计算机组成实验五

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1、实验五 存储器读写实验一、实验目的1. 掌握存储器的工作特性。2. 数学静态存储器的操作过程，验证存储器的读写方法。二、实验原理存储器是计算机的主要部件，用来保存程序和数据。从工作方式上分 类，存储器可分成易失性和非易失性存储器，易失性存储器中的数据在关 电后将不复存在，非易失性储器又可分为动态存储器和静态存储器，动态 存储器保存信息的时间只有2ms,工作时需要不断更新，既不断刷新数 据；静态存储器只要不断电，信息是不会丢失的。为简单起见，计算机组 成实验用的是容量为2K的镜头存储器6116。1. 静态存储器芯片 6116的逻辑功能6116是一种数据宽度为8位（8个二进制位）,容量为2048字

2、节 的态存储器芯片,封在 24引脚的封装中,封装型式如图 2-7 所示。6116芯片有8根双向三态数据线D7-D0,所谓三态是指输入状态、输 出状态和高阻状态,高阻状态数据线处于一种特殊的“断开”状态； 11根地址线A10-A0,指示芯片内部2048个存储单元号；3根控制线 片选控制信号，低电平时，芯片可进行读写操作，高电平时，芯片 保存信息不能进行读写；仁为写入控制信号，低电平时，把数据线上 的信息存入地址线A10-A0指示的存储单元中；至为输出使能控制信 号，低电平时，把地址线A10-A0指示的存储单元中的数据读出送到数 据线上。芯片控制信号逻辑功能见表 2-9。芯片状态控制信号状态D0-

3、D7 数据状态CSWE0E保持1XX高阻抗保持011高阻抗读出0106116-总线写入001总线一6116无效000表 2-9 6116 芯片控制信号逻辑功能表图 2-7 存储器部件电路图2. 存储器实验单元电力路因为在计算机组成原理实验中仅用了 256个存储单元，所以6116 芯片的三根地址线A11-A8接地也没有多片联用问题，片选信号刁接地 使芯片总是处于被选中状态。芯片的WE和信号分别连接实验台的 存储器写信号和存储器读写信号，存储器实验单元逻辑电路如图2-7所示。这种简化了控制过程的实验电路可方便实验进行， 存储器实验单元电路控制信号逻辑功能见表 2-10。芯片状态控制信号状态D0-D

4、7 数据状态MRM -W保持11高阻抗读出016116-总线写入10总线一6116无效00报警表 2-10 存储器实验单元电路控制信号逻辑功能表3. 存储器实验电路存储器读/写实验需呀三部分电路共同完成：存储器单元(MEMUNIT)、地址寄存器单元(ADDRESS UNIT)和输入、输出单元(INPUT/OUTPUT UNIT)。存储器单元以6116总线上的数据送入地址 寄存器，向存储器单元电路提供地址信息，输入、输出单元作用与以 前相同。存储器实验的逻辑原理如图 2-8 所示。DOM-WOQ.Q0心Q竜:O0.OO：0OOOOUTPUTI/O-R1/O-WB-AR060.O00.O0OO6O

5、O06116A；0OOO-G0000.00O0Z览址番存器派74LS273OOO：0-QO0OOO0OOOOO瑾人捡出单元INPUTDOAi77图 2-8 存储器实验电路逻辑图三、实验过程1. 连线(1) 连接实验一(输入、输出实验)的全部连线。(2) 按实验逻辑原理图连接于卞、于三两根信号低电平有效信号线。( 3) 连接 A7-A0 8 根地址线。(4) 连接 B-AR 正脉冲有效信号线。2. 顺序写入存储单元实验操作过程(1) 把B-AR控制开关拨到0 (因此信号是正脉冲有效)，把其他控制开 关全部拨到 1，使全部控制信号都处于无效状态。(2) 在输入数据开关上拨一个地址数据(如00000

6、001，即16进制 01H)，拨下IOR 开关，把地址数据送总线。（3）拨动一下B-AR开关，实现“0-1-0”，产生一个正脉冲，把地址数 据送地址寄存器（AR）保存。（4）在输入数据开关上拨一个实验数据（如10000000，即16进制数80H），拨下控制开关，把实验数据送到总线。（5） 拨动控制开关，即实现“0-1-0”，产生一个负脉冲，把实验 数据存入存储器的01H号单元。6） 按表 2-11 所示的地址数据和实验数据，重复上面（1）（2）（3） （4）（5） 5 个步骤，顺序在存储器单元中存放不同的实验数据。地址单元实验数据01H80H02H40H03H20H04H10H05H08H36

7、H55H表 2-11 推荐的典型实验数3. 顺序读出存储单元实验操作过程（1）在输入数据开关上拨一个地址数据（如00000001，即16进制数01H），拨下开关把地址数据送地址总线。（2）拨动一下 B-AR 开关，即实现“0-1-0”，产生一个正脉冲，把地址 数据送地址寄存器（AR）保存。（3）把 IOR 开关拨上，切断输入开关与总线的联系。（4） 拨下控制开关，把实验数据从存储器的01H好单元读出送总 线，验证实验数据是否与表 2-11 中的内容相符合。（5） 拨动开关，即实现“0-1-0”，产生一个负脉冲，把从存储器 读出的实验数据从总线送出显示电路 L7-L0。（6）拨上乔M控制开关，使

8、存储器处于保持状态。（7） 重复上面的（1） -（6） 6个步骤，按顺序从地址01H-05H的存储器 单元中读出的实验数据送输出显示电路L7-L0，验证读出数据与表 2-11 中的内容是否相符。4. 随机读出存储器单元实验操作过程重复上面（1）-（6） 6个步骤，分别从地址36H，25H,03H 3个不 连续的存储器单元中读出数据，验证实验数据是否与表2-11中的内容相符合，注意地址25H这个存储单元中没有写入过实验数据，读出的内 容应是随机值。四、结果与总结实验结果记录：地址写入数据读出数据结果说明01H80H10000000一致02H40H01000000一致03H20H00100000一致04H10H00010000一致05H08H00001000一致25H不写存储器00100101读数是随机的36H55H01010101一致0A0H写总线悬空时的数据11111111总结：通过此次实验我初步学习了解了存储器的工作特性，也熟悉了静态存 储器的操作过程，进一步也验证了存储器的读写方法。之前只是在书本上 学习存储器读写的操作，现在通过操作自己亲身体会了这个过程，使我们 更加理解了存储器读写过程。