实验报告三存储器读写实验

1、 信息工程学院实验报告成 绩：指导老师(签名)：课程名称：微机原理与接口技术 实验项目名称：存储器读写实验 实验时间：2016.11.24 班级： 姓名： 学号： 一、实 验 目 的 1. 了解存储器扩展的方法和存储器的读/写。2. 掌握 CPU 对 32 位存储器的访问方法。二、实 验 设 备 PC 微机一台、TD-PITD+实验系统一套。3、 实 验 原 理1 SRAM 62256 介绍存储器是用来存储信息的部件，是计算机的重要组成部分，静态 RAM 是由 MOS 管组成的触发器电路，每个触发器可以存放 1 位信息。只要不掉电，所储存的信息就不会丢失。因此，静态 RAM 工作稳定，不要外加

2、刷新电路，使用方便。但一般 SRAM 的每一个触发器是由 6个晶体管组成，SRAM 芯片的集成度不会太高，目前较常用的有 6116（2K×8bits），6264（8K×8 bits）和 62256（32K×8 bits）。62256 SRAM 有 32768 个存储单元，每个单元为 8 位字长。62256 的引脚如图 3-1 所示。图 3-1 62256引脚图232 位总线的存储器接口32 位系统总线提供 XA2XA31、BE0BE3 信号为存储器提供物理地址。MY0 是系统为存储器扩展提供的片选信号，其地址空间为 D8000HDFFFH(详见附录 B 的编程信息

3、),XA2XA31 用来确定一个 4 字节的存储单元，BE0BE3 用来确定当前操作中所涉及到4 字节存储单元中的那个字节。BE0 对应 D7:0，BE1 对应 D15:8，BE2 对应 D23:16，BE3 对应 D31:24。其对应关系如表 4-3-1 所示。表3-1 BE3:0指示和数据总线有效对照表在 SRAM 实验单元中，使用了 4 片 62256 SRAM 构成 4×8bits 的 32 位存储器，存储体分为 0 体、1 体、2 体和 3 体，分别为字节使能线 BE0、BE1、BE2 和 BE3 选通。其电路结构如图 3-2 所示。图 3-2 32位存储器单元电路结构图3

4、32 位存储器操作(1) 规则双字操作在存储器中，从 4 的整数倍地址开始存放的双字称为规则双字。CPU 访问规则双字只需要一个总线周期，BE0、BE1、BE2 和 BE3 同时有效，从而同时选通 0、1、2 和 3 四个存储体。两次规则双字操作对应的时序如图3-3 所示。MOV 0000,EAX ;将 EAX 数据写入地址 0000H 中MOV 0004,EAX ;将 EAX 数据写入地址 0004H 中图 3-3 32位存储器规则双字操作时序图(2) 非规则双字操作在存储器中，从 4 的非整数倍地址开始存放的双字称为非规则双字。CPU 访问非规则双字需要两个总线周期。通过 BE0、BE1、

5、BE2 和 BE3 在两个周期中选通不同的字节。例如从 4的整数倍地址加 1 的单元开始访问，第一个总线周期 BE1、BE2 和 BE3 有效，访问 3 个字节；第二个总线周期地址递增，BE0 有效，访问剩余的一个字节。然后自动将 4 个字节组合为一个双字。两次非规则双字操作对应的时序如图 3-4 所示。MOV 0001,EAX ;将 EAX 数据写入地址 0001H 中MOV 0005,EAX ;将 EAX 数据写入地址 0005H 中图 3-4 32位存储器非规则双字操作时序图4、 实 验 内 容 与 步 骤 1. 32 位存储器扩展实验。(1) 实验接线图如图 3-5所示，按图接线。 图

6、3-5 32位存储器扩展实验实物接线图(2) 运行 Tdpit 集成操作软件，进入编辑调试集成环境。 (3) 根据程序设计使用语言不同，在“语言设置”菜单项中设置所使用的语言。如图 3-6所示。该项一经设置，会再下次启动后仍保持不变。 图 3-6 设置语言环境 (4) 开始新建文件进行编程。点击“文件”菜单项中的“新建”，可以新建一个空白文档。默认名为 Td-pit1。如图 3-7 所示。 图 3-7 新建空白文档 (5) 编写程序，如图 3-8 所示，并保存，此时软件会提示输入新的文件名，输入文件名后点击保存。 图 3-8 32存储器扩展实验程序编辑界面(6) 点击 ，编译文件，若程序编译无

7、误，然后再点击，连接程序。编译连接成功会在输出信息栏显示输出信息，如图 3-9 所示。图 3-9 编译连接输出信息(7) 编译连接成功后可以点击，运行程序，查看运行结果。2. 8位存储器扩展实验(1) 实验接线图如图 3-10 所示，按图接线。 图3-10 8位存储器扩展实验实物接线图(2) 运行 Tdpit 集成操作软件，进入编辑调试集成环境。 (3) 编写程序，如图 3-11 所示，并保存，此时软件会提示输入新的文件名，输入文件名后点击保存。 图 3-11 8位存储器扩展实验程序编辑界面(4) 点击 ，编译文件，若程序编译无误，然后再点击，连接程序。编译连接成功会在输出信息栏显示输出信息，

8、如图 3-12 所示。图 3-12 编译连接输出信息(5) 编译连接成功后可以点击，运行程序，查看运行结果。五、实 验 结 果 及 分 析：1. 32 位存储器扩展实验结果及分析(1) 运行程序后，可通过查看软件中的“存储器操作窗口”检验硬件连线是否正常。 图3-13 错误连线测试结果 图3-14 正常连线测试结果分析：检验连线是否正常，可以可以通过以上窗口进行检测，测试结果皆为为5的时候表示连线正常。(2) 编译连接成功后，运行程序，待程序运行停止后，通过软件中的“扩展存储区数据显示窗口”查看该存储空间，检测写入数据是否正确。第 8 页 共 11 页图3-15 程序运行前扩展存储区数据显示窗

9、口图3-16程序运行后扩展存储区数据显示窗口分析：打开扩展存储区数据显示窗口中可以看到程序未运行前扩展的存储器的数据是不规则的，程序运行后扩展的存储器显示的是原先设置数据，说明数据已经存入扩展存储区之中。图3-17 扩展存储区数据显示窗口分析：将偏移地址设置为30，我们可以看到后面存储器中的数据。2. 8位存储器扩展实验结果及分析(1) 运行程序后，可通过查看软件中的“存储器操作窗口”检验硬件连线是否正常。 图3-18 错误连线测试结果 图3-19 正常连线测试结果分析：测试结果皆为为5的时候表示连线正常。(2) 编译连接成功后，运行程序，待程序运行停止后，通过软件中的“扩展存储区数据显示窗口

10、”查看该存储空间，检测写入数据是否正确。第 11 页 共 11 页图3-20 程序运行前扩展存储区数据显示窗口图3-21程序运行后扩展存储区数据显示窗口分析：在8位的操作方式存储的数据下，只有前8位存入原先的数据。六、实 验 总 结：通过本实验，我初步了解了存储器扩展的方法和存储器的读/写，以及学会了如何检查硬件连线是否出错。初步掌握 CPU 对 32 位和 8 位存储器的访问方法。同时对实验系统配套操作软件的使用也更加熟练。通过本次实验加深了对理论编程的知识的理解，巩固了我的理论知识。附 录：;Mem-32.ASM;32位存储器扩展实验(32位宽度访问).386PSTACK1 SEGMENT

11、 STACK DW 256 DUP(?)STACK1 ENDSDATA SEGMENT USE16DD 11111111H, 22222222H, 33333333H, 44444444H ;定义原数据段数据DD 55555555H, 66666666H, 77777777H, 88888888HDD 11111111H, 22222222H, 33333333H, 44444444H ;定义原数据段数据DD 55555555H, 66666666H, 77777777H, 88888888HDD 11111111H, 22222222H, 33333333H, 44444444H ;定义原数

12、据段数据DD 55555555H, 66666666H, 77777777H, 88888888HDATA ENDSCODE SEGMENT USE16 ASSUME CS:CODE,DS:DATASTART: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV AX,0D800H MOV ES,AX XOR SI,SI XOR DI,DI MOV CX,18HLOOP1: MOV EAX,DS:SI ;将源数据段数据传输到目的数据段 MOV ES:DI,EAX ADD SI,4 ADD DI,4 LOOP LOOP1 MOVAX,4C00H INT21HCODE ENDS ENDSTART-

13、;Mem-8.ASM;8位存储器扩展实验(8位宽度访问)STACK1 SEGMENT STACK DW 256 DUP(?)STACK1 ENDSDATA SEGMENT DB 00H,11H, 22H, 33H, 44H, 55H, 66H, 77H ;定义源数据段数据DB 88H,99H,0AAH,0BBH,0CCH,0DDH,0EEH,0FFHDB 00H,11H, 22H, 33H, 44H, 55H, 66H, 77H DB 88H,99H,0AAH,0BBH,0CCH,0DDH,0EEH,0FFHDB 00H,11H, 22H, 33H, 44H, 55H, 66H, 77H DB 88H,99H,0AAH,0BBH,0CCH,0DDH,0EEH,0FFHDATA ENDSCODE SEGMENT ASSUME CS:C