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计算机组成原理实验五-存储器读写实验

实验五 存储器读写实验实验目的掌握存储器的工作特性。数学静态存储器的操作过程，验证存储器的读写方法。实验原理存储器是计算机的主要部件，用来保存程序和数据。从工作方式上分类，存储器可分成易失性和非易失性存储器，易失性存储器中的数据在关电后将不复存在，非易失性储器又可分为动态存储器和静态存储器，动态存储器保存信息的时间只有2ms，工作时需要不断更新，既不断刷新数据；静态存储器只要不断电，信息是不会丢失的。为简单起见，计算机组成实验用的是容量为2K的镜头存储器6116。静态存储器芯片6116的逻辑功能6116是一种数据宽度为8位(8个二进制位)，容量为2048字节的态存储器芯片，封在24引脚的封装中，封装型式如图2-7所示。6116芯片有8根双向三态数据线D7-D0，所谓三态是指输入状态、输出状态和高阻状态，高阻状态数据线处于一种特殊的“断开”状态；11根地址线A10-A0，指示芯片内部2048个存储单元号；3根控制线CS片选控制信号，低电平时，芯片可进行读写操作，高电平时，芯片保存信息不能进行读写；WE为写入控制信号，低电平时，把数据线上的信息存入地址线A10-A0指示的存储单元中；OE为输出使能控制信号，低电平时，把地址线A10-A0指示的存储单元中的数据读出送到数据线上。芯片控制信号逻辑功能见表2-9。芯片状态控制信号状态D0-D7数据状态,CS.WEOE保持1××高阻抗保持011高阻抗读出0106116→总线写入001总线→6116无效000表2-9 6116芯片控制信号逻辑功能表

图2-7 存储器部件电路图存储器实验单元电力路因为在计算机组成原理实验中仅用了256个存储单元，所以6116芯片的三根地址线A11-A8接地也没有多片联用问题，片选信号CS接地使芯片总是处于被选中状态。芯片的,WE.和OE信号分别连接实验台的存储器写信号M-W和存储器读写信号M-R，存储器实验单元逻辑电路如图2-7所示。这种简化了控制过程的实验电路可方便实验进行，存储器实验单元电路控制信号逻辑功能见表2-10。芯片状态控制信号状态D0-D7数据状态,M?R.M-W保持11高阻抗读出016116→总线写入10总线→6116无效00报警表2-10 存储器实验单元电路控制信号逻辑功能表存储器实验电路存储器读/写实验需呀三部分电路共同完成：存储器单元(MEM UNIT)、地址寄存器单元(ADDRESS UNIT)和输入、输出单元(INPUT/OUTPUT UNIT)。存储器单元以6116总线上的数据送入地址寄存器，向存储器单元电路提供地址信息，输入、输出单元作用与以前相同。存储器实验的逻辑原理如图2-8所示。

图2-8 存储器实验电路逻辑图实验过程连线连接实验一(输入、输出实验)的全部连线。按实验逻辑原理图连接M-W、M-R两根信号低电平有效信号线。连接A7-A0 8根地址线。连接B-AR正脉冲有效信号线。顺序写入存储单元实验操作过程把B-AR控制开关拨到0(因此信号是正脉冲有效)，把其他控制开关全部拨到1，使全部控制信号都处于无效状态。在输入数据开关上拨一个地址数据(即16进制01H)，拨下,IO?R.开关，把地址数据送总线。拨动一下B-AR开关，实现“0-1-0”，产生一个正脉冲，把地址数据送地址寄存器(AR)保存。在输入数据开关上拨一个实验数据(即16进制数80H)，拨下IO-R控制开关，把实验数据送到总线。拨动M-W控制开关，即实现“0-1-0”，产生一个负脉冲，把实验数据存入存储器的01H号单元。按表2-11所示的地址数据和实验数据，重复上面(1)(2)(3)(4)(5)5个步骤，顺序在存储器单元中存放不同的实验数据。

地址单元实验数据01H80H02H40H03H20H04H10H05H08H36H55H表2-11 推荐的典型实验数顺序读出存储单元实验操作过程在输入数据开关上拨一个地址数据(即16进制数01H)，拨下IO-R开关把地址数据送地址总线。拨动一下B-AR开关，即实现“0-1-0”，产生一个正脉冲，把地址数据送地址寄存器(AR)保存。把,IO?R.开关拨上，切断输入开关与总线的联系。拨下M-R控制开关，把实验数据从存储器的01H好单元读出送总线，验证实验数据是否与表2-11中的内容相符合。拨动IO-W开关，即实现“0-1-0”,产生一个负脉冲，把从存储器读出的实验数据从总线送出显示电路L7-L0。拨上M-R控制开关，使存储器处于