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）熟悉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，非易失性存储器中的数据在关电后不会丢失。易失性存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的静态存储器6116。1..静态存储器芯片6116的逻辑功能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，非易失性存储器中的数据在关电后不会丢失。易失性存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的静态存储器6116。芯片状态控制信号状态D7-D0数据状态CSWEOE保持1XX高阻抗保持011高阻抗读出0106116→总线写入001总线→6116无效0002.存储器实验单元电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3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的状态。芯片的和信号分别连接实验台的存储器写信号和存储器读信号，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。图2-7存储器部件电路表2-10存储器实验单元电路控制信号逻辑功能表电路状态控制信号状态D7-D0数据状态EMWM保持11高阻抗读出016116→总线写入10总线→6116无效00报警移位实验电路用M、S1、S0、2—9—9—-—B—、T4脉冲共5个控制信号实现直接数据输出、不带CY的循环右移输出、带CY的循环右移输出、不带CY的循环左移输出、带CY的循环左移输出、从总线（BUS)装入数据等逻辑操作。每次操作完成上述6种功能的1种，不同操作的组合可实现不同的移位结果，电路的逻辑控制状态见表2-7。299-BS1S0M000X直接数据输出0100不带CY的循环右移输出0101带CY的循环右移输出0010不带CY的循环左移输出0011带CY的循环左移输出x11X装入数据控制信号状态移位实验逻辑电路动作3.存储器实验电路存储器读/写实验需要三部分电路共同完成：存储单元(MEMUNIT)、地址寄存器单元(ADDRESSUNIT)和输入、输出单元(INPUT/OUTPITUNIT)，存储单元以6116芯片为中心构成，地址寄存器单元主要由一片74LS273组成，控制信号B-AR的作用是把总线上的数据送入地址寄存器，向存储器单元电路提供地址信息，输入、输出单元作用与以前相同。存储器实验的逻辑原理如图2-8所示。总线地址寄存器AR74LS273存储器单元6116OUTPUT输入输出单元INPUTI/O-RI/O-WAiM-WM-RB-ARD7-D0A7-A0A7-A0D7-D0图2-8存储器实验电路逻辑图三、结果与总结1.连线（1）连接实验一（输入、输出实验）的全部连线。（2）按实验逻辑原理图连接M-W、M-R两根信号低电平有效信号线。（3）连接A7-A08根地址线。（4）连接B-AR正脉冲有效信号线。2.顺序写入存储器单元实验操作过程（1）把B-AR控制开关拨到0（因此信号时正脉冲有效），把其他控制开关全部拨到1，使全部控制信号都处于无效状态。（2）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IO-R开关，把地址数据送总线。（3）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。（4）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IO-R控制开关把实验数据送到总线。3.顺序读出存储器单元实验操作过程（1）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IO-R开关把地址数据总线。（2）拨动一下B-AR开关，即实现“0-1-0”，产生一个正脉冲，把地址数据送地址寄存器（AR）保存。（3）把IO-R开关拨上，切断输入开关与总线的联系。（4）拨下M-R控制开关，把实验数据从存储器的01H号单元读出送总线，验证实验数据是否与表5.11中的内容相符合。（5）拨动IO-R开关，即实现“1-0-1”，产生一个负脉冲，把存储器读出的实验数据从总线送输出显示器电路L7-L0。（6）拨上M-R控制开关，使存储器处于保持状态。地址单元实验数据01H80H02H40H03H20H04H10H05H08H36H55H（7）重复上面的（1）—（6）6个步骤，按顺序从地址01H-05H的存储器单元中读出实验数据送输出显示电路L7-L0，验证读出数据与表2-11中的内容是否相符。4.随机都出存储器单元实验操作过程重复上面（1）-（6）6个步骤，分别从地址36H，25H，03H3个连续的存储器单元中读出数据，验证实验数据是否与表2-11中的内容相符合，注意地址25H这个存储单元中没有写入过实验数据，读出的内容应是随机值。四、结果与总结（1）参照上面的实验数据表,自己设计一套实验数据进行实验,记录实验过程中的情况和原始数据。（2）如果不向总线送任何数据,在总线悬空的情况下将实验数据写人某个存储单元,然后读出实验数据,会产生什么结果?为什么?答：我觉得是00000000，总线上没有数据，应该就是全零（3）把实验数据填人表2-12中,总结解决问题的方法和过程,把观察到的现象和对书本上原理的理解写入实验报告。地址写入数据读出数据结果说明01H80H10000000地址01H里存储的是原先写入的数据80H02H40H01000000地址02H里存储的是原先写入的数据40H03H20H00100000地址03H里存储的是原先写入的数据20H04H10H00010000地址04H里存储的是原先写入的数据10H05H08H00001000地址05H里存储的是原先写入的数据08H25H不写存储器10011110地址25H不写数据36H55H01010101地址36H里存储的是原先写入的数据55H0A0H写总线悬空时的数据11111111总线悬空时，可能默认输入数据为11111111