实验二 双端口存储器原理实验

D7— D0
双端口 RAM
A7— A0
D7— D0 CER#
。。 VCC RRW GND OER#。
CER
A7— A0
AR2
地址指示灯
LDAR2 T2 M3 S
AR2H
74HC298
AR2L
74HC298
SW_BUS#
。
SW_BUS
74HC244
SW7 SW6 SW5 SW4 SW3 SW2 SW1 SW0
SW7 SW6 SW5 SW4 SW3 SW2 SW1 SW0
IR
数据指示灯
CEL# LR W
CE 。L# T3 。 。LRW 。L# OE
D7— D0
双端口 RAM
A7— A0
D7— D0 CER#
。。 VCC RRW GND OER#。
CER
A7— A0
SW_BUS#
。
SW_BUS
74HC244
数据指示灯
CE 。L# LRW 。L# OE
D7— D0
双端口 RAM
A7— A0
D7— D0 CER#
。 RRW OER#。
A7— A0
SW_BUS#
。
SW_BUS
74HC244
数据指示灯 T4 LDIR IR7— IR0 74HC374
左端口（接数据总线） 左端口（接数据总线） 右端口（接指令总线） 右端口（接指令总线）
SW7 SW6 SW5 SW4 SW3 SW2 SW1 SW0
D1 C1 B1 A1 D0 C0 B0 A0 D1 C1 B1 A1 D0 C0 B0 A0
AR1
AR2H
74HC298
AR2
AR2L
74HC298
PC
数据指示灯 T4 LDIR IR7— IR0 74HC374
IR
运算器
C
运算器 ALU
右端口地址（ 右端口地址（由AR2地址寄存器提供） 地址寄存器提供 地址 地址寄存器提供）
D1 C1 B1 A1 D0 C0 B0 A0 D1 C1 B1 A1 D0 C0 B0 A0
PC
PC
数据指示灯
T4 LDIR
IR7— IR0 74HC374
IR
数据指示灯
CEL# LR W
CE 。L# 。 。LRW 。L# OE T3
LDAR2(T2) M3
RS_BUS#
IAR_BUS#
PC
LDPC(T4) PC _INC (T4) PC_ADD
中断地址寄存器 LDIAR
IA R
A L U2
8位
WRD(T2)
ER
SW_BUS# SW0— SW7 SW7 SW6 SW5 SW4 SW3 SW2 SW1 SW0
LDER(T4) DBUS
D7— D0
双端口 RAM
A7— A0
D7— D0 CER#
。。 VCC RRW GND OER#。
CER
A7— A0
AR1 地址指示灯
T4 CLK O8— O1 AR1_INC AR1 I0 LDAR1 I11 I8— I1
SW_BUS#
。
SW_BUS
74HC244
数据指示灯 T4 LDIR IR7— IR0 74HC374
D7— D0
双端口 RAM
D7— D0 CER#
RAM
。。 VCC RRW GND OER#。
CER
A7— A0 地址指示灯
A7— A0 地址指示灯
T4 CLK O8— O1 AR1_INC AR1 I0 LDAR1 I11 I8— I1
LDAR2 T2 M3 S
SW_BUS#
。
SW_BUS
74HC244
0
00010000
送地址 选单元
图7 双端口存储器实验电路图 双端口存储器实验电路图
D D1 C C1 B B1 A A1 D D0 C C0 B B0 A A0 D D1 C C1 B B1 A A1 D D0 C C0 B B0 A A0 数据指示灯 T4 LDIR IR7— IR0 74HC374
绿 灯
请关闭数据源 M1 MUX1 ALU、RF、IAR！！ ALU、RF、IAR！！
RS_BUS# RS1、RS0 WR1、WR0
D R1
D R2
MUX2
R0 B端口 A端口 R1 RF R2 R3 01010101
RF M2 寄 存 器 RD1、RD0 堆
LDDR2(T3)
AR 1
A R2 M U X3
SW_BUS#
。
SW_BUS
74HC244
SW7 SW6 SW5 SW4 SW3 SW2 SW1 SW0
D1 C1 B1 A1 D0 C0 B0 A0 D1 C1 B1 A1 D0 C0 B0 A0 数据指示灯 T4 LDIR IR7— IR0 74HC374
IR
数据指示灯
CEL# LR W
CE 。L# 。 。LRW 。L# OE T3
左端口地址（ 左端口地址（由AR1地址寄存器提供） 地址寄存器提供 地址 地址寄存器提供） 要看左端口地址绿灯要拨到AR1位置 地址绿灯要拨到 要看左端口地址绿灯要拨到 位置
SW7 SW6 SW5 SW4 SW3 SW2 SW1 SW0
IR
数据指示灯
CEL# LR W
CE 。L# T3 。 。LRW 。L# OE
LDAR2 T2 M3 S
AR2H
74HC298
AR2L
74HC298
举例：
10H单元写 单元写11H 1、向10H单元写11H 数据 2、从左端口读10H 从左端口读10H 单元数据至DBUS 单元数据至DBUS D7-D0） （看D7-D0） 从右端口读10H 3、从右端口读10H 单元数据至IR IR（ 单元数据至IR（看 D7-D0） D7-D0）
运算器
T3
数据端口 指令端口
CEL# LRW
RF寄存 RF寄存 器堆 IAR
。
。 CEL# 。LRW 。 OEL#
D7— D0
双端口 RAM
A7— A0 A7— A0
11H
D7— D0
。。 VCC RRW GND OER# 。
CER#
CER
地址指示灯
地址指示灯
T4 CLK O8— O1 AR1_INC I0 AR1 LDAR1 I11 I8— I1
开关设定 AR1 送 00H 地 址 写 80H 数据 左 端 口 写 10H 地址写 81H 数据 20H 地址写 82H 地址写 数据 30H 地址写 83H 数据 40H 地址写 84H 数据 00H 地址 读数据 10H 地址读数据 左 端 口 读 20H 地址读数据 30H 地址读数据 40H 地址读数据 00H 地址 读数据 右 端 口 读 10H 地址读数据 20H 地址读数据 30H 地址读数据 地址读数据
计算机组成原理实验
钟群锋 指导老师： 指导老师：
运算器组成实验
实验二 双端口存储器原理实验
一、实验目的 （1）了解双端口静态随机存储器IDT7132的工作特性及使 IDT7132 工作特性及使 用方法。 用方法。 （2）了解半导体存储器怎样存储和读出数据 怎样存储和读出数据。 怎样存储和读出数据 （3）了解双端口存储器怎样并行读写，产生冲突 怎样并行读写，产生冲突的情况。 怎样并行读写
RAM存储器一般原理 RAM存储器一般原理
存储体 A0 A1 地 A2 址 线 A6 A7 控 CE 制 R/ W 线 OE
选择线0 选择线0 选择线1 选择线1
地 址 译 码 器
存储单元0 存储单元0 存储单元1 存储单元1 存储单元2 存储单元2 80H …… ……
…… ……
…… ……
存储单元253 存储单元253 存储单元254 存储单元254 存储单元255 存储单元255
1、用IDT7132(U36)实现，2048×8位，但是 ～A10接地， 、 实现， 接地， 实现 × 位 但是A8～ 接地 所以实际只用256单元 所以实际只用 单元 2、左端口（接数据总线） 、左端口（接数据总线） 3、右端口（接指令总线） 、右端口（接指令总线） 4、左端口地址（由AR1提供），右端口地址（由AR2提供） 地址（ 提供），右端口地址（ 提供） 、左端口地址 提供），右端口地址 提供 5、左端口控制信号：CEL#（片选，低有效）、 、左端口控制信号： （片选，低有效）、LRW 控制信号 ）、 高读、低写）、 ）、OEL＃（输出允许，低有效） ＃（输出允许 （高读、低写）、 ＃（输出允许，低有效） 6、右端口控制信号：CER#（由通过CER反相产生）、 、右端口控制信号： （由通过CER反相产生）、RRW CER反相产生）、 控制信号 已经接高，只读）、 ）、OER＃（已经接低，始终有效） ＃（已经接低 （已经接高，只读）、 ＃（已经接低，始终有效）
D7— D0
双端口 RAM
A7— A0
D7— D0 CER#
。。 VCC RRW GND OER#。
CER
A7— A0 地址指示灯
地址指示灯
T4 CLK O8— O1 AR1_INC AR1 I0 LDAR1 I11 I8— I1
LDAR2 T2 M3 S
AR2H
74HC298
AR2L
74HC298
IR
IAR_BUS#=5V RS_BUS#=5V ALU_BUS#=0V DP=1 DB=0 DZ=0
00010001
数据指示灯
10H单元 10H单元
CEL# D7— QD T3 0 CEL#。00010001D0 D7— D0 11H 。LRW 双端口 RAM LRW 。 。 A7— A0 A7— A0 OEL# 0 地址指示灯
SW_BUS#
。
SW_BUS
74HC244
SW7 SW6 SW5 SW4 SW3 SW2 SW1 SW0
图7 双端口存储器实验电路图 双端口存储器实验电路图
D D1 C C1 B B1 A A1 D D0 C C0 B B0 A A0 D D1 C C1 B B1 A A1 D D0 C C0 B B0 A A0 数据指示灯 T4 LDIR IR7— IR0 74HC374
1
举例：
10H单元写 单元写11H 1、向10H单元写11H 数据
CLK O8— O1 AR1_INC I0 AR1 LDAR1 I11 I8— I1
0 LDAR2 T2
5V
M3 S
AR2H
74HC298
AR2L
74HC298
SW_BUS#
0
。
SW_BUS
74HC244
SW7 SW6 SW5 SW4 SW3 SW2 SW1 SW0
数据端口 指令端口
。。 CER VCC RRW 0 GND OER# 。
CER# 地址指示灯
00010000
GND
0
举例：
10H单元写 单元写11H 1、向10H单元写11H 数据
T4 CLK O8— O1 AR1_INC I0 AR1 LDAR1 I11 I8— I1
R4 M U X4
INTS INTC . . . 25个 TJ
LDR4(T2) M4 WR1、WR0 RD1、RD0 RS1、RS0 LDIR(T4 )
1 0
控 制 信 号
IR 控制 DBUS器
IR7—IR4
C、INTQ SWB SWA、 SWC
IR
IR3—IR0
AR1-IN C
LDAR1
QD
CEL#
数据读写端口 D7 D6…D0 数据线
特点： 特点：
双端口存储器
D7— D0
同一个存储器具有两 。L# CE LR 组相互独立的读写端 组相互独立的读写端 。LW# OE 控制线、地址线！ 口和控制线、地址线！
双端口 RAM
A7— A0
D7— D0 CER#
。 RRW OER#。
A7— A0
具体： 具体：
IR
数据指示灯
10H单元 10H单元
LRW
1 CEL#。 CEL# T3 。 。LRW 。 OEL#
地址指示灯
数据端口 指令端口
D7— D0
双端口 RAM
A7— A0 A7— A0
11H
D7— D0
。。 VCC RRW GND OER# 。
CER#
CER
0
地址指示灯
00010000
QD T4
GND
T1、T2、T3、T4、已经连线
双端口存 储器
ALU_BUS
DBUS DBUS IR INS CER
红 灯
强调： 强调：
S2 S1 S0
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T4 ALU_BUS
CEL# LRW(T3) LDAR1(T4) AR1_INC DBUS
端口 数据
RAM
端 指令 口
AR2 AR1
LDDR1(T3)
数据指示灯 T4 LDIR IR7— IR0 74HC374
左端口写入数据要脉冲 ， 左端口写入数据要脉冲T3，读数时不用 写入数据要脉冲 右端口变只能读！ 右端口变只能读！
SW7 SW6 SW5 SW4 SW3 SW2 SW1 SW0
IR
数据指示灯
CEL# LR W
CE 。L# T3 。 。LRW 。L# OE
K1 K2 GND K3 K4 +5V K5 K6 K7 DBUS
LRW
LDIR
CER
M3
操作步骤
LDAR2
SW-BUS#
左端口信号
右端口信号
SW7-SW0
AR2/AR1
IR/DBUS
AR1
00000000 10000000
00000000
AR2
00000000
IR/DBUS
数据指示灯
10H单元 10H单元