16BIT计算机组成原理实验十三

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1、实验十三、存储器扩展实验一、实验目的：1、在实验三的基础上，掌握扩展存储器的方法。2、在面包板上扩展两片6116，使之能和系统中的两片6116同时工作。二、预习要求：1认真预习6116芯片的外部特性。三、实验设备：EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套，排线若干。四、电路原理：扩展存储器电路原理如图13-1所示：图13-1扩展存储器电路原理图系统中原有存储器电路的原理图见图3-1。两部分电路共用地址总线MA7—MA0、地址总线MD15—MD0和读写信号。地址及读写控制电路如图13-2所示：地址信

2、号和读写信号均在T3时刻产生。图13-2地址及读写控制电路两部分电路唯一的区别在于6116的片选信号。这由系统监控根据不同的地址给出。当输入地址为00H—0FFH范围时，控制总线E4、F5的输出均为‘0’；当输入地址大于0FFH时，E4输出‘1’，F5输出‘0’。E4、F5分别接至底板IO控制电路的1A、1B端，经74LS139译码输出的Y0、Y1分别作为两部分电路的片选信号。其译码如表13-1所示：输入输出1A1BY0Y1Y2Y3000111101011011101111110表13-1IO控制电路

3、译码表因此，底板上存储器的地址为：00H—0FFH，扩展存储器的地址为：100H—1FFH。四、实验接线说明将两片6116芯片UX1、UX2插在扩展的面包板上。6116芯片的管脚图如下所示：将UX1、UX2的A7—A0均接至地址总线AD7—AD0，UX1的I/O7—I/O0接至数据总线的BD15—BD8，UX2的I/O7—I/O0接至数据总线的BD7—BD0；UX1、UX2的CS均接至IO控制电路的“Y1”。UX1、UX2的VCC和GND分别接至底板的VCC和GND。UX1、UX2的OE均接至GND，

4、A8、A9、A10悬空。键盘方式下系统接线图如下所示：五、实验步骤实验前首先将CPU板上的J1-J6跳线均接至EPC2OFF，然后通过CPU板上JTAG口将total.pof文件写入FPGA。I、键盘操作方式1、把K4开关置于“OFF”状态。2、写数据(1)拨动清零开关CLR，使其指示灯显示状态为亮—灭—亮。(2)在监控指示灯滚动显示【CLASSSELECt】时按【实验选择】键，显示【ES--__】输入13，按【确认】键，监控指示灯显示为【ES13】，表示准备进入实验十三程序，也可按【取消】键来取消上

5、一步操作，重新输入。再按【确认】键，进入实验十三程序。(1)监控指示灯显示为【CtL=--】，输入1,表示准备对RAM进行写数据，在输入过程中，可按【取消】键进行输入修改，按【确认】键。(2)监控指示灯显示【Addr--】，提示输入2位或3为16进制数地址，输入“00”或“000”，按【确认】键，监控指示灯显示【dAtA】，提示输入写入存储器该地址的数据（4位16进制数），输入“1111”按【确认】键，监控指示灯显示【PULSE】，提示输入单步，按【单步】键，完成对RAM一条数据的输入，数据总线显示灯

6、显示“0001000100010001”，即数据“1111”，地址显示灯显示“00000000”。（5）监控指示灯重新显示【Addr--】，提示输入第二条数据的地址。重复上述步骤，按表13－2输入所有RAM地址及相应的数据地址（十六进制）数据（十六进制）001111102222203333FF44441005555110666612077771FF8888表13-2实验13数据表3、读数据（1）按【RST】复位，使监控指示灯滚动显示【CLASSSELECt】。（2）动清零开关CLR，使其指示灯显示状态

7、为亮—灭—亮。按【实验选择】键，显示【ES--__】输入13，按【确认】键，监控指示灯显示为【ES13】，表示准备进入实验十三程序，也可按【取消】键来取消上一步操作，重新输入。再按【确认】键，进入实验十三程序。（3）监控指示灯显示为【CtL=--】，输入2,表示对RAM进行读数据，按【确认】键。（4）监控指示灯显示【Addr--】，提示输入2位或3位16进制数地址，输入“00”或“000”，按【确认】键，监控指示灯显示【PULSE】，提示输入单步，按【单步】键，完成对RAM一条数据的读出，数据总线显示

8、灯显示“0001000100010001”，即数据“1111”，地址显示灯显示“00000000”。（5）监控指示灯重新显示【Addr--】，重复上述步骤读出表13－2的所有数据，注意观察数据总线显示灯和地址显示灯之间的对应关系，检查读出的数据是否正确。注：6116为静态随机存储器，如果掉电，所存的数据全部丢失！Ⅱ、开关控制操作方式实验读者可参考实验三自行思考开关方式下的实验连线和实验步骤。