计算机组成原理实验(存储器).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,计算机组成原理实验,西工大软微学院,李易,计算机组成原理实验课注意事项,实验箱电源由桌上的电源插板供电，可能会有相邻的两个实验箱共用电源插板的情况。请勿乱拔电源插板上的电源线。为了安全起见，实验完成后需关闭电源插板。,本实验室空开电流余量较小，为了确保空开不跳闸，保证正常的实验完成，实验后请关闭电脑显示器和电源插板的电源。,实验成绩按百分制给。,实验报告册当堂写当堂交，过后实验成绩为,0,。,问题,从计算机体系结构的角度来看，计算机是由哪几部分组成的？,运算器是由哪些部件组成的？,CPU,是由哪几部分组成的？,解答,从计算机体系结构的角度来看，计算机是由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备组成。,运算器是由算术逻辑部件（,ALU,）和若干通用寄存器组成。,运算器和控制器合在一起称为,CPU,。,引言,本实验课的目的,加强、加深学生对计算机系统基本原理的概念和认识，培养学生的实际动手能力。,本实验课的内容,部件实验：存储器、运算器、微控制器实验。,整机实验：基本模型机的设计与实现。,引言,本实验课的注意事项：,（,1,）严禁用手摸实验箱上的芯片。,（,2,）严禁带电插拔接线。,（,3,）弄清实验原理。,（,4,）仔细检查硬件接线，要求每次实验同组互检，以免接线错误烧毁设备。,（,5,）接线时注意,排线的方向性,，排线方向用颜色加以区分，仔细检查接线是否牢靠。,（,6,）每组一包线，每次实验时用多少拿多少，实验用完后放回塑料袋中。,（,7,）注意实验箱上跳线器的起始位置，不用的跳线器放在计算机桌的台板上，实验完成后将跳线器复位。,（,8,）实验箱电源关闭后，不能立即开启，关闭与开启间至少应为,30,秒间隔。,引言,本实验课的要求：,（,1,）要求每个学生每次按时到课，最后实验成绩与每次实验成绩挂钩。,（,2,）老师在课堂讲解时严禁说话、讨论。,（,3,）实验前只将本次实验需要的排线拿出，实验完成后将排线放回塑料袋中。,（,4,）注意实验箱上跳线器的初始位置，实验完成后将跳线器复位。,（,5,）要求每个实验前学生都能提前预习。,（,6,）实验报告册当堂完成当堂交。,（,7,）实验结束后关闭电源排插和电脑显示器的电源。,引言,教学实验系统简介：,本教学实验系统采用部件单元式结构，主要部件单元见实验箱。,教学实验系统特性：,1.,若控制信号的跳线器跳左边，表示手动给信号，跳右边,表示控制信号自动产生。,2.,实验箱正逻辑设计，指示灯亮表示,1,，指示灯灭表示,0,。,3.,总清可清地址，需拨,010,。,4.,做所有实验，总清不能拨在,0,位置，否则地址总线总为,00000000H,，总清总应拔在上面,1,的位置。,引言,教学实验系统出厂默认跳线：,J1J12,跳左边,J13J16,跳右边,J17,、,J28,空,J18,、,J19,、,J23,、,J24,、,J25,跳左边,J20,、,J21,、,J22,、,J26,、,J27,接上跳线,编程开关，拔在“运行”状态；,运行程序开关，拔在“运行”状态；,运行方式开关，拔在“单步”状态；,SWC,，,SWA,，总清，拔在上面。,引言,软件简单介绍,该教学实验系统使用串行通讯电缆通过,RS-232,串口与微机相连。,（,1,）将桌面上的白色串口线接至实验箱面板最右边中间的串行通信口上。,（,2,）点击桌面上的,ZCYL.exe,。,（,3,）打开实验箱右侧电源开关。,（,4,）按实验箱上的红色复位按钮。,（,5,）点击软件上的联接图标，无,Error,错误框弹 出，即表示实验箱已和计算机联通，计算机和实验箱可以开始通信了。,引言,若计算机与实验箱无法通信，则按下面步骤进行排查：,（,1,）检查串行通讯电缆是否与微机可靠连接。,（,2,）检查通讯电缆是否正确连接在实验箱上的串行通信口上。,（,3,）检查是否将应用软件,ZCYL.exe,打开多次。,实验前知识,芯片,芯片,输入信号,控制信号,输出信号,控制信号,实验一 存储器实验,RAM,，随机存取存储器。主存储器简称主存，由,RAM,和,ROM,构成，是计算机系统的主要存储器，用来存放计算机运行期间的大量程序和数据。,思考：电源关闭再开启后，主存储器,RAM,中的数据是否会改变？,存储器包括存储单元地址和存储单元地址中的数据，本实验箱用的是,8,位存储单元。,0,1,0,1,0,0,1,1,15H,53H,实验一 存储器实验,对随机存储器的操作有写操作和读操作。,CPU,对存储器进行读,/,写操作，首先由地址总线给出地址信号，然后要发出读操作或写操作的控制信号，最后在数据总线上进行信息交流。因此，存储器同,CPU,连接时，要完成地址线的连接、数据线的连接和控制线的连接。,实验一 存储器实验,实验目的,掌握随机存储器,RAM,工作特性及数据的读写方法,实验内容,先往不同的存储单元中写入数据，然后再分别读出这些存储单元中的数据，看是否是先前写入的数据。,实验一 存储器实验,实验原理图,三态门,地址寄存器,主存储器,实验一 存储器实验,U51 74LS245,三态门,SW-B,门控信号，低有效,U37 74LS273,地址寄存器,LDAR,地址寄存器门控信号，高有效,T3,正向脉冲时，可锁存地址,U52 6264,主存储器单元,WE,读写信号,CE,存储器片选信号，低有效,T3,正向脉冲时，可将数据写入到当前的地址单元中,实验一 存储器实验,本次实验所需用线,两根,8,芯接线，无需动跳线器。,实验一 存储器实验,教学实验系统出厂默认跳线：,J1J12,跳左边,J13J16,跳右边,J17,、,J28,空,J18,、,J19,、,J23,、,J24,、,J25,跳左边,J20,、,J21,、,J22,、,J26,、,J27,接上跳线,编程开关，拔在“运行”状态；,运行程序开关，拔在“运行”状态；,运行方式开关，拔在“单步”状态；,SWC,，,SWA,总清，拔在上面。,实验一 存储器实验,实验接线,MBUS,连,BUS2,；,EXJ1,连,BUS3,；,跳线器,J22,的,T3,连,TS3,；,跳线器,J16,的,SP,连,H23,；,跳线器,SWB,、,CE,、,WE,、,LDAR,拨在左边（手动位置）。,实验一 存储器实验,实验步骤,给存储器的,00,地址单元中写入数据,11,一写存储器,.,写地址：,关掉存储器的片选（,CE=1,），打开地址锁存器门控信号（,LDAR=1,），打开数据开关三态门（,SW-B=0,），由开关给出要写入的存储单元地址，,T3,产生一正向脉冲将地址打入到地址锁存器中。此时总线地址显示灯应显示开关输入的数。,2.,写数据：,关掉地址锁存器门控信号（,LDAR=0,），打开存储器的片选（,CE=0,），使之处于写状态（,WE=1,），由开关给出此单元要写入的数据，,T3,给一正向脉冲将数据写入到当前的地址单元中。此时总线数据显示灯应显示开关输入的数。,实验一 存储器实验,实验一 存储器实验,一读存储器,.,写地址：,关掉存储器的片选（,CE=1,），打开地址锁存器门控信号（,LDAR=1,），打开数据开关三态门（,SW-B=0,），由开关给出要写入的存储单元地址，,T3,产生一正向脉冲将地址打入到地址锁存器中。（同写存储器）此时总线地址显示灯应显示开关输入的数。,2.,读存储器：,关掉地址锁存器门控信号（,LDAR=0,），关掉数据开关三态门（,SW-B=1,），打开存储器的片选（,CE=0,），使之处于读状态（,WE=0,），此时数据总线上显示的数据即为存储器当前地址中读出的数据内容。总线数据显示灯应显示开关输入的数。,实验一 存储器实验,实验一 存储器实验,实验注意事项,1.,实验初始状态：,“运行控制”开关置为“运行”状态，“运行方式”开关置为“单步”状态。,W1,和,W2,旋钮应旋至中间位置。,2.,3,脉冲的产生：,每按动一次“启动运行”开关，,T3,输出一个正单脉冲。,3.,所有控制信号的跳线接至左边手动方式。,4.,总清开关（,LCLR,）应为“,1”,，不能为“,0”,，为“,0”,时，地址总线上的数据永远为,00H,。,实验一 存储器实验,实验要求,.,往存储器的任意两个存储单元（你可自由设定，应为,16,进制数）中写入相应的数据（你也可自由设定，应为,16,进制数）。,.,读出你刚才设定的那两个存储单元中的数据，检验是否是你在实验,1,中所写入的数据。,实验拓展内容,试着将乘法口诀表中的,3*1=3,、,3*2=6,、,3*3=9,、,3*4=12,、,3*5=15,、,3*6=18,、,3*7=21,、,3*8=24,、,3*9=27,写入到存储器中，然后检验之。,实验一 存储器实验,教学实验系统出厂默认跳线：,J1J12,跳左边,J13J16,跳右边,J17,、,J28,空,J18,、,J19,、,J23,、,J24,、,J25,跳左边,J20,、,J21,、,J22,、,J26,、,J27,接上跳线,编程开关，拔在“运行”状态；,运行程序开关，拔在“运行”状态；,运行方式开关，拔在“单步”状态；,SWC,，,SWA,总清，拔在上面。,实验一 存储器实验,存储器实验报告册要求：,画出实验原理简图（其中八位线即用一根连接线表示即可）。,要求写清实验步骤（最好用图示意）。,要求写清实验结果。,