(补)存储器实验报告

《计算机组成原理》实验报告

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

1.TDN-CM+教学实验系统一套。

2.排线10条：8芯3条，2芯7条。

三、实验内容

实验所用的半导体静态存储器电路原理如图4.4-1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AD0～AD7与地址线相连，显示地址线内容。数据开关经一个三态门（74LS245）连至数据总线，分时给出地址和数据。

图4.4-1存储器实验原理图

由于地址寄存器为8位，所以接入6116 的地址为A7～A0，而高三位A8～A10接地，因此其实际容量为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，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。

四、实验步骤

1.形成时钟脉冲信号T3

a)接通电源，用示波器连接线接入方波信号源的输出插孔H23。

b)将时序电路模块（STATE UNIT）单元中的ф和信号源单元（SIGNAL UNIT）中的

H23排针相连。

c)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

即输出为连续的方波信号，此时调节电位器W1及W2，用示波器连接线的探针分

别插入H23，再用示波器观察（PC联机软件中的双踪示波器功能可代替真实示波

器观察波形，将实验箱和PC机相连并通电后，启动CMP软件，在上导航栏的“波

形”菜单中点“启动”即可）。

d)然后将“STOP”开关置为“RUN”状态、“STEP”开关置为“STEP”状态，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。

e)关闭电源。

2.连线

按图4.4-2连接实验线路，仔细查线无误后接通电源。由于存储器模块内部的连线已经接好，因此只需完成实验电路的形成、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。

注意：

ADDRESS UNIT的LDAR（单针）与SWITCH UNIT的LDAR（双针）的连接；

MAIN MEM单元的A7～A0与EXT BUS单元的AD0～AD7的连接（高、低位交叉连接）。

图4.4-2静态随机存储器实验接线图

3.写存储器

给存储器的00、01、02、03、04地址单元中分别写入数据11H、12H、

13H 、14H 、15H 。

由图4.4-1存储器实验原理图可以看出，由于数据和地址全由一个数据开关来给出，这就要分时给出。

下面写存储器要分两个步骤：

第1步写地址：

a.

先将时序电路模块中二进制开关“STOP”开关置为“RUN”状态、“STEP”开关置为“STEP”状态，并将实验系统右下角的CLR 清零开关拨到1；

b. 关掉存储器的片选（CE=1），打开地址锁存器门控信号（LDAR=1），打开数据开

关三态门（SW-B=0）； c.

由数据开关给出要写存储单元的地址：例如00000000； d. 按动START 产生T3脉冲将地址打入到地址锁存器。

第2步写数据：

a.

关掉地址锁存器门控信号（LDAR=0），打开存储器片选（CE=0、WE=1），使之处于写状态；

b. 由数据开关给出此单元要写入的数据：例如00010001；

c.

按动START 产生T3脉冲将数据写入到当前的地址单元中。

注：写其它单元依次循环上述步骤。

写存储器流程如图4.4-3所示（以向00号单元写入11H 为例）：

图4.4-3写存储流程图

4. 读存储器

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。

同写操作类似，读每个单元也需要两步。

第1步写地址：

a.

先将时序电路模块中二进制开关“STOP”开关置为“RUN”状态、“STEP”开关置为“STEP”状态，并将实验系统右下角的CLR 清零开关拨到1；

b. 关掉存储器的片选（CE=1），打开地址锁存器门控信号（LDAR=1），打开数据开

LDAR=0 CE=0 WE=1

00010001

T3=

关三态门（SW-B=0）； c.

由数据开关给出要写存储单元的地址：例如00000000； d. 按动START 产生T3脉冲将地址打入到地址锁存器。

第2步读存储器：

a.

关掉地址锁存器门控信号（LDAR=0），关掉数据开关三态门（SW-B=1），片选存储器（CE=0、WE=0），使它处于读状态。

b. 此时数据总线上的显示灯显示的即为从存储器当前地址00000000中读出的数据内

容00010001（显示灯显示为：亮亮亮灭亮亮亮灭）。

注：读其它单元依次循环上述步骤。

读存储器操作流程图4.4-4所示（以从00号单元读出11H 为例）：

图4.4-4读存储流程图

五、观察思考

1. 按图4.4-5连接实验线路，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。

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。 (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。

(2) 准备排线13条：8芯4条，2芯9条。按图4.4-5连接实验线路，仔细查线无误后接通电源。

T3=LDAR=0 SW-B=1 CE=0 WE=0

亮亮亮灭亮亮亮灭