《计算机组织结构》实验报告
实验序号：04 实验项目名称：静态随机存储器实验
第二篇：计算机组成原理 静态随机存储器实验
实验报告
一、实验名称
静态随机储存器实验
二、实验目的
掌握静态随机储存器RAM的工作特性和数据的读写方法
三、实验设备
TDN-CM++计算机组成原理教学实验系统一套，导线若干。
四、实验原理
实验所用的半导体静态存储器电路原理如图1所示，实验中的静态存储器由一片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ADO~AD7与地址线相连，显示地址线内容。数据开关经三态门(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--AO，而高三位A8—A1O接地，所以其实际容量为256字节。6116有三个控制线：CE(片选线)、0E(读线)、WE(写线)。当片选有效(CE=O)时，OE=O时进行读操作，WE=0时进行写操作。本实验中将0E常接地，因此6116的引脚信号WE=1时进行读操作， WE=0时进行写操作。
在此情况下，要对存储器进行读操作，必须设置控制端CE=O、WE=O，同时有T3脉冲到来，要对存储器进行写操作，必须设置控制端CE=O、WE=1，同时有T3脉冲到来，其读写时间与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 UNIT”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1 存储器实验原理图
五、实验内容
1. 向存储器中指定的地址单元输入数据,地址先输入AR寄存器，在地址灯上显示;再将数据送入总线后，存到指定的存储单元，数据在数据显示灯和数码显示管显示。
2. 从存储器中指定的地址单元读出数据, 地址先输入AR寄存器,在地址灯显示; 读出的数据送入总线, 通过数据显示灯和数码显示管显示。
六、实验步骤
（1） 将时序电路模块中的Φ和H23排针相连。
将时序电路模块中的二进制开关“STOP”设置为“RUN”状态、将“STEP”设置为"STEP"状态。
注意:关于stop和step的说明: 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。
（2） 按图2连接实验线路，仔细查线无误后接通电源。
图2 存储器实验接线图
（3） 向存储器指定的地址送入数据，如:向00单元中输入11, 步骤如下:
① 向地址寄存器AR中输入地址00的流程如下：
1）操作步骤是，设置：a、SW-B=1；
b、从输入开关输入00000000；
c、打开输入三态门：SW-B=0；
d、将地址打入地址锁存器中：LDAR=1,按START发T3脉冲。
2）观察地址灯的变化。
② 输入要存放的数据11的流程如下：
1）操作步骤是，设置：a、SW-B=1；
b、从输入开关输入00010001；
c、打开输入三态门：SW-B=0；
d、关闭地址寄存器：LDAR=0；
e、将数据写入存储单元：CE=0，WE=1,按START发T3脉冲；
f、输入数据在数码管上显示：LED-B=0，发W/R脉冲。
2）观察数据显示灯和数码显示管的变化。
③ 按照①②的步骤继续向下面的几个地址中输入下述数据:
(4) 从存储器指定的地址中读出数据. 如从00中读出的流程如下：
1）操作步骤是，设置：a、SW-B=1；
b、 禁止存储器读写CE=1；
c、从输入开关输入00000000；
d、打开输入三态门：SW-B=0；
e、将地址打入地址锁存器中：LDAR=1,按START发T3脉冲。
f、关闭输入三态门：SW-B=0；
g、关闭地址寄存器：LDAR=0；
h、从存储器中读出数据：CE=0，WE=0；
i、数据在数码管上显示：LED-B=0，发W/R脉冲。
2）同样从其它4个地址: 01 ,02 ,03 , 04中读出数据，观察地址显示灯, 数据显示灯和数码显示管的变化，并检查是否和输入的数据一致。
七、实验结果
步骤3向存储器指定的地址输入数据结果：
步骤四中，地址显示灯, 数据显示灯和数码显示管的变化，和输入的数据一致。
八、小结
通过这次实验，较好的掌握了静态存储器的工作特性及使用方法。掌握了半导体随机存储器如何存储数据及读出数据。从此次实验中懂得了在实验接线时要细心。在操作过程中，若出现问题应能在最短时间内检查出问题，从而使实验过程更顺利。