计组实验报告范文-3存储器和IO扩展实验
存储器扩展仿真实验报告
一、实验目的1. 理解存储器扩展的基本原理和方法。
2. 掌握位扩展和字扩展的技巧。
3. 利用仿真软件实现存储器扩展，并验证其功能。
二、实验环境1. 仿真软件：Logisim2. 硬件设备：电脑三、实验原理1. 存储器扩展的基本原理存储器扩展是指将多个存储器芯片组合在一起，以实现更大的存储容量或更高的数据位宽。
存储器扩展主要有两种方式：位扩展和字扩展。
（1）位扩展：当存储芯片的数据位小于CPU对数据位的要求时，可以通过位扩展方式解决。
位扩展时，将所有存储芯片的地址线、读写控制线并联后与CPU的地址线和读写控制线连接，各存储芯片的数据总线汇聚成更高位宽的数据总线与CPU的数据总线相连。
（2）字扩展：当存储芯片的存储容量不能满足CPU对存储容量的要求时，可以通过字扩展方式来扩展存储器。
字扩展时，将所有存储芯片的数据总线、读写控制线各自并联后与CPU数据总线、读写控制线相连，各存储芯片的片选信号由CPU高位多余的地址线译码产生。
2. 存储器扩展的方法（1）位扩展：选择合适的存储芯片，将多个存储芯片的数据总线并联，连接到CPU的数据总线上。
（2）字扩展：选择合适的存储芯片，将多个存储芯片的数据总线、读写控制线分别并联，连接到CPU的数据总线和读写控制线上。
同时，使用译码器产生片选信号，连接到各个存储芯片的片选端。
四、实验步骤1. 创建一个新的Logisim项目。
2. 在项目中添加以下模块：（1）存储芯片模块：选择合适的存储芯片，如RAM或ROM。
（2）译码器模块：根据存储芯片的数量和地址线的位数，选择合适的译码器。
（3）数据总线模块：根据位扩展或字扩展的要求，设置数据总线的位数。
（4）地址线模块：根据存储芯片的数量和地址线的位数，设置地址线的位数。
3. 连接各个模块：（1）将存储芯片的数据总线连接到数据总线模块。
（2）将存储芯片的地址线连接到地址线模块。
（3）将译码器的输出连接到各个存储芯片的片选端。
（4）将存储芯片的读写控制线连接到CPU的读写控制线上。
计算机组成原理实验报告
计算机组成原理实验报告实验目的，通过本次实验，深入了解计算机组成原理的相关知识，掌握计算机硬件的基本组成和工作原理。
实验一，逻辑门电路实验。
在本次实验中，我们学习了逻辑门电路的基本原理和实现方法。
逻辑门电路是计算机中最基本的组成部分，通过逻辑门电路可以实现各种逻辑运算，如与门、或门、非门等。
在实验中，我们通过搭建逻辑门电路并进行实际操作，深入理解了逻辑门的工作原理和逻辑运算的实现过程。
实验二，寄存器和计数器实验。
在本次实验中，我们学习了寄存器和计数器的原理和应用。
寄存器是计算机中用于存储数据的重要部件，而计数器则用于实现计数功能。
通过实验操作，我们深入了解了寄存器和计数器的内部结构和工作原理，掌握了它们在计算机中的应用方法。
实验三，存储器实验。
在实验三中，我们学习了存储器的原理和分类，了解了不同类型的存储器在计算机中的作用和应用。
通过实验操作，我们进一步加深了对存储器的认识，掌握了存储器的读写操作和数据传输原理。
实验四，指令系统实验。
在本次实验中，我们学习了计算机的指令系统，了解了指令的格式和执行过程。
通过实验操作，我们掌握了指令的编写和执行方法，加深了对指令系统的理解和应用。
实验五，CPU实验。
在实验五中，我们深入了解了计算机的中央处理器（CPU）的工作原理和结构。
通过实验操作，我们学习了CPU的各个部件的功能和相互之间的协作关系，掌握了CPU的工作过程和运行原理。
实验六，总线实验。
在本次实验中，我们学习了计算机的总线结构和工作原理。
通过实验操作，我们了解了总线的分类和各种总线的功能，掌握了总线的数据传输方式和时序控制方法。
结论：通过本次实验，我们深入了解了计算机组成原理的相关知识，掌握了计算机硬件的基本组成和工作原理。
通过实验操作，我们加深了对逻辑门电路、寄存器、计数器、存储器、指令系统、CPU和总线的理解，为进一步学习和研究计算机组成原理奠定了坚实的基础。
希望通过不断的实践和学习，能够更深入地理解和应用计算机组成原理的知识。
简单io口扩展实验报告
简单io口扩展实验报告
简单IO口扩展实验报告
本次实验旨在学习如何通过简单IO口扩展模块对单片机的IO口进行扩展，实现多个IO口的输入输出功能。
我们需要了解简单IO口扩展模块的基本原理和工作方式。
简单IO 口扩展模块通过与单片机的SPI总线进行通信，实现对其内部寄存器的读写操作，从而实现对IO口的扩展。
在实验中，我们使用STM32F103C8T6开发板和简单IO口扩展模块，通过连接它们的SPI总线，可以将扩展模块的IO口与开发板的IO口进行连接，实现IO口的扩展。
具体连接方式如下图所示：
（此处省略图片）
接下来，我们需要进行程序设计。
在初始化时，需要设置SPI总线的相关参数，然后对扩展模块进行初始化，将其内部寄存器中的数据清零。
然后，通过读写寄存器的方式，可以对扩展模块的每个IO 口进行配置，设置其输入输出状态、上下拉电阻等参数。
在程序中，我们可以通过读取扩展模块的输入口状态，判断是否有外部信号输入，根据需要进行相应的操作。
例如，当输入口接收到高电平信号时，可以控制某个输出口输出高电平信号，从而实现控制设备的功能。
在实验中，我们可以通过连接LED和按键来进行简单的IO口扩展实验。
将LED连接到扩展模块的输出口，按键连接到扩展模块的输入口，通过控制按键输入信号，实现对LED的控制。
总的来说，本次实验通过学习简单IO口扩展模块的原理和工作方式，掌握了通过SPI总线进行IO口扩展的方法，实现了对单片机多个IO口的输入输出控制，为后续的硬件控制和应用开发打下了基础。
简单i o口扩展实验实验报告
简单i o口扩展实验实验报告简单I/O口扩展实验实验报告引言：简单I/O口扩展实验是一项基础的电子实验，通过扩展I/O口，可以实现对外部设备的控制和数据交互。
本实验旨在通过实际操作，了解I/O口扩展的原理和应用。
实验目的：1. 了解I/O口的基本概念和工作原理；2. 学习使用I/O口扩展芯片实现对外部设备的控制；3. 掌握I/O口扩展的编程方法和应用技巧。
实验器材和材料：1. Arduino开发板；2. I/O口扩展芯片；3. 连接线；4. 外部设备（如LED灯、蜂鸣器等）。
实验步骤：1. 连接Arduino开发板和I/O口扩展芯片。
将I/O口扩展芯片的引脚与Arduino开发板的数字引脚相连，确保连接正确可靠。
2. 编写程序。
使用Arduino开发环境，编写程序代码，实现对I/O口扩展芯片的控制。
根据实际需求，可以选择控制外部设备的开关、亮度、频率等。
3. 上传程序。
将编写好的程序上传到Arduino开发板，确保程序能够正确运行。
4. 运行实验。
运行程序，观察外部设备的状态变化。
通过改变程序中的参数，可以实现对外部设备的不同控制效果。
实验结果与分析：通过实验，我们成功地实现了对外部设备的控制。
通过改变程序中的参数，我们可以控制外部设备的开关、亮度、频率等。
这说明I/O口扩展技术具有很大的应用潜力，可以实现对各种外部设备的控制和数据交互。
实验总结：通过本次实验，我们深入了解了I/O口扩展的原理和应用。
通过编写程序，我们掌握了I/O口扩展的编程方法和应用技巧。
通过实验，我们成功地实现了对外部设备的控制，这为我们进一步研究和应用I/O口扩展技术奠定了基础。
实验中遇到的问题和解决方法：在实验过程中，我们遇到了一些问题，如连接错误、程序错误等。
我们通过仔细检查连接和程序代码，逐一解决了这些问题。
这提醒我们在实验中要认真细致，仔细检查和排除错误，以保证实验的顺利进行。
实验的局限性和改进方向：本次实验只是简单地介绍了I/O口扩展的基本原理和应用，还有很多相关的知识和技术需要进一步学习和探索。
简单io口扩展实验报告
简单IO口扩展实验报告1. 背景在实际应用中，我们经常需要扩展计算机的输入输出（IO）接口，以满足不同的需求。
而简单IO口扩展就是一种常见且重要的扩展方式。
通过简单IO口扩展，我们可以将计算机连接到更多的外部设备，如传感器、执行器等，从而实现更多功能和应用。
2. 分析2.1 简单IO口介绍简单IO口是指通用输入输出接口，它可以通过数字信号来进行数据的输入和输出。
每个简单IO口通常包括一个输入引脚和一个输出引脚。
通过控制这些引脚的电平状态，我们可以实现数据的输入和输出。
2.2 简单IO口扩展方法简单IO口可以通过不同的方法进行扩展，常见的方法包括：•并行接口：使用并行接口可以同时传输多个位的数据。
它通常使用多条数据线和一些控制线来实现高速数据传输。
•串行接口：使用串行接口可以逐位地传输数据。
它通常使用一条数据线和一些控制线来实现较低速率但更简洁的数据传输。
•USB接口：USB（Universal Serial Bus）是一种常见的数字串行总线接口，它可以连接多种设备，并提供高速数据传输和供电功能。
•SPI接口：SPI（Serial Peripheral Interface）是一种常用的串行外设接口，它可以连接多个外设，并以主从模式进行数据传输。
•I2C接口：I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种常见的串行通信接口，它可以连接多个外设，并使用两条线路进行数据传输。
2.3 简单IO口扩展实验本次实验旨在通过简单IO口扩展方法，将计算机与外部设备进行连接，并实现数据的输入和输出。
具体步骤如下：1.确定要使用的简单IO口扩展方法，如并行接口、串行接口等。
2.根据选择的扩展方法，准备相应的硬件模块和连接线缆。
3.将硬件模块与计算机进行连接，确保电气连通性。
4.编写相应的驱动程序或使用现有的驱动程序，以实现与硬件模块的通信。
5.运行程序并测试扩展功能。
3. 结果经过实验测试，我们成功地实现了简单IO口扩展，并达到了预期的结果。
io扩展实验报告
io扩展实验报告
IO扩展实验报告
实验目的：通过对IO扩展的研究，探索其在物联网和智能设备领域的应用潜力。
实验设备：Raspberry Pi、各类传感器和执行器、IO扩展模块。
实验过程：
1. 硬件连接：将IO扩展模块与Raspberry Pi连接，接入各类传感器和执行器。
2. 软件配置：使用Python编程语言编写控制程序，通过IO扩展实现对传感器
和执行器的数据采集和控制。
3. 实验测试：通过实验测试，验证IO扩展模块的稳定性和可靠性，以及其在物联网和智能设备中的应用效果。
实验结果：
1. IO扩展模块能够有效地扩展Raspberry Pi的输入输出接口，满足物联网和智
能设备对多种传感器和执行器的需求。
2. 通过IO扩展模块，可以实现对温度、湿度、光照等环境参数的实时监测和控制，为智能家居、智能农业等领域提供了强大的支持。
3. IO扩展模块的稳定性和可靠性表现良好，能够满足工业控制系统对高要求的
输入输出控制。
结论：IO扩展模块在物联网和智能设备领域具有广阔的应用前景，能够为各种
应用场景提供稳定可靠的输入输出控制功能，为智能化生活和生产带来便利和
效益。
希望通过本次实验报告的分享，能够引起更多人对IO扩展技术的关注和研究，推动物联网和智能设备技术的发展和应用。
存储器扩展实验报告
存储器扩展实验报告存储器扩展实验报告引言：存储器是计算机系统中至关重要的组成部分，对于数据的存储和读取起着至关重要的作用。
在计算机科学领域中，存储器扩展是一项重要的技术，可以提高计算机系统的性能和容量。
本实验旨在通过对存储器扩展的探索和实践，深入了解存储器的工作原理和扩展方法。
一、存储器的基本原理存储器是计算机中用于存储和检索数据的硬件设备。
它可以分为主存储器和辅助存储器两种类型。
主存储器是计算机系统中最重要的存储器，它用于存储正在运行的程序和数据。
辅助存储器则用于存储大量的数据和程序，常见的辅助存储器包括硬盘、光盘和闪存等。
二、存储器的扩展方法存储器的扩展方法有很多种，本实验主要探索两种常见的扩展方法：内存条扩展和虚拟内存扩展。
1. 内存条扩展内存条扩展是通过增加计算机内部的内存条数量来扩展存储器容量的方法。
在实验中，我们使用了两根相同规格的内存条，将其插入计算机主板上的内存插槽中，从而增加了系统的内存容量。
通过这种扩展方法，我们可以提高计算机的运行速度和处理能力。
2. 虚拟内存扩展虚拟内存是一种将计算机内存和硬盘空间结合起来使用的技术。
在实验中，我们通过调整计算机系统的虚拟内存设置，将部分数据和程序存储在硬盘上，从而扩展了存储器的容量。
虚拟内存的扩展方法可以有效地提高计算机的性能和运行效率。
三、实验过程与结果在实验中，我们首先进行了内存条扩展的实践。
通过将两根内存条插入计算机主板上的内存插槽中，我们成功地扩展了计算机的内存容量。
在进行实际操作时，我们注意到计算机的运行速度明显提高，程序的加载和执行时间也大大缩短。
接着，我们进行了虚拟内存扩展的实验。
通过调整计算机系统的虚拟内存设置，我们将部分数据和程序存储在硬盘上。
在实际操作中，我们发现虚拟内存的扩展使得计算机可以同时运行更多的程序，且不会出现内存不足的情况。
这大大提高了计算机的运行效率和多任务处理能力。
四、实验总结与心得通过本次实验，我们深入了解了存储器的工作原理和扩展方法。
简单i o口扩展实验报告
简单i o口扩展实验报告简单I/O口扩展实验报告引言在现代科技发展的浪潮下，电子设备的功能和复杂性不断提升。
然而，对于初学者来说，了解和掌握电子设备的基本原理和操作方法是非常重要的。
本实验旨在通过简单的I/O口扩展实验，帮助初学者更好地理解和应用I/O口扩展技术。
一、实验目的本实验的主要目的是通过使用I/O口扩展技术，实现电子设备与外部设备的交互功能。
具体目标包括：1. 了解I/O口扩展的基本原理和应用场景；2. 学习使用I/O口扩展芯片进行输入输出控制；3. 实现简单的电子设备与外部设备的交互功能。
二、实验器材1. Arduino开发板；2. I/O口扩展芯片；3. 电阻、电容等基本电子元件；4. 连接线、面包板等实验工具。
三、实验步骤1. 连接电路将Arduino开发板与I/O口扩展芯片通过连接线连接起来，按照电路图进行正确的连接。
确保电路连接无误后，将其连接到电源。
2. 编写程序在Arduino开发环境中，编写程序以实现所需的输入输出控制功能。
通过调用相应的库函数，配置I/O口扩展芯片的输入输出模式，并编写相应的逻辑控制代码。
3. 烧录程序将编写好的程序烧录到Arduino开发板中，确保程序能够正确运行。
4. 实验验证运行程序后，通过操作外部设备，如按钮、LED灯等，验证I/O口扩展功能的正确性。
观察外部设备的状态变化，以及Arduino开发板的响应情况。
四、实验结果与分析通过实验，我们成功实现了I/O口扩展技术的应用。
通过编写程序，我们可以根据需要配置I/O口扩展芯片的输入输出模式，并通过控制逻辑实现与外部设备的交互功能。
在实验过程中，我们发现通过I/O口扩展技术，可以实现大量的输入输出控制。
例如，我们可以通过按钮控制LED灯的开关，通过传感器获取环境温度并进行相应的控制，通过继电器控制电机等。
这些功能的实现，不仅提高了电子设备的灵活性和可扩展性，也为我们提供了更多的创造空间。
然而，我们也发现在实际应用中，I/O口扩展技术还存在一些挑战和限制。
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计组实验报告范文-3存储器和IO扩展实验综合实验报告
(2022--2022年度第一学期)
名称：计算机组成原理综合实验题目：存储器和I/O扩展实验院系：
计算机系班级：学号：学生姓名：指导教师：设计周数：一周
成绩：
日期年月
一、目的与要求实验目的：
（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、写存储器的指令实现对58C65ROM芯片的读、
写操作；（5）加深理解存储器部件在计算机整机系统中的作用；（6）学
习串行口的正确设置和使用。
实验要求：
（1）实验之前认真预习，明确实验目的和具体内容，设计好扩展8K
字存储器容量的线路图，标明数据线和控制信号的连接关系，做好实验之
前的必要准备；
（2）想好实验步骤，明确通过实验到底可以学习哪些知识，想想怎
么样有意识的提高教学实验的真正效果；
（3）在教学实验过程中，要爱护教学实验设备和用到的辅助仪表，
记录实验步骤中的数据和运算结果，仔细分析遇到的现象与问题，找出解
决问题的办法，有意识的提高自己的创新思维能力；
（4）实验之后认真写出实验报告，总结自己再实验过程中的收获，
善于总结和发现问题。
二、实验正文
1．主存储器实验内容
1．1
实验的教学计算机的存储器部件设计（说明只读存储器的容量、随机
读写器的容量，各选用了什么型号及规格的芯片、以及地址空间的分布）答:ROM存储区选用4片长度8位、容量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为监控程序的
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（存储器的字、位扩展）的教学实验
1．2
扩展8K字的存储空间，需要多少片58C65芯片，58C65芯片进行读
写时的特殊要求
答:第一，要扩展8K字的存储空间，需要使用2片（每一片有8KB容量，即芯片内由8192个单元、每个单元由8个二进制位组成）存储器芯
片实现。
第二，当存储器选用58C65ROM芯片时，它属于电可擦出的EPROM器件，可以通过专用的编程器软件和设备向芯片的写入相应的内容，
这是正常的操作方式。
也可以通过写内存的指令向芯片的指定单元写入
16位的数据，只是每一次的这种写操作需要占用长得多写入时间，例如
几百个微秒，可以通过运行完成等待功能的子程序来加以保证。
对
58C65ROM芯片执行读操作时，需要保证正确的片选信号（/CE）为低点平，使能控制信号（/OE）为低电平，读写命令信号（/WE）为高电平，读
58C65ROM芯片的读出时间与读RAM芯片的读出时间相同，无特殊要求；
对58C65ROM芯片执行写操作时，需要保证正确的片选信号（/CE）为低电平，使能控制信号（/OE）为高电平，读写命令信号（/WE）为低电平，写58C65ROM芯片的维持时间要比写RAM芯片的操作时间长得多。
为了防止
对58C65ROM芯片执行误写操作，可通过把芯片的使能控制引脚（/OE）接
地来
保证，或者确保读写命令信号（/WE）恒为高电平。
1．3
1．4
修改延时子程序，将其延时改短，可将延时子程序中R3的内容赋成
00FF或0FFF等，再看运行结果。
思考其原因。
延时子程序中R3内容为
多少时是可以对只读芯片正常写入的临界值，一旦低于该值，写入会出错？思考是否在所有计算机上临界值都一样？为什么？
在实验中思考为何能用E命令直接写58C65芯片的存储单元，而A命
令则有时不正确；
2．1
COM2口在使用之前需要做什么，怎么实现
答：使用COM2口工作时，需要为COM2口提供正常工作所需要的控制
信号和数据；另外，还需要为其分配数据口地址和控制口地址。
本教学机，已将COM2口的C/D与地址总线的最低位相连，其片选信号未连接，只引
出一个插孔，实验时，应该为扩展I/O选定一个地址，将该插孔与标有
“I/O/CS”的7个孔中的一个相连。
2．2
答：8251是一个可编程的通用串行通信接口芯片。
8251编程时，CPU
发来的控制命令有：通信方式选择命令和工作命令，8251向CPU送去个
状态字命令。
每次对8251复位后（即按一次RESET按键），都需要对其
进行初始化，然后再进行正常的数据传输；复位后，只能对其进行一次初
始化，多次初始化将导致串口工作不正常。
（1）、系统中的8251芯片系统装有一片8251芯片，并和标准RS-232C接口连接好，如下图所示。
该电路用来完成同PC微机的联机以及串行监控操作的实现，其端口
地址为：数据口：C0H控制口：C1H
（2）、实验单元中的8251
这片8251芯片用于各种串行口实验，连线见下图，其端口地址为：
数据口：80H控制口：81H
2．3
2．4
编写程序，完成下述功能：从COM1口接收数据，发送到与COM2口相
连的PC机上回显；给出正确程序
给出完成两台教学机的双向通讯功能的正确程序
三、综合实验总结
1．实验难点
2．心得体会。