实验七 随机存取存储器的应用

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1、实验七随机存取存储器(RAM)的应用一、实验目的1.熟悉RAM的工作原理及使用方法。2.掌握RAM存储器2114的应用。二、实验原理在计算机及其接口电路中，通常要存储二进制信息。存储器有RAM、ROM，RAM又分为静态的SRAM和动态的DRAM，2114是存储容量为1K×4位的静态SRAM。它由三部分组成：地址译码器、存储矩阵和控制逻辑。地址译码器接受外部输入的地址信号，经过译码后确定相应的存储单元；存储矩阵包含许多存储单元，它们按一定的规律排列成矩阵形式，组成存储矩阵；控制逻辑由读写控制和片选电

2、路构成。图7.12114的管脚排列图RAM2114的工作电压为5V，输入、输出电平与TTL兼容。2114的引脚图如图7.1所示，其中A0~A9为地址码输入端。R/W为读写控制端，I/O0~I/O3是数据输入输出端，CS为片选端，当它为1，芯片未选中，此时数据输入/输出端呈高阻状态。当片选端为0，2114被选中，如果读写控制端为高电平，则数据可以由地址A0~A9指定的存储单元读出；如果读写控制端为低电平，2114执行写入操作，数据被写入到由地址A0~A9指定的存储单元。RAM2114的功能见表7.1

3、。对于RAM的读写操作，要严格注意时序的要求。读操作时，即首先给出地址信号A0~A9，然后使片选信号有效，再使得读控制有效，随后数据从指定的存储单元送到数据输出端。对2114进行写操作的时序是：先有地址信号，再有片选信号，随后使写入的数据和写信号有效。表7.12114功能表三、实验内容和步骤1.按图7.2连接电路，并把三个集成块的电源端接实验箱的+5V电压。将RAM存储器2114的A3~A0接二进制计数器74LS193的输出端QD~QA，它的地址信号输入端A4~A9和片选端均接地。即本实验只利用了

4、2114的16个存储单元。74LS125为三态门，它的4个三态门的使能端(1，4，10，13)并联后接到2114的读写控制端，再接到实验箱的单次脉冲输出端。当2114执行读操作时，三态门的输出应该呈高阻状态；当2114执行写操作时，三态门的使能端有效，三态门与数据开关接通。要写入的单元图7.2RAM2114的读写实验电路地址由计数器决定，而要写入的数据由数据开关决定2.74LS193的引脚排列如图7.3所示，它的清零端14脚为高电平时，计数器清零，当它为低电平时执行计数操作。所以先让K1=1，然后

5、让K1=0。3.按动连接在计数器的单次脉冲CP，根据与计数器输出相连的四个LED可以确定2114的存储单元地址。再改变数据开关就能够确定被写入的数据。注意单脉冲产生的应是负脉冲。当其为低电平时有两个作用，一是使三态门工作，二是使得2114的写控制有效。所以按动单次脉冲CP，就可以将给定的数据写入到指定的RAM存储单元。按表7.2的要求改变地址A3~A0和数据Ｉ3~Ｉ0，将实验结果填入表7.2。图7.374LS193的引脚排列图4.让CP为高电平，关闭三态门，并使2114处于读工作状态。用K1对计数

6、器清零，再使计数器处于计数状态。按动单次脉冲CP，根据与计数器输出相连的四个LED的状态确定2114的存储单元的地址。通过与2114的I/O3~I/O0相连的四个LED观察从2114读出的数据O3~O0。按表7.2的要求改变地址A3~A0，将读出的结果O3~O0填入按表7.2，并比较是否与写入的数据一致。如果实验箱上的单次脉冲源不够用或性能不佳，可参考实验2.5用与非门实现单次脉冲产生器。表7.22114读写实验结果四、实验仪器与器件1.数字电路实验箱1个2.二进制计数器74LS1931片三态门7

7、4LS1251片与非门74LS001片随机存储器21141片五、实验报告要求1.画出实验电路图。2.查出74LS193的逻辑功能表，说明在图7.2中，74LS193工作在何种计数方式。3.根据实验数据填充表格7.2。4.设计用2114扩展成1K×8位存储器的电路图。