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实验1? 存储器实验
一、实验目的
1.熟悉DVCC计算机组成原理实验机的结构，掌握其主要操作。
2.掌握静态随机存储器RAM工作特性。
3.掌握静态随机存储器RAM的数据读写方法。
4.能够运用静态随机存储器进行单步读、写和连续读、写数据。
二、实验原理
1.主存储器单元电路主要用于存放实验机的机器指令，它的数据总线挂在外部数据总线EXD0～EXD7上；它的地址总线由地址寄存器单元电路中的地址寄存器74LS273(U37)给出，地址值由8个LED灯LAD0～LAD7显示，高电平亮，低电平灭；在手动方式下，输入数据由8位数据开关KD0～KD7提供，并经一三态门74LS245(U51)连至外部数据总线EXD0～EXD7，实验时将外部数据总线EXD0～EXD7用8芯排线连到内部数据总线BUSD0～BUSD7，分时给出地址和数据。它的读信号直接接地；它的写信号和片选信号由写入方式确定。该存储器中机器指令的读写分手动和自动两种方式。手动方式下 ，写信号由W/R` 提供，片选信号由CE`提供；自动方式下，写信号由控制CPU的P1.2提供，片选信号由控制CPU的P1.1提供。
2.由于地址寄存器为8位，故接入6264的地址为A0～A7，而高4位A8～A12接地，所以其实际使用容量为256字节。6264有四个控制线：CS1? 第一片选线、CS2第二片选线、OE读线、WE写线。其功能如表3-1所示。CS1片选线由CE`控制(对应开关CE)、OE读线直接接地、WE写线由W/R`控制(对应开关WE)、CS2直接接+5V。
1.6264静态存储器：
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(1)芯片功能：
6264芯片是一个高性能CMOS静态RAM，由8192个存储单元组成。
(2)芯片引脚：
13个地址线:：A12~A0
8个数据线：D7~D0
(CE)`：片选信号，低电平有效
CS：片选信号，高电平有效
(OE)`：读允许信号，低电平有效
(WE)`：写允许信号，低电平有效
存储容量：8K*8b=8KB
(3)功能表：
| 模式 | (CE)` | CS | (WE)` | (OE)` | D7~D0 |
| 无效信号 | 1 | * | * | * | 高阻态 |
| 无效信号 | * | 0 | * | * | 低阻态 |
| 写 | 0 | 1 | 0 | 1 | 输入 |
| 读 | 0 | 1 | 1 | 0 | 输出 |
2.74LS273芯片：
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(1)芯片功能：
74LS273芯片是一个高8位寄存器，由八个D型触发器组成，具有时钟脉冲和异步复位的功能。
(2)芯片引脚：
CLK: 时钟脉冲输入，上升沿有效
D0~D7:数据输入端
Q0~Q7:触发器输出端
MR:复位端，低电平有效
(3)功能表：
| MR | CLK | Dn | Qn |
| 0 | X | X | 0 |
| 1 | ↑ | 1 | 1 |
| 1 | ↑ | 0 | 0 |
3.74LS245:
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(1)芯片功能：
8路同相三态双向总线收发器，可双向传输数据. 根据方向控制（DIR）输入的逻辑电平，允许从A总线到B总线或从B总线到A总线的数据传输。
(2)芯片引脚：
(CE)`:片选信号，低电平有效
DIR:方向控制端
AB/(BA)`:信号传输方向
(3)功能表：
| (CE)` | 方向AB/(BA)` | 状态 |
| 0 | 0 | B数据到A总线 |
| 0 | 1 | A数据到B总线 |
| 1 | ↑ | 隔离 |
图中信号线LDAR由开关LDAR提供，手动方式实验时，跳线器LDAR拨在左边，脉冲信号T3由实验机上时序电路模块TS3提供，实验时只需将J22跳线器连上即可，T3的脉冲宽度可调。
三、实验电路
1、实验接线图
⑴ MBUS连BUS2； ????????⑵ EXJ1连BUS3；
⑶ 跳线器J22的T3连TS3； ?⑷ 跳线器J16的SP连H23；
⑸ 跳线器SWB、CE、WE、LDAR拨在左边(手动位置)。
?存储器实验接线图
2、实验原理图
四、实验步骤
1.连接实验线路，仔细查线无误后接通电源。
2.形成时钟脉冲信号T3，方法如下：在时序电路模块中有两个二进制开关“运行控制”和“运行方式”。将“运行控制”开关置为“运行”状态、“运行方式”开关置为“连续”状态时，按动“运行启动”开关，则T3有连续的方波信号输出，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；本实验中“运行方式”开关置为“单步”状态，每按动一次“启动运行”开关，则T3输出一个正单脉冲，其脉冲宽度与连续方式相同。
3.给存储器的00地址单元中写入数据05，具体操作步骤如下：
4.读出刚才写入00地址单元的内容，观察内容是否与写入的一致。具体操作步骤如下：
五、实验数据分析
1、记录向存储器写入数据的操作过程。
按照前面介绍的实验步骤向存储器地址为00H， 01H，02H的存储单元分别写入组内同学学号的后两位，则在00H存储单元写入05H，在01H存储单元写入49H，在02H存储单元写入01H。
2、读出存储器单元内容,使用手机拍照记录读出的数据，并记录在下表中。
| 地址 | 内容 | 地址 | 内容 |
| 00H |
| 01H |
|
| 02H |
|
六、思考题
1、静态随机存储器采用是什么原理存放信息，存放在存储器中的信息需要刷新吗，为什么？
? ? ??静态随机存储器是用触发器工作原理存储信息的，信息读出后，它仍然保持原状态，不需要再生，但电源掉电时，原存信息丢失，所以它属于易失性半导体存储器，存放在存储在存储器中的信息不需要刷新。
2、分析本实验中，SRAM 6264 最大存储容量是多少？实际存储容量是多少？为什么？
? ? 最大存储容量：
*8位=8K*8b=8KB ??实际存储器容量：
*8位=256*8b，因为其它5个地址线接地了。
3、计算机中什么器件采用静态随机存储器 ？什么器件采用动态随机存储器？
? ? ?静态随机存储器：计算机内部的CPU高速缓存(Cache)、硬盘缓存区、LCD显示器、打印机等；
? ? ?动态随机存储器：计算机的主存等。