静态随机存储器
湖南师范大学职业技术学院(工学院)实验数据报告单
实验课程:计算机组成原理
实验题目:静态随机存储器
实验日期: 2011年 10 月 27 日
专业:计算机科学与技术 年级:09级 班级:04班 姓名:涂小康 学号:2009180414
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了解静态存储器的工作原理,理解RAM工作特性。
○2实现存储器存入数据
○3实现存储器读出数据
三.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2-1-1 所示。
6116 有三个控制线:CS(片选线)、OE(读线)、WE(写线),其功能如表2-1-1 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1 SRAM 6116引脚图
由于存储器(MEM)最终是要挂接到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2-1-2 所示,由于T2 的参与,可以保证MEM
的写脉宽与T2 一致,T2 由时序单元的TS2 给出(时序单元的介绍见附录2)。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。
图2 图写控制逻辑
实验原理图如图 2-1-3 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3 存储器实验原理图
实验箱中所有单元的T1、T2 都连接至MC 单元的T1、T2,CLR 都连接至CON 单元的CLR 按钮。实验时T2 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。
四.实验结果与分析
实验结果:00H地址中的内容为:11H
01H地址中的内容为:
12H
02H地址中的内容为:13H
实验分析:
一、输入数据到存储器:
1.写地址:先关掉存储器的读写(WR=0,RD=0),数据开关输出地址(IOR=0)0000 0000,然后打开地址寄存器门控信号(LDAR=1),按到ST产生T3脉冲,将地址0000 0000打入到AR中。
2.写数据:先关掉存储器的读写(WR=0,RD=0)和地址寄存器门控信号(LDAR=0), 数据开关输出要写入的数据0001 0001,打开输入三态门(IOR=0),然后使存储器处于写状态,(WR=1,RD=0,IOM=0),按动ST产生T3脉冲,将数据0001 0001打入到存储器中。
二、从存储器读取数据:
1.读地址:先关掉存储器的读写(WR=0,RD=0),数据开关输出地址(IOR=0)0000 0000,然后打开地址寄存器门控信号(LDAR=1),按到ST产生T3脉冲,将地址0000 0000打入到AR中。
2.读数据:先关闭IN单元的输出(IOR=1),然后存储器处于读状态(WR=0,RD=1,IOM=0),此时数据总线上的数即为从存储器当前地址中读出的数据内容0001 0001。
这仅仅是向一个单元写入的详细过程,向其他单元读取数据操作步骤也是一样的。通过此次实验,较好地掌握了静态存储器的工作特性及使用方法,掌握了半导体随机存储器如何存储和读出数据。通过这次实验及老师的相关讲解,让我更加明白了这些知识,同时这个实验也锻炼了一个人的动手能力,我们不仅要在课堂上学好,同样的在动手能力这一方面上也应该做得很好。
实验成绩:
指导老师签名: