计算机组成原理静态随机存储器实验
静态随机存储器实验报告 计算机组成原理
1．接线：MBUSB连US2；
EXJ1连BUS3；
跳线器J22的T3连TS3；
跳线器J16的SP连H23。
2．跳线器SWB、CE、WE、LDAR拨在左边（手动位置）。
3．接通电源。
四、实验结论和体会
1．通过本次实验，我掌握了静态随机存储器RAM工作特性，还掌握了数据的读写方法。
2．本次实验按照老师的要求，我选取了如下三组数：
1)0100 0100
0011 0011
2)1000 1000
1110 1110
3)110数据依次存入到相应地址中，并成功读取了写入地址单元的内容，内容与写入的一致。
3．本次实验还让我学到了团队合作的重要性，线路是我和搭档两个人接的，我们两个人很好的合作，最后，成功地完成了实验，本次实验，我受益匪浅。
《计算机组成与结构》课程实验报告
实验名称
静态随机存储器实验
实验序号
3
实验日期
2013.3.29
姓名
院系
计算机
班级
学号
专业
计算机科学与技术
指导教师
成绩
一、实验目的及要求
1．掌握静态随机存储器RAM工作特性及；
2．掌握数据的读写方法。
三、实验内容
1．形成时钟脉冲信号T3。在时序电路模块中有两个二进制开关“运行控制”和“运行方式”。将“运行控制”开关置为“运行”状态、“运行方式”开关置为“单步”状态，每按动“启动运行”开关，则T3输出一个正单脉冲，其脉冲宽度与连续方式相同。
2．给存储器的00地址单元中写入数据11。SWB=1；KD0~KD7=00000000；SWB=0；CE=1；SWB=0；CE=1；LDAR=1；T3启动运行；SWB=1；KD0~KD7=00010001；SWB=0；LDAR=0；SWB=0；CE=0；WE=1；LDAR=0；T3启动运行；
北科大计组原理实验报告_静态随机存储器
北京科技大学计算机与通信工程学院实验报告实验名称：静态随机存储器学生姓名：专业：计算机科学与技术班级：学号：指导教师：实验成绩：实验地点：机电楼301实验时间：2015 年 6 月 1 日一、实验目的与实验要求1、实验目的（1）掌握微程序控制器的组成原理；（2）掌握微程序的编制、写入方法；（3）观察并掌握微程序的运行过程；（4）掌握静态随机存储器的基本结构；（5）掌握静态随机存储器RAM工作特性及数据的读写方法。
2、实验要求（1）验证性实验：微程序控制器实验（2）用QuartusⅡ软件编写一个静态随机存储器二、实验设备（环境）及要求实验箱，Window 8，QuartusⅡ软件三、实验内容与步骤1、实验1（1）实验原理微程序控制器的基本任务是完成当前指令的翻译和执行，即将当前指令的功能转换成可以控制的硬件逻辑部件工作的微命令序列，完成数据传送和各种处理操作。
它的执行方法就是将控制各部件动作的微命令的集合进行编码，即将微命令的集合仿照机器指令一样，用数字代码的形式表示，这种表示成为微命令。
这样就可以用一个由多条微指令组成的序列表示一条机器指令，这种微指令序列称为微程序。
微程序存储在一种专用的存储器中，成为控制存储器，微程序控制器原理框图如图3.25所示。
本实验所用的微程序控制器单元主要有编程部分和核心微控器组成，如图3.26所示。
本实验中的微指令字长共24位，控制位顺序如表3.8所示。
本实验安排了四条机器指令，分别为ADD（0000 0000）、IN（0010 0000）、OUT（0011 0000）和HLT（0101 0000），括号中为各指令的二进制代码，指令格式如表3.9所示，其中高4位为操作码。
实验中的4条机器指令由CON单元的二进制开关手动给出，其余单元的控制信号均由微程序控制器自动产生，为此可以设计出相应的数据通路图，见图3.27所示。
将全部微程序按微指令格式变成二进制微代码，可得到表3.10的二进制代码表。
静态随机存储器实验报告
静态随机存储器实验报告1. 背景静态随机存储器(SRAM)是一种用于存储数据的半导体器件。
与动态随机存储器(DRAM)相比，SRAM速度更快、功耗更低，但成本更高。
SRAM通常用于高速缓存、寄存器文件和数据延迟线等需要快速访问的应用。
本实验旨在通过设计和实现一个简单的SRAM电路来深入了解SRAM的工作原理和性能特点。
2. 设计和分析2.1 SRAM基本结构SRAM由存储单元组成，每个存储单元通常由一个存储电容和一个存储转换器(存储反转MOSFET)组成。
存储电容用于存储数据位，存储转换器用于读取和写入数据。
存储单元按照空间布局进行编址，每个存储单元都有一个唯一的地址。
地址线和控制线用于选择要读取或写入的存储单元。
SRAM还包括写入电路、读取电路和时钟控制电路等。
2.2 SRAM工作原理在SRAM中，数据是以二进制形式存储。
写入操作通过将所需的位值写入存储电容来完成。
读取操作通过将控制信号应用到存储单元和读取电路上来完成。
读取操作的过程如下： 1. 选择要读取的存储单元，将其地址输入到地址线上； 2. 控制信号使存储单元的存储转换器进入放大模式，将存储电容中的电荷放大到可观测的输出电压； 3. 读取电路将放大后的信号恢复到合适的电平，供外部电路使用。
写入操作的过程如下： 1. 选择要写入的存储单元，将其地址输入到地址线上； 2. 控制信号使存储单元的存储转换器进入写入模式； 3. 将数据位的值输入到写入电路； 4. 控制信号触发写入电路将输入的值写入存储电容。
2.3 SRAM性能指标SRAM的性能指标主要包括存储体积、访问速度、功耗和稳定性。
存储体积是指存储单元和控制电路的总体积，通常以平方毫米(㎡)为单位衡量。
访问速度是指读写操作的平均时间。
它受到电路延迟、线材电容和电阻等因素的影响。
功耗是指SRAM在正常操作期间消耗的总功率，通常以毫瓦(mW)为单位衡量。
功耗由静态功耗和动态功耗组成，其中静态功耗是在存储器处于静止状态时消耗的功率，动态功耗是在读取和写入操作期间消耗的功率。
2021年静态随机存储器实验实验报告
**大学实验（实训）报告实验名称运算器、存储器所属课程计算机组成与结构所在系计算机科学与技术班级学号姓名指导老师实验日期试验静态存放器试验2.1. 试验目掌握静态存放器RAM工作特征及数据读写方法。
2.2. 试验内容给存放器00H、 01H、 02H、 03H、 04H 地址单元中分别写入数据 11H、 12H、 13H、14H、 15H, 再依次读出数据。
2.3. 试验设备TDN-CM++计算机组成原理教学试验系统一台, 排线若干。
2.4. 试验原理试验所用静态存放器由一片6116（2K×8bit）组成（位于MEM单元）, 如图2-1所表示。
6116有三个控制线: CS（片选线）、 OE（读线）、 WE（写线）, 其功效以下图, 当片选有效（CS=0）时, OE=0时进行读操作,WE=0时进行写操作, 本试验将CS常接地。
图2-1 SRAM 6116 引脚图因为存放器最终挂接到CPU上, 所以还需要一个读写控制逻辑, 使得CPU能控制MEM 读写, 试验中读写控制逻辑如图2-2所表示, 因为T3参与, 能够确保MEM写脉宽与T3一致, T3由时序单元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。
试验原理如图2-3所表示, 存放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 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内容, 地址由地址锁存器给出。
数据开关经一个三态门连至数据总线, 分时给出地址和数据。
地址寄存器为8位, 接入6116地址A7…A0, 6116高三位地址A10…A8接地, 所以其实际容量为256字节。
MRMW D7 —————D0D7 —————D0A7 —————A0OE CST3 IOMRD WE读写译码RD WR74LS27374LS245IN 单元AD7|||AD0LDARIOR IN_BA10 —A8————————————————————----—————6116图2-3 存放器试验原理图试验箱中全部单元时序都连接至时序与操作台单元, CLR 都连接至CON 单元CLR 按钮。
《计算机组成原理》存储器实验报告
《计算机组成原理》实验报告学院：计算机学院专业：交通工程班级学号：AP0804114学生姓名：黄佳佳实验日期：2010.11.30指导老师：李鹤喜成绩评定：五邑大学信息学院计算机组成原理实验室存储器读写实验一、实验目的：掌握半导体静态随机存储器RAM的特性和使用方法。
掌握地址和数据在计算机总线的传送关系。
了解运算器和存储器如何协同工作。
二、预习要求：预习半导体静态随机存储器6116的功能。
三、实验设备：EL-JY-II8型计算机组成原理实验系统一套，排线若干。
四、电路组成：电路图见图3-1，6116的管脚分配和功能见图3-2。
图3-1 存储器电路图3-2（a）6116管脚分配图3-2（b）6116功能五、实验步骤Ⅰ、单片机键盘操作方式实验注：在进行单片机键盘控制实验时，必须把K4开关置于“OFF ”状态，否则系统处于自锁状态，无法进行实验。
1. 实验连线：实验连线图如图3－4所示。
连线时应按如下方法：对于横排座，应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上；对于竖排座，应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。
图3－4 实验三键盘实验接线图2．写数据：拨动清零开关CLR ，使其指示灯显示状态为亮—灭—亮。
在监控指示灯滚动显示【CLASS SELECt 】时按【实验选择】键，显示【ES--_ _ 】输入03或3，按【确认】键，监控指示灯显示为【ES03】，表示准备进入实验三程序，也可按【取消】键来取消上一步操作，重新输入。
再按【确认】键，进入实验三程序， 监控指示灯显示为【CtL= - -】，输入1,表示准备对RAM 进行写数据，在输入过程中，可按【取消】键进行输入修改。
按 【确认】键，监控指示灯显示【Addr- -】，提示输入2位16进制数地址，输入“00”按【确认】键，监控指示灯显示【dAtA 】，提示输入写入存储器该地址的数据（4位16进制数），输入“3344”按【确认】键，监控指示灯显示【PULSE 】，提示输入单步，按【单步】键，完成对RAM 一条数据的输入，数据总线显示灯（绿色）显示“0011001101000100”，即数据“3344”，地址显示灯显示“0000 0000”，即地址“00”，监控指示灯重新显示【Addr- -】，提示输入第二条数据的2位十六进制的地址。
计算机组成原理实验五-存储器读写实验
实验五存储器读写实验一、实验目的1.掌握存储器的工作特性。
2.数学静态存储器的操作过程，验证存储器的读写方法。
二、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。
1.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。
图2-7 存储器部件电路图2.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。
3.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）。
计算机组成原理 - 实验二存储器实验_
操作步骤
接线图中OO1、OO2、OOE1、OOE2是四个观察记数的 指示灯，其中OO1、OO2是写信号记数，OOE1、OOE2 是读信号记数。FULL及EMPTYy是满和空标志灯。
实验时，先拨动CLR开关使FIFO清空。然后给INPUT DEVICE单元中置一个数，按动START，此时将此数写入 到FIFO中，依次写四次后，FULL满标志置位。此时再也 写不进去，然后连续按动KK2-读信号，将顺序读出所存 的四个数，从总线显示灯检查结果是否与理论值一致。
C3=FIFOWR&O2&!O1; C4=FIFOWR&O2&O1; EMPTY=(OE==O)&!FLAGG; FULL=(OE==O)&FLAGG; END
25
26
3.LS273模块（ls273.abl）
MODULE LS273
"INPUT
CLK
PIN ;
I7,I6,I4,I3,I2,I1,I0 PIN ;
OE.CLK=FIFORD;
O.CLK=!FIFOWR;
24
OE.AR=!RST; O.AR=!RST; FLAGG.CLK=FIFOWR; FLAGG.AR=(!FIFORD)#(!RST); FLAGG:=1; WHEN OE==3 THEN OE:=0 ELSE OE:=OE+1; WHEN O==3 THEN O:=0 ELSE O:=O+1; C1=FIFOWR&!O2&!O1; C2=FIFOWR&!O2&O1;
7
三．实验内容
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。
实验二、静态存储器的写读
实验报告课程名称计算机组成原理与系统结构试验试验名称 3.6静态随机存储器实验1. 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。
2.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。
PC机一台。
3.实验原理实验所用的半导体静态存储器电路原理如图3.6-1所示，实验中的静态存储器由一片6116(2K×8)芯片构成，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，显示地址线状况。
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。
图3.6-1 存储器实验原理图因地址寄存器为8位，所以接入6116芯片的地址A7—A0，而高三位A8—A10接地，所以其实际容量为256字节。
6116芯片有三个控制线：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，CE=0、WE=1时进行写操作，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。
4.实验步骤(1) 形成时钟脉冲信号T3。
具体接线方法和操作步骤如下：①接通电源，用示波器接入方波信号源的输出插孔H23，调节电位器W1及W2，使H23端输出实验所期望的频率和占空比的方波。
②将时序电路模块(STATE UNIT)单元中的φ和信号源单元(SIGNAL UNIT)中的H23排针相连。
③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、“STEP”开关置为“EXEC”状态时，按动微动开关START，则TS3端输出为连续的方波信号，此时调节电位器W1，用示波器观察，使T3输出实验要求的脉冲信号。
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实验报告
一、实验名称
静态随机储存器实验
二、实验目的
掌握静态随机储存器RAM的工作特性和数据的读写方法
三、实验设备
TDN-CM++计算机组成原理教学实验系统一套，导线若干。
四、实验原理
实验所用的半导体静态存储器电路原理如图1所示，实验中的静态存储器由一片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ADO~AD7与地址线相连，显示地址线内容。
数据开关经三态门(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--AO，而高三位A8—A1O接地，所以其实际容量为256字节。
6116有三个控制线：CE(片选线)、0E(读线)、WE(写线)。
当片选有效(CE=O)时，OE=O时进行读操作，WE=0时进行写操作。
本实
验中将0E常接地，因此6116的引脚信号WE=1时进行读操作，WE=0时进行写操作。
在此情况下，要对存储器进行读操作，必须设置控制端CE=O、WE=O，同时有T3脉冲到来，要对存储器进行写操作，必须设置控制端CE=O、WE=1，同时有T3脉冲到来，其读写时间与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。
图1 存储器实验原理图
五、实验内容
1. 向存储器中指定的地址单元输入数据,地址先输入AR寄存器，在地址灯
上显示;再将数据送入总线后，存到指定的存储单元，数据在数据显示灯和数码
显示管显示。
2. 从存储器中指定的地址单元读出数据, 地址先输入AR寄存器,在地址灯
显示; 读出的数据送入总线, 通过数据显示灯和数码显示管显示。
六、实验步骤
（1）将时序电路模块中的Φ和H23排针相连。
将时序电路模块中的二进制开关“STOP”设置为“RUN”状态、将“STEP”设置为"STEP"状态。
注意:关于stop和step的说明: 将“STOP”开关置为“Run"状态、“STEP”开关置为“EXEC”状态时，按动微动开关START，则T3输出为连续的方波信号，此时调节电位器W1，用示波器观察，使T3输出实验要求的脉冲信号。
当“STOP”开关置为“RUN”状态、“STEP”开关置为"STEP"状态时，每按动一次微动开关START，则T3输出一个单脉冲，其脉冲宽度与连续方式相同。
（2）按图2连接实验线路，仔细查线无误后接通电源。
图2 存储器实验接线图
（3）向存储器指定的地址送入数据，如:向00单元中输入11, 步骤如下: ①向地址寄存器AR 中输入地址00的流程如下：
1）操作步骤是，设置：a 、SW-B=1；
b 、从输入开关输入00000000；
c 、打开输入三态门：SW-B=0；
d 、将地址打入地址锁存器中：LDAR=1,按START 发T3
脉冲。
2）观察地址灯的变化。
②输入要存放的数据11的流程如下：
1）操作步骤是，设置：a 、SW-B=1；
b 、从输入开关输入00010001；
c 、打开输入三态门：SW-B=0；
d 、关闭地址寄存器：LDAR=0；
e 、将数据写入存储单元：CE=0，WE=1,按START 发T3
脉冲；
f 、输入数据在数码管上显示：LED-B=0，发W/R 脉冲。
数据开关（00000000）
打开三态门地址寄存器
（00000000）数据开关（00000000）打开三态门存储器RAM
（00000000）
2）观察数据显示灯和数码显示管的变化。
③按照①②的步骤继续向下面的几个地址中输入下述数据:
地址
数据01
12 02
13 03
14 04
15 (4) 从存储器指定的地址中读出数据. 如从00中读出的流程如下：
1）操作步骤是，设置：a 、SW-B=1；
b 、禁止存储器读写CE=1；
c 、从输入开关输入00000000；
d 、打开输入三态门：SW-B=0；
e 、将地址打入地址锁存器中：LDAR=1,按START 发
T3脉冲。
f 、关闭输入三态门：SW-B=0；
g 、关闭地址寄存器：LDAR=0；
h 、从存储器中读出数据：CE=0，WE=0；
i 、数据在数码管上显示：LED-B=0，发W/R 脉冲。
2）同样从其它4个地址: 01 ,02 ,03 , 04中读出数据，观察地址显示灯, 数据显示灯和数码显示管的变化，并检查是否和输入的数据一致。
七、实验结果
步骤3向存储器指定的地址输入数据结果：
输入地址
地址显示灯变化00
亮亮亮亮亮亮亮亮01
亮亮亮亮亮亮亮灭02
亮亮亮亮亮亮灭亮03
亮亮亮亮亮亮灭灭04 亮亮亮亮亮灭亮亮
数据开关（00000000）打开三态门地址寄存器
（00000000）存储器RAM （00000000）
输入数据数据显示灯变化数码显示管
11 亮亮亮灭亮亮亮灭11
12 亮亮亮亮灭灭亮亮0C
13 亮亮亮亮灭灭亮灭0d
14 亮亮亮亮灭灭灭亮0E
15 亮亮亮亮灭灭灭灭0F
步骤四中，地址显示灯, 数据显示灯和数码显示管的变化，和输入的数据一致。
八、小结
通过这次实验，较好的掌握了静态存储器的工作特性及使用方法。
掌握了半导体随机存储器如何存储数据及读出数据。
从此次实验中懂得了在实验接线时要细
心。
在操作过程中，若出现问题应能在最短时间内检查出问题，从而使实验过程更顺利。