靜態(tài)存儲(chǔ)器 實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告專業(yè)名稱 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 課程名稱 計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu) 項(xiàng)目名稱 靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn) 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 同組人員 無(wú) 實(shí)驗(yàn)日期 2015-10-24 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求掌握靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM工作特性及數(shù)據(jù)的讀寫方法二、實(shí)驗(yàn)邏輯原理圖與分析2.1 實(shí)驗(yàn)邏輯原理圖及分析實(shí)驗(yàn)所用的靜態(tài)存儲(chǔ)器由一片6116(2K×8bit)構(gòu)成(位于MEM單元)，如下圖所示。6116有三個(gè)控制線：CS(片選線)、OE(讀線)、WE(寫線)，當(dāng)片選有效(CS=0)時(shí)，OE=0時(shí)進(jìn)行讀操作，WE=0時(shí)進(jìn)行寫操作，本實(shí)驗(yàn)將CS常接地線。由于存儲(chǔ)器(MEM)最終是要掛接到C

2、PU上，所以其還需要一個(gè)讀寫控制邏輯，使得CPU能控制MEM的讀寫，實(shí)驗(yàn)中的讀寫控制邏輯如下圖所示，由于T3的參與，可以保證MEM的寫脈寬與T3一致，T3由時(shí)序單元的TS3給出。IOM用來(lái)選擇是對(duì)I/O還是對(duì)MEM進(jìn)行讀寫操作，RD=1時(shí)為讀，WR=1時(shí)為寫。實(shí)驗(yàn)原理圖如下如所示，存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)線接至數(shù)據(jù)總線，數(shù)據(jù)總線上接有8個(gè)LED燈顯示D7D0的內(nèi)容。地址線接至地址總線，地址總線上接有8個(gè)LED燈顯示A7A0的內(nèi)容，地址由地址鎖存器(74LS273,位于PC&AR單元)給出。數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)(位于IN單元)經(jīng)一個(gè)三態(tài)門(74LS245)連至數(shù)據(jù)總線，分時(shí)給出地址和數(shù)據(jù)。地址寄存器為8位，接入6

3、116的地址A7A0，6116的高三位地址A10A8接地，所以其實(shí)際容量為256字節(jié)。實(shí)驗(yàn)箱中所有單元的時(shí)序都連接至操作臺(tái)單元，CLR都連接至CON單元的CLR按鈕。試驗(yàn)時(shí)T3由時(shí)序單元給出，其余信號(hào)由CON單元的二進(jìn)制開(kāi)關(guān)模擬給出，其中IOM應(yīng)為低(即MEM操作)，RD、WR高有效，MR和MW低有效，LDAR高有效。3、 數(shù)據(jù)通路圖及分析 (畫出數(shù)據(jù)通路圖并作出分析)分析：如果是實(shí)驗(yàn)箱和PC聯(lián)機(jī)操作，則可通過(guò)軟件中的數(shù)據(jù)通路圖來(lái)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，方法是：打開(kāi)軟件，選擇聯(lián)機(jī)軟件的“實(shí)驗(yàn)存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)”，打開(kāi)存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)通路圖（如下圖所示）。進(jìn)行手動(dòng)操作輸入數(shù)據(jù)，每按動(dòng)一次ST按鈕，數(shù)據(jù)通路圖會(huì)有數(shù)

4、據(jù)流動(dòng)，反映當(dāng)前存儲(chǔ)器所作的操作（即使是對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀，也應(yīng)按動(dòng)一次ST按鈕，數(shù)據(jù)通路圖才會(huì)有數(shù)據(jù)流動(dòng)），或在軟件中選擇“調(diào)試單周期”，其作用相當(dāng)于將時(shí)序單元的狀態(tài)開(kāi)關(guān)置為單步檔后按動(dòng)了一次ST按鈕，數(shù)據(jù)通路圖也會(huì)反映當(dāng)前存儲(chǔ)器所作的操作，借助于數(shù)據(jù)通路圖，可以仔細(xì)分析SRAM的讀寫過(guò)程。四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果分析 4.1 實(shí)驗(yàn)寫入數(shù)據(jù)如圖所示及分析 1第一組地址和寫入數(shù)據(jù) 將IN單元地址置為00000000，WR/RD/IOM/為000,IOR=0，LDAR=1，按動(dòng)ST產(chǎn)生T3脈沖, 即將地址打入AR中，如圖： 寫入數(shù)據(jù)：將IN單元數(shù)據(jù)置為00010001，WR/RD/IOM/為100,IOR

5、=0，LDAR=0，按動(dòng)ST產(chǎn)生T3脈沖，如圖： 2第二組地址和寫入數(shù)據(jù) 將IN單元地址置為00000001，WR/RD/IOM/為000,IOR=0，LDAR=1，按動(dòng)ST產(chǎn)生T3脈沖, 即將地址打入AR中，如圖： 寫入數(shù)據(jù)：將IN單元數(shù)據(jù)置為00010010，WR/RD/IOM/為100,IOR=0，LDAR=0，按動(dòng)ST產(chǎn)生T3脈沖，如圖： 3第三組地址和寫入數(shù)據(jù) 將IN單元地址置為00000010，WR/RD/IOM/為000,IOR=0，LDAR=1，按動(dòng)ST產(chǎn)生T3脈沖, 即將地址打入AR中，如圖： 寫入數(shù)據(jù)：將IN單元數(shù)據(jù)置為00010011，WR/RD/IOM/為100,IOR

6、=0，LDAR=0，按動(dòng)ST產(chǎn)生T3脈沖，如圖： 4第四組地址和寫入數(shù)據(jù) 將IN單元地址置為00000011，WR/RD/IOM/為000,IOR=0，LDAR=1，按動(dòng)ST產(chǎn)生T3脈沖, 即將地址打入AR中，如圖： 寫入數(shù)據(jù)：將IN單元數(shù)據(jù)置為00010100，WR/RD/IOM/為100,IOR=0，LDAR=0，按動(dòng)ST產(chǎn)生T3脈沖，如圖： 5第五組地址和寫入數(shù)據(jù) 將IN單元地址置為00000100，WR/RD/IOM/為000,IOR=0，LDAR=1，按動(dòng)ST產(chǎn)生T3脈沖, 即將地址打入AR中，如圖： 寫入數(shù)據(jù)：將IN單元數(shù)據(jù)置為00010101，WR/RD/IOM/為100,IOR

7、=0，LDAR=0，按動(dòng)ST產(chǎn)生T3脈沖，如圖： 4.2 實(shí)驗(yàn)讀出數(shù)據(jù)如圖所示及分析 1第一組地址和讀出數(shù)據(jù) 將IN單元地址置為00000000，WR/RD/IOM/為000,IOR=0，LDAR=1，按動(dòng)ST產(chǎn)生T3脈沖, 即將地址打入AR中，如圖： 讀出數(shù)據(jù)：將WR/RD/IOM/置為010,IOR=1，LDAR=0，按動(dòng)ST產(chǎn)生T3脈沖，讀出MEM數(shù)據(jù)：00010001,如圖： 2第二組地址和讀出數(shù)據(jù) 將IN單元地址置為00000001，WR/RD/IOM/為000,IOR=0，LDAR=1，按動(dòng)ST產(chǎn)生T3脈沖, 即將地址打入AR中，如圖： 讀出數(shù)據(jù)：將WR/RD/IOM/置為010,

8、IOR=1，LDAR=0，按動(dòng)ST產(chǎn)生T3脈沖，讀出MEM數(shù)據(jù)：00010010,如圖： 3第三組地址和讀出數(shù)據(jù) 將IN單元地址置為00000010，WR/RD/IOM/為000,IOR=0，LDAR=1，按動(dòng)ST產(chǎn)生T3脈沖, 即將地址打入AR中，如圖： 讀出數(shù)據(jù)：將WR/RD/IOM/置為010,IOR=1，LDAR=0，按動(dòng)ST產(chǎn)生T3脈沖，讀出MEM數(shù)據(jù)：00010011，如圖： 4第四組地址和讀出數(shù)據(jù) 將IN單元地址置為00000011，WR/RD/IOM/為000,IOR=0，LDAR=1，按動(dòng)ST產(chǎn)生T3脈沖, 即將地址打入AR中，如圖： 讀出數(shù)據(jù)：將WR/RD/IOM/置為01

9、0,IOR=1，LDAR=0，按動(dòng)ST產(chǎn)生T3脈沖，即讀出MEM數(shù)據(jù)：00010100，如圖： 5第五組地址和讀出數(shù)據(jù) 將IN單元地址置為00000100，WR/RD/IOM/為000,IOR=0，LDAR=1，按動(dòng)ST產(chǎn)生T3脈沖, 即將地址打入AR中，如圖： 讀出數(shù)據(jù)： WR/RD/IOM/置為010,IOR=1，LDAR=0，按動(dòng)ST產(chǎn)生T3脈沖，即讀出MEM數(shù)據(jù)：00010101，如圖： 五、實(shí)驗(yàn)問(wèn)題分析、思考題與小結(jié)5.1實(shí)驗(yàn)問(wèn)題分析 實(shí)驗(yàn)要完整無(wú)錯(cuò)誤的進(jìn)行，首先要確保實(shí)驗(yàn)接線圖連線的正確性才能確保在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)據(jù)通路流向以及數(shù)據(jù)的的正確性，這樣才能到達(dá)實(shí)驗(yàn)的目的；在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需

10、要理解每一步驟的原因，也加強(qiáng)自己的理解性和掌握程度；在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中活樹(shù)會(huì)遇到線路正確但數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，這能很有可能是自己連接線路有問(wèn)題，所以在連接線路上一定要保證每條線是否正確。5.2思考題 實(shí)現(xiàn)IN單元的數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)->BUS->AR的數(shù)據(jù)通路需要哪些控制信號(hào)？ 答：需要地址寄存器門控制信號(hào)LDAR和數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)IOR。 實(shí)現(xiàn)IN單元的數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)->BUS->RAM的數(shù)據(jù)通路需要哪些控制信號(hào)？ 答：需要地址寄存器門控制信號(hào)LDAR、數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)IOR和存儲(chǔ)器的讀寫控制信號(hào)WR/RD/IOM。 實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器讀的數(shù)據(jù)通路需要哪些控制信號(hào)？ 答：存儲(chǔ)器的讀控制信號(hào)WR/RD/IOM

11、。 存儲(chǔ)器寫與存儲(chǔ)器讀的控制信號(hào)有何不同？ 答：存儲(chǔ)器寫需要數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)控制信號(hào)IOR，而存儲(chǔ)器讀不需要 IN單元的數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)=00000010B、IN_B=0、CE=1、LDAR=1、T3=實(shí)現(xiàn)了什么數(shù)據(jù)通路？ 答：IN單元的數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)->BUS->AR的數(shù)據(jù)通路 本次實(shí)驗(yàn)有哪些收獲？ 答：在實(shí)驗(yàn)接線時(shí)要細(xì)心。在操作過(guò)程中，若出現(xiàn)問(wèn)題應(yīng)能在最短時(shí)間內(nèi)檢查出問(wèn)題，從而使實(shí)驗(yàn)過(guò)程更順利。5.3 小結(jié) 通過(guò)此次實(shí)驗(yàn)，我掌握了靜態(tài)存儲(chǔ)器的工作特性及使用方法，明白了隨機(jī)存儲(chǔ)器如何存儲(chǔ)和讀出數(shù)據(jù)。在關(guān)鍵的部分做好標(biāo)記，能夠讓我們?cè)趯?shí)驗(yàn)錯(cuò)誤時(shí)更加快速的尋找到錯(cuò)誤之處，并快速的解決。做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，我體

12、會(huì)到每一次實(shí)驗(yàn)的共同之處，那就是細(xì)心。許多次的實(shí)驗(yàn)錯(cuò)誤并不是我們連線的錯(cuò)誤，而是我們追求速度，總希望能夠快速將實(shí)驗(yàn)完成，以至于做實(shí)驗(yàn)馬虎，操作上的失誤導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。其實(shí)，我們只要平心靜氣的一步一步的按照實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行，再加上實(shí)驗(yàn)之前的預(yù)習(xí)，一定可以輕易的在實(shí)驗(yàn)時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)。得分（百分制） 實(shí)驗(yàn)報(bào)告分析評(píng)價(jià)課程名稱計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)班 級(jí)實(shí)驗(yàn)名稱靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器實(shí)驗(yàn)時(shí) 間2015-10-24實(shí)驗(yàn)報(bào)告情況分析： 實(shí)驗(yàn)報(bào)告分為五大部分：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；?shí)驗(yàn)邏輯原理圖與分析；數(shù)據(jù)通路圖及分析；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果分析；實(shí)驗(yàn)問(wèn)題分析、思考題與小結(jié)。其主要核心部分在第四節(jié)：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果分析，包含了實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)讀與寫的整個(gè)操作過(guò)程。當(dāng)然，其他部分也介紹了實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，原理及?shí)驗(yàn)步驟，并且加了一些原理圖使其更好地理解。