双端口存储器原理实验

双端口存储器原理实验 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

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.