静态存储器实验报告.doc

计算机科学与技术系实验报告专业名称计算机科学与技术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班级学号姓名同组人员无实验日期 2015-10-2 4 一、实验目的与要求掌握静态随机存储器 RAM 工作特性及数据的读写方法二、实验逻辑原理图与分析 实验逻辑原理图及分析实验所用的静态存储器由一片 6116(2K ×8bit) 构成( 位于 MEM 单元) ,如下图所示。6116 有三个控制线:CS( 片选线)、OE( 读线)、WE( 写线),当片选有效(CS=0) 时, OE=0 时进行读操作, WE=0 时进行写操作,本实验将 CS常接地线。由于存储器(MEM) 最终是要挂接到 CPU 上,所以其还需要一个读写控制逻辑, 使得 CPU 能控制 MEM 的读写,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 的写脉宽与 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 MEM 进行读写操作, RD=1 时为读, WR=1 时为写。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&AR 单元) 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位,接入 6116 的地址 A7…A0,6116 的高三位地址 A10 …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,CLR都连接至CON单元的CLR 按钮。试验时 T3由时序单元给出,其余信号由 CON 单元的二进制开关模拟给出, 其中 IOM 应为低(即MEM 操作),RD、WR高有效,MR和MW低有效,LDAR 高有效。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——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——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 的读写过程。四、实验数据和结果分析 实验写入数据如图所示及分析 ⑴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: ⑵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: ⑴将IN单元地址置为 00000001 ,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: ⑵写入数据:将 IN单元数据置为 00010010 ,WR/RD/IOM/ 为100,IOR=0 , LDAR=0 ,按动 ST产生 T3脉冲,如图: ⑴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: ⑵写入数据:将 IN单元数据置为 00010011 ,WR/RD/IOM/ 为100,IOR=0 , LDAR=0 ,按动 ST产生 T3脉冲,如图: ⑴将IN单元地址置为 00000011 ,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: ⑵写入数据:将 IN单元数据置为 00010100 ,WR/RD/IOM/ 为100,IOR=0 , LDAR=0 ,按动 ST产生 T3脉冲,如图: ⑴将IN单元地址置为 00000100 ,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: ⑵写入数据:将 IN单元数据置为 00010101 ,WR/RD/IOM/ 为100,IOR=0 , LDAR=0 ,按动 ST产生 T3脉冲,如图: 实验读出数据如图所示