存储器和IO扩展实验,计算机组成原理.doc

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1、科技学院课程设计实验报告(2014--2015年度第一学期)名称：计算机组成原理综合实验题目：存储器和I/O扩展实验院系：信息工程系班级：学号：学生姓名：指导教师：李梅王晓霞设计周数：一周成绩：日期：2015年1月一、目的与要求1. 内存储器部件实验（1）熟悉ROM芯片和RAM芯片在功能和使用方法等方面的相同和差异之处；学习用编程器设备向EEPROM芯片内写入一批数据的过程和方法。（2）理解并熟悉通过字、位扩展技术实现扩展存储器系统容量的方案；（3）了解静态存储器系统使用的各种控制信号之间正常的时序关系；（4）了解如何通过读、写存储器的指令实现

2、对58C65ROM芯片的读、写操作；（5）加深理解存储器部件在计算机整机系统中的作用。2.I/O口扩展实验学习串行口的正确设置和使用。二、实验正文1．主存储器实验内容1．1实验的教学计算机的存储器部件设计（说明只读存储器的容量、随机读写器的容量，各选用了什么型号及规格的芯片、以及地址空间的分布）在教学计算机存储器部件设计中，出于简化和容易实现的目的，选用静态存储器芯片实现内存储器的存储体，包括唯读存储区（ROM，存放监控程序等）和随读写存储区（RAM）两部分，ROM存储区选用4片长度8位、容量8KB的58C65芯片实现，RAM存储区选用2片长度

3、8位、容量2KB的6116芯片实现，每2个8位的芯片合成一组用于组成16位长度的内存字，6个芯片被分成3组，其地址空间分配关系是：0-1777h用于第一组ROM，固化监控程序，2000-2777h用于RAM，保存用户程序和用户数据，其高端的一些单元作为监控程序的数据区，第二组ROM的地址范围可以由用户选择，主要用于完成扩展内存容量（存储器的字、位扩展）的教学实验。1．2扩展8K字的存储空间，需要多少片58C65芯片，58C65芯片进行读写时的特殊要求要扩展8K字的存储空间，需要使用2片（每一片有8KB容量，即芯片内由8192个单元、每个单元由8

4、个二进制位组成）存储器芯片实现。 对58C65 ROM芯片执行读操作时，需要保证正确的片选信号（/CE）为低点平，使能控制信号（/OE）为低电平，读写命令信号（/WE）为高电平，读58C65 ROM芯片的读出时间与读RAM芯片的读出时间相同，无特殊要求；对58C65 ROM芯片执行写操作时， 需要保证正确的片选信号（/CE）为低电平，使能控制信号（/OE）为高电平，读写命令信号（/WE）为低电平，写58C65 ROM芯片的维持时间要比写RAM芯片的操作时间长得多。为了防止对58C65 ROM芯片执行误写操作，可通过把芯片的使能控制引脚（/OE）

5、接地来保证，或者确保读写命令信号（/WE）恒为高电平。1．3在实验中思考为何能用E命令直接写58C65芯片的存储单元，而A命令则有时不正确；1．1修改延时子程序，将其延时改短，可将延时子程序中R3的内容赋成00FF或0FFF等，再看运行结果。思考其原因。延时子程序中R3内容为多少时是可以对只读芯片正常写入的临界值，一旦低于该值，写入会出错？思考是否在所有计算机上临界值都一样？为什么？1．IO扩展实验2．1COM2口在使用之前需要做什么，怎么实现使用COM2口工作时，需要为COM2口提供正常工作所需要的控制信号和数据；另外，还需要为其分配数据口地

6、址和控制口地址。本教学机，已将COM2口的C/D与地址总线的最低位相连，其片选信号未连接，只引出一个插孔，实验时，应该为扩展I/O选定一个地址，将该插孔与标有“I/O/CS”的7个孔中的一个相连。2．2查阅相关资料，简单给出8251芯片的工作原理两种工作方式： 同步方式，异步方式。 同步方式下的格式  每个字符可以用 5 、 6 、 7 或 8 位来表示，并且内部能自动检测 同步字符 ，从而实现同步。除此之外， 8251A 也允许同步方式下增加奇 / 偶校验位进行校验。  异步方式下的格式  每个字符也可以用 5 、 6 、 7 或 8 位来表

7、示，时钟频率为传输波特率的 1 、 16 或 64 倍 ，用 1 位作为奇 / 偶校验。 1 个启动位 。并能根据编程为每个数据增加 1 个、 1 ． 5 个或 2 个停止位 。可以检查假启动位，自动检测和处理终止字符。  提供出错检测 ：具有奇偶、溢出和帧错误三种校验电路 发送器 ：发送器由 发送缓冲器 和 发送控制电路 两部分 组成。  采用异步方式 ，则由发送控制电路在其首尾加上 起始位和停止位 ，然后从起始位开始，经移位寄存器从数据输出线 TXD 逐位串行输出。 采用 同步方式 ，则在发送数据之前，发送器将自动送出 1 个或 2 个同步

8、字符 ，然后才逐位串行输出数据。  接收器  接收器：由接收缓冲器和接收控制电路两部分组成。  接收移位寄存器从 RXD 引腿上接收串行数据转换成并行