计算机组成原理实验报告，存储器的原理及应用

实 验 报 告

计算机科学与技术学院

实验教学中心

2016 年 6 月 20 日

实验项目名称： 存储器的原理及应用

1、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、K4 = 0 1 pc输出地址 （PC红色灯亮）

2、K5、K4 = 1 0 MAR输出地址 （PC红色灯亮）

2、K5、K4 = 1 1 没有灯亮

2、K5、K4 = 1 0 MAR、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

置控制信号为：

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

置控制信号为：

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

置控制信号为：

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

置控制信号为：

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

置控制信号为：

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

置控制信号为：

(4)写地址00H数据11H入 IR及 uPC

置控制信号为：

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

6、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0MAR 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1MAR 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0MAR 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1MAR 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

读EM[1] MAROE=0

EMEN, EMRD=0

IREN, PCOE, MAREN, EMWR=1

***不需要时钟作用

（四） 存储器打入IR指令寄存器/uPC实验

1. 将存储单元0的内容打入IR和uPC

地址0MAR 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]IR/uPC MAROE=0

EMEN, EMRD=0

IREN=0

PCOE, MAREN, EMWR=1

***EM[0]被读出：11H

按CLOCK键，将EM[0]写入IR和uPC，其中IR=11H, uPC=10H

2. 将存储单元1的内容打入IR和uPC

地址1MAR 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

读EM[1]IR/uPC MAROE=0

EMEN, EMRD=0

IREN=0

PCOE, MAREN, EMWR=1

***EM[0]被读出：22H

按CLOCK键，将EM[1]写入IR和uPC，其中IR=22H, uPC=20H

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/753fd4a92b160b4e777fcf40.html