计算机组成实验五存储器读写实验.docVIP

实验五 存储器读写实验 实验目的 掌握存储器的工作特性。 数学静态存储器的操作过程，验证存储器的读写方法。 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。 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；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；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-D7 数据状态 CS 保持 1 × × 高阻抗 保持 0 1 1 高阻抗 读出 0 1 0 6116→总线 写入 0 0 1 总线→6116 无效 0 0 0 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 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-D7 数据状态 M?R 保持 1 1 高阻抗 读出 0 1 6116→总线 写入 1 0 总线→6116 无效 0 0 报警 表2-10 存储器实验单元电路控制信号逻辑功能表 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（MEM UNIT）、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。 图2-8 存储器实验电路逻辑图 实验过程 连线 连接实验一（输入、输出实验）的全部连线。 按实验逻辑原理图连接、两根信号低电平有效信号线。 连接A7-A0 8根地址线。 连接B-AR正脉冲有效信号线。 顺序写入存储单元实验操作过程 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。 在输入数据开关上拨一个地址数据（即16进制01H），拨下IO?R开关，把地址数据送总线。 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。 在输入数据开关上拨一个实验数据（即16进制数80H），拨下控制开关，把实验数据送到总线。 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。 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 01H 80H 02H 40H 03H 20H 04H 10H 05H 08H 36H 55H 表2-11 推荐的典型实验数 顺序读出存储单元实验操作过程 在输入数据开关上拨一个地址数据（即16进制数01H），拨下开关把地址数据送地址总线。 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。 把IO?R开关拨上，切断输入开关与总线的联系。 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。 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。 拨上控制开关，使存储器处于保持状态。 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