实验四 静态随机存储器实验
静态存储器 实验报告
静态存储器实验报告静态存储器实验报告引言：静态存储器（Static Random Access Memory，简称SRAM）是一种常见的存储器类型，具有快速读写速度和稳定性等优点。
在本次实验中，我们将对SRAM 进行测试和分析，以评估其性能和可靠性。
实验目的：1. 了解静态存储器的基本原理和工作方式；2. 测试SRAM的读写速度和稳定性；3. 分析SRAM的性能特点和应用范围。
实验步骤：1. 准备工作：搭建SRAM测试平台，包括电源、控制电路和数据输入输出接口等；2. 读写速度测试：通过控制电路发送读写指令，并记录SRAM的读写时间；3. 稳定性测试：连续进行大量的读写操作，并观察SRAM的稳定性表现；4. 性能分析：根据测试结果，分析SRAM的读写速度、稳定性和功耗等性能指标。
实验结果：1. 读写速度：经过多次测试，我们得出了SRAM的平均读写速度为XX ns。
这一速度相对较快，适用于对存储器响应速度要求较高的应用场景。
2. 稳定性：在连续读写测试中，SRAM表现出了较好的稳定性，未出现数据丢失或错误的情况。
这证明了SRAM在数据存储和传输过程中的可靠性。
3. 功耗：SRAM在读写操作时会消耗一定的功耗，但相对于动态存储器（DRAM）而言，SRAM的功耗较低。
这使得SRAM在低功耗要求的电子设备中具有一定的优势。
讨论与分析：1. SRAM的优点：相对于动态存储器，SRAM具有读写速度快、稳定性高和功耗低等优点。
这使得SRAM在高性能计算机、嵌入式系统和高速缓存等领域得到广泛应用。
2. SRAM的缺点：与之相对应的是，SRAM的成本较高。
由于SRAM采用了更复杂的电路结构，导致其制造成本较高。
这使得SRAM在大容量存储器领域的应用受到一定的限制。
3. SRAM的应用范围：由于SRAM的快速读写速度和稳定性，它在高性能计算领域得到了广泛应用。
同时，由于SRAM的低功耗特性，它也适用于移动设备、物联网和嵌入式系统等低功耗要求的场景。
实验四 总线半导体静态存贮器
实验四总线半导体静态存贮器一、实验目的1、熟悉挂总线的逻辑器件的特性和总线传送的逻辑实现方法2、掌握半导体静态存贮器的存取方法二、实验内容1、根据实验方案框图，调用PC模块，选用适当元器件，画出实验电路逻辑图，并组装成电路。
2、在电路上实现下列手动单功能操作，（控制信息可用电平开关输出电平）。
K→B、AK→RAMRAM →Bus1B →A设计提示：1、利用实验箱中提供的总线接口搭接总线结构，各器件再分别挂到总线上。
2、用一片74LS273作为存贮器的地址寄存器。
3、PC模块可看作一个透明的元件，用来产生连续的存贮器地址，其数据置入端和计数输出端已经在内部挂接到总线上。
三、实验仪器及器材1、计算机组成原理实验台和+5V直流稳压电源2、器件由附录A“集成电路清单”内选用四、实验电路原理（实验电路原理图）在单总线结构的计算机中，其地址和数据都是通过同一组数据开关及三态传输门挂上总线，发送到相应计算器、地址寄存器或存贮器单元。
怎样区分送入总线的信息是地址还是数据，这可通过控制操作的时序来实现。
计数器可选用74LS161和74LS244构成可预置计数器，并具有双向传送逻辑功能，即可以从总线上接受信息，也可以发送信息到总线上，而缓冲器及地址寄存器仅是接收总线信息的一个部件。
本实验的逻辑电路方案如图4-1所示：图4-1 总线半导体存贮器实验框图芯片逻辑图介绍同步四位计数器74LS161及字长扩展图4-2 74LS161字长扩展图4-2中：D、C 、B 、A ——输入（D 为高位，A 为低位）；D Q 、C Q 、B Q 、A Q ——输出（D Q 为高位，A Q 为低位）； PT——使能（置数或计数为高）LD ——操作模式（置数低，计数为高）； C K ——置数或计数脉冲；n C ——动态进位输出n C =D C B A Q Q Q Q ；CR——清除。
五、实验步骤按照实验内容设计并连接电路， 1、K →B 、ABus K >>=1，Bus PC >>=1，CS=1，LD=1 Bus K >>=0，LD=0输入端D3D2D1D0输入地址（0H~15H ），打入MAR LoadMAR ，LoadPC Bus K >>=1，LD=12、K →RAMBus K >>=1，Bus PC >>=1，CS=1，LD=1 Bus K >>=0输入端D3D2D1D0输入数据（0H~15H ），打入MAR W/R=0，CS=1→0→1 Bus K >>=13、RAM →BusBus K >>=1，Bus PC >>=1，CS=1，LD=1K →PC ，MAR W/R=0，CS=1→0 LoadC CS=0→1 4、B+1→ABus K >>=1，Bus PC >>=1，CS=1，LD=1LoadPC Bus PC >>=0LoadMAR Bus PC >>=1六、实验内容记录（数据、图表、波形、程序设计等）实验电路如图：真值表为： Adress1 Adress2 Adress3 Adress4 Data1 Data2 Data3 Data4 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 0111110 1 0 0 0 1 1 1七、实验结果分析、实验小结按步骤操作后，输出与地址相吻合。
静态存储器实验报告
静态存储器实验报告静态存储器实验报告引言静态存储器是计算机中重要的一部分，它用于存储和读取数据。
本实验旨在通过实际操作，深入了解静态存储器的原理和工作方式。
通过观察和分析实验结果，我们可以更好地理解计算机内存的工作原理，并且为日后的学习和研究打下基础。
实验目的本实验的主要目的是探究静态存储器的工作原理，并通过实际操作来验证理论知识。
具体的实验目标如下：1. 了解静态存储器的组成和结构；2. 掌握静态存储器的读写操作；3. 分析实验结果，深入理解静态存储器的工作原理。
实验器材与方法实验器材：1. 静态存储器芯片；2. 逻辑分析仪；3. 示波器；4. 电源供应器；5. 连接线等。
实验方法：1. 连接静态存储器芯片到逻辑分析仪和示波器上，确保信号传输的正确性；2. 使用逻辑分析仪和示波器监测存储器读写操作的时序信号；3. 进行一系列的读写操作，并记录实验数据；4. 分析实验结果，总结静态存储器的工作原理。
实验过程与结果在实验过程中，我们首先将静态存储器芯片正确连接到逻辑分析仪和示波器上，以确保信号传输的正确性。
然后，我们进行了一系列的读写操作，并使用逻辑分析仪和示波器监测了存储器读写操作的时序信号。
通过分析实验结果，我们观察到了以下几点：1. 静态存储器的读写操作是基于地址信号和数据信号的传输。
读操作时，通过给定地址信号，存储器将对应地址的数据输出；写操作时，通过给定地址信号和数据信号，存储器将对应地址的数据写入。
2. 存储器的读写操作需要一定的时间，这是由存储器芯片内部的电路结构和时序要求决定的。
我们通过示波器观察到了读写操作的时序信号，包括地址信号和数据信号的传输时间。
3. 存储器的读写操作是可靠的，我们进行了多次读写操作，并观察到了一致的实验结果。
讨论与分析通过本次实验，我们深入了解了静态存储器的工作原理和操作方法。
静态存储器是计算机内存的重要组成部分，它的性能和可靠性对计算机的整体性能有着重要影响。
静态随机存储器实验实验报告
静态随机存储器实验实验报告摘要：本实验通过对静态随机存储器(SRAM)的实验研究，详细介绍了SRAM的工作原理、性能指标、应用领域以及实验过程和结果。
实验使用了仿真软件，搭建了SRAM电路，通过对不同读写操作的观察和分析，验证了SRAM的可靠性和高速性。
一、引言静态随机存储器(SRAM)是一种常用的存储器类型，被广泛应用于计算机系统和其他电子设备中。
它具有存储速度快、数据可随机访问、易于控制等优点，适用于高速缓存、寄存器堆以及其他要求高速读写和保持稳定状态的场景。
本实验旨在通过设计和搭建SRAM电路，深入理解SRAM的工作原理和性能指标，并通过实验验证SRAM的可靠性和高速性。
二、实验设备和原理1. 实验设备本实验使用了以下实验设备和工具：- 电脑- 仿真软件- SRAM电路模块2. SRAM原理SRAM是由静态触发器构成的存储器，它的存储单元是由一对交叉耦合的反相放大器构成。
每个存储单元由6个晶体管组成，分别是两个传输门、两个控制门和两个负反馈门。
传输门被用于读写操作，控制门用于对传输门的控制，负反馈门用于保持数据的稳定状态。
SRAM的读操作是通过将存储单元的控制门输入高电平，将读取数据恢复到输出端。
写操作是通过将数据线连接到存储单元的传输门，将写入数据传输到存储单元。
三、实验过程和结果1. 设计电路根据SRAM的原理和电路结构，我们设计了一个8位的SRAM 电路。
电路中包括8个存储单元和相应的读写控制线。
2. 搭建电路通过仿真软件，我们将SRAM电路搭建起来，连接好各个线路和电源。
确保电路连接正确无误。
3. 进行实验使用仿真软件中提供的读写操作指令，分别进行读操作和写操作。
观察每个存储单元的输出情况，并记录数据稳定的时间。
4. 分析实验结果根据实验结果，我们可以得出以下结论：- SRAM的读操作速度较快，可以满足高速读取的需求。
- SRAM的写操作也较快，但需要保证写入数据的稳定性和正确性。
静态随机存取存贮器实验
计算机组成原理实验报告
写数据：
1、传入数据的存储地址：
照连线图连接实验仪
使nWR = 1，nRD = 1，IN单元的nCS=0、nRD=0（即为禁止对存贮器读写），将IN单元中的地址数据输出
MAR单元的nMAROE = 0,允许MAR中锁存的地址数据输出到地址总线上；wMAR = 0，允许写MAR，按CON单元的STEP键一次，依次发出T1、T2、T3信号，在T3的下降沿，IN单元给出的地址数据锁存到MAR中。
2、写数据在存储地址上
禁止对存储器6116的读写（nWR = 1，nRD = 1）、MAR的写（wMAR = 1）；
IN单元的拨动开关给出8位数据，IN单元的nCS=0、nRD=0，允许IN单元
输出；
允许对6116写（M_nIO = 1，nRD = 1, nWR = 0）,按uSTEP键三次，在T2
的下降沿，数据写入存储器6116中。
3读取数据
通过in单元给出地址，并紧张in单元输出数据
使 M_nIO = 1，nRD = 0, nWR = 1
在T2、T3信号有效时，6116向数据总线输出数据
实验结果
分析。
静态随机存储器实验实验报告
静态随机存储器实验实验报告一、实验目的本次静态随机存储器实验的目的在于深入了解静态随机存储器（SRAM）的工作原理、存储结构和读写操作，通过实际操作和数据观测，掌握 SRAM 的性能特点和应用方法，并培养对数字电路和存储技术的实践能力和问题解决能力。
二、实验原理静态随机存储器（SRAM）是一种随机存取存储器，它使用触发器来存储数据。
每个存储单元由六个晶体管组成，能够保持数据的状态，只要电源不断电，数据就不会丢失。
SRAM 的读写操作是通过地址线选择存储单元，然后通过数据线进行数据的读取或写入。
读操作时，被选中单元的数据通过数据线输出；写操作时，数据通过数据线输入到被选中的单元。
三、实验设备与材料1、数字电路实验箱2、静态随机存储器芯片（如 6116 等）3、示波器4、逻辑分析仪5、导线若干四、实验步骤1、连接实验电路将静态随机存储器芯片插入实验箱的相应插槽。
按照实验原理图，使用导线连接芯片的地址线、数据线、控制线与实验箱上的控制信号源和数据输入输出端口。
2、设置控制信号通过实验箱上的开关或旋钮，设置地址线的输入值，以选择要操作的存储单元。
设置读写控制信号，确定是进行读操作还是写操作。
3、进行写操作当读写控制信号为写时，通过数据输入端口输入要写入的数据。
观察实验箱上的相关指示灯或示波器，确认数据成功写入存储单元。
4、进行读操作将读写控制信号切换为读。
从数据输出端口读取存储单元中的数据，并与之前写入的数据进行对比，验证读取结果的正确性。
5、改变地址，重复读写操作更改地址线的值，选择不同的存储单元进行读写操作。
记录每次读写操作的数据，分析存储单元的地址与数据之间的对应关系。
6、使用逻辑分析仪观测信号将逻辑分析仪连接到实验电路的相关信号线上，如地址线、数据线和控制信号线。
运行逻辑分析仪，捕获读写操作过程中的信号波形，分析信号的时序和逻辑关系。
五、实验数据与结果1、记录了不同地址下写入和读取的数据，如下表所示：｜地址｜写入数据｜读取数据｜｜｜｜｜｜ 0000 ｜ 0101 ｜ 0101 ｜｜ 0001 ｜ 1010 ｜ 1010 ｜｜ 0010 ｜ 1100 ｜ 1100 ｜｜ 0011 ｜ 0011 ｜ 0011 ｜｜｜｜｜2、通过逻辑分析仪观测到的读写控制信号、地址信号和数据信号的波形图，清晰地展示了读写操作的时序关系。
基本运算器静态随机存储器实验报告
图1-1-2交叉开关桶形移位器原理图
运算器单元由以下部分构成：一片CPLD实现的ALU，四片74LS245构成的保护电路。ALU的输出通过三态门74LS245连到CPU内总线上，CPU内总线和数据总线已连通，数据总线指示灯和数据总线相连，用来显示数据总线的内容（实验系统中所有的LED显示灯均为正逻辑，亮为‘1’，灭为‘0’），ALU的数据输入以排针形式引出B7’…B0’，另外还有进位标志FC和零标志FZ指示灯。图1-1-1中有三部分不在CPLD中实现，而是在外围电路中实现，这三部分为图中的‘显示A’、‘显示B’和ALU的输出控制‘三态控制245’，请注意：实验箱上凡丝印标注有马蹄形标记‘ ’，表示这两根排针之间是连通的。图中除T2和CLR，其余信号均来自于ALU单元的排线座，实验箱中所有单元的T1、T2都连接至MC单元的T1、T2，CLR都连接至CON单元的CLR按钮。T2由时序单元的TS2提供（时序单元的介绍见附录二），其余控制信号均由CON单元的二进制数据开关模拟给出。控制信号中除T2为脉冲信号外，其余均为电平信号，其中ALU_B为低有效，其余为高有效。
结 论
（结 果）
根据实验步骤，一步一步操作，在DR1=65，DR2=A7的条件下，改变运算器的设置，使得运算器输出结果，并记录下来。
运算器显示结果和手算结果一直，说明整个实验非常成功。
小结
通过本次实验了解运算器的组成结构（即输入逻辑、输出逻辑、算术逻辑单元），掌握运算器的工作原理（主要是加法器）。知道运算器的输出跟数据总线相连，同时两个输入端通过两个锁存器也与数据总线相连。
静态随机存储器实验报告
静态随机存储器实验报告一、实验目的本次实验旨在通过搭建静态随机存储器电路，了解其基本原理和操作流程，并掌握静态随机存储器的读写操作。
二、实验原理1. 静态随机存储器（Static Random Access Memory，简称SRAM）是一种使用触发器作为存储单元的半导体存储器。
与动态随机存储器（Dynamic Random Access Memory，简称DRAM）相比，SRAM 具有更快的读写速度和更低的功耗。
2. SRAM通常由若干个存储单元组成，每个存储单元包含一个触发器和一个选择开关。
选择开关用于控制读写操作。
3. 在SRAM中，读操作和写操作都需要先将地址信号送入地址译码器中进行译码，然后将译码结果送入选择开关中。
对于读操作，选择开关将对应地址处的数据输出到数据总线上；对于写操作，则将数据输入到对应地址处。
1. 按照电路图搭建SRAM电路，并连接上电源和示波器。
2. 将地址信号输入到地址译码器中，并将译码结果送入选择开关中。
3. 进行读操作：将读使能信号输入到选择开关中，并观察示波器上的输出波形。
可以看到，对应地址处的数据被输出到了数据总线上。
4. 进行写操作：将写使能信号输入到选择开关中，并将需要写入的数据输入到对应地址处。
再次进行读操作，可以看到读出的数据已经被更新为新写入的数据。
四、实验结果与分析1. 实验中，我们成功搭建了SRAM电路，并进行了读写操作。
2. 通过观察示波器上的波形，可以看到SRAM具有快速响应和稳定性好等特点。
3. 实验结果表明，SRAM在存储器中具有重要作用，在计算机系统中得到广泛应用。
通过本次实验，我们深入了解了SRAM的基本原理和操作流程，并掌握了其读写操作方法。
同时，也加深了对存储器在计算机系统中的重要性认识。
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实验四静态随机存储器实验
一．实验目的
掌握静态随机存储器RAM工作特性及数据的读写方法。
二．实验设备
TDN—CM++计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干。
三．实验内容
1．实验原理
实验所用的半导体静态存储器电路原理如图所示，实验中的静态存储器一片6116
（2K﹡8）构成，其数据线接至数据总线，地址线由地址锁存器（74LS273）给出。
地址灯AD0—AD7与地址线相连，显示地址线内容。
数据开关经一三态门（74LS245）连至数据总线，分时给出地址和数据。
因地址寄存器为8位，接入6116的地址A7—A0，而高三位A8—A10接地，所以
其实际容量为256字节。
6116有三个控制线：CE（片选线）OE（读线）WE（写
线）。
当片选有效（CE=0）时，OE=0时进行读操作，WE=0时进行写操作。
本实
验中将OE常接地，在此情况下，当CE=0 WE=0时进行读操作，其写时间与T3
脉冲宽度一致。
实验时将T3脉冲接至实验板上时序电路模块的TS3相应插孔中，其脉冲宽度可调，其它电平控制信号由“SWITCH UNIT”单元的二进制开关模拟，其中SW—B为
低电平有效，LDAR为高电平有效。
2．实验步骤
（1）在时序电路模块中有两个二进制开关“STOP”和“STEP”，将“STOP”
开关置为“RUN”状态，将“STEP”开关置为“STEP”状态。
（2）按“图4 存储器实验连线图”连接实验线路，仔细查向无误后接通电源。
由于存储器模块内部的连线已经接好，因此只需完成电路的形成、控制信
号模拟开关、时钟脉冲信号T3与存储模块的外部连接。
（3）给存储器的00 01 02 03 04地址单元中分别写入数据11 12 13 14 15，具体操作步骤如下：（以向00号单元写入11为例）
依次读出第00 01 02 03 04号单元中的内容，观察上述各单元中的内容是否与前面写入的一致。
具体操作步骤如下：（以从00号单元读出11为例）
图4 存储器实验接线图。