存储器的原理及应用

实 验 报 告

课程名称： 计算机组成原理 实验项目： 存储器的原理及应用

姓 名： 张梦伟 专 业： 计算机科学与技术 班 级：

计算机15-6班

学 号： 1504010628

计算机科学与技术学院

实验教学中心

2016 年 12 月 10

日

实验项目名称：存储器的原理及应用

一、实验目的

1．了解程序存储器EM 的工作原理及控制方法

2．了解存储器读写方法。

二、实验内容

利用 COP2000 实验仪上的 K16..K23 开关做为 DBUS 的数据，其它开关做为控制信号，实现程序存储器EM 的读写操作。

三、实验用设备仪器及材料

计算机、伟福 COP2000系列计算机组成原理实验系统

四、实验原理及接线

内存中通常存放指令和数据，当内存存放指令时，将指令送指令总线；当内存存放数据时，将数据送数据总线。

如图所示，它主要由一片RAM 6116 组成，RAM6116是静态2048X8位的RAM，有11 条地址线，在COP2000 模型机中只使用8 条地址线A0-A7 ，而A8-A10接地。存储器EM通过1片74HC245 与数据总线相连。存储器EM的地址可由PC或MAR提供。

存储器EM 的数据输出直接接到指令总线IBUS，指令总线IBUS 的数据还可以来自一片74HC245。当ICOE 为0 时，这片74HC245 输出中断指令B8。

EM原理图

2存储器 uM 由三片 6116RAM 构成，共 24 位微指令。存储器的地址由 uPC 提供, 片选及读信号恒为低, 写信号恒为高. 存储器uM 始终输出uPC 指定地址单元的数据。

连接线表

五、实验操作步骤

1， 1、控制 k4、k5开关，观察PC\MAR输出地址选择：

1、K5、输出地址（PC红色灯亮）

2、K5、输出地址（PC红色灯亮）

2、K5、没有灯亮

2、K5、、PC同时输出地址（MAR、PC红色灯同时亮）

2、存储器EM 写、读实验

（1）将地址 0写入MAR

二进制开关K23-K16 用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据00H

K3连接MAREN端，当低电平（0）时，MAR写允许

按CLOCK键, 将地址 0 写入MAR

（2）将数据11H写入地址00H

二进制开关K23-K16 用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据11H

K4连接MAROE，当低电平（0）时，MAR输出地址

K2连接EEMEN，当低电平（0）时，存储器与数据总线连接

K0连接EMWR，当低电平（0）时，存储器写允许

按CLOCK键, 将地址11H写入EM

（3）读地址00H 中的数据11H

K4连接MAROE，，MAR输出地址

K1连接EMRD，当低电平（0）时，存储器读允许

学生做：

将数据55H写入地址22H，并读出

将数据45H写入地址33H，并读出

3、将数据打入地址为00的IR 指令寄存器/uPC实验

（1）将地址 0写入MAR

二进制开关K23-K16 用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据00H

K3连接MAREN端，当低电平（0）时，MAR写允许

按CLOCK键, 将地址 0 写入MAR

（2）将数据11H写入地址00H

二进制开关K23-K16 用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据11H

K4连接MAROE，当低电平（0）时，MAR输出地址

K2连接EEMEN，当低电平（0）时，存储器与数据总线连接

K0连接EMWR，当低电平（0）时，存储器写允许

按CLOCK键, 将地址11H写入EM

（3）读地址00H 中的数据11H

K4连接MAROE，，MAR输出地址

K1连接EMRD，当低电平（0）时，存储器读允许

(4)写地址00H数据11H入 IR及 uPC

学生做：

将数据22H、33H打入地址为01H、02H的IR 指令寄存器/uPC实验

实验 1：微程序存储器 uM 读出

置控制信号为：K0为1

uM 输出uM[0]的数据

按一次CLOCK脉冲键，CLOCK产生一个上升沿，数据uPC 被加一。

uM 输出uM[1]的数据

按一次CLOCK脉冲键，CLOCK产生一个上升沿，数据uPC 被加一。

uM 输出uM[2]的数据

六、实验结果分析

数据被成功写入存储器内。数据读写操作均可顺利完成

1．将数据11H写入存储器0单元

地址0→MAR K16…K23（00H）→DBUS

MAREN（K3）=0

IREN，PCOE，MAROE=1 CLOCK上升沿, 地址00H打入MAR

EMEN，EMRD，EMWR=1

数据11H→ EM[0] K16…K23（11H）→DBUS

MAROE=0 CLOCK上升沿, 数据11H打入EM[0]

EMEN, EMWR=0

IREN, PCOE, MAREN, EMRD=1

2．将数据22H写入存储器1单元

地址1→MAR K16…K23（01H）→DBUS

MAREN（K3）=0

IREN，PCOE，MAROE=1 CLOCK上升沿, 地址01H打入MAR

EMEN，EMRD，EMWR=1

数据22H→ EM[1] K16…K23（22H）→DBUS

MAROE=0 CLOCK上升沿, 数据22H打入EM[1]

EMEN, EMWR=0

IREN, PCOE, MAREN, EMRD=1

（三）存储器EM读实验注意：EM的地址均由MAR提供。

练习：分别读取存储器地址0单元和1单元的内容。

1.读存储器0单元的内容

地址0→MAR K16…K23（00H）→DBUS

MAREN（K3）=0

IREN，PCOE，MAROE=1 CLOCK上升沿, 地址00H打入MAR

EMEN，EMRD，EMWR=1

读EM[0] MAROE=0

EMEN, EMRD=0

IREN, PCOE, MAREN, EMWR=1

***不需要时钟作用

2.读存储器1单元的内容

地址1→MAR K16…K23（01H）→DBUS

MAREN（K3）=0

IREN，PCOE，MAROE=1 01H打入MAR

EMEN，EMRD，EMWR=1

读EM[1] MAROE=0

EMEN, EMRD=0