计机实验指导 - 图文

实验五 存储器实验

一、实验目的

掌握静态随机存储器RAM工作特性及数据的读写方法。

二、实验要求

掌握实验箱的连线操作方法，按实验内容及步骤完成操作，完成实验报告，所有实验环节均由每位学生独立完成，严禁抄袭他人实验结果。

三、实验环境

DN-CM+计算机组成原理实验箱一台，排线若干。 四、实验内容及原理

实验所用的半导体静态存储器电路原理如图5—1所示，实验中的静态存储器一片6116(2K*8)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AD0—AD7与地址线相连，显示地址线内容。数据开关经一三态门(74LS245)连至数据总线,分时给出地址和数据。

因地址寄存器为8位，接入6116的地址A7—A0，而高三位A8—A10接地，所以其实际容量为256字节。6116有三个控制线：CE(片选线)、OE(读线)、WE(写线)。当片选有效(CE=0)时，OE=0进行读操作，WE=0时进行写操作。本实验中将OE常接地，在此情况下，当CE=0，WE=0时进行读操作，CE=0、WE=1时进行写操作，其写时间与T3脉冲宽度一致。

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，其脉冲宽度可调，其它电平控制信号由”SWITCH UNTY”单元的二进制开关模拟，其中SW-B为低电平有效，LDAR为高电平有效。

图5-1 存储器实验原理图

五、实验步骤

1、形成时钟脉冲信号T3，具体接线方法和操作步骤如下： （1）、接通电源，用示波器接入方波信号源的输出插孔H24，调节电位器W1，使H24

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端输出实验所期望的频率的方波。

（2）、将时序电路模块中的Φ和H23排针相连。 （3）、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T3输出为连续的方波信号，此时调节电位器W1，用示波器观察，使T3输出实验要求的脉冲信号。当”STOP”开关置为”RUN”状态，”STEP”开关置为”STEP”状态时，每按动一次微动开关START，则T3输出一个单脉冲，其脉冲宽度与连续方式相同。

（4）、关闭电源。

2、按图5-2连接实验线路，仔细查线无误后接通电源。由于存储器模块内部的连线已经接好，因此只需完成实验电路的形成，控制信号模拟开关、时钟脉冲信号T3与存储器块的外部连接。

图5-2 实验接线图

3、 给存储器的00、01、02、03、04地址单元中分别写入数据11、12、13、14、15，

具体操作步骤如下：(以向0号单元写入11为例)

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4、 依次读出第00、01、02、03、04号单元中的内容，观察上述各单元中的内容是否

与前面写入一致。具体操作步骤如下：（以从0号单元读出11数据为例)

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实验六 微控制器实验

一、实验目的

1、掌握时序产生器的组成原理； 2、掌握微程序控制器的组成原理；

3、掌握微程序的编制、写入，观察微程序的运行。

二、实验要求

掌握实验箱的连线操作方法，按照实验内容和步骤完成实验报告，所有实验环节均由每位学生独立完成，严禁抄袭他人实验结果。

三、实验环境

DN-CM+计算机组成原理实验箱一台，排线若干 四、实验内容及原理

1、实验原理

实验所用的时序控制电路框图如图6-1所示，可产生4个等间隔的时序信号TS1--TS4。

其中：φ为时钟信号，由实验台右上方的方波信号源提供，可产生频率及脉宽可调的方波信号。学生可根据实验自行选择方波信号的频率及脉宽。图中STEP(单步)、STOP(停机)分别是来自实验板上方中部的两个二进制开关STEP，STOP的模拟信号。START键是来自实验板上方左部的一个微动开关START的按键信号。当STEP开关为0时(EXEC)，一旦按下启动键，时序信号TSI--TS4将周而复始地发送出去。当STEP为1(STEP)时，一旦按下启动键，机器便处于单步运行状态，即此时只发送一个CPU周期的时序信号就停机。利用单步方式，每次只读一条微指令，可以观察微指令的代码与当前微指令的执行结果。另外，当机器连续运行时，如果STOP开关置“1”(STOP)，也会使机器停机，或使CLR开关拨至零也可以使时序清零。时序状态图17。

由于时序电路的内部线路已经连好，所以只需将时序电路与方波信号源连接，即将时序电路的时钟脉冲输入端φ接至方波信号发生器输出端H23，就可产生时序信号TS1--TS4。时序电路的CLR已接至实验板左下方的CLR模拟开关上。 2、微程序控制电路与微指令格式 (1)、 微程序控制电路

微程序控制器的组成见图6-2，其中控制存储器采用3片2816的E2PROM，具有掉电保护功能，微命令寄存器18位，用两片8D触发器(74273)和一片4D(74175)触发器组成。微地址寄存器6位，用三片正沿触发的双D触发器(7474)组成，它们带有清“0”端和预置端。在不判别测试的情况下，T2时刻打入微地址寄存器的内容即为下一条微指令地址。当T4时刻进行测试判别时，转移逻辑满足条件后输出的负脉冲通过强置端将某一触发器置为“1”状态，完成地址修改。

在该实验电路中设有一个编程开关(位于实验板右上方)，它具有三种状态：PROM (编程)、READ(校验)、RUN(运行)。当处于“编程状态”时，实验者可根据微地址和微指令格式将微指令二进制代码写入到控制存储器2816中。当处于“校验状态”时，可以对写入控制存储器中的二进制代码进行验证，从而可以判断写入的二进制代码是否正确。当处于“运行状态”时，只要给出微程序的入口微地址，则可根据微程序流程图自动执行微程序。图中

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