計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)(存儲器)

1、計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)1計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)驗(yàn)課注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)箱電源由桌上的電源插板供電，可能會有相鄰的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)箱共用電源插板的情況。請勿亂拔電源插板上的電源線。為了安全起見，實(shí)驗(yàn)完成后需關(guān)閉電源插板。本實(shí)驗(yàn)室空開電流余量較小，為了確?？臻_不跳閘，保證正常的實(shí)驗(yàn)完成，實(shí)驗(yàn)后請關(guān)閉電腦顯示器和電源插板的電源。實(shí)驗(yàn)成績按百分制給。實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊當(dāng)堂寫當(dāng)堂交，過后實(shí)驗(yàn)成績?yōu)?。2問題從計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的角度來看，計(jì)算機(jī)是由哪幾部分組成的？運(yùn)算器是由哪些部件組成的？CPU是由哪幾部分組成的？3解答從計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的角度來看，計(jì)算機(jī)是由運(yùn)算器、存儲器、控制器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成。運(yùn)算器是由算術(shù)邏輯部件（ALU）和若

2、干通用寄存器組成。運(yùn)算器和控制器合在一起稱為CPU。4引言本實(shí)驗(yàn)課的目的 加強(qiáng)、加深學(xué)生對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)基本原理的概念和認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)際動手能力。本實(shí)驗(yàn)課的內(nèi)容 部件實(shí)驗(yàn)：存儲器、運(yùn)算器、微控制器實(shí)驗(yàn)。 整機(jī)實(shí)驗(yàn)：基本模型機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。5引言本實(shí)驗(yàn)課的注意事項(xiàng)：（1）嚴(yán)禁用手摸實(shí)驗(yàn)箱上的芯片。（2）嚴(yán)禁帶電插拔接線。（3）弄清實(shí)驗(yàn)原理。（4）仔細(xì)檢查硬件接線，要求每次實(shí)驗(yàn)同組互檢，以免接線錯(cuò)誤燒毀設(shè)備。（5）接線時(shí)注意排線的方向性，排線方向用顏色加以區(qū)分，仔細(xì)檢查接線是否牢靠。（6）每組一包線，每次實(shí)驗(yàn)時(shí)用多少拿多少，實(shí)驗(yàn)用完后放回塑料袋中。（7）注意實(shí)驗(yàn)箱上跳線器的起始位置，不用的跳線器放

3、在計(jì)算機(jī)桌的臺板上，實(shí)驗(yàn)完成后將跳線器復(fù)位。（8）實(shí)驗(yàn)箱電源關(guān)閉后，不能立即開啟，關(guān)閉與開啟間至少應(yīng)為30秒間隔。6引言本實(shí)驗(yàn)課的要求：（1）要求每個(gè)學(xué)生每次按時(shí)到課，最后實(shí)驗(yàn)成績與每次實(shí)驗(yàn)成績掛鉤。（2）老師在課堂講解時(shí)嚴(yán)禁說話、討論。（3）實(shí)驗(yàn)前只將本次實(shí)驗(yàn)需要的排線拿出，實(shí)驗(yàn)完成后將排線放回塑料袋中。（4）注意實(shí)驗(yàn)箱上跳線器的初始位置，實(shí)驗(yàn)完成后將跳線器復(fù)位。（5）要求每個(gè)實(shí)驗(yàn)前學(xué)生都能提前預(yù)習(xí)。（6）實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊當(dāng)堂完成當(dāng)堂交。（7）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后關(guān)閉電源排插和電腦顯示器的電源。7引言教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)簡介： 本教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)采用部件單元式結(jié)構(gòu)，主要部件單元見實(shí)驗(yàn)箱。教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)特性： 1.若控制信

4、號的跳線器跳左邊，表示手動給信號，跳右邊 表示控制信號自動產(chǎn)生。 2.實(shí)驗(yàn)箱正邏輯設(shè)計(jì)，指示燈亮表示1，指示燈滅表示0。 3.總清可清地址，需撥010。 4.做所有實(shí)驗(yàn)，總清不能撥在0位置，否則地址總線總為00000000H，總清總應(yīng)拔在上面1的位置。8引言教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)出廠默認(rèn)跳線： J1J12 跳左邊 J13J16 跳右邊 J17 、J28空 J18 、J19、J23、J24、J25 跳左邊 J20、J21、J22、J26、J27接上跳線 編程開關(guān)，拔在“運(yùn)行”狀態(tài) ； 運(yùn)行程序開關(guān)，拔在“運(yùn)行”狀態(tài)； 運(yùn)行方式開關(guān)，拔在“單步”狀態(tài)； SWC，SWA，總清，拔在上面。9引言軟件簡單介紹 該

5、教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)使用串行通訊電纜通過RS-232串口與微機(jī)相連。 （1）將桌面上的白色串口線接至實(shí)驗(yàn)箱面板最右邊中間的串行通信口上。 （2）點(diǎn)擊桌面上的ZCYL.exe。 （3）打開實(shí)驗(yàn)箱右側(cè)電源開關(guān)。 （4）按實(shí)驗(yàn)箱上的紅色復(fù)位按鈕。 （5）點(diǎn)擊軟件上的聯(lián)接圖標(biāo)，無Error錯(cuò)誤框彈 出，即表示實(shí)驗(yàn)箱已和計(jì)算機(jī)聯(lián)通，計(jì)算機(jī)和實(shí)驗(yàn)箱可以開始通信了。10引言若計(jì)算機(jī)與實(shí)驗(yàn)箱無法通信，則按下面步驟進(jìn)行排查：（1）檢查串行通訊電纜是否與微機(jī)可靠連接。（2）檢查通訊電纜是否正確連接在實(shí)驗(yàn)箱上的串行通信口上。（3）檢查是否將應(yīng)用軟件ZCYL.exe打開多次。11實(shí)驗(yàn)前知識芯片芯片輸入信號控制信號輸出信號控制

6、信號12實(shí)驗(yàn)一 存儲器實(shí)驗(yàn)RAM，隨機(jī)存取存儲器。主存儲器簡稱主存，由RAM和ROM構(gòu)成，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要存儲器，用來存放計(jì)算機(jī)運(yùn)行期間的大量程序和數(shù)據(jù)。思考：電源關(guān)閉再開啟后，主存儲器RAM中的數(shù)據(jù)是否會改變？存儲器包括存儲單元地址和存儲單元地址中的數(shù)據(jù)，本實(shí)驗(yàn)箱用的是8位存儲單元。0101001115H53H13實(shí)驗(yàn)一 存儲器實(shí)驗(yàn)對隨機(jī)存儲器的操作有寫操作和讀操作。CPU對存儲器進(jìn)行讀/寫操作，首先由地址總線給出地址信號，然后要發(fā)出讀操作或?qū)懖僮鞯目刂菩盘?，最后在?shù)據(jù)總線上進(jìn)行信息交流。因此，存儲器同CPU連接時(shí)，要完成地址線的連接、數(shù)據(jù)線的連接和控制線的連接。14實(shí)驗(yàn)一 存儲器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)

7、目的掌握隨機(jī)存儲器RAM工作特性及數(shù)據(jù)的讀寫方法實(shí)驗(yàn)內(nèi)容先往不同的存儲單元中寫入數(shù)據(jù)，然后再分別讀出這些存儲單元中的數(shù)據(jù)，看是否是先前寫入的數(shù)據(jù)。15實(shí)驗(yàn)一 存儲器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原理圖三態(tài)門地址寄存器主存儲器16實(shí)驗(yàn)一 存儲器實(shí)驗(yàn)U51 74LS245 三態(tài)門 SW-B 門控信號，低有效U37 74LS273 地址寄存器 LDAR 地址寄存器門控信號，高有效 T3 正向脈沖時(shí)，可鎖存地址U52 6264 主存儲器單元 WE 讀寫信號 CE 存儲器片選信號，低有效 T3正向脈沖時(shí)，可將數(shù)據(jù)寫入到當(dāng)前的地址單元中 17實(shí)驗(yàn)一 存儲器實(shí)驗(yàn)本次實(shí)驗(yàn)所需用線 兩根8芯接線，無需動跳線器。18實(shí)驗(yàn)一 存儲器實(shí)驗(yàn)

8、教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)出廠默認(rèn)跳線： J1J12 跳左邊 J13J16 跳右邊 J17 、J28空 J18 、J19、J23、J24、J25 跳左邊 J20、J21、J22、J26、J27接上跳線 編程開關(guān)，拔在“運(yùn)行”狀態(tài) ； 運(yùn)行程序開關(guān)，拔在“運(yùn)行”狀態(tài)； 運(yùn)行方式開關(guān)，拔在“單步”狀態(tài)； SWC，SWA 總清，拔在上面。19實(shí)驗(yàn)一 存儲器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)接線 MBUS連BUS2； EXJ1連BUS3； 跳線器J22的T3連TS3； 跳線器J16的SP連H23； 跳線器SWB、CE、WE、LDAR撥在左邊（手動位置）。20實(shí)驗(yàn)一 存儲器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟給存儲器的00地址單元中寫入數(shù)據(jù)11一寫存儲器.寫地址：

9、關(guān)掉存儲器的片選（CE=1），打開地址鎖存器門控信號（LDAR=1），打開數(shù)據(jù)開關(guān)三態(tài)門（SW-B=0），由開關(guān)給出要寫入的存儲單元地址，T3產(chǎn)生一正向脈沖將地址打入到地址鎖存器中。此時(shí)總線地址顯示燈應(yīng)顯示開關(guān)輸入的數(shù)。2. 寫數(shù)據(jù)： 關(guān)掉地址鎖存器門控信號（LDAR=0），打開存儲器的片選（CE=0），使之處于寫狀態(tài)（WE=1），由開關(guān)給出此單元要寫入的數(shù)據(jù)，T3給一正向脈沖將數(shù)據(jù)寫入到當(dāng)前的地址單元中。此時(shí)總線數(shù)據(jù)顯示燈應(yīng)顯示開關(guān)輸入的數(shù)。21實(shí)驗(yàn)一 存儲器實(shí)驗(yàn)22實(shí)驗(yàn)一 存儲器實(shí)驗(yàn)一讀存儲器.寫地址： 關(guān)掉存儲器的片選（CE=1），打開地址鎖存器門控信號（LDAR=1），打開數(shù)據(jù)開關(guān)三態(tài)

10、門（SW-B=0），由開關(guān)給出要寫入的存儲單元地址，T3產(chǎn)生一正向脈沖將地址打入到地址鎖存器中。（同寫存儲器）此時(shí)總線地址顯示燈應(yīng)顯示開關(guān)輸入的數(shù)。2. 讀存儲器： 關(guān)掉地址鎖存器門控信號（LDAR=0），關(guān)掉數(shù)據(jù)開關(guān)三態(tài)門（SW-B=1），打開存儲器的片選（CE=0），使之處于讀狀態(tài)（WE=0），此時(shí)數(shù)據(jù)總線上顯示的數(shù)據(jù)即為存儲器當(dāng)前地址中讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容?？偩€數(shù)據(jù)顯示燈應(yīng)顯示開關(guān)輸入的數(shù)。23實(shí)驗(yàn)一 存儲器實(shí)驗(yàn)24實(shí)驗(yàn)一 存儲器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng) 1. 實(shí)驗(yàn)初始狀態(tài)：“運(yùn)行控制”開關(guān)置為“運(yùn)行”狀態(tài)，“運(yùn)行方式”開關(guān)置為“單步”狀態(tài)。W1和W2旋鈕應(yīng)旋至中間位置。 2.3脈沖的產(chǎn)生：每按動一次

11、“啟動運(yùn)行”開關(guān)，T3輸出一個(gè)正單脈沖。 3. 所有控制信號的跳線接至左邊手動方式。 4. 總清開關(guān)（LCLR）應(yīng)為“1”，不能為“0”，為“0”時(shí)，地址總線上的數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)為00H。25實(shí)驗(yàn)一 存儲器實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)要求.往存儲器的任意兩個(gè)存儲單元（你可自由設(shè)定，應(yīng)為16進(jìn)制數(shù)）中寫入相應(yīng)的數(shù)據(jù)（你也可自由設(shè)定，應(yīng)為16進(jìn)制數(shù)） 。.讀出你剛才設(shè)定的那兩個(gè)存儲單元中的數(shù)據(jù)，檢驗(yàn)是否是你在實(shí)驗(yàn)1中所寫入的數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)拓展內(nèi)容 試著將乘法口訣表中的3*1=3、3*2=6、3*3=9、3*4=12、3*5=15、3*6=18、3*7=21、3*8=24 、3*9=27寫入到存儲器中，然后檢驗(yàn)之。 26實(shí)驗(yàn)一 存儲器實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)出廠默認(rèn)跳線： J1J12 跳左邊 J13J16 跳右邊 J17 、J28空 J18 、J19、J23、J24、