实验五存储器读写实验
一、实验目的
1.掌握存储器的工作特性。
2.数学静态存储器的操作过程，验证存储器的读写方法。
二、实验原理
存储器是计算机的主要部件，用来保存程序和数据。从工作方式上分类，存储器可分成易失性和非易失性存储器，易失性存储器中的数据在关电后将不复存在，非易失性储器又可分为动态存储器和静态存储器，动态存储器保存信息的时间只有2ms，工作时需要不断更新，既不断刷新数
据；静态存储器只要不断电，信息是不会丢失的。为简单起见，计算机组成实验用的是容量为2K的镜头存储器6116。
1.静态存储器芯片6116的逻辑功能
6116是一种数据宽度为8位（8个二进制位），容量为2048字节的态存储器芯片，封在24引脚的封装中，封装型式如图2-7所示。
6116芯片有8根双向三态数据线D7-D0，所谓三态是指输入状态、输
出状态和高阻状态，高阻状态数据线处于一种特殊的“断开”状态；
11根地址线A10-A0，指示芯片内部2048个存储单元号；3根控制线片选控制信号，低电平时，芯片可进行读写操作，高电平时，芯片保存信息不能进行读写；为写入控制信号，低电平时，把数据线上
的信息存入地址线A10-A0指示的存储单元中；为输出使能控制信
号，低电平时，把地址线A10-A0指示的存储单元中的数据读出送到数
据线上。芯片控制信号逻辑功能见表2-9。
芯片状态控制信号状态D0-D7
CS
数据状态保持 1 ××高阻抗
保持0 1 1 高阻抗
读出0 1 0 6116→总线
写入0 0 1 总线→6116
无效0 0 0
图2-7 存储器部件电路图
2.存储器实验单元电力路
因为在计算机组成原理实验中仅用了256个存储单元，所以6116芯片的三根地址线A11-A8接地也没有多片联用问题，片选信号接地使芯片总是处于被选中状态。芯片的WE和信号分别连接实验台的存储器写信号和存储器读写信号，存储器实验单元逻辑电路如图2-7所示。这种简化了控制过程的实验电路可方便实验进行，存储器实验单元电路控制信号逻辑功能见表2-10。
芯片状态控制信号状态D0-D7
数据状态
M−R
保持 1 1 高阻抗
读出0 1 6116→总线
写入 1 0 总线→6116 无效0 0 报警
3.存储器实验电路
存储器读/写实验需呀三部分电路共同完成：存储器单元（MEM UNIT）、地址寄存器单元（ADDRESS UNIT）和输入、输出单元（INPUT/OUTPUT UNIT）。存储器单元以6116总线上的数据送入地址寄存器，向存储器单元电路提供地址信息，输入、输出单元作用与以前相同。存储器实验的逻辑原理如图2-8所示。
图2-8 存储器实验电路逻辑图
三、实验过程
1.连线
（1）连接实验一（输入、输出实验）的全部连线。
（2）按实验逻辑原理图连接、两根信号低电平有效信号线。
（3）连接A7-A0 8根地址线。
（4）连接B-AR正脉冲有效信号线。
2.顺序写入存储单元实验操作过程
（1）把B-AR控制开关拨到0（因此信号是正脉冲有效），把其他控制开关全部拨到1，使全部控制信号都处于无效状态。
（2）在输入数据开关上拨一个地址数据（如00000001，即16进制01H），拨下IO−R开关，把地址数据送总线。
（3）拨动一下B-AR开关，实现“0-1-0”，产生一个正脉冲，把地址数据送地址寄存器（AR）保存。
（4）在输入数据开关上拨一个实验数据（如10000000，即16进制数80H），拨下控制开关，把实验数据送到总线。
（5）拨动控制开关，即实现“0-1-0”，产生一个负脉冲，把实验数据存入存储器的01H号单元。
（6）按表2-11所示的地址数据和实验数据，重复上面（1）（2）（3）（4）（5）5个步骤，顺序在存储器单元中存放不同的实验数据。
地址单元实验数据
01H 80H
02H 40H
03H 20H
04H 10H
05H 08H
36H 55H
3.顺序读出存储单元实验操作过程
（1）在输入数据开关上拨一个地址数据（如00000001，即16进制数01H），拨下开关把地址数据送地址总线。
（2）拨动一下B-AR开关，即实现“0-1-0”，产生一个正脉冲，把地址数据送地址寄存器（AR）保存。
（3）把IO−R开关拨上，切断输入开关与总线的联系。
（4）拨下控制开关，把实验数据从存储器的01H好单元读出送总线，验证实验数据是否与表2-11中的内容相符合。
（5）拨动开关，即实现“0-1-0”,产生一个负脉冲，把从存储器读出的实验数据从总线送出显示电路L7-L0。
（6）拨上控制开关，使存储器处于保持状态。
（7）重复上面的（1）-（6）6个步骤，按顺序从地址01H-05H的存储器单元中读出的实验数据送输出显示电路L7-L0，验证读出数据与表
2-11中的内容是否相符。
4.随机读出存储器单元实验操作过程
重复上面（1）-（6）6个步骤，分别从地址36H，25H,03H 3个不连续的存储器单元中读出数据，验证实验数据是否与表2-11中的内容
相符合，注意地址25H这个存储单元中没有写入过实验数据，读出的内容应是随机值。
四、结果与总结
实验结果记录：
地址写入数据读出数据结果说明
01H 80H 10000000 一致
02H 40H 01000000 一致
03H 20H 00100000 一致
04H 10H 00010000 一致
