计算机组成原理第三次实验（静态随机存储器实验）

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、实验原理与内容

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。

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。IOM 用来选择是对 I/O 还是对 MEM 进行读写操作，RD=1 时为读，WR=1 时为写。

实验原理图如图 2-1-3 所示，存储器数据线接至数据总线，数据总线上接有 8 个 LED 灯显示 D7…D0 的内容。地址线接至地址总线，地址总线上接有 8 个 LED 灯显示 A7…A0 的内容，地址由地址锁存器（74LS273，位于 PC&AR 单元）给出。数据开关（位于 IN 单元）经一个三态门（74LS245）连至数据总线，分时给出地址和数据。地址寄存器为 8 位，接入 6116 的地址 A7…A0，6116 的高三位地址 A10…A8 接地，所以其实际容量为 256 字节。

实验箱中所有单元的时序都连接至时序与操作台单元，CLR 都连接至 CON 单元的 CLR 按钮。实验时 T3 由时序单元给出，其余信号由 CON 单元的二进制开关模拟给出，其中 IOM 应为低（即 MEM 操作），RD、WR 高有效，MR 和 MW 低有效，LDAR 高有效。

三、实验过程

(1)关闭电源，连接电路，并检查无误。
(2) 将时序与操作台单元的开关 KK1、KK3 置为运行档、开关 KK2 置为‘单步’档。
(3) 将 CON 单元的 IOR 开关置为 1（使 IN 单元无输出），打开电源开关，如果听到有‘嘀’报警声，说明有总线竞争现象，应立即关闭电源，重新检查接线，直到错误排除。
(4)先写地址：先关掉存储器的读写（WR=0，RD=0），数据开关输出地址（IOR=0），然后打开地址寄存器门控信号（LDAR=1），按动 ST 产生 T3 脉冲，即将地址打入到 AR 中。
(5)再写数据：先关掉存储器的读写（WR=0，RD=0）和地址寄存器门控信号（LDAR=0），数据开关输出要写入的数据，打开输入三态门（IOR=0），然后使存储器处于写状态（WR=1，RD=0，IOM=0），按动 ST 产生 T3 脉冲，即将数据打入到存储器中。
(6)检查上述各单元中的内容是否与前面写入的一致。(同写操作类似，也要先给出地址，然后进行读，地址的给出和前面一样，而在进行读操作时，应先关闭 IN 单元的输出（IOR=1），然后使存储器处于读状态（WR=0，RD=1， IOM=0），此时数据总线上的数即为从存储器当前地址中读出的数据内容。)

四、实验总结体会及改进建议

按照实验指导书的指示完成了此次的试验,实验结果合理。这次动手实现了静态随机存储让我更加了解了内存的工作原理，对静态随机存储有了比较深刻的认识。