计算机组成原理-控制器实验报告

实验题目控制器小组合作否姓名班级12级计本班学号一、实验目的熟练掌握存储器的读写原理，完成“观察思考”的要求两人为组，提交电子版实验报告：根据《指导书》中“观察思考”的要求，记录实验过程和结果。实验心得体会。雷同报告的处理：得分为D，并重做实验报告(仅一次机会)；该次实验的最终成绩以二次实验报告成绩为准。掌握静态随机存储器RAM工作特性及数据的读写方法。二．实验环境实验室三、实验内容与步骤存储器实验原理图：2、实验步骤：形成时钟脉冲信号T3。根据“—10)”，时序电路的开关设置为：STOP=RUN、STEP=STEP发单脉冲STOP=RUN、STEP=EXEC(STEP=0)发连续脉冲连线ADDRESSUNIT的LDAR（单针）与SWITCHUNIT的LDAR（双针）的连接；MAINMEM单元的A7～A0与EXTBUS单元的AD0～AD7的连接（高、低位交叉连接）写存储器：写地址、写数据。读存储器写地址、读存储器。四、实验过程与分析(1)形成时钟脉冲信号T3。具体接线方法和操作步骤如下：①接通电源，用示波器接入方波信号源的输出插孔H23，调节电位器W1及W2，使H23端输出实验所期望的频率及占空比的方波。②将时序电路模块（STATEUNIT）单元中的ф和信号源单元（SIGNALUNIT）中的H23排针相连。③在时序电路模块中有两个二进制开关“STOP”和“STEP”。将“STOP”开关置为“RUN”状3态、“STEP”开关置为“EXEC”状态时，按动微动开关START，则TS3端即输出为连续的方波信号，此时调节电位器W1，用示波器观察，使T3输出实验要求的脉冲信号。当“STOP”开关置为“RUN”状态、“STEP”开关置为“STEP”状态时，每按动一次微动开关START，则T3输出一个单脉冲，其脉冲宽度与连续方式相同。若用PC联机软件中的示波器功能也能看到波形，可以代替真实示波器。实验测得的实验频率和周期分别为：f=，T=(2)按图连接实验线路，仔细查线无误后接通电源。(3)写存储器给存储器的00、01、02、03、04地址单元中分别写入数据11、12、13、14、15。由上面的存储器实验原理图看出，由于数据和地址全由一个数据开关来给出，这就要分时地给出。下面的写存储器要分两个步骤，第一步写地址，先关掉存储器的片选（CE=1），打开地址锁存器门控信号（LDAR=1），打开数据开关三态门（SW-B=0），由开关给出要写存储单元的地址，按动START产生T3脉冲将地址打入到地址锁存器，第二步写数据，关掉地址锁存器门控信号（LDAR=0），打开存储器片选，使处于写状态（CE=0，WE=1），由开关给出此单元要写入的数据，按动START产生T3脉冲将数据写入到当前的地址单元中。写其它单元依次循环上述步骤。写存储器流程如下：（以向00号单元写入11为例）(4)读存储器依次读出第00、01、02、03、04号单元中的内容，观察上述各单元中的内容是否与前面写入的一致。同写操作类似，读每个单元也需要两步，第一步写地址，先关掉存储器的片选（CE=1），打开地址锁存器门控信号（LDAR=1），打开数据开关三态门（SW-B=0），由开关给出要写存储单元的地址，按动START产生T3脉冲将地址打入到地址锁存器；第二步读存储器，关掉地址锁存器门控信号（LDAR=0），关掉数据开关三态门（SW-B=1），片选存储器，使它处于读状态（CE=0，WE=0），此时数据总线上显示的数据即为从存储器当前地址中读出的数据内容。读其它单元依次循环上述步骤。读存储器操作流程如下：（以从00号单元读出11数据为例。(5)将存储单元内数据进行运算在原来实验连线的基础上，按如下所示图连线。5其中，由于某些端口需要重复连接，所以为防止出现运算错误，借连接到其他端口上。，如：ALU-B借连接到299-B，LDDR1借连接到LDPC，LDDR2借连接到AR上。①进行读操作，读出03号地址中数据，然后置SW-B=1,ALU-B=1(即使299-B开关置1)，LDAR=0,CE=0,LDDR1=1(LDPC=1),LDDR2=0(AR=0),按动微动开关KK2，则将03号地址中的数据输入保存到LDDR1中。②进行读操作,读出04号地址中数据,然后SW-B,ALU-B,LDAR,CE开关置数保持不变,LDDR1=0,LDDDR2=1,按动微动开关KK2，则将04号地址中数据输入保存到LDDR2。②SW-B=1，ALU-B=0，CE=1,再分别将S3、S2、S1、S0、M、Cn分别置为，则3、4号地址中数据进行加法运算。④将结果送入8号单元，将LDDR1，LDDR2全置0，然后按动微动开关KK2，将加法运算的结果送入LDDR1中，接着进行写地址操作：CE=1，LDAR=1，SW-B=0，由开关给出地址（），按动START键产生T3脉冲将地址打入地址锁存器。然后写入数据：SW-B=0,ALU-B=0，按动KK2开关，将LDDR1中的数据输出到总线上，然后关闭地址锁存器LDAR=0打开存储器片选，使CE=0，WE=1，按动START开关将总线上的数据写入到8号地址单元中。五、实验总结经过存储器试验，我深刻认识到存储器的工作原理，以及存储器在写存储和读存储的过程。熟练地掌握了计算机五大模块之一的存储器，在连线过程中我也能够更加熟练地连接线，有了很大的收获，由于线路在写、读数据和进行运算时，线路有共用现象，所以在进行写、读数据的时候要保持ALU-B关闭，在进行运算器运算时要关闭片选CE，否则会出现地址和数据混乱的情况，不能得到正确的输入和输出结果，在实验的时候要特别注意。