存储器扩展实

1、1 实验三实验三存储器扩展实验存储器扩展实验2实验目的实验目的 通过看懂教学计算机中已经使用的几个通过看懂教学计算机中已经使用的几个存储器芯片的逻辑连接关系和用于完成存存储器芯片的逻辑连接关系和用于完成存储器容量扩展的几个存储器芯片的布线安储器容量扩展的几个存储器芯片的布线安排，在教学计算机上设计、实现并调试出排，在教学计算机上设计、实现并调试出存储器容量扩展的实验内容。存储器容量扩展的实验内容。3实验目的（续）实验目的（续）其最终要达到的目的是：其最终要达到的目的是：1 1深入理解计算机内存储器的功能、组成深入理解计算机内存储器的功能、组成知识；知识；2 2深入地学懂静态存储器芯片的读写原理

2、深入地学懂静态存储器芯片的读写原理和用他们组成教学计算机存储器系统的和用他们组成教学计算机存储器系统的方法（即字、位扩展技术），控制其运方法（即字、位扩展技术），控制其运行的方式；行的方式； 思考并对比静态和动态存储器芯片在特思考并对比静态和动态存储器芯片在特性和使用场合等方面的同异之处。性和使用场合等方面的同异之处。4实验说明实验说明 教学计算机存储器系统由教学计算机存储器系统由ROM ROM 和和RAMRAM两个两个存储区组成，分别由存储区组成，分别由 EPROM EPROM 芯片（或芯片（或 EEPROMEEPROM芯片）和芯片）和 RAMRAM芯片构成。芯片构成。TEC-XPTEC-X

3、P教学计算机中还安排了另外几个存储器教学计算机中还安排了另外几个存储器器件插座，可以插上相应存储器芯片以器件插座，可以插上相应存储器芯片以完成存储器容量扩展的教学实验。完成存储器容量扩展的教学实验。5实验内容实验内容1 1完成存储芯片的物理扩展，相应位置插完成存储芯片的物理扩展，相应位置插上相应的上相应的HN58c65pHN58c65p芯片（芯片（EEPROMEEPROM芯片）；芯片）；注意：注意：必须保证缺口朝向必须保证缺口朝向左边左边，否则将烧，否则将烧毁芯片。毁芯片。2 2用监控程序的用监控程序的 D D、E E命令对存储器进行命令对存储器进行读写，比较读写，比较 RAMRAM（6116

4、6116）、）、EEPROMEEPROM（2828系列芯片）在读写上的异同；系列芯片）在读写上的异同；6实验内容（续）实验内容（续）3 3用监控程序的用监控程序的 A A命令编写一段程序，对命令编写一段程序，对 RAMRAM（61166116）进行读写，用）进行读写，用 D D 命令查看命令查看结果是否正确；结果是否正确；4 4用监控程序的用监控程序的 A A命令编写一段程序，对命令编写一段程序，对扩展存储器扩展存储器 EEPROMEEPROM（28 28 系列芯片）进系列芯片）进行读写，用行读写，用D D命令查看结果是否正确；如命令查看结果是否正确；如不正确，分析原因，改写程序，重新运不正确

5、，分析原因，改写程序，重新运行。行。7 TEC-XP TEC-XP实验存储系统实验存储系统l0000H-1FFFH0000H-1FFFH： 监控程序监控程序l教学机的教学机的RAMRAM地址范围是地址范围是2000h-27FFh2000h-27FFhl26002600H H-27FF-27FFH H：工作区：工作区l20002000H H-25FF-25FFH H：用户区，可存放用户的程序：用户区，可存放用户的程序和数据和数据l4000H-FFFFH4000H-FFFFH：用户扩展区，可存放用户的：用户扩展区，可存放用户的程序和数据（但是要注意读写方法）程序和数据（但是要注意读写方法）8实验准

6、备步骤实验准备步骤1 1检查检查 FPGAFPGA下方的插针要按下列要求短下方的插针要按下列要求短接：标有接：标有“/MWR/MWR”“RDRD”的插针左边两个短的插针左边两个短接，标有接，标有“/MRD/MRD”“GNDGND”的插针右边两个的插针右边两个短接，标有短接，标有 ROMLCSROMLCS和和 RAMLCSRAMLCS的插针短的插针短接。接。9实验准备步骤（续）实验准备步骤（续）2 2将扩展芯片右边的插针按下列方式短接：将扩展芯片右边的插针按下列方式短接：将将 EXTROML EXTROML 芯片右上方的标有芯片右上方的标有“WEWE”和和“A11A11”的插针下面两个短接，将它

7、右边的插针下面两个短接，将它右边标有标有“TECTEC”“/CS/CS”“FPGAFPGA”的三个插针左边的三个插针左边两个短接，标有两个短接，标有XTROMLCSXTROMLCS的插针短接，的插针短接，标有标有“TECTEC”“OEOE”“GNDGND”“ FPGA FPGA”的四个插的四个插针上边一排左边的两个短接；针上边一排左边的两个短接；10实验准备步骤（续）实验准备步骤（续）3 3在第四步中用户可以将右侧标有在第四步中用户可以将右侧标有“TECTEC”“/CS/CS”“FPGAFPGA”的三个插针左边两个的三个插针左边两个短接这表示扩展的短接这表示扩展的 ROM ROM 的内存地址是

8、从的内存地址是从4000H4000H开始，可用空间是开始，可用空间是4000H5FFFH4000H5FFFH，用户可在这个范围内输入程序或改变内用户可在这个范围内输入程序或改变内存单元的值。也可以将这个插针断开，存单元的值。也可以将这个插针断开，将标有将标有/CS /CS 的圆孔针与标有的圆孔针与标有 MEM /CS MEM /CS 的的一排圆孔针中的任意一个用导线相连；一排圆孔针中的任意一个用导线相连；注意连接的地址范围是多少，用户可用注意连接的地址范围是多少，用户可用的地址空间就是多少。的地址空间就是多少。11实验准备步骤（续）实验准备步骤（续）4 4将标有将标有“DataBus 15Da

9、taBus 158 8”和和“DataBus DataBus 7 70 0”的数据总线的指示灯下方的插针短的数据总线的指示灯下方的插针短接；接；5 5将标有将标有“AdressBus 15-8AdressBus 15-8”和和“AdressBus 7-0AdressBus 7-0”的地址总线的指示灯的地址总线的指示灯下方的插针短接；下方的插针短接；12实验准备步骤（续）实验准备步骤（续）将将 TEC-XPTEC-XP实验系统左下方的五个黑色的控实验系统左下方的五个黑色的控制机器运行状态的开关置于正确的位置，制机器运行状态的开关置于正确的位置，在找个实验中开关应置为在找个实验中开关应置为0011

10、000110（连续、内（连续、内存读指令、组合逻辑、联机、存读指令、组合逻辑、联机、1616位），控位），控制开关的功能在开关上、下方有标识；开制开关的功能在开关上、下方有标识；开关拨向上方表示关拨向上方表示“1 1”，拨向下方表示，拨向下方表示“0 0”，“X X”表示任意，其它实验相同；表示任意，其它实验相同；13实验操作实验操作RAMRAM（61166116）支持即时读写，可直接用支持即时读写，可直接用 A A、E E 命命令令向扩展的存储器输入程序或改变内存单元的值。向扩展的存储器输入程序或改变内存单元的值。RAM RAM 中的内容在断电后会消失，重新启动实验机中的内容在断电后会消失，

11、重新启动实验机后会发现内存单元的值发生了改变。后会发现内存单元的值发生了改变。 在命令行提示符状态下输入：在命令行提示符状态下输入：E 2020E 2020 屏幕将显示：屏幕将显示： 2020 2020 内存单元原值内存单元原值: :按如下形式键入：按如下形式键入：2020 2020 原值：原值：2222 2222 （空格）原值：（空格）原值：33333333（空格）（空格）原值：原值：44444444（空格）原值：（空格）原值：55555555 14实验操作（续）实验操作（续）断电后重新启动教学实验机，用断电后重新启动教学实验机，用 D D 命令观察内命令观察内存存单元单元 20202023

12、20202023的值。会发现原来置入到这几个的值。会发现原来置入到这几个内存单元的值已经改变，用户在使用内存单元的值已经改变，用户在使用 RAM RAM 时，时，必必须每次断电重启后都要重新输入程序或修改内存须每次断电重启后都要重新输入程序或修改内存单元的值。单元的值。15实验操作（续）实验操作（续） A A命令命令RAM RAM 芯片可直接用芯片可直接用 A A命令键入程序，但断电会丢命令键入程序，但断电会丢失，要再次调试该程序必须重新输入，对那些较失，要再次调试该程序必须重新输入，对那些较长的程序或经常用到的程序可通过交叉汇编，在长的程序或经常用到的程序可通过交叉汇编，在上位机生成代码文件

13、，每次加电启动后不用重新上位机生成代码文件，每次加电启动后不用重新输入，只需通过输入，只需通过 PCEC16 PCEC16 将代码文件传送给下位将代码文件传送给下位机即可。机即可。16实验操作（续）实验操作（续）58C65 58C65 芯片（芯片（EEPROMEEPROM）AT28C64BAT28C64B的读操作和一般的的读操作和一般的 RAMRAM一样，而其写操作，需要一样，而其写操作，需要一定的时间，一定的时间，大约为大约为 1 1 毫秒毫秒。因此，需要编写。因此，需要编写一延迟子一延迟子程序程序，在对，在对 EEPROM EEPROM 进行写操作时，调用该子程序，以完进行写操作时，调用该

14、子程序，以完成正确的读写。成正确的读写。1 1）用）用 E E 命令改变内存单元的值并用命令改变内存单元的值并用 D D 命令观察结果。命令观察结果。 在命令行提示符状态下输入：在命令行提示符状态下输入：E 5000E 5000 屏幕将显示：屏幕将显示： 5000 5000 内存单元原值：内存单元原值：按如下形式键入：按如下形式键入：5000 5000 原值：原值：24242424（按空格）原值：（按空格）原值：36363636（按空格）原值：（按空格）原值：48484848（按空格）原值：（按空格）原值：50505050 17实验操作（续）实验操作（续）断电后重新启动，用断电后重新启动，用

15、D D 命令察看内存单元命令察看内存单元 5000500350005003的的值，会发现这几个单元的值没有发生改变，说明值，会发现这几个单元的值没有发生改变，说明EEPROMEEPROM的的内容断电后可保存。内容断电后可保存。存储器不能直接用存储器不能直接用 A A 命令输入程序，单字节的指令可命令输入程序，单字节的指令可能会写进去，双字节指令的低位会出错（建议试一能会写进去，双字节指令的低位会出错（建议试一试），可将编写好的程序用编程器写入片内；也可试），可将编写好的程序用编程器写入片内；也可18总结总结58c65p58c65p（EEPROMEEPROM）芯片在读写的过程中）芯片在读写的过程中需要一定的时间大约为需要一定的时间大约为1ms1ms，不能够采用，不能够采用A A命令在其上编写程序（命令在其上编写程序（A A命令为批量写命令为批量写入），但可以通过入），但可以通过E E命令写入内容（命令写入内容（E E命令命令为字写入）。但是该芯片能够在断电重启为字