计算机组成原理实验二

一、实验目的：

掌握半导体静态随机存储器RAM的特性和使用方法。 掌握地址和数据在计算机总线的传送关系。 了解运算器和存储器如何协同工作。 二、预习要求：

预习半导体静态随机存储器6116的功能 。

（补充：关于静态RAM的知识1. 静态RAM基本单元电路：存储其中用于寄存“0”和“1”代码的电路称为存储器的基本单元电路，是一个由6个MOS管组成的基本单元电路。2.由于静态RAM是用触发器工作原理存储信息，因此即使信息读出后，它仍保持其原状态不需再生。但电源掉电时，原存信息丢失，故它属易失性半导体存储器。3.RAM芯片读周期时序，在整个读周期中WE始终未高电平。） 三、实验设备：

EL-JY-II8型计算机组成原理实验系统一套，排线若干。 四、电路组成：

电路图见图3-1，6116的管脚分配和功能见图3-2。

图3-1 存储器电路

图3-2（a） 6116管脚分配 图3-2（b） 6116功能

图 3-3

五、工作原理：

实验中的静态存储器由2片6116（2K×8）构成，其数据线D0~D15接到数据总线，地址线A0~A7由地址锁存器74LS273(集成于EP1K10内)给出。黄色地址显示灯A7-A0与地址总线相连，显示地址总线的内容。绿色数据显示灯与数据总线相连，显示数据总线的内容。

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28＝256字节。6116有三个控制线，/CE（片选）、/R（读）、/W（写）。其写时间与T3脉冲宽度一致。 六、实验内容：

1． 学习静态RAM的存储方式，往RAM的任意地址里存放数据，然后读出并检查结果是否正确。

2． 组成计算机数据通路，实现计算机的运算并存储功能。

（选做，只提供开关控制操作方式实验步骤，见附加实验） 注：6116为静态随机存储器，如果掉电，所存的数据丢失！ 七、实验步骤

Ⅰ、单片机键盘操作方式实验

注：在进行单片机键盘控制实验时，必须把K4开关置于“OFF”状态，否则系统

处于自锁状态，无法进行实验。

1. 实验连线：

实验连线图如图3－4所示。

连线时应按如下方法：对于横排座，应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上；对于竖排座，应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。

MDJ1BD15……BD8BD7……BD0CEMDJ2主存储器电路WEMAJ1AD7……AD0地址总线数据总线E4WR控制总线E5WEI微控器接口F3T3E3LARI

图3－4 实验三键盘实验接线图

2．写数据：

拨动清零开关CLR，使其指示灯显示状态为亮—灭—亮。在监控指示灯滚动显示【CLASS SELECt】时按【实验选择】键，显示【ES--_ _ 】输入03或3，按【确认】键，监控指示灯显示为【ES03】，表示准备进入实验三程序，也可按【取消】键来取消上一步操作，重新输入。再按【确认】键，进入实验三程序， 监控指示灯显示为【CtL= - -】，输入1,表示准备对RAM进行写数据，在输入过程中，可按【取消】键进行输入修改。按 【确认】键，监控指示灯显示【Addr- -】，提示输入2位16进制数地址，输入“00”按【确认】键，监控指示灯显示【dAtA】，提示输入写入存储器该地址的数据（4位16进制数），输入“3344”按【确认】键，监控指示灯显示【PULSE】，提示输入单步，按【单步】键，完成对RAM一条数据的输入，数据总线显示灯（绿色）显示“0011001101000100”，即数据“3344”，地址显示灯显示“0000

0000”，即地址“00”，监控指示灯重新显示【Addr- -】，提示输入第二条数据的2位十六进制的地址。重复上述步骤，按表3－1输入RAM地址及相应的数据。

地址（十六进制） 00 71 42 5A A3 CF F8 E6 表3－1 实验三数据表 3．读数据及校验数据：

按【取消】键退出到监控指示灯显示为【ES03】，或按【RST】退到步骤2初始状态进行实验选择。拨动清零开关CLR，使其指示灯显示状态为亮—灭—亮。在监控指示灯显示【ES03】状态下，按 【确认】键，监控指示灯显示为【CtL= - -】，输入2,表示准备对RAM进行读数据，在输入过程中，可按【取消】键进行输入修改。按 【确认】键，监控指示灯显示【Addr- -】，提示输入2位16进制数地址，输入“00”，按【确认】键，监控指示灯显示【PULSE】，提示输入单步，按【单步】键，完成对RAM一条数据的读出，数据总线显示灯（绿色）显示“0011001101000100”，即数据“3344”，地址显示灯显示“0000 0000”，即地址“00”，监控指示灯重新显示 【Addr- -】，重复上述步骤读出表3－1的所有数据，注意观察数据总线显示灯和地址显示灯之间的对应关系，检查读出的数据是否正确。

注：6116为静态随机存储器，如果掉电，所存的数据将丢失！ Ⅱ、开关控制操作方式实验

注：为了避免总线冲突，首先将控制开关电路的所有开关拨到输出高电平“1”状态，所有对应的指示灯亮。

本实验中所有控制开关拨动，相应指示灯亮代表高电平“1”，指示灯灭代表低电平“0”。 连线时应注意：对于横排座，应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上；对于竖排座，应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。 1．按图3－5接线图接线：

数据（十六进制） 3333 3434 3535 5555 6666 ABAB 7777 9D9D