静态随机存储器试验

1、科合肥老优MEFE UNIVERSITY计算机科学与技术系 实验报告专业名称软件工程课程名称计算机组成与结构项目名称静态随机存储器实验 TOC o 1-5 h z 班级学号姓名同组人员无实验日期一、实验目的与要求掌握静态随机存储器RAM：作特性及数据的读写方法二、实验逻辑原理图与分析2.1 实验逻辑原理图及分析实验所用的静态存储器由一片 6116（2KX8bit）构成（位于MEh#元）。6116 有三个控制线：CS（片选线）、OE（W线）、WEQ线），当片选有效（CS=0）时，OE=0 时进行读操作，WE=0寸进行写操作,本实验将 CS常接地线。由于存储器（MEM尺终是要挂接到CPHh,所以其

2、还需要一个读写控制逻辑， 使得CPU1时空制MEM勺读写，实验中的读写控制逻辑如下图所示，由于 T3的参 与，可以保证MEM勺写脉宽与T3一致，T3由时序单元的TS3给出。IOM用来选 择是对I/O还是对MEMS行读写操作，RD=1时为读，WR=1寸为写。读写控制逻辑实验原理图如下如所示，存储器数据线接至数据总线，数据总线上接有8个LED灯显示D7 D0的内容。地址线接至地址总线，地址总线上接有8个LED灯显示A7, A0的内容，地址由地址锁存器（74LS273，位于PC&ARI元）给出。数 据开关（位于IN单元）经一个三态门（74LS245）连至数据总线，分时给出地址和数 据。地址寄存器为8

3、位，接入6116的地址A7, A0, 6116的高三位地址A1Q A8 接地，所以其实际容量为256字节。实验箱中所有单元的时序都连接至操作台单元，CLFO连接至CONM元的CLR 按钮。试验时T3由时序单元给出，其余信号由CONI元的二进制开关模拟给出， 其中IOM应为低（即MEMS作），RD WR1有效，M肝口 MWS有效，LDARW有效。行作sift4愉绘碑阁三、数据通路图及分析（画出数据通路图并作出分析）分析：如果是实验箱和PC联机操作，则可通过软件中的数据通路图来观测 实验结果，方法是：打开软件，选择联机软件的“实验一一存储器实验”，打开存储器实验的数据通路图（如下图所示）。进行手动

4、操作输入数据，每按动一次 ST按钮，数据通路图会有数据流动，反映当前存储器所作的操作（即使是对存 储器进行读，也应按动一次ST按钮，数据通路图才会有数据流动），或在软件中 选择“调试一一单周期”，其作用相当于将时序单元的状态开关置为单步档 后按动了一次ST按钮，数据通路图也会反映当前存储器所作的操作，借助于数 据通路图，可以仔细分析SRAM勺读写过程。山XX1RD-1散屋逋路图.四、实验数据和结果分析实验写入数据如图所示及分析.第一组地址和写入数据(1)将 IN 单元地址置为 00000000, WR/RD/IOMfe 000,IOR=0, LDAR=1 按动ST产生T3脉冲，即将地址打入AR

5、中，如图：D ” 梢 itftB- UNMRTlrt 4M4I 8V.I nil Mi El 1M 二 PMX VftH1 4PIQ G 3 /: 二HS ZJ 1 许章- WE I & LJ *Q.存储黠实验MEM年工*R单元IN单元h ti - fit 写入数据：将IN单元数据置为00010001, WR/RD/IOM为100,IOR=0, LDAR=0按动ST产生T3脉冲，如图：.第二组地址和写入数据 将 IN 单元地址置为 00000001, WR/RD/IOMI为 000,IOR=0, LDAR=1 按动 ST产生T3脉冲，即将地址打入AR中，如图:T*门 AM C： Tl , ”幅

6、* - RUT 411 14919 f 2 行 : “ EtL ，如 d*Q.存储黠实验3Me anKEiil!cKl;-l:nlcnaruEI-*:nH-nilE3iLHH-nUMeu 岫 赴.第三组地址和写入数据 将 IN 单元地址置为 00000010, WR/RD/IOM为 000,IOR=0, LDAR=1 按动 ST产生T3脉冲，即将地址打入AR中，如图：匚五口 L 存”K*- V*fi iLt l-A存储器实验lsllrnv-n-uTiMH-uKnHfMrr-KE 缸 n!il-ul!iv-tc“，lr_Jp*:Ff，o4x!jc”ulll”ill?llj*l*ll底llll-l

7、l:!:一二：！5X 口好.|门ti 土 写入数据：将 IN 单元数据置为 00010011, WR/RD/IOM 100,IOR=0,LDAR=0按动ST产生T3脉冲，如图：亡田 _|LV -J T3!*fiLa taT T3 n 3： *： g二 Hfrn存储错实验广lllHl”ilnltl*ldlll-sllll-llFITIHHE 招口打.lb 写入数据：将 IN 单元数据置为 00010101, WR/RD/IOMfe 100,IOR=0,LDAR=0按动ST产生T3脉冲,如图:E.相 MT in | 也., ,gygfTF !1 M t t, / HEXF E! * ： M l 苴

8、: 卫年 r J *1llii!F.-.,l二，WHJI丁鸿 K4.2实验读出数据如图所示及分析.第一组地址和读出数据 将 IN 单元地址置为 00000000, WR/RD/IOM为 000,IOR=0, LDAR=1 按动 ST产生T3脉冲，即将地址打入AR中，如图：自 e *存储器实验rfc-KH M K BE彳.liMnMnlkFrH.” Hn MHEEnu 凡ixulH !:1:|-通IdE 词 Ellnl2ulg lll.ll:Mil”lll*l*llldllll-lls! .I3存储器实验2 .第二组地址和读出数据 将 IN 单元地址置为 00000001, WR/RD/IOMI

9、为 000,IOR=0, LDAR=1 按动 ST产生T3脉冲，即将地址打入AR中，如图：. *CE.HLM.IFS存储黠实骁丈!?丁1通修.|内xNrjeElullIYMilpllltldlll-sllll-lll-rm:-*UM HEiKkehfliUlfl 读出数据：将 WR/RD/IOMS为010,IOR=1, LDAR=0按动ST产生T3脉冲, 读出MEK据：00010010,如图：J和才储糖实验KilrBl-Ln1,llKnKrlKbalEIKpfEEKnA-nlcplHFTtnhrinIIIHHunKn .n,Em E:!：！/IHmMEul13.口 ”il”lfj*ldlll-

10、SHll-lle Lxii讥气 口打.Ib.第三组地址和读出数据 将 IN 单元地址置为 00000010, WR/RD/IOM两 000,IOR=0, LDAR=1 按动 ST产生T3脉冲，即将地址打入AR中，如图：一 丁* 止 Tl J slullH”il广lll*l*lllillll-lli.:m?- M53|士工- u rnrKEhBCKi.EnKFIllluEI一KMH.llisE F MF1，” Hn 口在猪黠实验ttu ti 土 读出数据：将 WR/RD/IOMS为 010,IOR=1, LDAR=0 读出MEMK据：00010011,如图：按动ST产生T3脉冲,一 t*f Tl

11、 gen st ei Mr m 比口 A n a; *小 gW Utui300 | 等*，f m币 t ， m IB -打直MILg”12.口|,1|用：！|0|-|修 Tktl讥用 口好.lb行碣器实验IQ 1MEM 革 RAR早T./ ata.第四组地址和读出数据 将 IN 单元地址置为 00000011, WR/RD/IOMI为 000,IOR=0, LDAR=1 按动 ST产生T3脉冲，即将地址打入AR中，如图：-Tihr i Mic:雪用 ini -oti c; M MT ffetD Aia *s n： * r J臼二 乖寸电-V 皿ILi 看UEU存储器实必:r3llrnanuT*

12、NMrRKn4l比风-0*口!口!无，”“占妹*:，：。* 口EM EEiHEcrw!m 曜 E口 ”ilnlll*l*ll-sllil-llN LEJlm 为口打.Itl匕 t i 口 读出数据：将 WR/RD/IOMS为010,IOR=1, LDAR=0按动ST产生T3脉冲,即读出MEMK据：00010100,如图:MEM q存储器实验IrsllrFv-n，uTina”K打比rr.EFT室nilluEh*:”，“士尸t”，nTriu 一 * * m.u;NEHELIItwwl!mNms”l3il1ilnll-l*l*llMllll-ll-llmwcH!53,N3Q#u 岫 赴.第五组地址和

13、读出数据 将 IN 单元地址置为 00000100, WR/RD/IOMI为 000,IOR=0, LDAR=1 按动 ST产生T3脉冲，即将地址打入AR中，如图：|也ilrrir 巾响.ill,， 读出数据： WR/RD/IOM置为010,IOR=1, LDAR=0按动ST产生T3脉冲，即 读出 MEMOS: 00010101,如图：存储糖实奥4.3结果分析本次实验的写操作是：首先应该打开IN单元的输出开关IN_B,将地址信号通 过地址总线打入到地址寄存器A,然后关闭地址寄存器的门控商号LDAF存储 器的读写WR/RD/IOM然后再将IN单元的输出开关IN_B丁开，打开输入三态门， 使存储器

14、处于写状态，然后将数据通过数据总线写入到工储器MEMi元中。重复上述操作，写入对应地址的对应数据。读操作则和写操作类似，也是先将IN单元 的输出开关IN B打开，然后将地址信号通过地址总线打入到地址寄存器 AFfr,接 着关闭IN单元的输出单元IOR,使存储器处于读状态，然后将存储器当前地址中 的数据内容显示到数据总线上。五、实验问题分析、思考题与小结实验问题分析实验要完整无错误的进行，首先要确保实验接线图连线的正确性才能确保在 进行实验时数据通路流向以及数据的的正确性，这样才能到达实验的目的；在进行实验过程中需要理解每一步骤的原因，也加强自己的理解性和掌握程度；在实验过程中活树会遇到线路正确

15、但数据错误，这能很有可能是自己连接线路有问题，所以在连接线路上一定要保证每条线是否正确。思考题实现IN单元的数据开关-BUS-AR勺数据通路需要哪些控制信号？ 答：需要地址寄存器门控制信号LDARffi数据开关控制信号IOR。实现IN单元的数据开关-BUS-RAM勺数据通路需要哪些控制信号？答：需要地址寄存器门控制信号LDAR数据开关控制信号IOR和存储器的 读写控制信号 WR/RD/IOM实现存储器读的数据通路需要哪些控制信号？答：存储器的读控制信号 WR/RD/IOM存储器写与存储器读的控制信号有何不同？答：存储器写需要数据开关控制信号IOR,而存储器读不需要IN单元的数据开关=00000010B IN_B=R CE=1 LDAR=1 T3比现了什么 数据通路？答：IN单元的数据开关-BUS-AR勺数据通路(6)本次实验有哪些收获？答：在实验接线时要细心。在操作过程中，若出现问题应能在最短时间内 检查出问题，从而使实验过程更顺利。小结通