计算机组成原理实验报告01523.doc

1、南通大学计算机科学与技术学院上机实验报告姓名：邓晗班级：软件工程142学号：1413032051一、目的及要求1. 熟悉静态随机存储器RAM和只读存储器ROM勺工作特性和使用方法;2. 熟悉半导体存储器存储和读出数据的过程；3. 了解使用半导体存储器电路时的定时要求。二、环境(软、硬件平台)硬件：计算机一台软件：Quartus n 2.0及以上版本三、内容及步骤(包括程序流程及说明)1.利用Quartus n器件库提供的参数化存储单元lpm_rom设计一个由128X8位的RO(地 址空间：00H7FH构成的只读存储器系统。(1) 设计实验电路图，在 Quartus n的编辑环境下，进行原理图的

2、输入和编辑工作，要求编 译通过，无错误。(2) 利用.mif文件，对ROM勺存储单元00H05H进行初始化。(3) 给定ROM存储区的地址：00H05H读ROM存储单元。要求通过分析仿真波形，检查数 据的正确性。记录仿真波形、分析方法、分析过程和分析结果。1.1.首先利用器件库提供的存储单元Addr+0*1+2+3*4 | +5 |+70Ti-330467os nn 44438000000000000oa001600汕000Q0000000024000000QQQ000oa00320000000000CC肚004D0000C3QD00co00004B0000000000000000560000

3、oa000000000064000000QQ0000OQQO72第00C300DOCG00DO8Dc?00C：00000000000000000000000000960000DOQD0Q000000104Q00Q00Q0000000001120000DO0000003C0012000000000DO00OQ00Hm* 删te 古 hoodq1 cMjxl. tuf be words1 仙1碾.期J tf. nctocklpm_rom器件设计一个128X8位的ROMR读存储器,MegdWiizdrd Plugdn ManAger - LPMROM |page 1LPM.ROMVersioiii|

4、T1Par*WrRfiMurGC Usage1 44nnHms wav/ B-ht wcrds of memorY?-g you want to speqfy the 祈询 content of lhE memcsTy?O leave it Bank Inmaltze memcry content data to，比on power-up in amulatKn fESj use Ehis fie tar the mefnory aonbent data(Tou can use a Hexadtcii 防itri-fbrmat) File .hex or a Memory nitiaizatk

5、mi Fte |.mif)Bro wse Ftenrne:岸:时算机组趣理爛盟宴验取瞪三ItKlmifPORT上 它Ths Initial content fie should confotn to iporft dloisnPorK?注意这里要关联mif文件;1.2.设计的电路图如下：给入的八位地址的最高位作为器件脉冲端的控制信号，其余七位作为ROM勺地址输入。1.3 利用.mif文件，对ROM勺存储单元00H05H进行初始化如上面的截图所示，每次在重新写入数据时都要更新重新关联文件；然后设计出仿真波形:KaneEEO. Q de田 ftddr 5 5M 03二incl .B 1oule.6

6、 01田4H M【 ooK01X02X03X0-1X05)( 06DC00J-L1_1_1L-L J1LJL-00 X2133)(0467Y05c333 M 50 0 ns IDD.p ns 150 0 ns ZOO 卩 ns 250. p 血 300.p ns 350.p ns 400.(Q 皿 450.卩 ns 500 卩 n.5550. p ns 60250.0 n-5j2.利用 QuartusU器件库提供的参数化存储单元lpm_ram_dq,设计一个由 128X8 位的 RAM(地址空间：80HFFH构成的随机存储器系统(1) 设计实验电路图，在 Quartus U的编辑环境下，进行原

7、理图的输入和编辑工作，要求编 译通过，无错误。(2) 给RAM勺存储单元80H85H写入数据。要求通过分析仿真波形，检查数据的正确性。 记录仿真波形、分析方法、分析过程和分析结果。(3) 给定RAM存储区的地址：80H85H读RAM存储单元。要求通过分析仿真波形，检查数 据的正确性。记录仿真波形、分析方法、分析过程和分析结果。2.1.首先利用器件库提供的存储单元lpm_ram_dq器件设计一个128X8位的RAM勾成的随机存储器,这里也可以设计mif文件进行关联;2.2，设计的电路图如下所示:3凶阳裁顶-Q| 厂诙忙订步于 丁逆_：兰曲1乂卜I I i IW*!1 a阮 i i i 1-1I

8、pm叨rn血QdBlLB7.J3| qlT.-OJ1we jcklne-3s|6.O cirtclaicl:L 二给入的八位地址的最高位作为器件脉冲端的控制信号，其余七位作为RAM勺地址输入。we是控制数据的写入和读出控制端。data7.0则是数据的输入端。2.3设计仿真波形，给RAM勺存储单元80H85H写入数据，给定RAM存储区的地址：80H85H读RAM存储单元。如下所示：卩p=KK DOB 03VaIu.4 kt8OCI. 0 他m 0eo r &i x O(ZZ as xSAX85.)t 3i X 54 Xy65 X T5 Yd0/L_L_rL_rLnn m mmmmrL tlm r

9、L_HDI X 54J(24X IZX65刑ICO.p MSM. D tieLBCO.O atLTM.D tie300 0 価3.利用Quartus U器件库提供的参数化存储单元lpm_ramo，设计一个由128X8位的RAM (地址空间：80HFFH构成的随机存储器系统。(1) 设计实验电路图，在 Quartus U的编辑环境下，进行原理图的输入和编辑工作，要求编 译通过，无错误。(2) 给RAM勺存储单元80H85H写入数据。要求通过分析仿真波形，检查数据的正确性。 记录仿真波形、分析方法、分析过程和分析结果。(3) 给定RAM存储区的地址：80H85H读RAM存储单元。要求通过分析仿真波

10、形，检查数 据的正确性。记录仿真波形，仿真结果的分析方法、分析过程和分析结果。3.1.首先利用器件库提供的存储单元lpm_ram_io器件设计一个128X8位的RAM勾成的随机 存储器：Q姻 rr T-r-r Ipm ram idD*下tirtensb fl4dne-9B6.O inabck outebekii r-x-LRAM勺地址输入。在这给入的八位地址的最高位作为器件脉冲端的控制信号，其余七位作为里这个器件的dio7.0是一个双向端口，即使输入也是输出。既是作为数据的输入和输出 的，cs则是控制数据的输入和输出的控制端，we是控制数据的写入和读出控制端。2.3设计仿真波形，给RAM勺存储

11、单元80H85H写入数据，给定RAM存储区的地址： 80H85H读RAM存储单元。如下所示:VlJ-QE p ps *50.0 m100.01u L90.D is 200.D! !tie 50.0a. 30Q.Q Tin3EB.0 ns WO.O uDJLl LJLJ-1rtBCL(3 Jii-sPH O：-15 y 23a x xa X*m y isX Ha l45 X nI B4. 利用Quartus U器件库提供的参数化存储单元 lpm_rom、lpm_ram_dq或lpm_ramo 设计一个由128X8位的R0(地址空间：00H7FH和一个由128X8位的RAM(地址空间： 80HFF

12、H构成的存储器系统。(1) 设计实验电路图，在 Quartus U的编辑环境下，进行原理图的输入和编辑工作，要求编 译通过，无错误。(2) 利用.mif文件，对ROM勺存储单元00H05H进行初始化。(3) 从05H单元读出一个8位数据存入88H单元。(4) 将90H存入06H单元，将11H存入90H单元，请置相关控制信号(注意时序关系)实 现下列功能：给定06H,读出数据11H (即，实现间接寻址功能)。4.1综合以上三步的实验就可以设计出电路图如下：row二窗-74 亓4b0NQ|6 i|JwnW.lDCTAL D-FF=3 74273b IflMWODKklmE-s6.C0AV4 1甲i

13、iBGN:jDBU&T QJc KHBr|+ I a:oct如J:*-.】越I I PnUccrorJi i v r i i i i ti i 74244bAGH时1r .mIi i i i i i ii u i i i i i i i# 口啊AY4.1|呻fl|B4.1BGHHYpl禹2地ejip.-4第一个74244b作为输入数据缓冲器，其余两个 74244b器件作为ROM和RAM勺输出结果的缓 冲器，对输出结果加以控制，就会避免输出总线上的数据不会因为相互干扰产生紊乱，这样 的话两个存储器的控制数据的输出脉冲端就可以不用了(我的电路图中没有用)。74374b器件作为寄存器暂时存储总线输出

14、的数据。特别注意：不同的总线的命名不能一样。否则会造成数据的紊乱错误。4.2 对ROM勺存储单元00H05H进行初始化。Addir叫叫*7213346733 pD-3MOOOGDO忆000016Moo000000Moo24OToo闻QQ:r-00OT口32ao0DO00onCH)oo轴知ooDODO怕00Moo0GDO0000即0OT血曲DO:T00OO应QO0PG00ODM072oo00DOM0DM00ooDO0000DO圜CHJ00OGDODO00OT00WWTOQQ即zcQQcwW104OOCIODO60DOO112OT0000DO0000120MOQ0GDOGOoooo初始化和上面的是一样的，同样要进行更新和关联。4.3从05H单元读出一个8位数据存入88H单元,设计的波形图如下:0 DIEN血S 1K (ELHARB 0LTidl. cE 0LhCl.B QLSBO1 0rJD-BUEB 1E D阴.B |叭.B 1HIB 09. Q its20. R330. q ts呱 Q n