计算机组成原理存储器原理实验报告

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计算机组成原理实验报告(运算器组成存储器)

计算机组成原理实验报告(运算器组成存储器)

计算机组成原理实验报告(运算器组成存储器)计算机组成原理实验报告(运算器组成、存储器)计算机组成原理实验报告一、实验1quartusⅱ的采用一.实验目的掌控quartusⅱ的基本采用方法。

了解74138(3:8)译码器、74244、74273的功能。

利用quartusⅱ检验74138(3:8)译码器、74244、74273的功能。

二.实验任务熟悉quartusⅱ中的管理项目、输入原理图以及仿真的设计方法与流程。

新建项目,利用原理编辑方式输出74138、74244、74273的功能特性,依照其功能表分别展开仿真,检验这三种期间的功能。

三.74138、74244、74273的原理图与仿真图1.74138的原理图与仿真图74244的原理图与仿真图1.4.74273的原理图与仿真图、实验2运算器组成实验一、实验目的1.掌握算术逻辑运算单元(alu)的工作原理。

2.熟悉简单运算器的数据传送通路。

3.检验4十一位运算器(74181)的女团功能。

4.按给定数据,完成几种指定的算术和逻辑运算。

二、实验电路附录中的图示出了本实验所用的运算器数据通路图。

8位字长的alu由2片74181构成。

2片74273构成两个操作数寄存器dr1和dr2,用来保存参与运算的数据。

dr1接alu的a数据输入端口,dr2接alu的b数据输入端口,alu的数据输出通过三态门74244发送到数据总线bus7-bus0上。

参与运算的数据可通过一个三态门74244输入到数据总线上,并可送到dr1或dr2暂存。

图中尾巴上拎细短线标记的信号都就是掌控信号。

除了t4就是脉冲信号外,其他均为电位信号。

nc0,nalu-bus,nsw-bus均为低电平有效率。

三、实验任务按右图实验电路,输出原理图,创建.bdf文件。

四.实验原理图及仿真图给dr1取走01010101,给dr2取走10101010,然后利用alu的直通功能,检查dr1、dr2中是否保存了所置的数。

计算机组成原理存储器原理实验报告

计算机组成原理存储器原理实验报告

计算机硬件实验室实验报告课程名称:
姓名学

班级成

设备名称及软件环境Untitled ISIS 7 professional 实验名

存储器原理实验日期
一.实验内容
通过总线系统验证存储器的存储功能。

1、掌握静态随机存储器RAM工作特性及数据的读写方法;
2、掌握存储器读/写电路的设计方法。

二.理论分析或算法分析
6264的功能
工作方

C S1*C S2W E*O E*D7~D0
未选中未选中读操作写操作1
×
×
1
1
×
×
1
×
×
1
高阻
高阻
输出
输入
6264的工作过程写
写入数据的过程
☑将单元地址送到芯片的地址线A0-A12
☑写入的数据送数据线
☑#CS1和CS2有效,#WE有效
☑数据写到指定单元
\
6264的工作过程读:
读入数据的过程
☑将单元的地址送到芯片的地址线A0-A12
☑#CS1和CS2同时有效,#WE=1 #OE=0
☑选中单元内容从数据线读出
三.实现方法(含实现思路、程序流程图、实验电路图和源程序列表等)
四.实验结果分析(含执行结果验证、输出显示信息、图形、调试过程中所遇的问题及处理方法等)
运行态抓图
五.结论
实现了6264存储器的读写功能
报告提交日期。

计算机组成原理实验报告_存储系统设计实验

计算机组成原理实验报告_存储系统设计实验

实验四存储系统设计实验一、实验目的本实训项目帮助大家理解计算机中重要部件—存储器,要求同学们掌握存储扩展的基本方法,能设计MIPS 寄存器堆、MIPS RAM 存储器。

能够利用所学习的cache 的基本原理设计直接相联、全相联,组相联映射的硬件cache。

二、实验原理、内容与步骤实验原理、实验内容参考:1、汉字字库存储芯片扩展设计实验1)设计原理该实验本质上是8个16K×32b 的ROM 存储系统。

现在需要把其中一个(1 号)16K×32b 的ROM 芯片用4个4K×32b 的芯片来替代,实际上就是存储器的字扩展问题。

a) 需要4 片4个4K×32b 芯片才可以扩展成16K×32b 的芯片。

b) 目标芯片16K个地址,地址线共14 条,备用芯片12 条地址线,高两位(分线器分开)用作片选,可以接到2-4 译码器的输入端。

c) 低12 位地址直接连4K×32b 的ROM 芯片的地址线。

4个芯片的32 位输出直接连到D1,因为同时只有一个芯片工作,因此不会冲突。

芯片内数据如何分配:a) 16K×32b 的ROM 的内部各自存储16K个地址,每个地址里存放4个字节数据。

地址范围都一样:0x0000~0x3FFF。

b) 4个4K×32b 的ROM,地址范围分别是也都一样:0x000~0xFFF,每个共有4K个地址,现在需要把16K×32b 的ROM 中的数据按照顺序每4个为一组分为三组,分别放到4个4K×32b 的ROM 中去。

HZK16_1 .txt 中的1~4096个数据放到0 号4K 的ROM 中,4097~8192 个数据放到 1 号4K 的ROM 中,8193~12288 个数据放到2 号4K 的ROM 中,12289~16384个数据放到3 号4K 的ROM 中。

c) 注意实际给的16K 数据,倒数第二个4K(8193~12288 个数据)中部分是0,最后4K(12289~16384 数据)全都是0。

西安交通大学计算机组成原理实验报告

西安交通大学计算机组成原理实验报告

西安交通大学计算机组成原理实验报告姓名:***班级:物联网**学号:实验一存储器的访问与实现一、实验目的1、理解计算机主存储器的分类及作用;2、掌握ROM、RAM的读写方法。

二、实验原理存储器按存取方式分,可分为随机存储器和顺序存储器。

如果存储器中的任何存储单元的内容都可随机存取,称为随机存储器,计算机中的主存储器都是随机存储器。

如果存储器只能按某种顺序存取,则称为顺序存储器,磁带是顺序存储器,磁盘是半顺序存储器,它们的特点是存储容量大,存取速度慢,一般作为外部存储器使用。

如果按存储器的读写功能分,有些存储器的内容是固定不变的,即只能读出不能写入,这种存储器称为只读存储器(ROM);既能读出又能写入的存储器,称为随机读写存储器(RAM)。

实际上真正的ROM基本上不用了,用的是光可擦除可编程的ROM(EPROM)和电可擦除可编程的ROM(EEPROM)。

EEPROM用的越来越多,有取代EPROM之势,比如容量很大的闪存(FLASH)现在用的就很广泛,常说的U盘就是用FLASH做的。

按信息的可保存性分,存储器可分为非永久性记忆存储器和永久性记忆存储器。

ROM、EPROM、EEPROM都是永久记忆存储器,它们断电后存储内容可保存。

RAM则是非永久性记忆存储器,断电后存储器中存储的内容丢失。

随机读写存储器类型随机存储器按其元件的类型来分,有双极存储器和MOS存储器两类。

在存取速度和价格两方面,双极存储器比MOS存储器高,故双极存储器主要用于高速的小容量存储体系。

在MOS存储器中,根据存储信息机构的原理不同,又分为静态随机存储器(SRAM)和动态随机存储器(DRAM)。

静态随机存储器采用双稳态触发器来保存信息,只要不断电,信息就不会丢失;动态随机存储器利用记忆电容来保存信息,使用时只有不断地给电容充电才能使信息保持。

静态随机存储器的集成度较低,功耗也较大;动态随机存储器的集成度较高,功耗低。

现在计算机中,内存容量较大,常由动态随机存储器构成。

《计算机组成原理》存储器实验报告

《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报告,存储器的原理及应用

计算机组成原理实验报告,存储器的原理及应用

初:未知 当前:2016-7-3 主笔:Angel 联系方式:QQ :1219818801 版本:1实 验 报 告课程名称: 计算机组成原理 实验项目: 存储器的原理及应用姓 名: 刘斌专 业: 计算机科学与技术 班 级: 计算机14-6班 学 号:1404010612计算机科学与技术学院实验教学中心2016 年 6 月 20日初:未知当前:2016-7-3 主笔:Angel 联系方式:QQ:1219818801 版本:1实验项目名称:存储器的原理及应用一、实验目的1.了解程序存储器EM 的工作原理及控制方法2.了解存储器读写方法。

二、实验内容利用 COP2000 实验仪上的 K16..K23 开关做为 DBUS 的数据,其它开关做为控制信号,实现程序存储器EM 的读写操作。

三、实验用设备仪器及材料计算机、伟福 COP2000系列计算机组成原理实验系统四、实验原理及接线内存中通常存放指令和数据,当内存存放指令时,将指令送指令总线;当内存存放数据时,将数据送数据总线。

如图所示,它主要由一片RAM 6116 组成,RAM6116是静态2048X8位的RAM,有11 条地址线,在COP2000 模型机中只使用8 条地址线A0-A7 ,而A8-A10接地。

存储器EM通过1片74HC245 与数据总线相连。

存储器EM的地址可由PC或MAR提供。

存储器EM 的数据输出直接接到指令总线IBUS,指令总线IBUS 的数据还可以来自一片74HC245。

当ICOE 为0 时,这片74HC245 输出中断指令B8。

EM原理图初:未知当前:2016-7-3 主笔:Angel 联系方式:QQ:1219818801 版本:12存储器 uM 由三片 6116RAM 构成,共 24 位微指令。

存储器的地址由 uPC 提供, 片选及读信号恒为低, 写信号恒为高. 存储器uM 始终输出uPC 指定地址单元的数据。

连接线表五、实验操作步骤1, 1、控制 k4、k5开关,观察PC\MAR输出地址选择:1、K5、输出地址(PC红色灯亮)2、K5、输出地址(PC红色灯亮)2、K5、没有灯亮2、K5、、PC同时输出地址(MAR、PC红色灯同时亮)2、存储器EM 写、读实验(1)将地址 0写入MAR二进制开关K23-K16 用于DBUS[7:0]的数据输入,置数据00HK3连接MAREN端,当低电平(0)时,MAR写允许按CLOCK键, 将地址 0 写入MAR(2)将数据11H写入地址00H二进制开关K23-K16 用于DBUS[7:0]的数据输入,置数据11HK4连接MAROE,当低电平(0)时,MAR输出地址K2连接EEMEN,当低电平(0)时,存储器与数据总线连接K0连接EMWR,当低电平(0)时,存储器写允许按CLOCK键, 将地址11H写入EM(3)读地址00H 中的数据11HK4连接MAROE,,MAR输出地址K1连接EMRD,当低电平(0)时,存储器读允许学生做:将数据55H写入地址22H,并读出将数据45H写入地址33H,并读出3、将数据打入地址为00的IR 指令寄存器/uPC实验(1)将地址 0写入MAR二进制开关K23-K16 用于DBUS[7:0]的数据输入,置数据00HK3连接MAREN端,当低电平(0)时,MAR写允许按CLOCK键, 将地址 0 写入MAR(2)将数据11H写入地址00H二进制开关K23-K16 用于DBUS[7:0]的数据输入,置数据11HK4连接MAROE,当低电平(0)时,MAR输出地址K2连接EEMEN,当低电平(0)时,存储器与数据总线连接K0连接EMWR,当低电平(0)时,存储器写允许按CLOCK键, 将地址11H写入EM(3)读地址00H 中的数据11HK4连接MAROE,,MAR输出地址K1连接EMRD,当低电平(0)时,存储器读允许(4)写地址00H数据11H入 IR及 uPC学生做:将数据22H、33H打入地址为01H、02H的IR 指令寄存器/uPC实验实验 1:微程序存储器 uM 读出置控制信号为:K0为1uM 输出uM[0]的数据按一次CLOCK脉冲键,CLOCK产生一个上升沿,数据uPC 被加一。

存储器实验报告

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。

计算机组成原理实验报告

计算机组成原理实验报告

计算机组成原理实验报告实验⼀静态随机存取存贮器实验⼀.实验⽬的了解静态随机存取存贮器的⼯作原理;掌握读写存贮器的⽅法。

⼆.实验内容实验仪的存贮器MEM单元选⽤⼀⽚静态存贮器6116(2K×8bit)存放程序和数据。

CE:⽚选信号线,低电平有效,实验仪已将该管脚接地。

OE:读信号线,低电平有效。

WE:写信号线,低电平有效。

A0..A10: 地址信号线。

I/O0..I/O7:数据信号线。

SRAM6116存贮器挂在CPU的总线上,CPU通过读写控制逻辑,控制MEM的读写。

实验中的读写控制逻辑如下图:读写控制逻辑M_nI/O⽤来选择对MEM还是I/O读写,M_nI/O = 1,选择存贮器MEM;M_nI/O = 0,选择I/O设备。

nRD = 0为读操作;nWR = 0为写操作。

对MEM、I/O的写脉冲宽度与T2⼀致;读脉冲宽度与T2+T3⼀致,T2、T3由CON单元提供。

存贮器实验原理图存贮器数据信号线与数据总线DBus相连;地址信号线与地址总线ABus相连,6116的⾼三位地址A10..A8接地,所以其实际容量为256字节。

数据总线DBus、地址总线ABus、控制总线CBus与扩展区单元相连,扩展区单元的数码管、发光⼆极管上显⽰对应的数据。

IN单元通过⼀⽚74HC245(三态门),连接到内部数据总线iDBus上,分时提供地址、数据。

MAR由锁存器(74HC574,锁存写⼊的地址数据)、三态门(74HC245、控制锁存器中的地址数据是否输出到地址总线上)、8个发光⼆极管(显⽰锁存器中的地址数据)组成。

T2、T3由CON单元提供,按⼀次CON单元的uSTEP键,时序单元发出T1信号;按⼀次uSTEP键,时序单元发出T2信号;按⼀次uSTEP键,时序单元发出T3信号;再按⼀次uSTEP键,时序单元⼜发出T1信号,……按⼀次STEP键,相当于按了三次uSTEP键,依次发出T1、T2、T3信号。

其余信号由开关区单元的拨动开关模拟给出,其中M_nI/O应为⾼(即对MEM 读写操作)电平有效,nRD、nWR、wMAR、nMAROE、IN单元的nCS、nRD 都是低电平有效。

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计算机组成原理存储器
原理实验报告
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姓名学

班级成绩
设备名称及软件环境Untitled ISIS 7 professional 实验名

存储器原理实验日期
一.实验内容
通过总线系统验证存储器的存储功能。

1、掌握静态随机存储器RAM工作特性及数据的读写方法;
2、掌握存储器读/写电路的设计方法。

二.理论分析或算法分析
6264的功能
工作方式C S1*C S2W E*O E*D7~D0
未选中未选中读操作写操作1
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高阻
高阻
输出
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6264的工作过程写
写入数据的过程
☑将单元地址送到芯片的地址线A0-A12
☑写入的数据送数据线
☑#CS1和CS2有效,#WE有效
☑数据写到指定单元
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