存儲器擴展實

1、1 實驗三實驗三存儲器擴展實驗存儲器擴展實驗2實驗目的實驗目的 通過看懂教學計算機中已經(jīng)使用的幾個通過看懂教學計算機中已經(jīng)使用的幾個存儲器芯片的邏輯連接關系和用于完成存存儲器芯片的邏輯連接關系和用于完成存儲器容量擴展的幾個存儲器芯片的布線安儲器容量擴展的幾個存儲器芯片的布線安排，在教學計算機上設計、實現(xiàn)并調(diào)試出排，在教學計算機上設計、實現(xiàn)并調(diào)試出存儲器容量擴展的實驗內(nèi)容。存儲器容量擴展的實驗內(nèi)容。3實驗目的（續(xù)）實驗目的（續(xù)）其最終要達到的目的是：其最終要達到的目的是：1 1深入理解計算機內(nèi)存儲器的功能、組成深入理解計算機內(nèi)存儲器的功能、組成知識；知識；2 2深入地學懂靜態(tài)存儲器芯片的讀寫原理

2、深入地學懂靜態(tài)存儲器芯片的讀寫原理和用他們組成教學計算機存儲器系統(tǒng)的和用他們組成教學計算機存儲器系統(tǒng)的方法（即字、位擴展技術），控制其運方法（即字、位擴展技術），控制其運行的方式；行的方式； 思考并對比靜態(tài)和動態(tài)存儲器芯片在特思考并對比靜態(tài)和動態(tài)存儲器芯片在特性和使用場合等方面的同異之處。性和使用場合等方面的同異之處。4實驗說明實驗說明 教學計算機存儲器系統(tǒng)由教學計算機存儲器系統(tǒng)由ROM ROM 和和RAMRAM兩個兩個存儲區(qū)組成，分別由存儲區(qū)組成，分別由 EPROM EPROM 芯片（或芯片（或 EEPROMEEPROM芯片）和芯片）和 RAMRAM芯片構成。芯片構成。TEC-XPTEC-X

3、P教學計算機中還安排了另外幾個存儲器教學計算機中還安排了另外幾個存儲器器件插座，可以插上相應存儲器芯片以器件插座，可以插上相應存儲器芯片以完成存儲器容量擴展的教學實驗。完成存儲器容量擴展的教學實驗。5實驗內(nèi)容實驗內(nèi)容1 1完成存儲芯片的物理擴展，相應位置插完成存儲芯片的物理擴展，相應位置插上相應的上相應的HN58c65pHN58c65p芯片（芯片（EEPROMEEPROM芯片）；芯片）；注意：注意：必須保證缺口朝向必須保證缺口朝向左邊左邊，否則將燒，否則將燒毀芯片。毀芯片。2 2用監(jiān)控程序的用監(jiān)控程序的 D D、E E命令對存儲器進行命令對存儲器進行讀寫，比較讀寫，比較 RAMRAM（6116

4、6116）、）、EEPROMEEPROM（2828系列芯片）在讀寫上的異同；系列芯片）在讀寫上的異同；6實驗內(nèi)容（續(xù)）實驗內(nèi)容（續(xù)）3 3用監(jiān)控程序的用監(jiān)控程序的 A A命令編寫一段程序，對命令編寫一段程序，對 RAMRAM（61166116）進行讀寫，用）進行讀寫，用 D D 命令查看命令查看結果是否正確；結果是否正確；4 4用監(jiān)控程序的用監(jiān)控程序的 A A命令編寫一段程序，對命令編寫一段程序，對擴展存儲器擴展存儲器 EEPROMEEPROM（28 28 系列芯片）進系列芯片）進行讀寫，用行讀寫，用D D命令查看結果是否正確；如命令查看結果是否正確；如不正確，分析原因，改寫程序，重新運不正確

5、，分析原因，改寫程序，重新運行。行。7 TEC-XP TEC-XP實驗存儲系統(tǒng)實驗存儲系統(tǒng)l0000H-1FFFH0000H-1FFFH： 監(jiān)控程序監(jiān)控程序l教學機的教學機的RAMRAM地址范圍是地址范圍是2000h-27FFh2000h-27FFhl26002600H H-27FF-27FFH H：工作區(qū)：工作區(qū)l20002000H H-25FF-25FFH H：用戶區(qū)，可存放用戶的程序：用戶區(qū)，可存放用戶的程序和數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)l4000H-FFFFH4000H-FFFFH：用戶擴展區(qū)，可存放用戶的：用戶擴展區(qū)，可存放用戶的程序和數(shù)據(jù)（但是要注意讀寫方法）程序和數(shù)據(jù)（但是要注意讀寫方法）8實驗準

6、備步驟實驗準備步驟1 1檢查檢查 FPGAFPGA下方的插針要按下列要求短下方的插針要按下列要求短接：標有接：標有“/MWR/MWR”“RDRD”的插針左邊兩個短的插針左邊兩個短接，標有接，標有“/MRD/MRD”“GNDGND”的插針右邊兩個的插針右邊兩個短接，標有短接，標有 ROMLCSROMLCS和和 RAMLCSRAMLCS的插針短的插針短接。接。9實驗準備步驟（續(xù)）實驗準備步驟（續(xù)）2 2將擴展芯片右邊的插針按下列方式短接：將擴展芯片右邊的插針按下列方式短接：將將 EXTROML EXTROML 芯片右上方的標有芯片右上方的標有“WEWE”和和“A11A11”的插針下面兩個短接，將它

7、右邊的插針下面兩個短接，將它右邊標有標有“TECTEC”“/CS/CS”“FPGAFPGA”的三個插針左邊的三個插針左邊兩個短接，標有兩個短接，標有XTROMLCSXTROMLCS的插針短接，的插針短接，標有標有“TECTEC”“OEOE”“GNDGND”“ FPGA FPGA”的四個插的四個插針上邊一排左邊的兩個短接；針上邊一排左邊的兩個短接；10實驗準備步驟（續(xù)）實驗準備步驟（續(xù)）3 3在第四步中用戶可以將右側標有在第四步中用戶可以將右側標有“TECTEC”“/CS/CS”“FPGAFPGA”的三個插針左邊兩個的三個插針左邊兩個短接這表示擴展的短接這表示擴展的 ROM ROM 的內(nèi)存地址是

8、從的內(nèi)存地址是從4000H4000H開始，可用空間是開始，可用空間是4000H5FFFH4000H5FFFH，用戶可在這個范圍內(nèi)輸入程序或改變內(nèi)用戶可在這個范圍內(nèi)輸入程序或改變內(nèi)存單元的值。也可以將這個插針斷開，存單元的值。也可以將這個插針斷開，將標有將標有/CS /CS 的圓孔針與標有的圓孔針與標有 MEM /CS MEM /CS 的的一排圓孔針中的任意一個用導線相連；一排圓孔針中的任意一個用導線相連；注意連接的地址范圍是多少，用戶可用注意連接的地址范圍是多少，用戶可用的地址空間就是多少。的地址空間就是多少。11實驗準備步驟（續(xù)）實驗準備步驟（續(xù)）4 4將標有將標有“DataBus 15Da

9、taBus 158 8”和和“DataBus DataBus 7 70 0”的數(shù)據(jù)總線的指示燈下方的插針短的數(shù)據(jù)總線的指示燈下方的插針短接；接；5 5將標有將標有“AdressBus 15-8AdressBus 15-8”和和“AdressBus 7-0AdressBus 7-0”的地址總線的指示燈的地址總線的指示燈下方的插針短接；下方的插針短接；12實驗準備步驟（續(xù)）實驗準備步驟（續(xù)）將將 TEC-XPTEC-XP實驗系統(tǒng)左下方的五個黑色的控實驗系統(tǒng)左下方的五個黑色的控制機器運行狀態(tài)的開關置于正確的位置，制機器運行狀態(tài)的開關置于正確的位置，在找個實驗中開關應置為在找個實驗中開關應置為0011

10、000110（連續(xù)、內(nèi)（連續(xù)、內(nèi)存讀指令、組合邏輯、聯(lián)機、存讀指令、組合邏輯、聯(lián)機、1616位），控位），控制開關的功能在開關上、下方有標識；開制開關的功能在開關上、下方有標識；開關撥向上方表示關撥向上方表示“1 1”，撥向下方表示，撥向下方表示“0 0”，“X X”表示任意，其它實驗相同；表示任意，其它實驗相同；13實驗操作實驗操作RAMRAM（61166116）支持即時讀寫，可直接用支持即時讀寫，可直接用 A A、E E 命命令令向擴展的存儲器輸入程序或改變內(nèi)存單元的值。向擴展的存儲器輸入程序或改變內(nèi)存單元的值。RAM RAM 中的內(nèi)容在斷電后會消失，重新啟動實驗機中的內(nèi)容在斷電后會消失，

11、重新啟動實驗機后會發(fā)現(xiàn)內(nèi)存單元的值發(fā)生了改變。后會發(fā)現(xiàn)內(nèi)存單元的值發(fā)生了改變。 在命令行提示符狀態(tài)下輸入：在命令行提示符狀態(tài)下輸入：E 2020E 2020 屏幕將顯示：屏幕將顯示： 2020 2020 內(nèi)存單元原值內(nèi)存單元原值: :按如下形式鍵入：按如下形式鍵入：2020 2020 原值：原值：2222 2222 （空格）原值：（空格）原值：33333333（空格）（空格）原值：原值：44444444（空格）原值：（空格）原值：55555555 14實驗操作（續(xù)）實驗操作（續(xù)）斷電后重新啟動教學實驗機，用斷電后重新啟動教學實驗機，用 D D 命令觀察內(nèi)命令觀察內(nèi)存存單元單元 20202023

12、20202023的值。會發(fā)現(xiàn)原來置入到這幾個的值。會發(fā)現(xiàn)原來置入到這幾個內(nèi)存單元的值已經(jīng)改變，用戶在使用內(nèi)存單元的值已經(jīng)改變，用戶在使用 RAM RAM 時，時，必必須每次斷電重啟后都要重新輸入程序或修改內(nèi)存須每次斷電重啟后都要重新輸入程序或修改內(nèi)存單元的值。單元的值。15實驗操作（續(xù)）實驗操作（續(xù)） A A命令命令RAM RAM 芯片可直接用芯片可直接用 A A命令鍵入程序，但斷電會丟命令鍵入程序，但斷電會丟失，要再次調(diào)試該程序必須重新輸入，對那些較失，要再次調(diào)試該程序必須重新輸入，對那些較長的程序或經(jīng)常用到的程序可通過交叉匯編，在長的程序或經(jīng)常用到的程序可通過交叉匯編，在上位機生成代碼文件

13、，每次加電啟動后不用重新上位機生成代碼文件，每次加電啟動后不用重新輸入，只需通過輸入，只需通過 PCEC16 PCEC16 將代碼文件傳送給下位將代碼文件傳送給下位機即可。機即可。16實驗操作（續(xù)）實驗操作（續(xù)）58C65 58C65 芯片（芯片（EEPROMEEPROM）AT28C64BAT28C64B的讀操作和一般的的讀操作和一般的 RAMRAM一樣，而其寫操作，需要一樣，而其寫操作，需要一定的時間，一定的時間，大約為大約為 1 1 毫秒毫秒。因此，需要編寫。因此，需要編寫一延遲子一延遲子程序程序，在對，在對 EEPROM EEPROM 進行寫操作時，調(diào)用該子程序，以完進行寫操作時，調(diào)用該

14、子程序，以完成正確的讀寫。成正確的讀寫。1 1）用）用 E E 命令改變內(nèi)存單元的值并用命令改變內(nèi)存單元的值并用 D D 命令觀察結果。命令觀察結果。 在命令行提示符狀態(tài)下輸入：在命令行提示符狀態(tài)下輸入：E 5000E 5000 屏幕將顯示：屏幕將顯示： 5000 5000 內(nèi)存單元原值：內(nèi)存單元原值：按如下形式鍵入：按如下形式鍵入：5000 5000 原值：原值：24242424（按空格）原值：（按空格）原值：36363636（按空格）原值：（按空格）原值：48484848（按空格）原值：（按空格）原值：50505050 17實驗操作（續(xù)）實驗操作（續(xù)）斷電后重新啟動，用斷電后重新啟動，用

15、D D 命令察看內(nèi)存單元命令察看內(nèi)存單元 5000500350005003的的值，會發(fā)現(xiàn)這幾個單元的值沒有發(fā)生改變，說明值，會發(fā)現(xiàn)這幾個單元的值沒有發(fā)生改變，說明EEPROMEEPROM的的內(nèi)容斷電后可保存。內(nèi)容斷電后可保存。存儲器不能直接用存儲器不能直接用 A A 命令輸入程序，單字節(jié)的指令可命令輸入程序，單字節(jié)的指令可能會寫進去，雙字節(jié)指令的低位會出錯（建議試一能會寫進去，雙字節(jié)指令的低位會出錯（建議試一試），可將編寫好的程序用編程器寫入片內(nèi)；也可試），可將編寫好的程序用編程器寫入片內(nèi)；也可18總結總結58c65p58c65p（EEPROMEEPROM）芯片在讀寫的過程中）芯片在讀寫的過程中需要一定的時間大約為需要一定的時間大約為1ms1ms，不能夠采用，不能夠采用A A命令在其上編寫程序（命令在其上編寫程序（A A命令為批量寫命令為批量寫入），但可以通過入），但可以通過E E命令寫入內(nèi)容（命令寫入內(nèi)容（E E命令命令為字寫入）。但是該芯片能夠在斷電重啟為字