北航北海学院计算机组成原理实验二

计算机组成原理实验报告实验名称双端口存储器原理实验

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完成日期：

成绩：

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TEC-5实验台上)

3.双踪示波器一台（公用）

4.万用表一只（公用）

四、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。

五、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。

六、实验步骤和实验结果

1.置dp=1，db=0，拨动编程开关到正常位置。

2.接线，填写接线表（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。

(一)将00H写入存储器单元00H。

1.将00H打入地址寄存器AR：设置电平开关如下，置SW7-SW0=00H，按动QD。

2.将00H写入存储器00H单元：设置电平开关如下，置SW7-SW0=00H，按动QD。

(二)将10H写入存储器单元10H。

1.将10H打入地址寄存器AR：设置电平开关如下，置SW7-SW0= ，按动QD。

2.将10H写入存储器10H单元：设置电平开关如下，置SW7-SW0= ，按动QD。

(三)将20H写入存储器单元20H。

1.将20H打入地址寄存器AR：设置电平开关如下，置SW7-SW0= ，按动QD。

2.将20H写入存储器20H单元：设置电平开关如下，置SW7-SW0= ，按动QD。

(四)将30H写入存储器单元30H。

1.将30H打入地址寄存器AR：设置电平开关如下，置SW7-SW0= ，按动QD。

2.将30H写入存储器30H单元：设置电平开关如下，置SW7-SW0= ，按动QD。