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1、计算机组成原理实验指导双端口存储器组成实验 指导教师：张攀东实验二 双端口存储器组成实验一、实验目的 1了解双端口静态随机存储器的工作特性及使用方法。2了解半导体存储器怎样存储和读出数据。3了解双端口存储器怎样并行读写，产生冲突的情况如何。二、实验准备该实验使用TEC-4计算机组成原理实验系统的存储器部分。该实验的存储器是一片IDT7132（2048*8位）的双端口存储器，此存储器有6个控制引脚：CEL#、LRW、OEL#控制左端口读、写操作，CER、RRW、OER#控制右端口读、写操作。当CEL#=_，禁止左端口读、写操作；当CEL#=_，允许左端口读、写操作：当LRW=_，左端口进行读操作
2、；LRW=_，左端口进行写操作；当OEL#=0，表示将左端口读出的数据放在数据总线DBUS上。当CEL#=_且LRW=_时，左端口进行读操作，同时将读出的数据放在数据总线DBUS上。当CEL#=_且LRW=_，将数据总线上的数据写入存储器。CER#、RRW、OER#控制右端口读、写操作的方式与CEL#、LRW、OER#控制左端口读、写操作的方式类似，不过右端口读出的数据放到指令总线上而不是数据总线上。实验台上OER#已固定接地，RRW固定接高电平，当CER=_且LDIR=_时，右端口读出的指令打入IR寄存器。存储器的地址由地址寄存器AR1和AR2提供，AR1和AR2的内容有数据开关SW0SW7
3、设置产生。在此实验过程中，应设置初始状态RS-BUS#=1，ALU-BUS=0，IAR-BUS#=1，其原因为：_。AR1的控制信号是LDAR1和AR1-INC，当LDAR1=_时，AR1从DBUS接收地址；当AR1-INC=_时，使AR1中的存储器地址增加1，产生新地址。注意：LDAR1和AR1-INC两者不能同时为1。AR2的控制信号是LDAR2和M3，当M3=_时，AR2从数据总线DBUS接收数据；当M3=_时，AR2以PC总线PC0-PC7作为数据来源。当LDAR2=_时，将新的PC值打入AR2。三、实验任务及步骤 1按图7所示，将所有控制信号和二进制开关对应接好。IAR_BUS#接V
4、CC，ALU_BUS接GND，RS_BUS#接VCC，这样接线的目的是：_。AR1_INC接GND，M3接VCC，这样可以使得_。CEL#接K0，LRW接K1，CER接K2，LDAR1接K3，LDAR2接K4，SW_BUS#接K5，LDIR接K6。置DP=1，DB=0，DZ=0，使实验台处于单拍状态。合上电源。按复位按钮CLR#，使实验系统处于初始状态。2将数码开关SW0SW7设置为00H，将此数据作为地址置入AR1；然后重新设置二进制开关控制，将数码开关SW0SW7上的数据00H写入RAM第0号单元。依此方法，在存储器10H单元写入数据10H，20H单元写入数据20H，30H单元写入数据30
5、H，40H单元写入数据40H，共存入5个数据。使用双端口存储器的左端口，依次读出存储器第00H、10H、20H、30H、40H单元中的内容，记录数据。注意：总线上禁止两个以上部件同时向DBUS总线输出数据，因此当存储器进行读出操作时，必须关闭SW_BUS向DBUS送数据。当向AR1中送入地址时，双端口存储器不能被选中。若实验操作正确，读出的数据应该和置入的数据一致。具体实现：（1）向存储器中写入数据（注意：先地址后数据）先地址令K0（CEL#）=_，K1（LRW）= _，K2（CER）= _，K3（LDAR1）= _，K4（LDAR2）= _，K5（SW_BUS#）=_，K6（LDIR）= _
6、。将IR/DBUS开关拨到_位置，将AR1/AR2开关拨到_位置。置SW0SW7为00H，按一次QD按钮，将00H写入AR1，绿色的地址指示灯应该显示00H（全灭）。后数据再令K3（LDAR1）=_，K0（CEL#）=_，K1（LRW）=_，按一次QD按钮，则将00H数据写入存储器的00H单元。依次重复进行，在存储器10H、20H、30H、40H单元中分别写入数据10H、20H、30H、40H。（2）从存储器左端口读出数据（注意：先地址后数据）先地址令K0（CEL#）=_，K1（LRW）= _，K2（CER）= _，K3（LDAR1）= _，K4（LDAR2）= _，K5（SW_BUS#）=_
7、，K6（LDIR）= _。将IR/DBUS开关拨到_位置，将AR1/AR2开关拨到_位置。置SW0SW7为00H，按一次QD按钮，将00H写入AR1，绿色的地址指示灯应该显示00H（全灭）。后数据令K5（SW_BUS#）=_，然后令K3（LDAR1）=_，K0（CEL#）=_，K1（LRW）=_，则读出存储器的00H单元的数据，读出的数据显示在DBUS数据指示灯上，应为00H（红色指示灯全灭）。依次重复进行，从存储器10H、20H、30H、40H单元中分别读出数据10H、20H、30H、40H。（3）实验结果记录表格（表1）存储单元地址置入的数据读出的数据（红色指示灯的显示）00H00H10H
8、10H20H20H30H30H40H40H3通过双端口存储器右端口（指令端口），依次把存储器第00H、10H、20H、30H、40H单元中的内容置入指令寄存器IR，观察结果是否与第2步是否相同，并记录数据。注意：如果要将指定存储单元的内容写入到指令寄存器中，必须先从存储器中读出数据然后再写入。（1）先选定要访问的存储单元先地址令K0（CEL#）=_，K1（LRW）= _，K2（CER）= _，K3（LDAR1）= _，K4（LDAR2）= _，K5（SW_BUS#）=_，K6（LDIR）= _。将IR/DBUS开关拨到_位置，将AR1/AR2开关拨到_位置。置SW0SW7为00H，按一次QD按
9、钮，将00H写入AR1，绿色的地址指示灯应该显示00H（全灭）。将读出的数据写入到指令寄存器中令K4（LDAR2）=_，K2（CER）=_，K6（LDIR）=_，则从右端口读出的存储器00H存储单元中的数据写入指令寄存器IR中，此时显示在IR数据指示灯上的应该是00H。依次重复进行，从存储器右端口读出10H、20H、30H、40H单元中的数据，写入指令寄存器IR。（3）实验结果记录（表2）存储单元地址读出的数据指令寄存器的内容（红色指示灯的显示）00H00H10H10H20H20H30H30H40H40H4双端口存储器的并行读写。四、回答问题1IAR_BUS#接Vcc，ALU_BUS接GND，
10、RS_BUS#接Vcc，其目的是_。 2AR1_INC接GND，M3接Vcc，其目的是_。 3不管对存储器进行读或写操作，都必须是先_，后_。4如果当前需要访问的是存储器左端口地址为00H的存储单元，应将下列控制键分别置于（选择：0或1）K0=_，K1=_，K2=_，K3=_，K4=_，K5=_，K6=_（控制键这样置数的原因是：_）；同时将IR/DBUS开关拨到_位置，将AR1/AR2开关拨到_位置（这样拨动的原因是：_）。5如果当前需要访问的是存储器右端口地址为00H的存储单元，应将下列控制键分别置于（选择：0或1）K0=_，K1=_，K2=_，K3=_，K4=_，K5=_，K6=_（控制键这样置数的原因是：_）；同时将IR/DBUS开关拨到_位置，将AR1/AR2开关拨到_位置（这样拨动的原因是：_）。6如果要同时选中双端口存储器的左、右端口，应该如何置位？7根据实验得出结论：当BUSY为0时，双端口存储器不一定发生冲突；但是如果双端口存储器发生冲突，BUSY一定为0。其原因是：_。8将实验结果绘制成表格记录，并将其附在实验报告后。