計算機(jī)組成實驗五-存儲器讀寫實驗

1、實驗五 存儲器讀寫實驗實驗?zāi)康恼莆沾鎯ζ鞯墓ぷ魈匦浴?shù)學(xué)靜態(tài)存儲器的操作過程，驗證存儲器的讀寫方法。實驗原理存儲器是計算機(jī)的主要部件，用來保存程序和數(shù)據(jù)。從工作方式上分類，存儲器可分成易失性和非易失性存儲器，易失性存儲器中的數(shù)據(jù)在關(guān)電后將不復(fù)存在，非易失性儲器又可分為動態(tài)存儲器和靜態(tài)存儲器，動態(tài)存儲器保存信息的時間只有2ms，工作時需要不斷更新，既不斷刷新數(shù)據(jù)；靜態(tài)存儲器只要不斷電，信息是不會丟失的。為簡單起見，計算機(jī)組成實驗用的是容量為2K的鏡頭存儲器6116。靜態(tài)存儲器芯片6116的邏輯功能6116是一種數(shù)據(jù)寬度為8位（8個二進(jìn)制位），容量為2048字節(jié)的態(tài)存儲器芯片，封在24引腳的封裝中

2、，封裝型式如圖2-7所示。6116芯片有8根雙向三態(tài)數(shù)據(jù)線D7-D0，所謂三態(tài)是指輸入狀態(tài)、輸出狀態(tài)和高阻狀態(tài)，高阻狀態(tài)數(shù)據(jù)線處于一種特殊的“斷開”狀態(tài)；11根地址線A10-A0，指示芯片內(nèi)部2048個存儲單元號；3根控制線 QUOTE 片選控制信號，低電平時，芯片可進(jìn)行讀寫操作，高電平時，芯片保存信息不能進(jìn)行讀寫； QUOTE 為寫入控制信號，低電平時，把數(shù)據(jù)線上的信息存入地址線A10-A0指示的存儲單元中； QUOTE 為輸出使能控制信號，低電平時，把地址線A10-A0指示的存儲單元中的數(shù)據(jù)讀出送到數(shù)據(jù)線上。芯片控制信號邏輯功能見表2-9。芯片狀態(tài)控制信號狀態(tài)D0-D7數(shù)據(jù)狀態(tài),CS.保持

3、1高阻抗保持011高阻抗讀出0106116總線寫入001總線6116無效000表2-9 6116芯片控制信號邏輯功能表圖2-7 存儲器部件電路圖存儲器實驗單元電力路因為在計算機(jī)組成原理實驗中僅用了256個存儲單元，所以6116芯片的三根地址線A11-A8接地也沒有多片聯(lián)用問題，片選信號 QUOTE 接地使芯片總是處于被選中狀態(tài)。芯片的,WE.和 QUOTE 信號分別連接實驗臺的存儲器寫信號 QUOTE 和存儲器讀寫信號 QUOTE ，存儲器實驗單元邏輯電路如圖2-7所示。這種簡化了控制過程的實驗電路可方便實驗進(jìn)行，存儲器實驗單元電路控制信號邏輯功能見表2-10。芯片狀態(tài)控制信號狀態(tài)D0-D7數(shù)

4、據(jù)狀態(tài),MR.保持11高阻抗讀出016116總線寫入10總線6116無效00報警表2-10 存儲器實驗單元電路控制信號邏輯功能表存儲器實驗電路存儲器讀/寫實驗需呀三部分電路共同完成：存儲器單元（MEM UNIT）、地址寄存器單元（ADDRESS UNIT）和輸入、輸出單元（INPUT/OUTPUT UNIT）。存儲器單元以6116總線上的數(shù)據(jù)送入地址寄存器，向存儲器單元電路提供地址信息，輸入、輸出單元作用與以前相同。存儲器實驗的邏輯原理如圖2-8所示。圖2-8 存儲器實驗電路邏輯圖實驗過程連線連接實驗一（輸入、輸出實驗）的全部連線。按實驗邏輯原理圖連接 QUOTE 、 QUOTE 兩根信號低電

5、平有效信號線。連接A7-A0 8根地址線。連接B-AR正脈沖有效信號線。順序?qū)懭氪鎯卧獙嶒灢僮鬟^程把B-AR控制開關(guān)撥到0（因此信號是正脈沖有效），把其他控制開關(guān)全部撥到1，使全部控制信號都處于無效狀態(tài)。在輸入數(shù)據(jù)開關(guān)上撥一個地址數(shù)據(jù)（如00000001，即16進(jìn)制01H），撥下,IOR.開關(guān)，把地址數(shù)據(jù)送總線。撥動一下B-AR開關(guān)，實現(xiàn)“0-1-0”，產(chǎn)生一個正脈沖，把地址數(shù)據(jù)送地址寄存器（AR）保存。在輸入數(shù)據(jù)開關(guān)上撥一個實驗數(shù)據(jù)（如10000000，即16進(jìn)制數(shù)80H），撥下 QUOTE 控制開關(guān)，把實驗數(shù)據(jù)送到總線。撥動 QUOTE 控制開關(guān)，即實現(xiàn)“0-1-0”，產(chǎn)生一個負(fù)脈沖，把

6、實驗數(shù)據(jù)存入存儲器的01H號單元。按表2-11所示的地址數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)，重復(fù)上面（1）（2）（3）（4）（5）5個步驟，順序在存儲器單元中存放不同的實驗數(shù)據(jù)。地址單元實驗數(shù)據(jù)01H80H02H40H03H20H04H10H05H08H36H55H表2-11 推薦的典型實驗數(shù)順序讀出存儲單元實驗操作過程在輸入數(shù)據(jù)開關(guān)上撥一個地址數(shù)據(jù)（如00000001，即16進(jìn)制數(shù)01H），撥下 QUOTE 開關(guān)把地址數(shù)據(jù)送地址總線。撥動一下B-AR開關(guān)，即實現(xiàn)“0-1-0”，產(chǎn)生一個正脈沖，把地址數(shù)據(jù)送地址寄存器（AR）保存。把,IOR.開關(guān)撥上，切斷輸入開關(guān)與總線的聯(lián)系。撥下 QUOTE 控制開關(guān)，把實驗數(shù)

7、據(jù)從存儲器的01H好單元讀出送總線，驗證實驗數(shù)據(jù)是否與表2-11中的內(nèi)容相符合。撥動 QUOTE 開關(guān)，即實現(xiàn)“0-1-0”,產(chǎn)生一個負(fù)脈沖，把從存儲器讀出的實驗數(shù)據(jù)從總線送出顯示電路L7-L0。撥上 QUOTE 控制開關(guān)，使存儲器處于保持狀態(tài)。重復(fù)上面的（1）-（6）6個步驟，按順序從地址01H-05H的存儲器單元中讀出的實驗數(shù)據(jù)送輸出顯示電路L7-L0，驗證讀出數(shù)據(jù)與表2-11中的內(nèi)容是否相符。隨機(jī)讀出存儲器單元實驗操作過程重復(fù)上面（1）-（6）6個步驟，分別從地址36H，25H,03H 3個不連續(xù)的存儲器單元中讀出數(shù)據(jù)，驗證實驗數(shù)據(jù)是否與表2-11中的內(nèi)容相符合，注意地址25H這個存儲單元中沒有寫入過實驗數(shù)據(jù)，讀出的內(nèi)容應(yīng)是隨機(jī)值。結(jié)果與總結(jié)實驗結(jié)果記錄：地址寫入數(shù)據(jù)讀出數(shù)據(jù)結(jié)果說明01H80H10000000一致02H40H01000000一致03H20H00100000一致04H10H00010000一致05H08H00001000一致25H不寫存儲器00100101讀數(shù)是隨機(jī)的36H55H01010101一致0A0H寫總線懸空時的數(shù)