存储器实验讲稿
EDA技术与应用实践案例7 存储器设计
案例7存储器设计存储器设计实训案例：(ROM、RAM、SRAM、SDRAM、SSRAM、FIFO等的工作原理验证，内容可适当取舍)7.1 预习内容（1）SRAM的基本概念，存取原理，设计方法。
（2）SRAM的VHDL编写方法。
7.2 案例目的（1）掌握SRAM的数据存取原理。
（2）熟悉存储器设计的相关代码编写技术和硬件测试方法。
7.3 案例环境7.4 案例原理静态随机存储器SRAM电子线路中是存储数据的重要器件它由锁存器阵列构成它的界面端口由地址线数据输入线数据输出线片选线写入允许线和读出允许线组成SRAM根据地址信号经由译码电路选择欲读写的存储单元。
图1 静态随机存储器SRAM7.5 案例步骤(1) 按照SRAM的原理完成代码设计，输入，编译、综合，通过对报错信息的分析调试代码直到代码完全正确。
完成电路的仿真，观察仿真波形是否符合电路的逻辑功能要求。
(2) 完成电路的引脚锁定，分别将各输入引脚锁定到按键或者跳线上，时钟输入端锁定在开发试验系统的时钟输出引脚上，数据输出端锁定在LED上。
(3) 适配、实验板上的硬件测试，观察电路工作是否正常。
7.6 案例报告详细叙述SRAM的设计流程以及工作原理；给出电路原理图及其对应的仿真波形图；给出SRAM时序分析情况；最后给出硬件测试流程和结果。
7.7 附录7.7.1 设计代码LIBRARY IEEE;--16X8bitSRAMUSE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;USE IEEE.STD_LOGIC_UNSIGNED.ALL;entity sram isGENERIC(k: INTEGER := 8;--8位数据宽度w: INTEGER := 4);--4位宽地址共16个地址port (rd,wr,cs:in Std_logic;--写读片选控制信号adr: in Std_logic_vector(w-1 downto 0);--4位地址信号din: in Std_logic_vector(k-1 downto 0);--8位输入信号dout: out Std_logic_vector(k-1 downto 0));--8位输出信号end sram;architecture behav of sram issubtype word is Std_logic_vector(k-1 downto 0);type memory is array(0 to 2 ** w-1) of word;signal sram : memory;signal adr_in :INTEGER;beginadr_in<=conv_integer(adr);WRITE process(wr,cs,adr_in,din,rd)--数据写入进程WRITEbeginif wr='0'thenif cs='0'AND rd='1'thensram(adr_in)<=din;end if;end if;end process;READ process(rd,cs,adr_in,wr)--数据读出进程READ beginif (rd='0' and cs='0' and wr='1')thendout <= sram(adr_in);elsedout <=(others=>'Z');end if;end process;end behav;7.7.2 仿真结果。
组成原理存储器讲课文档
R/W
MREQ
CS * WE*
CS* WE*
CS* WE*
CS* WE*
CS* WE*
CS* WE*
CS* WE*
CS* WE*
D7
D7 A13~A0
D6 A13~A0
D5 A13~A0
D4 A13~A0
D3 A13~A0
D2 A13~A0
D1 A13~A0
D0 A13~A0
D0 A13~A0
练习：用4K ×4 的芯片构成4K ×16的存储器，画出连接图。
（1）读出过程
Vcc
T4 A T6
T1
T2
T8
写选择
写入Din
输出Dout 读选择
（2）写入过程 （3）芯片结构和引脚 （P77页图4.12和图4.13）
特点： （1）用MOS管构成的双稳态触发电路来存储信息“0”和“1”。 （2）集成度低，功耗大，价格现在七贵页，总，共三十速一页。度快。
三、动态RAM
Vdd P 控制端
TC
TB
刷新放大器 TA
读选择线
T2
T1
T3
Cg
写选择线
Vdd
A T4
预充电信号
写数据线
读数据线 现在九页，总共三十一页。
3、刷新方法
动态RAM必须采用定时刷新，即在规定的时间里对全部存储单
元电路作一次刷新，一般刷新时间为2毫秒。在刷新周期内由专用
的刷新电路来完成对基本单元电路的逐行刷新。 （1）集中刷新
读/写或保持
特点：访存出现3…2/4…000即…8%…的死…区…。 …页，总共三十一页。
（2）分散方式
分散刷新是将对每行存储单元的刷新分散到每个读/写周期内
dram存储器简介演示
06
dram存储器应用案例 与分析
应用案例一：高性能计算机系统中的应用
总结词
高性能计算机系统是DRAM的重要应用领域，DRAM作 为高速缓存和主存储器，为高性能计算提供可靠的数据 支持。
详细描述
在高性能计算机系统中，DRAM被用作CPU和硬盘之间 的缓存，以提供高速的数据读写。由于DRAM的读写速 度远高于硬盘，因此它可以有效地提高整个系统的性能 。此外，DRAM还可以作为主存储器，存储操作系统、 应用程序以及其他重要数据。这些数据需要在CPU进行 运算时被快速访问，因此DRAM的高速读写性能在此得 到了充分应用。
THANK YOU
应用案例二：移动设备中的应用
总结词
DRAM在移动设备中也有广泛应用，它不仅用于提高 设备的性能，还用于增加设备的续航时间。
详细描述
在移动设备中，DRAM被用于提高设备的处理速度和 响应能力。由于移动设备的电池续航时间是一个重要 的考虑因素，因此使用低功耗的DRAM可以帮助增加 设备的续航时间。此外，由于DRAM的读写速度远高 于Flash存储器，因此使用DRAM作为缓存可以帮助设 备更快地启动应用程序和读取数据。
应用案例三：数据中心中的应用
总结词
数据中心是DRAM的重要应用领域之一，它被用于提 高数据存储和处理的效率。
详细描述
在数据中心中，DRAM被用于缓存数据库的热点数据 ，以便快速地被服务器读取和写入。这可以减少磁盘 I/O操作，提高数据存储和处理的效率。此外，数据中 心通常使用分布式内存架构，将多个服务器连接到一个 共享的DRAM池中。这种架构可以提高数据中心的并 行处理能力，并最大限度地减少数据访问延迟。
移动设备：移动设备 （如手机、平板电脑 等）中通常也使用 DRAM作为内存，用 于运行操作系统和各 种应用程序。
计算机组成原理实验_存储器部件教学实验
实验题目存储器部件教学实验一、实验目的：1. 熟悉ROM芯片和RAM芯片在功能和使用方法等方面的相同和差异之处。
学习用编程器设备向EEPROM芯片内写入一批数据的过程和方法。
2. 理解并熟悉通过字、位扩展技术实现扩展存储器系统容量的方案。
3. 了解静态存储器系统使用的各种控制信号之间正常的时序关系。
4. 了解如何通过读、写存储顺的指令实现对58C65 ROM芯片的读、写操作。
加深理解存储器部件在计算机整机系统中的作用。
二、实验设备与器材：TEC-XP+教学实验系统和仿真终端软件PCEC。
三、实验说明和原理：1、内存储器原理内存储器是计算机中存放正在运行中的程序和相关数据的部件。
在教学计算机存储器部件设计中，出于简化和容易实现的目的，选用静态存储器芯片实现内存储器的存储体，包括唯读存储区和随读写存储区两部分，ROM存储区选用4片长度8位、容易8KB的58C65芯片实现，RAM存储区选用2片长度8位、容量2KB的6116芯片实现，每2个8位的芯片合成一组用于组成16位长度的内存字，6个芯片被分成3组，其地址空间分配关系是：0-1777h用于第一组ROM，固化监控程序，2000-2777h用于RAM，保存用户程序和用户数据，其高端的一些单元作监控程序的数据区，第二组ROM的地址范围可以由用户选择，主要用于完成扩展内存容量的教学实验。
地址总线的低13位送到ROM芯片的地址线引脚，用于选择芯片内的一个存储字。
用于实现存储字的高位字节的3个芯片的数据线引脚、实现低位字节的3个芯片的数据线引脚分别连接在一起接到数据总线的高、低位字节，是实现存储器数据读写的信息通路。
数据总线要通过一个双向三态门电路与CPU一侧的内部总线IB 相连接，已完成存储器、接口电路和CPU之间的数据通讯。
2、扩展教学机的存储空间四、实验内容：1) 要完成存储器容量扩展的教学实验，需为扩展存储器选择一个地址，并注意读写和OE等控制信号的正确状态。
实验1存储设备的安装和基本调试
6.在服务器上安装iscis initiator软件。
7.配置iscis initiator软件使服务器和存储设备正常工作。
8.通过windows的磁盘管理功能查找外部存储设备并测试。
四、实验体会与小结
五、教师评语。（优/良/中/及格/差）
网络数据存储技术实验报告
姓 名
实验日期
学 号
实验序号
1
实验名称
存储设备的安装和基本调试
一、实验目的及要求
通过本实验使学生:
1．掌握磁盘存储阵列的基本操作
2．安装调试磁盘存储阵列
3. 磁盘存储阵列的网络配置。
二、实验环境
1、创建raid5存储环境。
2、建立raid5与应用服务器的关联
3、根据特定需求调整磁盘存储阵列的参数。
三、实验步骤
1.安装sata硬盘
2.连接存储设备的主电源和备用电源，同时开启两个电源启动设备。
3.通过设备lcd面板浏览设备的基本信息，调整设备的通信参数为服务器的连接做准备。
4.将磁盘的ch0口通过网线与服务器的网卡接口连接，分别配置服务器的网络地址网络地址要求该地址必须与存储设备的地址在同一个网段。Ping测量两台设备的互通性，确认没有问题后进行下一步的工作。
存储器实验报告
实验报告书写指南课程名称：计算机组成原理实验项目名称：静态随机存储器实验实验目的:掌握静态随机存储器RAM工作特性及数据的读写方法。
实验原理实验所用的静态存储器由一片6116（2K×8bit）构成（位于MEM单元），如图2-1-1所示。
6116有三个控制线：CS（片选线）、OE（读线）、WE（写线），其功能如表2-1-1所示，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。
图2-1-1 SRAM 6116引脚图由于存储器（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图2-1-2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（时序单元的介绍见附录2）。
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。
表2-1-1 SRAM 6116功能表CS WE OE功能1 0 0 0×1×1不选择读写写RDT3WR图2-1-2 读写控制逻辑实验原理图如图2-1-3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。
RDWR图2-1-3 存储器实验原理图实验箱中所有单元的时序都连接至时序与操作台单元，CLR都连接至CON单元的CLR按钮。
实验时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。
基于数据选择器的物理实现设计讲稿中数据存储器单元。
基于数据选择器的物理实现设计讲稿中数据存储器单元。
在基于数据选择器的物理实现设计讲稿中，数据存储器单元起到了关键的作用。
它是用来存储和读取数据的组织单元，以便于后续的数据选择操作。
数据存储器单元通常是由一组存储电路组成，可以存储二进制数据的不同组合。
每个存储电路通常包括一个存储单元和一个读写控制电路。
存储单元是用来存储数据的实际位置，可以是一个触发器、一个存储芯片或其他的存储器元件。
每个存储单元可以存储一位二进制数据，也被称为一个位。
读写控制电路负责控制存储单元的读取和写入操作。
它包括一个选择器，用来选择特定的存储单元，以及相应的读取和写入线路。
选择器接受来自数据选择器的选择信号，并根据该信号来决定要操作的存储单元。
在数据存储器单元中，写入操作是通过将数据写入选定的存储单元来完成的。
读取操作则是通过将选定的存储单元中的数据读取出来，并传送到数据选择器中使用。
数据存储器单元的设计需要考虑以下几个方面：1. 存储容量：需要根据实际需求确定存储器单元的容量，即可以存储的位数。
2. 存取速度：存储器单元的存取速度需要足够快，以便能够在需要时迅速读取和写入数据。
3. 数据稳定性：存储器单元需要能够稳定地存储和保持数据，不受外界影响。
4. 控制电路设计：读写控制电路需要设计得简单、可靠，并能够与数据选择器协同工作。
总之，数据存储器单元在基于数据选择器的物理实现设计中扮演了非常重要的角色。
它是用来存储和读取数据的关键组成部分，其设计需要考虑存储容量、存取速度、数据稳定性和控制电路等方面。
只有合理设计和实现了数据存储器单元，才能满足数据选择器的需求，实现可靠高效的数据选择操作。
大学微机原理半导体存储器详解演示文稿
不可再次改写。
PROM基本存储电路
PROM的写入要由专用的电路（大
电流、高电压）和程序完成。
第17页，共36页。
第5章 半导体存储器
5.3.2 可擦除的PROM 一、EPROM（紫外线可擦除） 用户可以多次编程。用紫外线照射可全部擦除原有信息（擦除后内容 全为“1” ），便可再次改写。
一、RAM原理
构成
存储体（R-S触发器构成的存储矩阵） 外围电路 译码电路、缓冲器
I/O控制电路
0
0
地
1
1
数
址
存储
据
n位 译
矩阵
缓
地址 码 2n-1
m
冲
器
器
m位 数据
CS 控制 逻辑
R/W
存储芯片构成示意图
第6页，共36页。
第5章 半导体存储器
地址译码器：
接收来自CPU的n位地址，经译码后产生2n个地址选择信号，实现对片
3. 按存储器的功能来分类 ✓按存储器与CPU的关系分类
控制存储器CM 、主存储器MM 、高速缓冲存储器Cache 、
外存储器EM ；
✓按存储器的读写功能分类 读写存储器RWM 、只读存储器ROM；
✓按数据存储单元的寻址方式分类
随机存取存储器RAM 、顺序存取存储器SAM 、直接存取存储器DAM ；
内存储单元的选址。
控制逻辑电路：
接收片选信号CS及来自CPU的读/写控制信号，形成芯片内部控制信号， 控制数据的读出和写入。
数据缓冲器：
寄存来自CPU的写入数据或从存储体内读出的数据。
存储体：
存储体是存储芯片的主体，由基本存储元按照一定的排列规律构成。