计算机组成原理实验三存储器实验

计算机硬件实验室实验报告课程名称：

二．理论分析或算法分析

6264的功能

工作方式C S1*C S2W E*O E*D7～D0

未选中未选中读操作写操作

1

×

×

1

1

×

×

1

×

×

1

高阻

高阻

输出

输入

6264的工作过程写

写入数据的过程

将单元地址送到芯片的地址线A0-A12

写入的数据送数据线

＃CS1和CS2有效，＃WE有效

数据写到指定单元

\

6264的工作过程读：

读入数据的过程

将单元的地址送到芯片的地址线A0-A12

#CS1和CS2同时有效，#WE＝1 #OE=0

选中单元内容从数据线读出

三．实现方法（含实现思路、程序流程图、实验电路图和源程序列表等）

四．实验结果分析（含执行结果验证、输出显示信息、图形、调试过程中所遇的问题及处理方法等）运行态抓图

计算机组成原理实验报告

实验名称：静态随机存储器实验

实验类型：验证型 实验环境：PC + TD-CMA实验系统

指导教师： 专业年级： 姓 名： 学 号： 实验地点： 实验日期：

实验成绩 ：

1

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、实验过程

实验原理

实验所用的静态存储器由一片 6116（2K×8bit）构成（位于 MEM 单元），如图 2-1-1 所示。 6116 有三个控制线： CS（片选线）、 OE（读线）、 WE（写线），其功能如表 2-1-1所示，当片选有效（CS=0）时， OE=0 时进行读操作， WE=0 时进行写操作，本实验将 CS 常接地。

图 2-1-1 SRAM 6116 引脚图

由于存储器（MEM）最终是要挂接到 CPU 上，所以其还需要一个读写控制逻辑，使得 CPU 能控制 MEM 的读写，实验中的读写控制逻辑如图 2-1-2 所示，由于 T3 的参与，可以保证 MEM的写脉宽与 T3 一致， T3 由时序单元的 TS3 给出（时序单元的介绍见附录 2）。 IOM 用来选择是对 I/O 还是对 MEM 进行读写操作， RD=1

计算机组成原理实验报告

实验名称：静态随机存储器实验

实验类型：验证型 实验环境：PC + TD-CMA实验系统

指导教师： 专业年级： 姓 名： 学 号： 实验地点： 实验日期：

实验成绩 ：

1

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、实验过程

实验原理

实验所用的静态存储器由一片 6116（2K×8bit）构成（位于 MEM 单元），如图 2-1-1 所示。 6116 有三个控制线： CS（片选线）、 OE（读线）、 WE（写线），其功能如表 2-1-1所示，当片选有效（CS=0）时， OE=0 时进行读操作， WE=0 时进行写操作，本实验将 CS 常接地。

图 2-1-1 SRAM 6116 引脚图

由于存储器（MEM）最终是要挂接到 CPU 上，所以其还需要一个读写控制逻辑，使得 CPU 能控制 MEM 的读写，实验中的读写控制逻辑如图 2-1-2 所示，由于 T3 的参与，可以保证 MEM的写脉宽与 T3 一致， T3 由时序单元的 TS3 给出（时序单元的介绍见附录 2）。 IOM 用来选择是对 I/O 还是对 MEM 进行读写操作， RD=1

计算机组成原理实验报告

一、实验1 Quartus Ⅱ的使用

一．实验目的

掌握Quartus Ⅱ的基本使用方法。

了解74138（3：8）译码器、74244、74273的功能。

利用Quartus Ⅱ验证74138（3：8）译码器、74244、74273的功能。 二．实验任务

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。

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。

三．74138、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.验证4位运算器（74181）的组合功能。

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

2.6 存储器EM实验

姓名：孙坚 学号：134173733 班级：13计算机 日期：2015.5.29

一．实验要求：利用CPTH 实验仪上的K16..K23 开关做为DBUS 的数据，其它开关做为控制信号，实现程序存储器EM 的读写操作。

二．实验目的：了解模型机中程序存储器EM 的工作原理及控制方法。

三．实验电路：

存储器EM 由一片6116RAM 构成，是用户存放程序和数据的地方。存储器EM 通过一片74HC245 与数据总线相连。存储器EM 的地址可选择由PC或MAR 提供。

存储器EM 的数据输出直接接到指令总线IBUS，指令总线IBUS 的数据还可以来自一片74HC245。当ICOE 为0 时，这片74HC245 输出中断指令B8。

EM原理图

连接线表

四．实验数据及步骤：

实验1：PC/MAR 输出地址选择

置控制信号为：

以下存贮器EM实验均由MAR提供地址

实验2：存储器EM 写实验

将地址0 写入MAR

二进制开关K23-K16用于DBUS[7:0]的数据输入，置数据00H

置控制信号为：

按STEP键, 将地址0 写入MAR

将数据11H写入EM[0]

二进制开关K2

信息与管理科学学院计算机科学与技术

实验报告

课程名称： 计算机组成原理

实验名称： 存储器读写和总线控制实验 学 号： 姓 名：

班 级： 实 验 室： 组成原理实验室 日 期： 2013-11-22 指导教师：

一、实验目的

1、掌握半导体静态随机存储器RAM的特性和使用方法。 2、掌握地址和数据在计算机总线的传送关系。 3、了解运算器和存储器如何协同工作。

二、实验环境

EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套，排线若干。

三、实验内容

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。

四、实验操作过程

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

计算机 学院 网络工程 专业班 学号

姓名 协作者 （无） 教师评定 实验题目 存储器部件教学实验

一、实验目的：

1、熟悉ROM芯片和RAM芯片在功能和使用方法等方面的相同和差异之处；学习用编程器设备向EEPROM芯片内写入一批数据的过程和方法。

2、理解并熟悉通过字、位扩展技术实现扩展存储器系统容量的方案。 3、了解静态存储器系统使用的各种控制信号之间正常的时序关系。

4、了解如何通过读、写存储器的指令实现对58C65 ROM芯片的读、写操作。 5、加深理解存储器部件在计算机整机系统中的作用。

二、实验设备与器材：

TEC-XP+教学实验系统

三、实验说明：

内存储器是计算机中存放正在运行中的程序和相关数据的部件。在教学计算机存储器部件设计中，由于简化和容易实现的目的，选用静态存储器芯片实现内存储器的存储体，包括唯读存储区（ROM，存放监控程序等）和随读写存储区（RAM）两部分，ROM存储区选用4片长度8位、容量8KB的58C65芯片实现，RAM存储区选用2片长度8位、容量2KB的6116芯片实现

实验一 运算器实验

计算机的一个最主要的功能就是处理各种算术和逻辑运算，这个功能要由 CPU 中的运算器来完成，运算器也称作算术逻辑部件 ALU。首先安排基本运算器实验，了解运算器的基本结构。

1.1实验目的

(1) 了解运算器的组成结构。 (2) 掌握运算器的工作原理。

1.2实验设备

PC机一台，Digilent Nexys 4TM开发板，Xilinx Vivado开发套件。

1.3实验原理

Digilent Nexys 4TM开发板的通用I/O设备电路图如图1.1所示：

开发板的通用I/O设备电路图

如上所示，Nexys4 DDR板 包括2个三色LED，16个滑动开关，6个按钮开关，16个单体LED和1个数字-8的七段显示器。为了防止粗心大意的短路（假如一个FPGA针脚分派到一个按钮开关或者滑动开关被粗心大意的定为输出时将发生短路）损害，按钮开关和滑动开关通过串联电阻连接到FPGA。5个按钮开关分派到1个“+”信号的配置是瞬时开关，在正常情况下，这些瞬时开关不用时产生低信号输出，被压时产生高信号输出。另一方面，“CPU RESET”红色按钮不用时产生高信号输出，被压时产生低信号输出。“CPU RESET”按钮常常在EDK（嵌入式开发

实验题目：总线传输实验 实验目的： 1.掌握总线连线方式

2.掌握总线上数据传输的工作原理 实验要求：验证总线传输的功能 实验过程： 1.建立工程文件: 一、建立工程文件 1.点击桌面Xilinx.ISE软件 2.选择File/Project，输入“a”

3.在Hierachy框中，，右击鼠标，选择Schematic,输入“a”

二、添加实验模块

1.在桌面下方选择Design栏，在Hierachy框中，点击鼠标，选择Add Copy of Source

2.在D：/jan_lab_source中，选择alu_74181.vhd文件，点击打开 3.在桌面左下方选择Symbols栏，在Symbols框中，选择mem_256x8,three_state_buf模块，点击拖动到原理图中

三、

1.选择原理图编辑框左侧Add I/O Maker，在实验模块的所用引脚端口建立端口符号

2.右击所用的符号端口，选择Rename Port，选择Rename the branch，对端口符号进行重命名

3.选择原理图编辑框左侧的Add wire，可在实验模块间划线 四、修改用户约束条件

1.在桌面左下方选择De

实验一 运算器实验

计算机的一个最主要的功能就是处理各种算术和逻辑运算，这个功能要由 CPU 中的运算器来完成，运算器也称作算术逻辑部件 ALU。首先安排基本运算器实验，了解运算器的基本结构。

1.1实验目的

(1) 了解运算器的组成结构。 (2) 掌握运算器的工作原理。

1.2实验设备

PC机一台，Digilent Nexys 4TM开发板，Xilinx Vivado开发套件。

1.3实验原理

Digilent Nexys 4TM开发板的通用I/O设备电路图如图1.1所示：

开发板的通用I/O设备电路图

如上所示，Nexys4 DDR板 包括2个三色LED，16个滑动开关，6个按钮开关，16个单体LED和1个数字-8的七段显示器。为了防止粗心大意的短路（假如一个FPGA针脚分派到一个按钮开关或者滑动开关被粗心大意的定为输出时将发生短路）损害，按钮开关和滑动开关通过串联电阻连接到FPGA。5个按钮开关分派到1个“+”信号的配置是瞬时开关，在正常情况下，这些瞬时开关不用时产生低信号输出，被压时产生高信号输出。另一方面，“CPU RESET”红色按钮不用时产生高信号输出，被压时产生低信号输出。“CPU RESET”按钮常常在EDK（嵌入式开发