双端口存储器原理实验
8管 sram 工作原理
8管 sram 工作原理SRAM（Static Random Access Memory）是一种静态随机存取存储器，它是由一系列的存储单元组成的，用于存储和读取数据。
它的工作原理可以通过以下几个方面来解释。
SRAM的存储单元是由一对互补的存储节点组成的。
其中一个节点是一个存储电容器，另一个节点是一个放大器。
这种存储方式使得SRAM可以在不断电的情况下保持数据的存储状态，因此被称为静态存储器。
SRAM使用了一种称为“双端口”的存储器结构。
这意味着SRAM 可以同时进行读取和写入操作。
具体而言，SRAM的每个存储单元都有两个输入端口和一个输出端口。
其中一个输入端口用于写入数据，另一个输入端口用于控制写入操作；输出端口用于读取数据。
SRAM的读取操作是通过将读取地址应用到存储器中的存储单元来实现的。
当读取地址与存储单元的地址匹配时，存储单元中的数据将被放大器放大并输出。
这种方式使得SRAM的读取速度非常快，因为它不需要进行复杂的电荷传输操作。
SRAM的写入操作是通过将写入数据和写入地址应用到存储器中的存储单元来实现的。
当写入地址与存储单元的地址匹配时，写入数据将被存储在存储单元的电容器中。
在写入操作期间，存储单元的另一个输入端口用于控制写入操作，以确保数据被正确地写入。
SRAM还具有一种称为“刷新”的操作。
由于SRAM的存储单元是由电容器组成的，电容器会逐渐失去电荷，从而导致数据丢失。
为了防止数据丢失，SRAM需要定期进行刷新操作。
刷新操作的原理是将存储单元中的数据读取出来，然后重新写入，以恢复电容器的电荷。
总结一下，SRAM的工作原理可以归纳为以下几个关键点：静态存储方式、双端口结构、读取和写入操作、以及刷新操作。
这些特点使得SRAM成为一种快速、可靠的存储器，广泛应用于计算机和其他电子设备中。
计算机组成原理双端口存储器实验报告
计算机组成原理实验报告实验名称双端口存储器实验专业软件工程学院计算机与软件学院姓名徐振兴班级（2）学号20111344069 指导老师任勇军实验日期2013.5.24 得分一、实验类别原理性+分析性二、实验目的⑵了解双端口静态存储器IDT7132的工作特性及其使用方法；⑵了解半导体存储器怎样存储和读取数据；⑶了解双端口存储器怎样并行读写；⑷熟悉TEC-8模型计算机中存储器部分的数据通路。
三、实验设备⑴TEC-8 实验系统1台⑵双踪示波器1台⑵直流万用表1块⑷逻辑测试笔（在TEC-8 实验台上） 1 支四、实验电路双端口RAM 电路由1 片IDT7132 及少许附加电路组成，存放程序和数据。
IDT7132 有2 个端口，一个称为左端口，一个称为右端口。
2 个端口各有独立的存储器地址线、数据线和3 个读、写控制信号： CE#、R/W#和OE#，可以同时对器件内部的同一存储体同时进行读、写。
IDT7132 容量为2048 字节，TEC-8 实验系统只使用64 字节。
在TEC-8 实验系统中，左端口配置成读、写端口，用于程序的初始装入操作，从存储器中取数到数据总线DBUS，将数据总线DBUS 上的数写入存储器。
当信号MEMW 为1 时，在T2 为1 时，将数据总线DBUS 上的数D7～D0 写入AR7～AR0 指定的存储单元；当MBUS 信号为1 时，AR7～AR0 指定的存储单元的数送数据总线DBUS。
右端口设置成只读方式，从PC7～PC0 指定的存储单元读出指令INS7～INS0，送往指令寄存器IR。
程序计数器PC 由2 片GAL22V10（U53 和U54）组成。
向双端口RAM 的右端口提供存储器地址。
当复位信号CLR#为0 时，程序计数器复位，PC7～PC0 为00H。
当信号LPC 为1 时，在T3 的上升沿，将数据总线DBUS 上的数D7～D0 写入PC。
当信号PCINC 为1 时，在T3 的上升沿，完成PC 加1。
双端口存储器实验报告
双端口存储器实验报告实验目的：1.了解双端口存储器的结构和工作原理。
2.掌握Verilog HDL语言的基本应用。
3.掌握ModelSim软件的使用方法。
实验内容：双端口存储器是指具有两个读写口的存储器，它可以通过一个端口写入数据，同时通过另一个端口读出数据，常用于数字信号处理、图像处理等领域。
本实验将通过Verilog HDL语言编写程序，使用ModelSim软件进行仿真验证，实现一个简单的双端口存储器。
具体实验内容如下：2.编写Verilog HDL程序实现简单的双端口存储器。
在程序中，定义数据存储器、读写使能信号、读写数据等变量，并利用always语句实现对数据的读写操作。
3.使用ModelSim软件进行仿真验证。
在ModelSim中创建项目，导入设计文件和仿真波形文件，进行波形仿真，验证程序的正确性。
实验步骤：双端口存储器是指具有两个读写口的存储器，其中一个读写口用于读写存储器内部的数据，另一个用于与外部系统交换数据。
在双端口存储器的结构中，存储器数据的读写可以同时进行，而无需互斥。
在读数据端口和写数据端口的操作中，存在两个读写控制信号，一个是读写使能信号，用于控制读写操作是否有效；另一个是写使能信号，用于控制数据写入操作的触发。
2.编写Verilog HDL程序实现简单的双端口存储器。
module dual_port_memory (input clk,input [3:0] addr1,input [3:0] addr2,input [7:0] data_in,input rd_en1,input rd_en2,input wr_en,output [7:0] data_out1,output [7:0] data_out2);reg [7:0] mem[0:15]; // 定义存储器数组// 读写操作always @(posedge clk) beginif (wr_en) // 写操作mem[addr1] <= data_in;else if (rd_en1) // 读操作1data_out1 <= mem[addr1];else if (rd_en2) // 读操作2data_out2 <= mem[addr2];endendmodule在程序中定义了一个16位的存储器数组mem。
实验4：双端口存储器实验 ----独立方式
河北环境工程学院
《计算机组成原理》实验报告
作者：
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专业班级：
学号：
成绩：__________________
评阅教师：__________________
年月日
一、实验目的
1、了解双端口静态存储器IDT7132的工作特性及其使用方法；
2、了解半导体存储器怎样存储和读取数据；
3、了解双端口存储器怎样并行读写；
4、熟悉LK-TEC-9模型计算机存储器部分的数据通路；
二、预习内容
1.掌握双端口存储器的使用方法
2. 掌握TEC-8模型计算机存储器的部分的数据通路
三、实验环境及主要器件
1．TEC-8实验系统 1台
2. 逻辑测试笔 1支
3. 双踪示波器 1台
4. 逻辑测试笔 1支
四、实验内容
1、从存储器地址10H开始，通过左端口连续向双端口RAM中写入3个数：85H，60H，38H。
在写的过程中，在右端口检测写的数据是否正确。
2、从存储器地址10H开始，连续从双端口RAM的左端口和右端口同时读出存储器的内容。
五、实验步骤
六、实验结果分析与讨论。
TEC-8实验指导书
2
前 言……………………………………………………………………………………..1 第 1 章 TEC-8 计算机硬件综合实验系统…………………………………………….…..5 1.1 TEC-8 实验系统的用途…………………………………………………………….…5 1.2 TEC-8 实验系统技术特点…………………………………………………….………5 1.3 TEC-8 实验系统组成………………………………………………………….………6 1.4 逻辑测试笔……………………………………………………………………………6 1.5 TEC-8 实验系统结构和操作……………………………………………….…………7 1.5.1 模型计算机时序信号………………………………………………………………7 1.5.2 模型计算机组成……………………………………………………………………7 1.6 模型计算机指令系统………………………………………………………………… 10 1.7 开关、按钮、指示灯……………………………………………………..…………11 1.8 数字逻辑和数字系统实验部分…………………………………..…………………12 1.8.1 基本实验通用区…………………………………………………………………...12 1.8.2 大型综合设计实验装臵………………………………………………………..….13 2 1.9 E PROM 中微代码的修改………………………………………………….……….…13 第 2 章 计算机组织与体系结构基本实验………………………………………………18 2.1 运算器组成实验……………………………………………………………………..18 2.2 双端口存储器实验…………………………………………………………………..22 2.3 数据通路实验………………………………………………………………………..26 2.4 微程序控制器实验…………………………………………………………………..30 2.5 CPU 组成与机器指令的执行…………………………………………………………36 2.6 中断原理实验………………………………………………………………………..39 第 3 章 课程综合设计…………………………………………………………………....43 3.1 模型机硬连线控制器设计…………………………………………………………..43 3.2 模型机流水微程序控制器设计……………………………………………………..47 3.3 模型机流水硬连线控制器设计……………………………………………………..50 3.4 含有阵列乘法器的 ALU 设计………………………………………………………..51 第 4 章 数字逻辑与数字系统基本实验…………………………………………………55 4.1 基本逻辑门逻辑实验………………………………………………………………..55 4.2 TTL、HC 和 HCT 器件的电压传输特性实验………………………………………..56 4.3 三态门实验…………………………………………………………………….…….59 4.4 数据选择器和译码器实验……………………………………………………….….61 4.5 全加器构成及测试实验………………………………………………………….….63 4.6 组合逻辑中的冒险现象实验…………………………………………………….….64 4.7 触发器实验……………………………………………………………………….….66 4.8 简单时序电路实验…………………………………………………………………..69 4.9 计数器和数码管实验………………………………………………………………..70 4.10 四相时钟分配器实验………………………………………………………………74 第 5 章 数字逻辑与数字系统综合设计实验…………………………………………...76 5.1 简易电子琴实验……………………………………………………………………..76
双端口存储器原理实验报告
双端口存储器原理实验报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：一、实验内容、方法和步骤１．接线IAR_BＵS 接 GNＤ，ALU＿BUＳ接 GND,RＳ＿ＢUS 接GＮD,禁止中断地址寄存器、运算器、多端口寄存器堆ＲF 向数据总线 DBUS 送数据。
AR1_INC 接 GND,Ｍ3 接ＶCＣ,使地址寄存器 AR1 和ＡＲ2 从数据总线ＤBUS 取得地址数据。
信号IAR_BUS ALU_BUS RS_BUS AR1_INC M3开关GND GND GND GND VCC信号LDIR SW_BUS LDAR2 LDAR1 CER LRW CEL开关K6 K5 K4 K3 K2 K1 K0２.置 DＰ = 1,DB = 0，DZ = 0，使实验台处于单拍状态。
工作模式开关=“脱机”合上电源。
按复位按钮 CLR#,使实验系统处于初始状态。
置ＤＰ = 1，DB = 0，DZ = ０，使实验台处于单拍状态。
工作模式开关＝“脱机”合上电源。
按复位按钮CLR#,使实验系统处于初始状态。
(1）写地址寄存器 AR１=00信号SW7~0 LDIR SW_BUS LDAR2 LDAR1 CER LRW CEL 开关K6 K5 K4 K3 K2 K1 K0状态 / 00H 0 10 1 0 0 0 值按一次 QD，将 00H 写入 AR1。
（2）向存储器 00H 地址写数 00H信SW7~0 LDIR SW_BUS LDAR2 LDAR1 CER LRW CEL 号开关K6 K5 K4 K3 K2 K1 K0状态 / 00H 0 1 0 0 0 0 1 值按一次 QD，将 00H 写入存储器 00H 地址。
（3）写地址寄存器 AR1=10信号SW7~0 LDIR SW_BUS LDAR2 LDAR1 CER LRW CEL 开关K6 K5 K4 K3 K2 K1 K0状态 / 10H 0 10 1 0 0 0 值按一次ＱD,将 1０Ｈ写入 AR1。
计算机组成原理实验-数据通路实验
Guangzhou Colle-ge of South China University of Technology 计算机组成原理课程实验报告9.5数据通路实验姓名：曾国江______________________学号：____________________________系别：计算机工程学院班级：网络工程1班指导老师：_________________________完成时间：_________________________评语：得分:一、实验类型本实验类型为验证型+分析型+设计型二、实验目的1•进一步熟悉计算机的数据通路2.将双端口通用寄存器堆和双端口存储器模块连接，构成新的数据通路.3.掌握数字逻辑电路中的一般规律，以及排除故障的一般原则和方法.4.锻炼分析问题和解决问题的能力，在出现故障的情况下，独立分析故障现象，并排除故障•三、实验设备1、TEC-5实验系统一台2、双踪示波器一台3、逻辑测试笔一支、实验电路DBUS7DBUSO 左端口> 1JWK273) H3F2HTQCn*4Al JU <181CnN戍蜩口通用寄"器那RFCispLSI10165-一耐'12ARM —T2 —-双堵口存储器IDT7132数据通路实验电路图如图9.7 所示。
它是将双端口存储器模块和双端口通用寄存器堆模块连接在一起形成的。
存储器的指令端口（右端口）不参与本次实验。
通用寄存器堆连接运算器模块，本次实验涉及其中的DRl 。
由于双端口存储器是三态输出，因而可以直接连接到DBUS 上。
此外，DBUS 还连接着通用寄存器堆。
这样，写入存储器的数据由通用寄存器提供，从RAM 中读出的数据也可以放到通用寄存器堆中保存。
本实验的各模块在以前的实验中都已介绍，请参阅前面相关章节。
注意实验中的控制信号与模拟它们的开关K0~K15 的连接。
五、实验任务1、将实验电路与控制台的有关信号进行连接。
计算机组成原理实验（接线、实验步骤）方案
实验一运算器[实验目的]1.掌握算术逻辑运算加、减、乘、与的工作原理；2.熟悉简单运算器的数据传送通路；3.验证实验台运算器的8位加、减、与、直通功能；4.验证实验台4位乘4位功能。
[接线]功能开关：DB=0 DZ=0 DP=1 IR/DBUS=DBUS接线：LRW：GND（接地）IAR-BUS# 、M1、M2、RS-BUS#：接+5V控制开关：K0：SW-BUS# K1：ALU-BUSK2：S0 K3：S1 K4：S2K5：LDDR1 K6：LDDR2[实验步骤]一、(81)H与(82)H运算1.K0=0：SW开关与数据总线接通K1=0：ALU输出与数据总线断开2.开电源，按CLR#复位3.置数（81）H：在SW7—SW0输入10000001→LDDR2=1，LDDR1=0→按QD：数据送DR2置数（82）H：在SW7—SW0输入10000010→LDDR2=0，LDDR1=1→按QD：数据送DR1 4.K0=1：SW开关与数据总线断开K1=1：ALU输出与数据总线接通5. S2S1S0=010：运算器做加法（观察结果在显示灯的显示与进位结果C的显示）6.改变S2S1S0的值，对同一组数做不同的运算，观察显示灯的结果。
二、乘法、减法、直通等运算1.K0K1=002.按CLR#复位3.分别给DR1和DR2置数4.K0K1=115. S2S1S0取不同的值，执行不同的运算[思考]M1、M2控制信号的作用是什么？运算器运算类型选择表选择操作S2 S1 S00 0 0 A&B0 0 1 A&A(直通)0 1 0 A+B0 1 1 A-B1 0 0 A(低位)ΧB(低位)完成以下表格ALU-BUS SW-BUS# 存储器内容S2S1S0 DBUS C输入时：计算时：DR1：01100011DR2：10110100（与）DR1：10110100DR2：01100011（直通）DR1：01100011DR2：01100011（加）DR1：01001100DR2：10110011（减）DR1：11111111DR2：11111111（乘）实验二双端口存储器[实验目的]1.了解双端口存储器的读写；2.了解双端口存储器的读写并行读写及产生冲突的情况。
双端口存储器
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3.1.3主存储器的技术指标
字节存储单元：存放一个字节的单元，相应的地址称为 字节地址。
字存储单元：存放一个机器字的存储单元，相应的单元 地址叫字地址。
存储容量：指一个存储器中可以容纳的存储单元总数。
1TB=1024GB 1GB=1024MB 1MB=1024KB 1KB=1024B 1B=8 bit
7
3.2.1基本的静态存储元阵列
1、使用锁存器作为存储位元 2、三组信号线
地址线 数据线
行线 列线
控制线
容量64*4Bit
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3.2.2基本的SRAM逻辑结构
SRAM芯大多 采用双译码方 式，以便组织 更大的存储容 量。采用了二 级译码：将地 址分成x向、y 向两部分如图 所示。
1
存储器分级结构
目前存储器的特点是：
• 速度快的存储器价格贵，容量小； • 价格低的存储器速度慢，容量大。
在计算机存储器体系结构设计时，希望存储器系 统的性能高、价格低，那么在存储器系统设计 时，应当在存储器容量，速度和价格方面的因 素作折中考虑，建立了分层次的存储器体系结 构如下图所示。
2
3.1.2 存储器分级结构
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3.3 DRAM存储器
4、图(c)表示从存储位元读出1。输入缓冲器和刷新缓冲器关闭，输出缓冲 器/读放打开（R/W为高）。行选线为高，打开MOS管，电容上所存储的1送 到位线上，通过输出缓冲器/读出放大器发送到DOUT,即DOUT =1
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3.3 DRAM存储器
5、图(d)表示(c)读 出1后存储位元重写 1。由于(c)中读出1 是破坏性读出，必 须恢复存储位元中 原存的1。此时输入 缓冲器关闭，刷新 缓冲器打开，输出 缓冲器/读放打开， DOUT=1经刷新缓 冲器送到位线上， 再经MOS管写到电 容上。注意，输入 缓冲器与输出缓冲 器总是互锁的。这 是因为读操作和写 操作是互斥的，不 会同时发生。
TEC-8运算器组成实验
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五、实验任务 1．用双踪示波器和逻辑测试笔测试节拍脉冲
信号T1、T2、T3。 2．对下述7组数据进行加、减、与、或运算。 ⑴A=0F0H, B=10H ⑸A=0FFH, B=0AAH ⑵A=10H, B=0F0H ⑹A=55H, B=0AAH ⑶A=03H, B=05H ⑺A=0C5H, B=61H ⑷A=0AH, B=0AH
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它由2片GAL22V10组成，产生节拍脉冲T1、T2、 T3，节拍电位W1、W2、W3，以及中断请求信 号ITNQ。主时钟MF采用石英晶体振荡器产生的 1MHz时钟信号。T1、T2、T3的脉宽为1 µS。一 个机器周期包含一组T1、T2、T3。
当DP=1时，处于单微指令运行方式，每按一次 QD按钮，只产生一组T1、T2、T3；当DP=0时， 处于连续运行方式，每按一次QD按钮，开始连续 产生T1、T2、T3，直到按一次CLR按钮或者控制 器产生STOP信号为止。
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数码管
交通灯 喇叭
逻辑笔
电源 指示 LOG
硬布线/独立/微程序转换
VGA 接口
微程序控制器 单片机
LED 显示
运算器
存储器
EPM7128
VCC GND
时钟源
电位 器
单脉冲
时序
操作 模式
数据开关
电平控制信号开关
TEC-8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室
6
控制转换开关、指示灯 微命令指示灯
TEC-8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室
9
TEC-8 北京邮电大学计算机学院实验中心系统结构实验室
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MF周期1μS，占空比50%，T1~T3的脉宽1μS。微指令周期3μS。
8t sram dual port工作原理
8t sram dual port工作原理SRAM（Static Random Access Memory）是一种常见的存储器类型，在计算机系统中被广泛应用。
而8T SRAM是SRAM的一种实现方式，它具有双端口（Dual Port）的特点，使得多个处理器或外设可以同时读写存储器。
1. 什么是8T SRAM Dual Port？8T SRAM是指使用8个传输门（Transmission Gate）和6个存储单元（Storage Cell）构成的一种存储器单元。
而Dual Port表示该SRAM具有两个独立的输入/输出端口，可以同时进行读写操作。
2. 8T SRAM Dual Port的结构8T SRAM Dual Port由两部分组成：存储单元和访问逻辑。
存储单元由6个传输门和一个电容组成，每个传输门的控制端连接了对应比特位的读或写端口。
访问逻辑包括输入/输出端口和行选通电路、列选择电路。
3. 读操作过程当需要进行读操作时，首先使用地址线来选取特定的行和列。
行选通电路根据地址信号控制传输门的打开与关闭，使得需要读取的数据从存储单元中传递到输出端口。
此时，另一个端口可以继续进行写操作，保证了同时读写的功能。
4. 写操作过程在进行写操作时，首先通过地址线选择具体的行和列。
接着输入端口将要写入的数据传递到输入端的传输门，通过列选择电路将数据写入到相应的存储单元。
与此同时，另一个端口可以持续进行读取操作。
5. 时序控制为了保证读写的正确性和稳定性，8T SRAM Dual Port需要进行一定的时序控制。
具体来说，读操作需要保证选通信号在读取过程中始终有效，而写操作需要保证传输门在进行写入时打开，传输完毕后关闭。
时序控制的设计需要考虑到信号延迟和操作间的冲突。
6. 数据一致性由于8T SRAM Dual Port具有双端口的特性，同时读写可能导致数据一致性的问题。
为了解决这个问题，需要在系统设计中引入其他的同步机制或者使用特定的读写协议，如互锁（handshaking）协议，保证多个端口之间的操作按照先后顺序执行。
双端口存储器原理实验心得
双端口存储器原理实验心得
在计算机中，存储器是至关重要的系统组件之一。
双端口存储器是具有两个独立访问
口的存储器，它可以同时支持两个不同的操作。
这种存储器常常用于多处理器系统、缓存
存储器以及通信系统中。
在本次实验中，我深入研究了双端口存储器的工作原理，并对实
验过程中遇到的问题和心得做了总结。
首先，本次实验我使用了仿真软件进行测试，验证了双端口存储器的读写功能。
此外，我了解了双端口存储器的结构和工作原理。
在实验中，存储器有两个独立的读写端口，每
个端口都有自己的控制信号。
其中一个端口作为主控制端口，用于接受控制信号，读写数据。
而另一个端口则是辅助端口，用于接受读写数据的请求并返回结果。
因此，这种存储
器具有高度的灵活性和可用性，可以同时执行多个读写命令。
在实验过程中，我发现了一些重要的问题。
首先，由于双端口存储器需要处理并行读
写请求，因此必须仔细计划时序，以确保所有请求都能被正确执行。
其次，为保证存储器
的正确性和稳定性，需要正确地选择存储器的时序和信号传递规则。
最后，为了避免并发
读写时的数据冲突，需要使用合适的数据交换策略，使读写请求可以相互协调。
总的来说，这次实验让我更深入地了解了双端口存储器的工作原理以及如何正确使用它。
通过这次实验，我不仅学会了使用仿真软件模拟实现双端口存储器，还学会了如何处
理并发读写请求，正确选择时序和信号传递规则，并且更好地理解了访问数据存储器的方
式和机制。
实验二双端口存储器原理实验
实验二双端口存储器原理实验实验目的：1.了解双端口存储器的工作原理；2.了解双端口存储器的读写时序；3.掌握双端口存储器的控制方式。
实验器材：1.双端口RAM芯片；2.数字逻辑实验箱；3.示波器。
实验原理：双端口存储器是一种具有两个访问端口的存储器，其中一个端口用于读数据，另一个端口用于写数据。
两个端口可以同时进行读写操作，且可以独立操作，互不干扰。
双端口存储器广泛应用于多核处理器、高速路由器、交换机等领域，其性能优越，能提供更高的并行处理能力。
双端口存储器的读写时序如下：1.读操作时序：1)使能端CE1置低，选中读数据的端口；2)地址信号输入地址端口AD1；3)等待一段时间，取数据端口的读数据。
2.写操作时序：1)使能端CE2置低，选中写数据的端口；2)地址信号输入地址端口AD2；3)数据输入数据端口D；4)等待一段时间，完成写操作。
实验步骤：1.连接双端口RAM芯片到数字逻辑实验箱上，确保电路连接正确；2.连接示波器到仪表箱，用于监测信号波形；3.按照双端口存储器的读写时序，设置实验箱上的信号发生器；4.编写控制代码，控制实验箱上的信号发生器模拟读写操作；5.观察示波器上的波形，验证读写操作的正确性；6.分析实验结果，总结双端口存储器的工作原理和性能。
实验注意事项：1.操作实验箱时要小心谨慎，防止损坏实验箱和芯片；2.实验过程中需要观察示波器上的波形，确保信号发生器的设置正确；3.根据实验目的和步骤设定实验结果的收集和分析方式；4.实验后及时关闭实验箱和示波器，保持实验室整洁。
实验结果与分析：根据实验步骤设置好实验箱上的信号发生器，并编写相应的控制代码后，进行实验。
通过示波器监测到的信号波形可以验证读写操作的正确性。
实验结果的收集和分析主要包括以下内容：1.读操作时序的验证：通过示波器观察到CE1端信号在读操作开始时置低，地址信号AD1输入正确，数据端口读数据正确。
2.写操作时序的验证：通过示波器观察到CE2端信号在写操作开始时置低，地址信号AD2输入正确，数据端口D输入正确。
计算机组成原理TEC-4实验手册(含实验步骤)完整6个实验-三个程序设计
地址寄存器AR1（U37）和AR2（U27、U28）提供双端口存储器的地址。AR1是1片GAL22V10，具有加1功能，提供双端口存储器左端口的地址。AR1从数据总线DBUS接收数据。AR1的控制信号是LDAR1和AR1_INC。当AR1_INC = 1时,在T4的上升沿，AR1的值加1；当LDAR1 = 1时,在T4的上升沿，将数据总线DBUS的数据打入地址寄存器AR1。AR2由2片74HC298组成，有两个数据输入端，一个来自程序计数器PC，另一个来自数据总线DBUS。AR2的控制信号是LDAR2和M3。M3选择数据来源，当M3 = 1时，选中数据总线DBUS；当M3 = 0时，选中程序计数器PC。LDAR2控制何时接收地址，当LDAR2 = 1时，在T2的下降沿将选中的数据源上的数据打入AR2。
一、TEC—4计算机组成原理实验系统特点
1．计算机模型简单、实用，运算器数据通路、控制器、控制台各部分划分清晰。
2．计算机模型采用了数据总线和指令总线双总线体制，能够实现流水控制。
3．控制器有微程序控制器或者硬布线控制器两种类型，每种类型又有流水和非流水两种方案。
4．寄存器堆由1片ispLSI1016组成，运算器由1片ispLSI1024组成，设计新颖。
1．运算器ALU
运算器ALU由一片ispLSI1024（U47）组成，在选择端S2、S1、S0控制下，对数据A和B进行加、减、与、直通、乘五种运算,功能如下：
表1运算器功能表
选择
操作
S2
S1
S0
0
0
0
A & B
0
0
1
A & A（直通）
0
1
0
A + B
双端口存储器原理
双端口存储器原理
双端口存储器是一种具有两组相互独立读写控制电路的存储器，使得同一存储器能同时满足两个不同端口的同时访问。
每个端口都拥有独立的地址线、数据线和控制线，因此两个端口可以独立地进行读写操作，不会发生冲突。
当两个端口同时访问同一存储单元时，会发生读写冲突。
为了解决这个问题，双端口存储器引入了一个BUSY标志。
当一个端口正在进行读写
操作时，该端口的BUSY标志会被置为高电平，暂时关闭该端口的访问。
而当另一个端口需要访问时，判断逻辑会根据一定的规则决定哪个端口优先进行读写操作。
例如，可以根据地址匹配或片使能匹配等条件来决定。
此外，双端口存储器在逻辑结构上也有其特点。
例如，2K×16位双
端口存储器IDT7133的逻辑功能方框图演示了当两个端口的地址不相同时，可以在两个端口上进行读写操作，一定不会发生冲突。
每个端口都有自己的片选控制和输出驱动控制，使得每个端口可以独立地进行读写操作。
总的来说，双端口存储器通过引入独立的读写控制电路和BUSY标志
来解决读写冲突问题，并提供了更高的并行性和带宽，使得存储器的性能得到了显著提升。
1。
一种构建双端口共享存储器的方法
・ 计算机与 自动 化技 术 ・
该存 储 器具 有 目前 市 场上 双 端 口存 储 器 的特 点 ：
享 存储 器并 没有 什 么 区别 。
提供 了两路 完全 独立 的数 据 端 口、 地址 端 口和控 制 端 口， 允许 两个 Ｃ Ｕ对 双端 口存 储 器 的 同一个 单 元 进行 Ｐ
Ｉ Ｔ ０ ５的接 口电路 设计 进行 了讨 论 ， 现 了 中断 方 Ｄ ７２ 实 式对 Ｉ Ｔ ０ ５进行 数据 块读 写 。上 述文 献都 是采 用市 Ｄ ７２
２ 双端 口共享存储器原理
图 １是利 用单端 口存 储器 构建 的双端 口共享 Байду номын сангаас储
器。
场上 现成 的双端 口存储 器 ， 成本较 高 、 其 容量 有 限。对 于低成 本 、 大容量 的 系统 设计 而言 ， 如何 利用 目前 市场
双 Ｃ Ｕ 系统 间 的信 息交 换 可 根 据具 体 情 况 采 用 Ｐ
收 稿 日期 ： ０ ８０ － ；修 回 日期 ： ０ ８ ６２ 。 ２ ０ －５２ ６ ２０ － —０ ０
・
图 １ 双 端 口 共 享 存 储 器 原 理
４ ・ ６
第３ ４卷第 １ 期 １
曹生 明： 一种构建双端 口共 享存 储器 的方法
上容量大、 成本低 的单端 口存储 器 ， 构建 双端 口共享 Ｒ Ｍ， Ａ 实现 多个 Ｃ Ｕ之 间 的数 据 共 享 和 数 据 交 换 ， Ｐ 是
双 Ｃ Ｕ技术 系 统 设计 的关 键 。本 文介 绍 了一 种 利 用 Ｐ 单端 口存储 器构建 双端 口共 享存储 器 的方法 。
１ 双 Ｃ Ｕ共 享 Ｒ Ｍ 技 术 Ｐ Ａ
部 Ｒ Ｍ所 用 的时 间一 样 ， 两 个 Ｃ Ｕ 中的 任何 一 个 Ａ 对 Ｐ
双端口存储器
3、有冲突读写控制
当两个端口同时存取存储器同一存储单元时， 便发生读写冲突。为解决此问题，特设置了BUSY 标志。在这种情况下，片上的判断逻辑可以决定对 哪个端口优先进行读写操作，而对另一个被延迟的 端口置BUSY标志(BUSY变为低电平)，即暂时关闭 此端口。
3ห้องสมุดไป่ตู้
4、有冲突读写控制判断方法
(1)如果地址匹配且在CE之前有效，片上的控 制逻辑在CEL和CER之间进行判断来选择端 口(CE判断)。 (2)如果CE在地址匹配之前变低，片上的控制 逻辑在左、右地址间进行判断来选择端口 (地址有效判断)。 无论采用哪种判断方式，延迟端口的 BUSY标志都将置位而关闭此端口，而当允 许存取的端口完成操作时，延迟端口BUSY 标志才进行复位而打开此端口。
一、双端口存储器 1、双端口存储器的逻辑结构
双端口存储器由于同一个存储器具有两 组相互独立的读写控制电路而得名。由于进 行并行的独立操作，因而是一种高速工作的 存储器，在科研和工程中非常有用。 举例 说明，双端口存储器IDT7133的逻辑框图 。 如下页图。
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2、无冲突读写控制
当两个端口的地址不相同时，在两个端口上进 行读写操作，一定不会发生冲突。当任一端口被选 中驱动时，就可对整个存储器进行存取，每一个端 口都有自己的片选控制(CE)和输出驱动控制(OE)。 读操作时，端口的OE(低电平有效)打开输出驱动器， 由存储矩阵读出的数据就出现在I/O线上。
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双端口存储器读写时序
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双端口sram和单端口sram原理
双端口sram和单端口sram原理双端口SRAM和单端口SRAM原理一、引言SRAM是一种静态随机存储器，广泛应用于计算机和其他数字电子设备中。
它具有快速读写速度、易于集成和较低的功耗等优点，因此在存储器领域有着重要的地位。
在SRAM中，双端口SRAM和单端口SRAM是两种常见的类型。
本文将分别介绍双端口SRAM 和单端口SRAM的原理及其特点。
二、双端口SRAM原理双端口SRAM是指具有两个独立的读写端口的SRAM。
这两个端口分别用于读取和写入数据，可以同时进行读写操作。
双端口SRAM 通常由一个存储单元阵列和控制电路组成。
1. 存储单元阵列双端口SRAM的存储单元阵列由多个存储单元组成，每个存储单元由一个存储电路和一个传输门组成。
存储电路用于存储数据，传输门用于控制数据的读写。
存储电路一般由多个触发器构成，可以存储一个比特的数据。
2. 控制电路双端口SRAM的控制电路用于控制读写操作。
它包括地址解码器、写使能线路和读使能线路等。
地址解码器根据输入的地址信号选择相应的存储单元，将数据写入或读出。
写使能线路和读使能线路用于控制写入和读取操作的时序。
3. 读写操作双端口SRAM的读写操作可以同时进行，通过控制电路的读使能线路和写使能线路来实现。
当读使能信号有效时，地址解码器会选择相应的存储单元，将数据读出到输出端口。
当写使能信号有效时，地址解码器会选择相应的存储单元，将输入端口的数据写入到存储单元中。
4. 特点双端口SRAM具有以下特点：（1）具有较高的读写速度，可以满足高速数据处理的需求；（2）具有独立的读写端口，可以同时进行读写操作，提高了数据访问的效率；（3）需要较多的引脚和控制线，占用了较多的芯片资源。
三、单端口SRAM原理单端口SRAM是指只有一个读写端口的SRAM。
它与双端口SRAM相比，只能进行读取或写入操作，不能同时进行。
单端口SRAM也由存储单元阵列和控制电路组成。
1. 存储单元阵列单端口SRAM的存储单元阵列与双端口SRAM相似，由多个存储单元组成。
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华中科技大学实验报告实验名称双端口存储器原理实验成绩实验日期第 2 次试验指导老师陈国平专业计科班号组别学生姓名同组学生一、实验目的1.了解双端口静态存储器IDT7132的工作特性及其使用方法2.了解半导体存储器怎样存储和读取数据。
3.了解双端口存储器怎样并行读写，并分析冲突产生的情况。
二、实验电路图3.2 双端口存储器实验电路图图3.2示出了双端口存储器的实验电路图。
这里使用一片IDT7132（2048×8位），两个端口的地址输入A8－A10引脚接地，因此实际使用的存储容量为256字节。
左端口的数据输出接数据总线DBUS，右端口的数据输出端接指令总线IBUS。
IDT7132有六个控制引脚：CEL#、LR/W#、OEL#、CER#、RR/W#、OER#。
CEL#、LR/W#、OEL#控制左端口读、写操作；CER#、RR/W#、OER#控制右端口的读写操作。
CEL#为左端口选择引脚，低电平有效；当CEL#＝1时，禁止对左端口的读、写操作。
LR/W#控制对左端口的读写。
当LR/W#=1时，左端口进行读操作；LR/W#＝0时，左端口进行写操作。
OEL#的作用等同于三态门，当OEL#＝0时，允许左端口读出的数据送到数据总线DBUS上；当OEL#＝1时，禁止左端口的数据放到DBUS。
因此，为便于理解，在以后的实验中，我们将OEL#引脚称为RAM_BUS#。
控制右端口的三个引脚与左端口的三个完全类似，这里不再赘述。
有两点需要说明：（1）右端口读出的数据（更确切的说法是指令）放到指令总线IBUS上而不是数据总线DBUS，然后送到指令寄存器IR。
（2）所有数据/指令的写入都使用左端口，右端口作为指令端口，不需要进行数据的写入，因此我们将右端口处理成一个只读端口，已将RR/W#固定接高电平，OER#固定接地。
这两点请同学好好理解。
存储器左端口的地址寄存器AR和右端口的地址寄存器PC都使用2片74LS163，具有地址递增的功能。
同时，PC在以后的实验当中也起到程序计数器的作用。
左右端口的数据和左右端口的地址都有特定的显示灯显示。
存储器地址和写入数据都由实验台操作板上的二进制开关分时给出。
当LDAR#＝0时，AR在T2时从DBUS接收来自SW7－SW0的地址；当AR＋1＝1时，在T2存储器地址加1。
LDAR#和AR＋1不能同时有效。
在下一个时钟周期，令CEL#＝0，LR/W#＝0，则在T2的上升沿开始进行写操作，将SW7－SW07设置的数据经DBUS写入存储器。
三、实验任务1.按图3.2所示，将有关控制信号和二进制开关对应接好，仔细复查一遍，然后接通电源。
2.将二进制数码开关SW7－SW0（SW0为最低位）设置为00H，将其作为存储器地址置入AR；然后将二进制开关的00H作为数据写入RAM中。
用这个方法，向存储器的10H、20H、30H、40H单元依次写入10H、20H、30H和40H。
3.使用存储器的左端口，依次将第2步存入的5个数据读出，观察各单元中存入的数据是否正确。
记录数据。
注意：禁止两个或两个以上的数据源同时向数据总线上发送数据！在本实验中，当存储器进行读出操作时，务必将SW_BUS#的三态门关闭。
而当向AR送入数据时，双端口存储器也不能被选中。
4.通过存储器的右端口，将第2步存入的5个数据读出，观察结果是否与第3步结果相同。
记录数据。
5.双端口存储器的并行读写和访问冲突。
将CEL#、CER#同时置为0，使存储器的左右端口同时被选中。
当AR和PC的地址不相同时，没有访问冲突；地址相同时，由于都是读操作，也不会冲突。
如果左右端口地址相同，且一个进行读操作，一个进行写操作，就会发生冲突。
检测冲突的方法：观察两个端口的“忙”信号输出指示灯BUSYL#和BUSYR#。
BUSYL#/BUSYR#灯亮（为0）时，不一定发生冲突，但发生冲突时，BUSYL#/BUSYR#必定亮。
四、实验要求1.做好实验预习，掌握IDT7132双端口存储器的功能特性和使用方法。
2.写出实验报告，内容是：(1)实验目的。
(2)实验任务3的数据表格。
(3)实验任务4的数据表格。
(4)实验任务5的检测结果。
五、实验步骤1. 置DP=1,DB=0,编程开关拨到正常位置。
按电路图要求,将有关控制信号和二进制开关对应接好,反复检查后,接通电源。
AR+1 和PC+1 两个信号接地.3.将二进制数码开关SW7-SW0(SW0为最低位)设置为00H,将其作为存储器地址置入AR;然后将二进制开关的00H作为数据写入RAM中.用这个方法,向存储器的10H,20H,30H,40H单元依次写入10H,20H,30H,40H.任务:将00H,10H,20H,30H,40H分别写入存储器单元00H,10H,20H,30H,40H.(1)令K0(LDAR#)=0, K2(CEL#)=1, K4(RAM_BUS#)=1, K5(CER#)=1,K6(SW_BUS#)=0.置SW7-SW0=00H,按QD按钮,将00H打入地址寄存器AR.(2)令K0(LDAR#)=1, K2(CEL#)=0, K3(LR/W#)=0, K4(RAM_BUS#)=1,K5(CER#)=1, K6(SW_BUS#)=0.置SW7-SW0=00H,按QD按钮,将00H写入存储器00H单元.(3)重复1和2,只是改变SW7-SW0分别为10H,20H,30H,40H,分别将10H,20H,30H,40H写入存储器单元10H,20H,30H,40H.实验数据记录表：3.使用存储器的左端口,依次将第2步存入的5个数据读出,观察各单元中存入的数据是否正确.记录数据。
（注意:禁止两个或两个以上的数据源同时向数据总线上发送数据!在本实验中,当存储器进行读出操作时,务必将SW_BUS#的三态门关闭.而当向AR送入数据时,双端口存储器也不能被选中. ）任务:从左端口读出存储器00H,10H,20H,30H,40H的内容.(1)令K0(LDAR#)=0, K2(CEL#)=1, K4(RAM_BUS#)=1, K5(CER#)=1,K6(SW_BUS#)=0.置SW7-SW0=00H,按QD按钮,将00H打入地址寄存器AR.(2)先令K6(SW_BUS#)=1,再令K2(CEL#)=0, K3(LR/W#)=1, K4(RAM_BUS#)=0,K5(CER#)=1,则在数据总线DBUS上显示出存储器单元00H的内容00H。
(3)重复1和2的方法,只是改变1中SW7-SW0的值分别为10H,20H,30H,40H,则可在数据总线DBUS上观察到存储器单元10H,20H,30H,40H的内容分别为10H,20H,30H,40H.实验结果记录表1：4.通过存储器的右端口,将第2步存入的5个数据读出,观察结果是否与第3步结果相同.记录数据。
任务:从右端口读出存储器00H,10H,20H,30H,40H的内容.(1)令K1(LDPC#)=0, K2(CEL#)=1, K4(RAM_BUS#)=1, K5(CER#)=1,K6(SW_BUS#)=0.置SW7-SW0=00H,按QD按钮,将00H打入PC.(2)令K6(SW_BUS#)=1, K2(CEL#)=1, K5(CER#)=1,则在指令总线IBUS上显示出存储器单元00H的内容00H.(3)重复1和2的方法,只是改变1中SW7-SW0的值分别为10H,20H,30H,40H,则可在指令总线IBUS上观察到存储器单元10H,20H,30H,40H的内容分别为10H,20H,30H,40H.实验结果记录表2：5.双端口存储器的并行读写和访问冲突。
(1)令K0(LDAR#)=0, K1(LDPC#)=0, K2(CEL#)=1, K4(RAM_BUS#)=1,K5(CER#)=1,K6(SW_BUS#)=0.置SW7-SW0=30H,按QD按钮,将30H打入地址寄存器AR和程序计数器PC.(2)置K6(SW_BUS#)=1, K3(LR/W#)=1, K4(RAM_BUS#)=0.先令K5(CER#)=0,K2(CEL#)=1,这时BUSYL#指令灯不亮.令K2(CEL#)=0,这时BUSYL#指令灯亮,表示左端口在右端口之后和右端口同时对同一个地址读,数据总线DBUS显示30H,指令总线IBUS也显示30H.再令K2(CEL#)=1,BUSYL#指示灯恢复不实用标准文案亮.(3)置K6(SW_BUS#)=1, K3(LR/W#)=1, K4(RAM_BUS#)=0.先令K2(CEL#)=0,K5(CER#)=1,这时BUSYR#指示灯不亮.令K5(CER#)=0,这时BUSYR#指示灯亮,表示右端口在左端口之后和左端口同时对同一个地址读,数据总线DBUS显示30H,指令总线IBUS也显示30H.再令K5(CER#)=1, BUSYR#指示灯恢复不亮.（注意：将CEL#,CER#同时置为0,使存储器的左右端口同时被选中.当AR和PC的地址不相同时,由于都是读操作,也不会冲突.如果左右端口地址相同,且一个进行读操作,一个进行写操作,就会发生冲突.检测冲突的方法:观察两个端口的"忙"信号输出指示灯BUSYL#和BUSYR#.BUSYL#/BUSYR#灯亮(为0)时,不一定发生冲突,但发生冲突时,BUSYL#/BUSYR#必定亮.）六、总结在本次实验中，我们了解了双端口静态存储器的工作特性及其使用方法，掌握了半导体存储器怎样存储和读取数据和双端口存储器怎样并行读写，在存储数据到双端口存储器之前，首先要选择好数据存放的地址，然后才能存储。
精品。