华中科技大学,组成原理实验报告,第二次实验,半导体存储器实验
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计算机组成原理实验报告(运算器组成存储器)计算机组成原理实验报告(运算器组成、存储器)计算机组成原理实验报告一、实验1quartusⅱ的采用一.实验目的掌控quartusⅱ的基本采用方法。
了解74138(3:8)译码器、74244、74273的功能。
利用quartusⅱ检验74138(3:8)译码器、74244、74273的功能。
二.实验任务熟悉quartusⅱ中的管理项目、输入原理图以及仿真的设计方法与流程。
新建项目,利用原理编辑方式输出74138、74244、74273的功能特性,依照其功能表分别展开仿真,检验这三种期间的功能。
三.74138、74244、74273的原理图与仿真图1.74138的原理图与仿真图74244的原理图与仿真图1.4.74273的原理图与仿真图、实验2运算器组成实验一、实验目的1.掌握算术逻辑运算单元(alu)的工作原理。
2.熟悉简单运算器的数据传送通路。
3.检验4十一位运算器(74181)的女团功能。
4.按给定数据,完成几种指定的算术和逻辑运算。
二、实验电路附录中的图示出了本实验所用的运算器数据通路图。
8位字长的alu由2片74181构成。
2片74273构成两个操作数寄存器dr1和dr2,用来保存参与运算的数据。
dr1接alu的a数据输入端口,dr2接alu的b数据输入端口,alu的数据输出通过三态门74244发送到数据总线bus7-bus0上。
参与运算的数据可通过一个三态门74244输入到数据总线上,并可送到dr1或dr2暂存。
图中尾巴上拎细短线标记的信号都就是掌控信号。
除了t4就是脉冲信号外,其他均为电位信号。
nc0,nalu-bus,nsw-bus均为低电平有效率。
三、实验任务按右图实验电路,输出原理图,创建.bdf文件。
四.实验原理图及仿真图给dr1取走01010101,给dr2取走10101010,然后利用alu的直通功能,检查dr1、dr2中是否保存了所置的数。
课程实验报告课程名称:计算机组成原理专业班级:信息安全1003班学号:U201014669姓名:蒋志斌同组成员:张源信报告日期:2012年6月计算机科学与技术学院目录一、实验名称 (3)二、实验目的 (3)三、实验设备 (3)四、实验任务 (3)五、预备知识 (4)1、RAM6116的功能特性 (4)2、存储器芯片的工作原理 (5)3、注意事项 (5)六、设计思路、电路实现与电路分析说明 (5)1、任务分析 (5)2、设计思路 (7)3、电路实现与详细分析说明 (7)七、实验结果的记录与分析 (10)八、实验中碰到的问题及解决办法 (10)九、收获与体会 (10)十、参考书目 (11)一、实验名称实验名称:半导体存储器实验二、实验目的1.掌握半导体随机读写存储器RAM的工作原理特性及其使用方法。
2.掌握半导体存储器进行读写的过程及读写周期、时序等。
3.掌握半导体存储器扩充的方法。
4.掌握对存储数据进行奇偶效验的原理和方法。
三、实验设备JZYL—Ⅱ型计算机组成原理实验仪一台。
芯片:6116存储器芯片1块74LS244数据开关2块74LS193计数器1块四、实验任务根据实验指导书P12—P16页的要求,按照下图完成8位存储器基本实验内容。
要求:1)、为了提高存储器读写数据的可靠性,在基本存储方案的基础上,自行设计电路对写入的数据进行编码处理,即形成奇偶效验码,并将产生的校验信息与数据一并保存。
2)、对读出的数据通过奇偶效验方式进行验证,检查写入的数据在保存和读出过程中是否出现错误,保证存储器数据写入读出的可靠性。
3)、校验指示灯:当从6116读出信息时,校验指示灯亮;其它情况下灭。
4)、读写模式、读写操作:读模式下,如果开关为读操作,则无冲突;读模式下,如果开关为写操作,则发生冲突;写模式下,如果开关为读操作,则发生冲突;写模式下,如果开关为写操作,则无冲突;5)、冲突说明:冲突时,报警灯亮,244处于高阻态,6116不工作,7个数据灯、一个校验码灯和一个校验指示灯全灭。
存储器实验实验报告一、实验目的练习使用STEP开关了解地址寄存器(AR)中地址的读入了解STOP和STEP开关的状态设置了解向存储器RAM中存入数据的方法了解从存储器RAM中读出数据的二、实验设备1、TDM。
叫组成原理实验仪一台2、导线若十3、静态存储器:一片6116 (2K*8)芯片地址锁存器(74LS273)地址灯AD0 — AD7三态门(74LS245)三、实验原理实验所用的半导体静态存储器电路原理如图所示,实验中的静态存储器由一片6116 (2K*8)芯片构成,其数据线接至数据总线,地址线由地址锁存器(74LS273)给出。
地址灯AD(P AD7与地址线相连,显示地址线状况。
数据开关经一个三态门(74LS245)连至数据总线,分时给出地址和数据。
实验时将T3脉冲接至实验板上时序电路模块的TS3相应插孔中,在时序电路模块中有两个二进制开关“ STOP和“STEP ,将“STOP开关置为“ RUN状态、“ STEP开关置为“ EXEC状态时,按动微动开关START则TS3端输出连续的方波信号当“ STOP开关置为RUN 犬态,“STEP开关置为“ STEP状态时,每按动一次微动开关“ start ”,则TS3输出一个单脉冲,脉冲宽度与连续方式相同。
四、实验内容如下图存储器实验接线图练习使用STEP开关往地址寄存器(AR)中存入地址设置STOP和STEP开关的状态:从数据开关送地址给总线:SW-B=打开AR,关闭存储器:LDAR=—、CE=按下Start产生T3脉冲关闭AR,关闭数据开关:LDAR=_、SW-B=(二)往存储器RAM中存入数据1. 设定好要访问的存储器单元地址2. 从数据开关送数给总线:SW-B=3. 选择存储器片选信号:CE=—4. 选择读或写:WE=5. 按下Start产生T3脉冲6. 关闭存储器片选信号:CE=—7. 关闭数据开关:SW-B=—(三)从存储器RAM中读出数据1. 设定好要访问的存储器单元地址2. 选择存储器片选信号:CE=—3. 选择读或写:WE=4. 按下Start产生T3脉冲5. 关闭存储器片选信号:CE=五、实验结果总结六、思考题在进行存储器操作(写/读)是不是必须先往地址寄存器(AR)存入所访问的存储器单元地址?T3在本实验中起了哪些作用,如何区分它们?在进行存储器读写操作时,CE和WE信号有没有先后顺序?为什么?。
- - 各种图形学实验和数据结构实验以及其他一切琐碎杂乱的小笔记们都相遇在此齐聚一堂共同守候 0error(s), 0 warning(s) 这神奇时刻的到来分类: 计算机组成原理 2012-12-17 15:17 106人阅读 评论(0) 收藏举报实验二 RAM实验一、实验目的:了解半导体静态随机读写存储器RAM的工作原理及其使用方法。
掌握半导体存储器的字、位扩展技术。
二、实验所用器件和仪表:RAM采用两片MM2114隔离部件采用74LS125译码器采用74LS138三、实验内容:采用1K x 4 的芯片,构成1K x 8的存储器。
◆ 选择五个不连续的存贮单元地址,分别存入不同内容,作单个存贮器单元的读/写操作实验。
◆采用1K x 4 的芯片,构成2K x 4的存储器。
◆必须使用译码器进行扩展(三输入都用,接开关)。
◆ 选择五个不连续的存贮单元地址,分别存入不同内容,作单个存贮器单元的读/写操作实验。
◆ 选用适当芯片,根据各种控制信号的极性和时序要求,设计出实验线路图。
◆ 分别设计试验步骤。
◆ 使用开关进行数据加载,通过指示灯显示实验结果,记录试验现象,写出实验报告。
给出字扩展试验中每片RAM芯片的地址范围。
四、实验提示:为简化试验,地址可只用低4位(其余地址可接地)。
五、实验接线图及实验结果:基本的试验方案:第一部分:采用1K x 4 的芯片,构成1K x 8的存储器。
设计线路:字扩展的实验操作:1.初始化:将k15(74LS125的C信号)推至高电平,断开开关输入。
将k13(RAM片选信号)推至低电平,选中RAM。
将k14(读写控制)推至高电平读取状态,以防选地址过程中对沿路数据进行修改。
2.写入数据:将k0~k3的四个开关调至想要输入的地址。
将k4~k11调整至想要的二进制输入值。
将k15(74LS125的C信号)推至低电平,连接开关输入。
将k14(读写控制)推至低电平写入状态,写入数据。
课程实验报告课程名称:计算机组成原理——运算器专业班级:学号:姓名:同组人员:指导教师:孙百勇秦磊华__报告日期:2013年5月5日___计算机科学与技术学院目录一、实验目的 (2)二、实验设备 (2)三、实验任务 (2)四、芯片说明 (3)五、实验要求 (5)六、实验步骤 (6)七、最终电路检测 (13)八、实验体会和收获 (14)九、实验中碰到的问题和解决的方法 (15)一、实验目的1、掌握带累加器的运算器实验;2、掌握溢出检测的原理和实现方法;3、理解有符号数和无符号数运算的区别;4、理解基于补码的加/减运算实现原理;5、熟悉运算器的数据传输通路;6、利用74LS181和74LS182以及适当的门电路和多路选择器设计一个运算,要求支持有符号数和无符号数运算,支持补码加/减运算,支持有符号数溢出检测等功能。
二、实验设备实验台:JZYL—Ⅱ型计算机组成原理实验仪一台;芯片:74LSl81:运算器芯片2片,74LS373:八D锁存器2片;其它基本器件若干。
三、实验任务复习:掌握前两个实验电路中各个信号的含义和作用,重点是运算与存储器之间的数据通路。
设计:设计一个电路和利用实验参考电路进行实验,实验要求先将多个运算数据事先存入存储器中,再由地址选中,选择不同的运算指令,进行运算,并将结果显示,还可以进行连续运算和移位,最后将最终结果回写入存储器中。
技术概要:1、基本运算:利用74181设计8位运算器;2、溢出检测:设计基于单符号位的溢出检测方法和实现电路(要求能支持有符号数和无符号数加法运算的溢出检测。
选择适当的数据验证你所设计的电路的功能);3、增加功能:利用373芯片增加累加器功能;4、集成:对上述电路进行综合集成,利用多路选择器设计电路,实现对有符号数(用补码进行计算)和无符号数运算、加/减运算的支持。
四、芯片说明74LS181:74LS181是一个四位运算器。
实验中要用多个运算方式,如下表4.1所示,以及用到如下图4.1所示的异或门来实现数据的奇偶校验。
半导体存储器原理实验一、实验目的:1、掌握静态存储器的工作特性及使用方法。
2、掌握半导体随机存储器如何存储和读取数据。
二、实验要求:按练习一和练习二的要求完成相应的操作,并填写表2.1各控制端的状态及记录表2.2的写入和读出操作过程。
三、实验方案及步骤:1、按实验连线图接线,检查正确与否,无误后接通电源。
2、根据存储器的读写原理,按表2.1的要求,将各控制端的状态填入相应的栏中以方便实验的进行。
3、根据实验指导书里面的例子练习,然后按要求做练习一、练习二的实验并记录相关实验结果。
4、比较实验结果和理论值是否一致,如果不一致,就分析原因,然后重做。
四、实验结果与数据处理:(1)表2.1各控制端的状态(2)练习操作数据1:(AA)16 =(10101010)2写入操作过程:1)写地址操作:①应设置输入数据的开关状态:将试验仪左下方“INPUT DEVICE”中的8位数据开关D7-D0设置为00000000即可。
②应设置有关控制端的开关状态:先在实验仪“SWITCH UNIT”中打开输入三态门控制端,即SW-B=0,打开地址寄存器存数控制信号,即LDAR=1,关闭片选信号(CE),写命令信号(WE)任意,即CE=1,WE=0或1。
③应与T3脉冲配合可将总线上的数据作为地址输入AR地址寄存器中:按一下微动开关START即可。
④应关闭AR地址寄存器的存数控制信号:LDAR=0。
2)写内容操作:①应设置输入数据的开关状态:将试验仪左下方“INPUT DEVICE”中的8位数据开关D7-D0设置为10101010。
②应设置有关控制端的开关状态:在实验仪“SWITCH UNIT”中打开输入三态门控制端,即SW-B=0,关闭地址寄存器存数控制信号,即LDAR=0,打开片选信号(CE)和写命令信号(WE),即CE=0,WE=1。
③应与T3脉冲配合可将总线上的数据写入存储器6116的00000000地址单元中:再按一下微动开关START即可。
_管理_学院__信息管理与信息系统_专业_2_班______组、学号3109005713___姓名_吴兴平_ ___协作者_林敬然__________教师评定_____________半导体存储器原理实验1.实验目的与要求:实验目的:(1)掌握静态存储器的工作特性及使用方法。
(2)掌握半导体随机存储器如何存储和读取数据。
实验要求:按练习一和练习二的要求完成相应的操作,并填写表2.1各控制端的状态及记录表2.2的写入和读出操作过程。
2. 实验方案:(1)使用了一片6116静态RAM(2048×8位),但地址端A8-A10脚接地,因此实际上存储容量为256字节。
存储器的数据线D7-D0接至数据总线。
(2)使用一片8位的74LS273作为地址寄存器(AR),地址寄存器的输出端接存储器6116的地址线A7-A0,所以存储单元的地址由地址存储器AR提供。
(3)数据开关(INPUT DEVICE)用来设置地址和数据,它经过一个三态门74LS245与数据总线相连,分别给出地址和数据。
(4)地址显示灯A D7-AD0与6116地址线相连,用来显示存储单元的地址,数据总线上的显示灯B7-B0用来显示写入存储单元的数据或从存储单元读出的数据。
(5)存储器有三个控制信号:CE片选信号、OE读命令信号、WE写信号。
当片选信号CE=0时,RAM被选中,可以进行读/写操作;当CE=1时,RAM未被选中,不能进行读/写操作。
读命令信号OE在本实验中已固定接地,在此情况下,当CE=0,WE=1时,存储器进行写操作,当CE=0,WE=0时,存储器进行读操作。
(6)LDAR是地址存储器AR存数控制信号。
(7)按图连接好实验电路,检查无误后通电。
(8)将表2.2的地址和内容转化为二进制。
(9)参考以上操作,向存储器单元里先写第一个单元的地址、然后向第一个地址,再写第二个地址,然后向第二个地址单元写内容,就这样不断循环操作,直到做完。
《计算机组成原理》运算器实验报告实验目录:一、实验1 Quartus Ⅱ的使用(一)实验目的(二)实验任务(三)实验要求(四)实验步骤(五)74138、74244、74273的原理图与仿真图二、实验2 运算器组成实验(一)实验目的(二)实验任务(三)实验要求(四)实验原理图与仿真图三、实验3 半导体存储器原理实验(一)实验目的(二)实验要求(三)实验原理图与仿真图四、实验4 数据通路的组成与故障分析实验(一)实验目的(二)实验电路(三)实验原理图与仿真图五、本次实验总结及体会:一、实验 1 Quartus Ⅱ的使用(一)实验目的1.掌握Quartus Ⅱ的基本使用方法。
2.了解74138(3:8)译码器、74244、74273的功能。
3.利用Quartus Ⅱ验证74138(3:8)译码器、74244、74273的功能。
(二)实验任务1、熟悉Quartus Ⅱ中的管理项目、输入原理图以及仿真的设计方法与流程。
2、新建项目,利用原理编辑方式输入74138、74244、74273的功能特性,依照其功能表分别进行仿真,验证这三种期间的功能。
(三)实验要求1.做好实验预习,掌握74138、74244、74273的功能特性。
2.写出实验报告,内容如下:(1)实验目的;(2)写出完整的实验步骤;(3)画出74138、74244和74273的仿真波形,有关输入输出信号要标注清楚。
(四)实验步骤1.新建项目:首先一个项目管理索要新建的各种文件,在Quartus Ⅱ环境下,打开File,选择New Project Wizard后,打开New Project Wizard:Introduction窗口,按照提示创建新项目,点击“Next”按钮,再打开的窗口中输入有关的路径名和项目名称后,按“Finish”按钮,完成新建项目工作。
2.原理图设计与编译:原理图的设计与编译在Compile Mode(编译模式)下进行。
2.1.新建原理图文件打开File菜单,选择New,打开“新建”窗口。
组成原理半导体存储器ram实验小结实验小结:组成原理半导体存储器RAM一、实验目标本实验的主要目标是理解和掌握随机存取存储器(RAM)的工作原理以及其在计算机系统中的作用。
通过实际操作和观察,我们将深入了解RAM的组成、工作原理以及读写操作。
二、实验原理随机存取存储器(RAM)是计算机中最重要的存储器之一,其特点是可以在任意地址读取和写入数据。
RAM由许多存储单元组成,每个单元可以存储一个二进制数(0或1)。
这些存储单元通常按行和列排列,形成矩阵。
每个存储单元都有一个唯一的地址,通过该地址可以快速读取或写入数据。
三、实验操作过程1. 打开实验箱,找到RAM模块。
2. 将RAM插入实验箱的插槽中。
3. 通过实验箱的控制面板,设置RAM的地址、数据输入和数据输出。
4. 执行读操作和写操作,观察RAM的响应。
5. 记录实验数据,包括地址、输入数据、输出数据以及读写操作的时间。
四、数据分析与结论根据实验数据,我们观察到RAM在读操作和写操作时表现出了不同的行为。
在写操作时,我们可以通过控制面板设置地址和数据,然后观察到RAM正确地将数据写入到指定的地址中。
在读操作时,我们观察到RAM在接收到地址信号后,能够在很短的时间内将数据从指定的地址中读取出来。
通过本次实验,我们深入了解了RAM的工作原理和读写操作。
在实际应用中,RAM通常用于存储运行中的程序和数据,其快速读写的能力使得计算机能够高效地处理任务。
同时,我们也发现了一些可能存在的问题,例如读写操作时的时序问题等,这些问题在后续的学习和工作中需要进一步研究和解决。
华中科技大学组成原理实验报告——半导体存储器姓名:张鹏学号:U200915166班级:CS0910目录1.实验目的 (3)2.电路设计和整体电路 (3)2.1 写入奇偶校验 (3)2.2 读出奇偶校验 (3)2.3 8位存储器电路 (4)2.4 整合电路 (6)3.实验记录与结果分析 (6)4.实验收获与体会 (7)5.思考题 (7)1.实验目的1.掌握半导体静态随机或动态读写存储器RAM的工作原理特性及其使用方法。
2.掌握半导体存储器进行读写的过程。
3.掌握半导体存储器扩充的方法。
4.掌握测量半导体存储器读写周期的方法。
5. 掌握对存储数据进行奇偶效验的原理和方法。
2.电路设计和整体电路按照方案3连接电路,然后加入写入奇偶校验和读出奇偶校验。
先说一下奇偶校验。
2.1 写入奇偶校验写入奇偶校验需要自己设计编码,我使用的是最低位作为校验位,高7位的奇校验值写入到最低一位。
电路图如下:b0的表达式为:bb⊕bb⊕⊕=⊕⊕b⊕4321b5b60b7然后把b7~b0写入到RAM里面去。
2.2 读出奇偶校验读出偶校验对RAM的8位数据进行奇校验,即:⊕G⊕bb⊕⊕=⊕⊕⊕b532146bbbb7b若G=0说明数据没有错误,否则说明数据有错。
其电路图如下:2.3 8位存储器电路8位存储器使用方案3。
三态门负责数据的产生和阻断,D触发器负责对地址锁存,6116即充当存储器。
由此构成的电路,对其进行读写时要经过一系列的步骤。
写操作要按以下步骤执行:a.置数据阻断开关为‘关’,使三态门输出数据b.置D触发器锁存开关为‘关’c.设置开关为要写入数据的地址d.置D触发器锁存开关为‘开’,锁存,至此已设置好地址e.置6116RAM芯片为‘写’输入状态f.设置开关为要写入的数据g.关闭6116RAM芯片的‘写’输入状态,完成读操作要经过以下步骤(为防止误对存储器进行‘写’输入,在不是写状态下绝对不能打开‘写’输入开关):a.按照写操作的步骤a-d设置6116RAM的地址b.置数据阻断开关为‘开’,使三态门不能产生数据c.置6116RAM芯片为‘读’输出状态,然后数据指示灯就会显示出存储器里面的数据8位存储器是电路模型如下:2.4 整合电路注意:此电路图在Multisim里面绘制,对地址显示器和数据显示器简单地使用逻辑分析仪代替。
课程实验报告课程名称:计算机组成原理专业班级:信息安全1003班学号:U201014669姓名:蒋志斌同组成员:张源信报告日期:2012年6月计算机科学与技术学院目录一、实验名称 (3)二、实验目的 (3)三、实验设备 (3)四、实验任务 (3)五、预备知识 (4)1、RAM6116的功能特性 (4)2、存储器芯片的工作原理 (5)3、注意事项 (5)六、设计思路、电路实现与电路分析说明 (5)1、任务分析 (5)2、设计思路 (7)3、电路实现与详细分析说明 (7)七、实验结果的记录与分析 (10)八、实验中碰到的问题及解决办法 (10)九、收获与体会 (10)十、参考书目 (11)一、实验名称实验名称:半导体存储器实验二、实验目的1.掌握半导体随机读写存储器RAM的工作原理特性及其使用方法。
2.掌握半导体存储器进行读写的过程及读写周期、时序等。
3.掌握半导体存储器扩充的方法。
4.掌握对存储数据进行奇偶效验的原理和方法。
三、实验设备JZYL—Ⅱ型计算机组成原理实验仪一台。
芯片:6116存储器芯片1块74LS244数据开关2块74LS193计数器1块四、实验任务根据实验指导书P12—P16页的要求,按照下图完成8位存储器基本实验内容。
要求:1)、为了提高存储器读写数据的可靠性,在基本存储方案的基础上,自行设计电路对写入的数据进行编码处理,即形成奇偶效验码,并将产生的校验信息与数据一并保存。
2)、对读出的数据通过奇偶效验方式进行验证,检查写入的数据在保存和读出过程中是否出现错误,保证存储器数据写入读出的可靠性。
3)、校验指示灯:当从6116读出信息时,校验指示灯亮;其它情况下灭。
4)、读写模式、读写操作:读模式下,如果开关为读操作,则无冲突;读模式下,如果开关为写操作,则发生冲突;写模式下,如果开关为读操作,则发生冲突;写模式下,如果开关为写操作,则无冲突;5)、冲突说明:冲突时,报警灯亮,244处于高阻态,6116不工作,7个数据灯、一个校验码灯和一个校验指示灯全灭。
模式244 6116 校验灯读模式高阻读红/绿写模式开通写不亮五、预备知识1、RAM6116的功能特性RAM6116:RAM6116是一种2K*8位的高速静态CMOS随机存取存储器RAM (random access memory)。
随机存取存储器是指存储单元的内容可按需随意取出或存入,且存取的速度与存储单元的位置无关的存储器。
这种存储器在断电时将丢失其存储内容,故主要用于存储短时间使用的程序。
具有如下的功能特性:1)随机存取:所谓“随机存取”,指的是当存储器中的数据被读取或写入时,所需要的时间与这段信息所在的位置无关。
2)易失性:当电源关闭时RAM不能保留数据。
3)高访问速度:现代的随机存取存储器几乎是所有访问设备中写入和读取速度最快的,取存延迟也和其他涉及机械运作的存储设备相比,也显得微不足道。
4)需要刷新:现代的随机存取存储器依赖电容器存储数据。
电容器充满电后代表1(二进制),未充电的代表0。
由于电容器或多或少有漏电的情形,若不作特别处理,数据会渐渐随时间流失。
刷新是指定期读取电容器的状态,然后按照原来的状态重新为电容器充电,弥补流失了的电荷。
需要刷新正好解释了随机存取存储器的易失性。
5)对静电敏感:正如其他精细的集成电路,随机存取存储器对环境的静电荷非常敏感。
静电会干扰存储器内电容器的电荷,引致数据流失,甚至烧坏电路。
故此触碰随机存取存储器前,应先用手触摸金属接地。
2、存储器芯片的工作原理这里以动态存储器(DRAM)的工作原理为例来进行介绍:动态存储器每片只有一条输入数据线,而地址引脚只有8条。
为了形成64K 地址,必须在系统地址总线和芯片地址引线之间专门设计一个地址形成电路。
使系统地址总线信号能分时地加到8个地址的引脚上,借助芯片内部的行锁存器、列锁存器和译码电路选定芯片内的存储单元,锁存信号也靠着外部地址电路产生。
当要从DRAM芯片中读出数据时,CPU首先将行地址加在A0-A7上,而后送出RAS锁存信号,该信号的下降沿将地址锁存在芯片内部。
接着将列地址加到芯片的A0-A7上,再送CAS锁存信号,也是在信号的下降沿将列地址锁存在芯片内部。
然后保持WE=1,则在CAS有效期间数据输出并保持。
当需要把数据写入芯片时,行列地址先后将RAS和CAS锁存在芯片内部,然后,WE有效,加上要写入的数据,则将该数据写入选中的存贮单元。
由于电容不可能长期保持电荷不变,必须定时对动态存储电路的各存储单元执行重读操作,以保持电荷稳定,这个过程称为动态存储器刷新。
PC/XT机中DRAM的刷新是利用DMA实现的。
首先应用可编程定时器8253的计数器1,每隔15.12μs产生一次DMA请求,该请求加在DMA 控制器的0通道上。
当DMA控制器0通道的请求得到响应时,DMA控制器送出到刷新地址信号,对动态存储器执行读操作,每读一次刷新一行。
3、注意事项:1)6116在使用时,所有不使用的输入脚(地址脚)必须接地,绝对不能悬空。
否则会烧坏芯片,或者使存储器芯片不能正常工作,导致实验失败。
2)193的加减信号脉冲应接到负脉冲信号端,否则会导致加减信号不能同时使用。
六、设计思路、电路实现与电路分析说明1、任务分析整体方案:这个实验可以参考老师所给的电路,但难点在于读写校验的设计和读写冲突的解决。
通过老师的讲解和与同组成员的讨论,决定采用奇偶校验的方法进行读写校验。
采用控制信号对244进行控制的方法进行冲突处理。
芯片选择与分析:根据方案的示意图,方案需要用到一个6116存储器、一个地址计数器、7个数据显示灯、读校验,写校验,冲突报警灯各一个、数据锁存器。
根据需要选择了如下的芯片:RAM6116、74LS244、74LS193。
其中74LS244做数据锁存器,74LS193做地址计数器。
各个芯片介绍如下:1)6116芯片:6116芯片容量为2K*8,它有11根地址线(A0---A10),8根数据线(I/O1---I/O8)。
它有一个片选段~CS,两个读写控制端OE和~WE,OE和~WE配合使用控制读写。
芯片6116管脚图~CE ~W E ~OE 方式I/O引脚H X X 待用(未选中)高阻L H L 读出DoutL L X 写入Din6116芯片功能表2)74LS244:74LS244是一个3态8位缓冲器。
控制8位数据的输入的,Oea和Oeb是控制信号,接同一个开关,低电平有效,当他们为低电平时,对应的输出端和输入一样再控制6116便可以存入数据。
当控制信号为高电平时,输出端为高阻输入输出~OEa Ia OEb Ib Ya YbL L L L L LL H L H H HH X H X高阻高阻74LS244真值表74LS244管脚图3)74LS193:74LS193为可预置的十进制同步加/减计数器,可通过数据输入进行预置,通过CLR (高电位有效)完成清除操作,通过LD (低电位有效完成数据预置),CPu 与CPd 接脉冲信号控制数据加减。
引线名称 功能CLR清除 LD预置控制 A B C D ,,,预置初置 U CP 累加计数脉冲D CP 累减记数脉冲A B C D Q Q Q Q 记数置cc Q 进位输出负脉冲CB Q借位输出负脉冲74LS193功能表 2、设计思路主电路按照老师给出的参考电路连接,采用各数据位分别异或产生写校验码,将写校验码与数据位异或生成读校验码。
读写模式控制开关与读写操作控制开关求与非产生冲突报警信号和冲突处理信号。
3、电路实现与详细分析说明1)存储器和地址计数器部分:控制开关接193的控制信号输入端,控制置初值和清零,脉冲信号接193的累加和累减脉冲信号输入端,193的输出端依次接6116的低地址输入端,6116高地址接地,6116的输出接数据灯和产生校验码,6116的读写控制信号由读写操作控制开关控制。
2)写校验产生模块:7位数据位分别异或产生写校验位。
3)读校验产生模块:数据位与校验位异或产生读校验位,通过244后接读校验灯,以接受读写冲突信号的控制。
4)冲突处理模块:读写模式控制信号与读写操作控制信号求异或,分别接冲突指示灯,244控制端。
系统总体电路图:七、实验结果的记录与分析1)在存储器中写入0至15十六个数,然后将读写控制开关置于读模式读操作,改变地址值,观察每个存储单元中数据,写入的数据与存储单元的地址一致,所以在读状态下观察到每个存储单元所存储的数据值与地址相同,说明可以正常读写。
2)读模式下置写操作,冲突指示灯变红,产生报警,且数据灯和校验灯全处于熄灭状态,改为读操作后,冲突灯变为蓝色,报警消除,数据灯和校验灯发光。
说明冲突报警工作正常。
3)置为读操作,改为写模式时,报警灯变红,其他灯熄灭。
此时改变指定的地址和数据后,再改为写操作时,报警灯变蓝,其他灯发光。
地址不变,再次改为读模式读操作,数据灯显示为刚才写入的数据。
4)改为读模式,置为读操作,地址改变为其它地址,再改回刚才指定的地址,出现刚才写入的数据。
说明数据写入稳定,没有出现异常。
八、实验中碰到的问题及解决办法本实验主模块电路老师已经给出,所以在实验过程中没有遇到什么困难,但要求自己设计读写校验和冲突处理,在设计和实验过程中遇到以下几个问题:(1)如何进行读写校验:根据老师的要求,要使用奇偶校验法进行读写校验,如何用电路来实现?通过查阅课本以及和同组人商量,最终采用分别求异或的方法来产生读写校验位。
(2)如何产生冲突报警信号:起初使用了很多个开关对244以及6116的控制端进行控制,所以一直想不出来该如何把这么多开关结合在一起,来产生符合要求的冲突处理,后来通过老师和同学的提醒,对控制开关进行了删减合并,最终保留了读写模式和读写操作两个控制开关,然后通过列出真值表,采用相应的门完成冲突信号的产生。
九、收获与体会这是组成原理的第二次实验,通过第一次实验,已经熟悉了实验台,这次吸取了第一次的教训,在使用之前对每一根线和每一个要使用的芯片进行检测,通过检测,发现193芯片不能按照预先设想工作,仔细观察后发现进行检测的是161芯片,更换后可以看到预期效果。
在实验过程中,对于读写的校验问题,起初考虑的非常简单,仅仅设置了两个独立的读校验灯和写校验灯,设想通过比较两灯颜色是否一致来确认读写过程中是否有错,后经老师提醒明白这种想法是不正确的,所以重新设计读校验灯。
由于心里比较着急,在拆线时弄错了几根线,然后脑袋一下子懵了,不知道该怎么处理,后来冷静下来,一步步分析,重新接好这几根线,并按照新方案重新接了读校验电路。
这里的返工花费了较多的时间,所以当我们做完这步时其他组的同学都已在做或做完了冲突的处理电路,也正是这样,我们在做冲突处理部分之前和其他组同学做了一些交流,比较了我们的方案和别人的不同之处,吸取了他人的经验教训,所以本来比较难的冲突处理部分反而做着感觉容易一些。