实验静态随机存储器实验

1/3山西大学计算机与信息技术学院实验报告姓名学号专业班级2011级计算机科学与技术课程名称计算机组成原理课程设计实验日期成绩指导教师批改日期实验名称实验二静态随机存储器实验一、实验目的：掌握静态随机存储器RAM工作特性及数据的读写方法。二、实验内容：1、实验原理：实验所用的静态存储器由一片6116（2K×8bit）构成（位于MEM单元），如图2-1所示。6116有三个控制线：CS（片选线）、OE（读线）、WE（写线），其功能如表2-1所示。当片选有效（CS=0）时，OE=0时进行读操作，WE=0时进行写操作，本实验将CS常接地。图2-1SRAM6116引脚图由于存储器（MEM）最终是挂接到CPU上，所以其还需要一个读写控制逻辑，使得CPU能控制MEM的读写，实验中的读写控制逻辑如图2-2所示，由于T3的参与，可以保证MEM的写脉宽与T3一致，T3由时序单元的TS3给出。IOM用来选择是对I/O还是对MEM进行读写操作，RD=1时为读，WR=1时为写。表2-1SRAM6116功能表CS´WE´OE´功能1000×100×010不选择读写写图2-2读写控制逻辑2/3实验原理图如图2-3所示，存储器数据线接至数据总线，数据总线上接有8个LED灯显示D7…D0的内容。地址线接至地址总线，地址总线上接有8个LED灯显示A7…A0的内容，地址由地址锁存器（74LS273，位于PC&AR单元）给出。数据开关（位于IN单元）经一个三态门（74LS245）连至数据总线，分时给出地址和数据。地址寄存器为8位，接入6116的地址A7…A0，6116的高三位地址A10…A8接地，所以其实际容量为256字节。图2-3存储器实验原理图实验箱中所有单元的时序都连接至时序与操作台单元，CLR都连接至CON单元的CLR按钮。实验时T3由时序单元给出，其余信号由CON单元的二进制开关模拟给出，其中IOM应为低（即MEM操作），RD、WR高有效，MR和MW低有效，LDAR高有效。2、实验步骤：(1)关闭实验系统电源，按图2-4连接实验电路，并检查.图2-4实验接线图(2)将时序与操作台单元的开关KK1、KK3置为运行档、开关KK2置为‘单步’档。(3)将CON单元的IOR开关置为1,打开电源开关，如果听到有‘嘀’报警声，说明有总线竞争现象，立即关闭电源，重新检查接线，直到错误排除。(4)给存储器的00H、01H、02H、03H、04H地址单元中分别写入数据11H、12H、13H、14H、15H。由前面的存储器实验原理图2-3可以看出，由于数据和地址由同一个数据开关给出，因此数据和地址要分时写入，先写地址，具体操作步骤如下图2-5.3/3图2-5写存储器流程图再写数据，具体操作步骤如下图2-6。图2-6读存储器流程图实验箱和PC联机操作，可通过软件中的数据通路图来观测实验结果，,方法是：打开软件，选择联机软件的“【实验】—【存储器实验】”，打开存储器实验的数据通路图。进行上面的手动操作，每按动一次ST按钮，数据通路图会有数据的流动，反映当前存储器所做的操作,借助于数据通路图，仔细分析SRAM的读写过程。3、实验结果：单元地址写入数据读出数据第一部分地址00H11H11H01H12H12H02H13H13H03H14H14H04H15H15H第二部分地址15H11H11H56H21H21HA2H22H22HD4H32H32HE1H41H41H三、实验总结：1,在读出数据完成时,应先关闭RD按钮然后再关闭IOR按钮，否则就会产生“滴”的声音。2，在插线的过程中注意不要把两头的线插错位或插反了，否则会影响试验结果。3，可以不依次输出存储单元的内容，如在依次输入第00、01、02、03、04号存储单元内容后，可以不按顺序随机输出存储单元的内容，如，先输出00号存储单元，然后输出04号存储单元。4，数据通路图会有数据的流动，反映当前存储器所做的操作，即使是对存储器进行读，也应按动一次ST按钮，数据通路图才会有数据流动。5，将CON单元的IOR开关置为1后，再打开电源开关，如果听到有‘嘀’报警声，应立即关闭电源，重新检查接线，直到错误排除。