，因而选择了 6116 芯片；74LS244 三片：是数据开关，用于产生地址和数据；74LS193 一片：是地址选择的控制器，用于地址的输入和选择；74LS86 三片：用于生成奇偶校验码和冲突检验位，以及与 32 一起生成 244,611
4、6 的控制端电路；74LS32 一片;与 86 一起生成 244,6116 的控制端电路。4 实验设计方案和电路4.1 实验总体方案存储器部分检验码生成与冲突检测部分地址与数据写入/读出部分4图 4.1 总体方案图本实验通过 193 对地址的预置清零以及加一减一的操作，实现对地址的控制，将 4 位地址输入到 6116 的地址端，而且 6116 的高位地址端不能悬空！对于奇偶校验位，将 244 数据输出端的七位数直接异或即可，再输入到 244 芯片的输入端即可；直接将 244 芯片的输出端直接连接到 6116 芯片的数据线端，将 193 的输出端连接到 LED 后连接到 6116 的地址线端，即
5、可实现所要求的功能。4.2 各模块的分析说明 4.2.1 存储器和地址线部分电路见图 4.2.1 将 74LS193 芯片与 74LS6116 芯片连接，193 芯片可以实现地址的预置，清零以及地址的加一减一功能4.2.1 地址线部分电路图4.2.2 数据写入/读出部分数据的输入和输出由 244 来控制，通过使能端来控制是对 6116 进行写入操作还5是读出操作 ，由于要使在冲突时 244 处于高阻态，而且 6116 既不能写入也不能读出，且不能对数据的值进行修改，所以可由 ， ，21kCE21kW关系式得到使能端的控制电路，来控制电路的写入和读出。21kOE图 4.2.2 数据写入/读出电路
6、图4.2.3 检验码生成与冲突检测部分将 244 数据输出端的每位数两两异或即可得到校验码，生成的写校验码最高位最后输入到 6116 的数据最高位，再输入到 244 的输入数据最高位，和写校验码最后异或即可得到最后的奇偶校验位；冲突检测用使能端进行或运算即可得到。6图 4.2.3 校验码生成与冲突检测图74.3 总电路图 4.3 总电路图5 电路检测5.1 基本功能检测1、查看 16 个有规律的数。校验指示灯也随着变化如表 8.1表 5.1 数据存入与读取输入地址值 k1/k2 输入/出数据值 是否报警0000 0/0,1/1 0000 0001 否0001 0/0,1/1 0000 0010
7、 否 1111 0/0,1/1 01 0 否2、读模式下置写操作，冲突指示灯变红，产生报警，且数据灯和校验灯全处于熄灭状态，改为读操作后，冲突灯变为蓝色，报警消除，数据灯和校验灯发光。说明冲突报警工作正常。3、置为读操作，改为写模式时，报警灯变红，其他灯熄灭。此时改变指定的地址和数据后，再改为写操作时，报警灯变蓝，其他灯发光。地址不变，再次改为读模式读操作，数据灯显示为刚才写入的数据。4、改为读模式，置为读操作，地址改变为其它地址，再改回刚才指定的地址，出现刚才写入的数据。说明数据写入稳定，没有出现异常。86 遇到的问题与解决方法1、 遇到的问题：对 244 的三种控制状态不熟悉，以至于在实验
8、的操作过程中对不同模式不同操作下的结果迷惑不解，最后通过上网查阅资料，以及对老师同学的询问使得问题最终得到解决；2、 遇到的问题：一开始在设计电路时，就想的是写入的时候一个校验电路，读出一个校验电路，然后两个电路来再来生成最后的校验位，这样由于导线过多，在结果输出时，总是会有一些数据位出现冲突的现象，灯红绿相间，或者该熄灭的时候没有完全熄灭，后来仔细阅读了实验手册上的内容后才发现，其实只需要一个检验电路就行了，这样既使电路得到了简化，也解决了上述的问题； 3、 遇到的问题：对于 6116,244 使能端的控制上，一开始总是找不到合理的解决方案，这个主要还是因为一开始对 244 三个控制状态的不
9、熟悉，后来才在同学的指点下完成了这部分电路的设计；4、 遇到的问题：实验中改变模式后复原，结果使得存入的数据被毁，后来经询问同学老师才知道，改变模式后复原，会导致 244 处于高阻态，将 1111 1111 写入到了数据中去，因此先该模式后改操作就可以避免，7 感想和建议(1)做实验前很有必要彻底了解实验的具体内容是什么，多注意芯片的引脚号以及功能表； (2)做实验是一部分一部分做、能够很好的提高实验效率。先做地址部分，实现了地址的控制后再做加入 244、6116 数据的写入/读出操作，做好之后再做检验码的生成和冲突检测操作，每做一步检查一部，这样做不仅提高了效率而且还能很好的纠错。(3)在实
10、践中，每根导线的检测很必要，这个我在做的时候没用一根导线我就会先测试一次，虽然导线会坏的概率很小，但是还是被我测出了几根导线有问题，芯片倒是没发现什么问题，这些硬件设施的完善是我们这次实验能够成功的基本保障。（4）建议：做实验时我发现实验太的脉冲信号端有问题，一开始操作的时候，不会管怎么样都无法实现地址加一减一的操作，检查电路发现也没问题，后来无意中一下把脉冲信号输入了进去，实现了地址加一减一操作，然后才发现是那个脉冲信号控制按钮那里有问题，所以我建议要是每次实验后老师在检查仪器时能够发现这些问题并予以解决，实验效率会快很多，同时也呼吁大家能够爱护实验器材。参考书目1计算机组成原理实验指导书 王晓兰 周建国 吴秀敏 管军 编
