计算机组成与原理+实验一 双端口存储器原理实验

（5）实验任务5的检测结果实验分析。

二进制开关SW7-SW0 K0=0,k1=0,k2=1,k4=
1,k5=1,k6=0
K6=0,k3=1,k4=0,k5=0
k3=1,k4=0,k5=
1，k2=0
数据总线指令总线K2=1时，BUSY2灯亮
K5=1时，BUSY2
不灯亮
30H 00110000 00110000 K2=0时，BUSY2中灯亮
数据总线：0011000000
指令总线：0011000000
K5=0时，BUSY2
中灯不亮数据
总线：
0011000000指
令总线：
0011000000
K2=1,灯不亮K5=1,灯不亮
实验分析
通过本次实验我们学习了双端口静态寄存器的使用，了解了其工作原理和特性，虽然一开始对于该实验一知半解，完全不知道该如何下手，但在老师和同学的帮助下，我慢慢理解了其中的操作原理，并和同组的同学们一起将实验完成，此次实验也让我知道团队的合作精神是很重要的。

指导教师评语：
实验成绩_______________ 指导教师______________学生课程实验报告书淘宝店530213级淘宝店530213
淘宝店530213专业淘宝店530213班学号淘宝店530213姓名淘宝店530213
2014—2015学年第二学期
指导教师：淘宝店530213
实验项目：双端口存储器原理实验
实验时间： 2015 年 4月 24 日
实验项目：双端口存储器原理实验
同组实验姓名：淘宝店530213
实验设备编号：
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、实验设备
1． TEC-5计算机组成原理实验系统1台
2．逻辑测试笔一支(在淘宝店530213TEC-5实验台上)
3．双踪示波器一台(公用)，万用表一只(公用)
（实验内容纸张不够写可另外加纸并应装订）：
三、实验电路与原理
双端口存储器的实验电路如图所示。

使用一片IDT7132(2048×8位)，两个端口的地址输入A8一A10引脚接地，淘宝店530213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#、R淘宝店530213R/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，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。

说明：(1) 右端口读出的数据(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，将右端口处理成一个只读端口， RR/W#固定接高电平，OER#固定接地。

存储器左端口的地址寄存器A淘宝店530213R和右端口的地址寄存器PC都使用2片74LSl63，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DBUI写入存储器。

四、实验任务
1.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.
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;然后将二淘宝店530213进制开关的00H作为数据写入RAM中.淘宝店530213用这个方法,向存储器的10H,20H,30H,40H单元依次写入10H,20H,30H,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,当存储器进行读出操作时,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,淘宝店530213一个进行写操作,就会淘宝店530213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.
五、实验步骤及结果
1、置DP=l，DB=0，拨动编程开关到正常位置。

2、接线图
数据通路LDAR# LDPC# CEL# LR/W# RAM_BUS# CER# SW_BUS# 电平开关K0 K1 K2 K3 K4 K5 K6
AR+1 和 PC+1 两个信号接地.
3、实验任务2: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(C淘宝店530213EL#)=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.
4、实验任务3：从左端口淘宝店530213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,只淘宝店530213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.
5、实验任务4，从右端口读出淘宝店530213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#)=0,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.
6、实验任务5，双端口存储器淘宝店530213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#指淘宝店530213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.
六、实验数据记录与分析
（1）实验任务2写入数据过程记录等（表格）。

写入的数据
地址显示灯的
预期
地址显示灯
数据显示灯
预期
数据显示灯
打入AR 存入单元打入AR 存入单元00H 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 10H 00010000 00010000 00010000 00010000 00010000 00010000 20H 00100000 00100000 01000000 00100000 00100000 00100000 30H 00110000 00110000 00110000 00110000 00110000 00110000 40H 01000000 01000000 01000000 01000000 01000000 01000000
（2）实验任务3写入数淘宝店530213据过程记录等（表格）。

读出位置地址显示
灯的预期
地址显示灯
数据显示灯
预期
数据显示灯
打入AR
DBUS显
示
打入AR DBUS显示
00H 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 10H 00010000 00010000 00010000 00010000 00010000 00010000 20H 00100000 00100000 00100000 00100000 00100000 00100000 30H 00110000 00110000 00110000 00110000 00110000 00110000 40H 01000000 01000000 01000000 01000000 01000000 01000000
（3）实验任务4写入数据过淘宝店530213程记录等（表格）。

读出位置
地址显示灯的
预期
地址显示灯
数据显示灯
预期
数据显示灯
打入PC IBUS显示打入PC
IBUS
显示
00H 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 00000000 10H 00010000 00010000 00010000 00010000 00010000 00010000 20H 00100000 00100000 01000000 00100000 00100000 00100000 30H 00110000 00110000 00110000 00110000 00110000 00110000 40H 01000000 01000000 01000000 01000000 01000000 01000000。