计算机组成实验报告二.doc

LIAOCHENG UNIVERSITY计算机学院实验报告【20 12 20 13 学年第2学期】【一、基本信息】【实验课程】计算机组成原理【设课形式】独立 非独立【课程学分】【实验项目】实验二存储器实验 【项目类型】基础 综合 设计 研究创新 其它 【项目学时】【学生姓名】张久健【学 号】2012204407【系别专业】电子商务【实验班组】2012级 6 班 组 台 【同组学生】 【实验室名】 【实验日期】2013.05.29【报告日期】2013.05.31【二、实验教师对报告的最终评价及处理意见】实验成绩： （涂改无效） 指导教师签名： 年 月 日注：要将实验项目、实验课程的成绩评定及课程考核办法明确告知学生，并报实验管理中心备案10【三、实验预习】实验目的和要求：1、熟悉存储器芯片的引脚信号、存储单元地址、存储数据的关系；2、掌握存储器字、位扩展和片选信号产生的方法；3、掌握存储器读写操作时序以及信号产生电路的设计。实验内容和原理或涉及的知识点（综合性实验）：1、假设CPU地址16位，数据线16条，使用6116静态RAM芯片扩展2K16位的存储器，要求地址范围为4000H47FFH。CPU另有MREQ#、RD#、WR#信号，请设计电路，并手动送出地址、数据、控制信号，检查写操作是否正常。2、修改上述设计，将一次写操作所需的地址、数据、控制信号设计为按时序自动送出，检查是否达到目的。3、修改上述设计，使用2732 EPROM芯片扩展4K16位的存储器，要求地址范围为8000H8FFFH。EPROM预先存入数据。手动送出地址、数据、控制信号，检查读操作是否正常。实验条件（实验设备、软件、材料等）：1、装有Windows操作系统的微型计算机；2、Proteus VSM软件。实验设计方案（实验方法、步骤、操作过程、设计型实验、实验数据记录表格）：实验设计方案：1、首先熟悉存储器读写操作时序和地址、数据、控制总线上信息传送过程；2、熟悉存储器芯片引脚信号定义；3、根据容量、位数要求，确定芯片数量；4、根据地址范围要求，选择合适的译码器芯片；5、MAR和MDR使用74LS373或374实现（因其有三态输出功能），并且分别与地址、数据总线位数相符；6、时序信号使用D触发器构成的环形计数器实现；7、EPROM内部存储数据由教师提供。实验预习成绩（涂改无效）合格不合格 【四、实验过程、数据和实验结果记录】实验方法、步骤、操作过程的记录描述或程序代码。实验过程中输入/输出数据、程序运行结果的记录。（可加附页）实验过程1、根据实验预习阶段的实验设计方案，完成第一项要求的电路设计如下。2、手动输入地址信号，然后使74LS244的三态门打开，在MAR寄存器CLK引脚再产生一个正脉冲，地址即锁存。3、手动输入数据信号，然后使74LS244的三态门打开，在MDR寄存器CLK引脚再产生一个正脉冲，数据即锁存。4、关闭74LS244输出，使MREQ#有效，然后输出地址、数据信号，使WR#有效，数据即存储到RAM中。5、暂停仿真，检查RAM相应单元内容是否为欲写入数据。6、完成第二项要求的电路可如下设计。7、使用手工产生时钟，则可以看到4个阶段的具体情况。8、使用手工产生时钟，则可以看到4个阶段的具体情况。9、完成第三项要求的电路可如下设计。10、手动输入地址信号，然后使74LS244的三态门打开，在MAR寄存器CLK引脚再产生一个正脉冲，地址即锁存。关闭74LS244输出，使MREQ#有效，然后输出地址信号，使RD#有效，EPROM单元数据即存储到MDR中。检查MDR内容是否为EPROM相应单元数据。实验数据和实验结果记录1、对于第一项要求，记录操作过程以及显示数据。2、实现将外部数据存入寄存器U1的步骤如下。初始状态：74LS244的OE#为1，MDR、MAR的OE#为1、CLK为0，MREQ#、RD#、WR#为1。MAR存入地址：在74LS244的数据输入端设置地址值，再使其OE#为0；置MAR的CLK为1，再恢复为0；74LS244的OE#为1。MDR存入数据：在74LS244的数据输入端设置地址值，再使其OE#为0；置MDR的CLK为1，再恢复为0；74LS244的OE#为1。发出地址和数据信号：置MREQ#为0，MAR和MDR的OE#为0。发出写信号：置WR#为0。撤销控制信号：置WR#为1。撤销地址和数据信号：置MREQ#为1，MAR和MDR的OE#为1。暂停仿真，检查RAM相应单元内容是否为欲写入数据。3、对于第二项要求，记录操作过程以及显示数据。初始状态：WR_MEM为1，RD为1，MAR和MDR中预存地址和数据信息。手动产生时钟序列，当从T1开始，到T4结束后，暂停仿真，检查RAM相应单元内容是否MDR数据。4、对于第三项要求，记录操作过程以及显示数据。初始状态：74LS244的OE#为1，MDR、MAR的OE#为1，MAR的CLK为0，MREQ#、RD#、WR#为1。MAR存入地址：在74LS244的数据输入端设置地址值，再使其OE#为0；置MAR的CLK为1，再恢复为0；74LS244的OE#为1。发出读信号、读出数据：置RD#为0。撤销控制信号：置RD#为1。撤销地址信号：置MREQ#为1，MAR的OE#为1检查MDR内容：置MDR的OE#为0，其内容出现在数据总线上，检查是否为所读出的ROM单元数据。实验数据第一项要求 地址信号 1101001010010111 数据信号1101001110010110第三项要求 地址信号 0110101010001011实验方法、步骤、操作过程的记录描述或程序代码。实验过程中输入/输出数据、程序运行结果的记录。（可加附页）记录成绩（涂改无效）合格不合格【五、实验结果分析】根据理论知识对所得到的实验数据或结果进行解释、分析。对实验结果所作的一般性的判