存储器实验
存储器实验
一、实验目的[1]理解计算机存储子系统的工作原理。
[2]掌握静态随机存储器RAM的工作特性和读写方法。
二、实验内容本实验旨在通过搭建静态随机存储器电路，使用M6116芯片，并结合74LS245和74LS373等器件，实现对存储器的读写操作。
具体实验内容包括存储器的基本读写操作和扩展实验要求的IO内存统一和独立编址增加4K的IO地址。
三、实验原理芯片介绍：•74LS245：8位双向缓冲传输门，用于连接数据总线和存储器地址输入。
•74LS373：8位透明锁存器，用于存储地址信息。
•M6116：2K*8位静态随机存储器，具有片选、读使能和写使能等控制线。
操作原理：•写操作：通过设定地址和数据，控制M6116的写使能和数据输入，将数据写入指定存储单元。
•读操作：设置地址并启用读使能，从M6116读取存储单元的数据，并通过数据总线输出。
四、实验步骤及结果（附数据和图表等）1. 基本实验步骤1.电路搭建：o根据图3.4搭建实验电路，连接M6116、74LS245、74LS373等器件。
o设置好数据开关（SW7-SW0）、数码管显示和总线连接。
2.预设置：o将74LS373的OE(——)置0，保证数据锁存器处于工作状态。
o设置M6116的CE(——)=0，使其处于选中状态。
o关闭74LS245（U1），确保数据总线不受影响。
3.电源开启：o打开实验电源，确保电路供电正常。
4.存储器写操作：o依次向01H、02H、03H、04H、05H存储单元写入数据。
o以01H为例：▪设置SW7~SW0为00000001，打开74LS245（U1），将地址送入总线。
▪将74LS373的LE置1，将地址存入AR，并观察地址数码管。
▪将LE置0，锁存地址到M6116的地址输入端。
▪设置数据开关为要写入的数据，打开74LS245（U4），将数据送入总线。
▪将M6116的WE(——)由1转为0，完成数据写入操作。
▪关闭74LS245（U4）。
存储器管理实验实验报告
存储器管理实验实验报告一、实验目的存储器管理是操作系统的重要组成部分，本次实验的目的在于深入理解存储器管理的基本原理和方法，通过实际操作和观察，掌握存储器分配与回收的算法，以及页面置换算法的实现和性能评估。
二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10，编程语言为 C+＋，开发工具为 Visual Studio 2019。
三、实验内容与步骤（一）存储器分配与回收算法实现1、首次适应算法（1）原理：从空闲分区链的首地址开始查找，找到第一个满足需求的空闲分区进行分配。
（2）实现步骤：建立空闲分区链表，每个节点包含分区的起始地址、大小和状态（已分配或空闲）。
当有分配请求时，从链表头部开始遍历，找到第一个大小满足需求的空闲分区。
将该分区进行分割，一部分分配给请求，剩余部分仍作为空闲分区留在链表中。
若找不到满足需求的空闲分区，则返回分配失败。
2、最佳适应算法（1）原理：从空闲分区链中选择与需求大小最接近的空闲分区进行分配。
（2）实现步骤：建立空闲分区链表，每个节点包含分区的起始地址、大小和状态。
当有分配请求时，遍历整个链表，计算每个空闲分区与需求大小的差值。
选择差值最小的空闲分区进行分配，若有多个差值相同且最小的分区，选择其中起始地址最小的分区。
对选中的分区进行分割和处理，与首次适应算法类似。
3、最坏适应算法（1）原理：选择空闲分区链中最大的空闲分区进行分配。
（2）实现步骤：建立空闲分区链表，每个节点包含分区的起始地址、大小和状态。
当有分配请求时，遍历链表，找到最大的空闲分区。
对该分区进行分配和处理。
（二）页面置换算法实现1、先进先出（FIFO）页面置换算法（1）原理：选择在内存中驻留时间最久的页面进行置换。
（2）实现步骤：建立页面访问序列。
为每个页面设置一个进入内存的时间戳。
当发生缺页中断时，选择时间戳最早的页面进行置换。
2、最近最久未使用（LRU）页面置换算法（1）原理：选择最近一段时间内最长时间未被访问的页面进行置换。
存储器实验_2
存储器实验一、实验目的1.了解双端口静态存储器IDT7132的工作特性及其使用方法2.了解半导体存储器怎样存储和读取数据。
了解双端口存储器怎样并行读写, 并分析冲突产生的情况。
二、实验电路图2.2 双端口存储器实验电路图图2.2示出了双端口存储器的实验电路图。
这里使用一片IDT7132（2048×8位）, 两个端口的地址输入A8－A10引脚接地, 因此实际使用的存储容量为256字节。
左端口的数据输出接数据总线DBUS, 右端口的数据输出端接指令总线IBUS。
三、实验设备1.TEC-5计算机组成原理实验系统1台2.逻辑测试笔一支( 在TEC-5实验台上)3.双踪示波器一台（公用）4.万用表一只（公用）四、实验内容1.按图7所示, 将有关控制信号和二进制开关对应接好, 仔细复查一遍, 然后接通电源。
2.将二进制数码开关SW7－SW0（SW0为最低位）设置为00H, 将其作为存储器地址置入AR；然后将二进制开关的00H作为数据写入RAM中。
用这个方法, 向存储器的10H、20H、30H、40H单元依次写入10H、20H、30H和40H。
3.使用存储器的左端口, 依次将第2步存入的5个数据读出, 观察各单元中存入的数据是否正确。
记录数据。
注意：禁止两个或两个以上的数据源同时向数据总线上发送数据！在本实验中, 当存储器进行读出操作时, 务必将SW_BUS#的三态门关闭。
而当向AR送入数据时, 双端口存储器也不能被选中。
4.通过存储器的右端口, 将第2步存入的5个数据读出, 观察结果是否与第3步结果相同。
记录数据。
5.双端口存储器的并行读写和访问冲突。
将CEL#、CER#同时置为0, 使存储器的左右端口同时被选中。
当AR和PC的地址不相同时, 没有访问冲突；地址相同时, 由于都是读操作, 也不会冲突。
如果左右端口地址相同, 且一个进行读操作, 一个进行写操作, 就会发生冲突。
检测冲突的方法: 观察两个端口的“忙”信号输出指示灯BUSYL#和BUSYR#。
储存器实验报告
储存器实验报告储存器实验报告一、引言储存器是计算机中重要的组成部分，它用于存储和读取数据。
在计算机科学领域，储存器的设计和性能对计算机的运行速度和效率有着重要的影响。
本实验旨在通过设计和实现一个简单的储存器，来深入了解储存器的工作原理和性能指标。
二、实验目的1. 了解储存器的基本概念和分类；2. 掌握储存器的存储原理和读写操作；3. 分析和评估储存器的性能指标。
三、实验过程1. 储存器的分类储存器按照存储介质的不同可以分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
RAM是一种易失性存储器，它可以随机读写数据。
ROM则是一种非易失性存储器，主要用于存储固定的程序和数据。
2. 储存器的存储原理储存器的存储原理是通过电子元件的状态来表示数据的存储状态。
在RAM中，每个存储单元由一个电容和一个晶体管组成。
当电容充电时表示存储单元存储的是1，当电容放电时表示存储单元存储的是0。
在ROM中，存储单元由一组可编程的开关组成，每个开关的状态决定了存储单元存储的数据。
3. 储存器的读写操作储存器的读操作是通过将地址信号传递给储存器来选择要读取的存储单元，然后将存储单元的数据输出。
储存器的写操作是通过将地址信号传递给储存器来选择要写入的存储单元，然后将要写入的数据输入。
四、实验结果在实验中，我们设计并实现了一个8位的RAM储存器。
通过对储存器进行读写操作，我们成功地将数据存储到储存器中，并成功地从储存器中读取数据。
实验结果表明，储存器的读写操作是可靠和有效的。
五、实验分析1. 储存器的性能指标储存器的性能指标包括存储容量、存取时间和存储器的可靠性。
存储容量是指储存器可以存储的数据量，通常以位或字节为单位。
存取时间是指从发出读写指令到数据可以被读取或写入的时间间隔。
存储器的可靠性是指储存器的故障率和故障恢复能力。
2. 储存器的应用储存器广泛应用于计算机、手机、平板电脑等电子设备中。
在计算机中，储存器用于存储程序和数据，是计算机的核心组件之一。
计组存储器实验实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解存储器的基本组成和工作原理；2. 掌握存储器的读写操作过程；3. 熟悉存储器芯片的引脚功能及连接方式；4. 了解存储器与CPU的交互过程。
二、实验环境1. 实验设备：TD-CMA计算机组成原理实验箱、计算机；2. 实验软件：无。
三、实验原理1. 存储器由地址线、数据线、控制线、存储单元等组成；2. 地址线用于指定存储单元的位置，数据线用于传输数据，控制线用于控制读写操作；3. 存储器芯片的引脚功能：地址线、数据线、片选线、读线、写线等；4. 存储器与CPU的交互过程：CPU通过地址线访问存储器，通过控制线控制读写操作，通过数据线进行数据传输。
四、实验内容1. 连线：按照实验原理图连接实验箱中的存储器芯片、地址线、数据线、控制线等；2. 写入操作：将数据从输入单元IN输入到地址寄存器AR中，然后通过控制线将数据写入存储器的指定单元；3. 读取操作：通过地址线指定存储单元，通过控制线读取数据，然后通过数据线将数据输出到输出单元OUT；4. 实验步骤：a. 连接实验一（输入、输出实验）的全部连线；b. 按实验逻辑原理图连接两根信号低电平有效信号线；c. 连接A7-A0 8根地址线；d. 连接13-AR正脉冲有效信号线；e. 在输入数据开关上拨一个地址数据（如00000001，即16进制数01H），拨下开关，把地址数据送总线；f. 拨动一下B-AR开关，实现0-1-0”，产生一个正脉冲，把地址数据送地址寄存器AR保存；g. 在输入数据开关上拨一个实验数据（如10000000，即16进制数80H），拨下控制开关，把实验数据送到总线；h. 拨动控制开关，即实现1-0-1”，产生一个负脉冲，把实验数据存入存储器的01H号单元；i. 按表2-11所示的地址数据和实验数据，重复上述步骤。
五、实验结果与分析1. 通过实验，成功实现了存储器的读写操作；2. 观察到地址线、数据线、控制线在读写操作中的协同作用；3. 理解了存储器芯片的引脚功能及连接方式；4. 掌握了存储器与CPU的交互过程。
储存器实验报告
一、实验目的1. 了解储存器的基本概念和分类。
2. 掌握储存器的读写原理和操作方法。
3. 学会使用常用储存器芯片，如RAM、ROM等。
4. 熟悉储存器的扩展方法，如字扩展、位扩展等。
二、实验仪器与设备1. 实验台2. 信号发生器3. 数字示波器4. 静态随机存储器（RAM）芯片5. 只读存储器（ROM）芯片6. 译码器7. 74LS系列集成电路芯片8. 连接线三、实验原理1. 储存器的基本概念：储存器是计算机系统中用于存放数据和指令的设备，分为内存储器和外存储器。
内存储器包括RAM和ROM，外存储器包括硬盘、光盘等。
2. 储存器的读写原理：储存器的读写操作主要依靠控制电路来实现。
控制电路根据地址信号选择相应的存储单元，并根据读写信号决定是读取数据还是写入数据。
3. 常用储存器芯片：（1）RAM：随机存取存储器，具有读写速度快、存储容量大、价格低等特点。
RAM 分为静态RAM（SRAM）和动态RAM（DRAM）两种类型。
（2）ROM：只读存储器，只能读取数据，不能写入数据。
ROM分为掩模ROM、可编程ROM（PROM）、可擦写可编程ROM（EPROM）和闪存（Flash）等类型。
四、实验步骤1. 储存器读写原理实验：（1）搭建实验电路，包括RAM芯片、地址译码器、控制电路等。
（2）使用信号发生器产生地址信号、读写信号和控制信号。
（3）观察数字示波器上的波形，分析读写操作过程。
2. 储存器扩展实验：（1）字扩展：使用多个RAM芯片扩展存储容量。
将多个RAM芯片的地址线和控制线连接在一起，数据线分别连接。
（2）位扩展：使用译码器将地址信号转换为片选信号，控制多个RAM芯片的读写操作。
将译码器的输出端连接到RAM芯片的片选端，地址信号连接到译码器的输入端。
3. 基于AT89C51的RAM扩展实验：（1）搭建实验电路，包括AT89C51单片机、RAM芯片、译码器等。
（2）编写程序，设置RAM芯片的地址、读写信号和控制信号。
存储器扩展实验报告
一、实验目的1. 了解存储器的结构及其与CPU的连接方式。
2. 掌握存储器的位扩展、字扩展和字位扩展方法。
3. 通过实际操作，加深对存储器扩展原理的理解，提高动手实践能力。
二、实验原理存储器扩展是计算机硬件设计中常见的技术，目的是为了满足系统对存储容量的需求。
存储器扩展主要分为位扩展、字扩展和字位扩展三种方式。
1. 位扩展：当存储芯片的数据位小于CPU对数据位的要求时，可以通过位扩展来解决。
位扩展是将多个存储芯片的数据总线并联，形成一个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，可以通过字扩展来解决。
字扩展是将多个存储芯片的数据总线、读写控制线并联，形成一个更大容量的存储器，与CPU的数据总线、读写控制线相连。
3. 字位扩展：字位扩展是位扩展和字扩展的结合，既能扩展存储容量，又能扩展数据位宽。
三、实验设备1. 实验箱2. 逻辑分析仪3. 逻辑门电路4. 实验指导书四、实验步骤1. 搭建存储器扩展电路（1）根据实验要求，选择合适的存储芯片，如SRAM、ROM等。
（2）根据存储芯片的规格，确定存储器的容量、数据位宽和地址线位数。
（3）根据存储器的容量和位宽，计算所需的存储芯片数量。
（4）搭建存储器扩展电路，包括存储芯片、地址译码器、数据线、读写控制线等。
2. 仿真实验（1）使用逻辑分析仪观察存储器扩展电路的信号波形。
（2）通过实验指导书提供的测试程序，对存储器进行读写操作。
（3）观察逻辑分析仪的信号波形，分析存储器扩展电路的工作情况。
3. 分析实验结果（1）根据实验结果，验证存储器扩展电路是否满足实验要求。
（2）分析存储器扩展电路的优缺点，提出改进措施。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，搭建了存储器扩展电路，实现了存储器的位扩展、字扩展和字位扩展。
逻辑分析仪的信号波形显示，存储器扩展电路工作正常，满足实验要求。
2. 实验分析（1）位扩展：通过位扩展，实现了存储器数据位宽的增加，满足了CPU对数据位宽的要求。
操作系统实验报告三存储器管理实验
操作系统实验报告三存储器管理实验操作系统实验报告三：存储器管理实验一、实验目的本次存储器管理实验的主要目的是深入理解操作系统中存储器管理的基本原理和方法，通过实际操作和观察，掌握内存分配与回收的算法，以及页面置换算法的工作过程和性能特点，从而提高对操作系统资源管理的认识和实践能力。
二、实验环境本次实验使用的操作系统为 Windows 10，编程语言为 C+＋，开发工具为 Visual Studio 2019。
三、实验内容1、内存分配与回收算法实现首次适应算法（First Fit）最佳适应算法（Best Fit）最坏适应算法（Worst Fit）2、页面置换算法模拟先进先出页面置换算法（FIFO）最近最久未使用页面置换算法（LRU）时钟页面置换算法（Clock）四、实验原理1、内存分配与回收算法首次适应算法：从内存的起始位置开始，依次查找空闲分区，将第一个能够满足需求的空闲分区分配给进程。
最佳适应算法：在所有空闲分区中，选择能够满足需求且大小最小的空闲分区进行分配。
最坏适应算法：选择空闲分区中最大的分区进行分配。
2、页面置换算法先进先出页面置换算法：选择最早进入内存的页面进行置换。
最近最久未使用页面置换算法：选择最近最长时间未被访问的页面进行置换。
时钟页面置换算法：给每个页面设置一个访问位，在页面置换时，从指针指向的页面开始扫描，选择第一个访问位为0 的页面进行置换。
五、实验步骤1、内存分配与回收算法实现定义内存分区结构体，包括分区起始地址、大小、是否已分配等信息。
实现首次适应算法、最佳适应算法和最坏适应算法的函数。
编写测试程序，创建多个进程，并使用不同的算法为其分配内存，观察内存分配情况和空闲分区的变化。
2、页面置换算法模拟定义页面结构体，包括页面号、访问位等信息。
实现先进先出页面置换算法、最近最久未使用页面置换算法和时钟页面置换算法的函数。
编写测试程序，模拟页面的调入和调出过程，计算不同算法下的缺页率，比较算法的性能。
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图3独立编址
内存地址:0x0000 0000~0x1111 1111，共256字节的内存，地址输入时使用A7~A0八根地址线。
IO地址：0x0000 0000 0000~0x1111 1111 1111，共4KB内存。
此时地址线A11~A0共12根，M/IO（A12）用作地址类型识别信号。下表为A11与M/IO产生片选的对照表（独立编址方式）：
3．实现方法（含实现思路、程序流程图、实验输入地址（0x0c）并锁存。
第二步：输入“X”的ASCCII码（88 0x58）MRW拨到中间时保存。
第三步：关闭输入，输出保存在0x0c中的信息。
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）
4.思考计算机系统IO和存储的工作效率怎样最大化
2．理论分析或算法分析
基本要求
寄存器基本单元的结构：
图1
按实验电路图连接电路（图1），图中6116为系统的内存模块（2Kx8），74LS373用来保存输入的地址信息，74LS245用来控制输入输出。A0~A7为地址及数据信息输入端；LOADAR开关用来实现保存地址信息到373中；MRW开关（三选择开关）用来控制6116的工作模式，当MRW拨到左边时，6116工作在输出（读取）模式，此时白输入地址对应的内存单元中的信息从D0~D7输出，当MRW拨到中间时，6116工作在等待状态，即不能写入也不能读取，当MRW拨到右边时，6116工作在写入状态，可以从D0~D7在输入地址对应得内存单元中写入信息；图中右边的八个LED灯用来显示数据信息。
如上图完成了要求，将保存在地址为0x0c的内存单元中的内容输出。 思考题：
可以利用高速缓冲机制，多体交叉，多通道的技术来提高效率。
五．结论
通过这次实验学习了解寄存器基本单元的结构，了解了计算机存储系统的基本结构，并利用6116完成了基本的读写内存系统操作。
扩展要求：
电路连接图如下，电路增加的部分为寻址部分，由于内存大了，需要增加地址线数量，内存大于4K小于8K，所以要13根地址线。图中KEY2、LOADAR、MRW三开关的作用不变，图中M/IO开关用来分辨送来的地址是内存地址还是IO地址。在独立编址中要给出控制信号分辨地址类型。图中都用A11与A12（M/IO）产生片选。
存储器实验
成绩：
计算机原理实验室实验报告
课程：计算机组成原理
姓名：
专业：网络工程
学号：
日期：2016年12月
太原工业学院
计算机工程系
实验一：存储器实验
实验环境
PC机＋Win 7＋proteus仿真器
实验日期
2016.12.06
一．实验内容
1.理解计算机存储子系统
2.设计并验证计算机主存系统
3.分别用IO内存统一编址和独立编址增加4K的IO地址