存储器系统设计实验

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1、实验报告实验人：赵汝鹏学号：09381052日期：2010.11.08院（系）：计算机系专业（班级）：网络工程实验题目：存储器系统设计实验一.实验目的1.了解存储器的组成结构，原理和读写控制方法2.了解主存储器工作过程中各信号的时序关系3.了解挂总线的逻辑器件的特征4.了解和掌握总线传送的逻辑实现方法二.实验原理1.基本操作：读写操作读操作是从指定的存储单元读取信息的过程；写操作是将信息写入存储器指定的存储单元的过程2.读写操作过程首先要由地址总线给出地址信号，选择要进行读写操作的存储单元，然后，做写操作时，先从数据总线输入要存储在该单元的数据，通过控制总线发出相应的写使能和写控制信号，这

2、时，数据保存在该单元中；做读操作时，只要通过总线发出相应的读控制信号。该数据就出现在总线上了3.总线传送计算机的工作过程，实际上也就是信息的传送和处理过程，而信息的传送在计算机里面频度极高，采用总线传送必不可少，它可减少传输线路、节省器件、提高传送能力和可靠性。总线传送器件中大量使用的是三态门。三态门（ST门）主要用在应用于多个门输出共享数据总线，为避免多个门输出同时占用数据总线，这些门的使能信号（EN）中只允许有一个为有效电平（如低电平），由于三态门的输出是推拉式的低阻输出，且不需接上拉（负载）电阻，所以开关速度比OC门快，常用三态门作为输出缓冲器。其中74LS244是专用做挂总线用的三

3、态门器件之一。原理结构图：4.LPM_RAM_DQ介绍LPM_RAM_DQ是一个参数化RAM，有独立的输入和输出端口相关控制信号功能如下表：操作控制端功能WE(写使能)INCLOCK(写控制)OUTCLOCK（读控制）读0，1与读写操作无关0，1与读写操作无关↑触发1有效读出RAM中数据写1有效↑触发1有效0，1与读写操作无关将数据写入RAM此外，需设置的相关参数为：LPM_WIDTH=8,LPM_WIDTHAD=8,LPM_NUMWORDS=256,INCLOCK=”Used”,OUTCLOCK=”Used”,LMP_OUTDATA=”REGISTERED”,LMP_INDATA=”RE

4、GISTERED”LPM_ADDRESS_CONTROL=”UNREGISTERED”一.实验内容设计一个存储容量为256X8位可读写的存储器，规定：·CP-MAR（地址寄存器）为接受地址的控制信号，IN-DATA、OUT-DATA、为三态八缓冲器控制信号，其中IN-DATA控制数据是否输入到总线上，OUT-DATA控制数据是否输出到总线上；·RD为读RAM信号，WR为写RAM信号，WR-E为写使能信号。测试内容：将82H、86H写入08H，68H单元中，再将其读出，同时将68H单元内容86H又写入81H单元中，再次将其读出。一.实验器材1.电脑一台2.MAX+plusII电路设计软件一套

5、3.器件LPM_RAM_DQ一个：参数化RAM（存储器）74273*1：八D触发器（地址寄存器）；74244*2：八缓冲（三态输出）五.实验分析与设计电路图如上，基本照着书本连就可以了，注意的是data总线要用binary的。储存器的clk都分开来控制，不统一时钟。GN在平时都是要高电平的，以保证没有占用总线，使总线保持高阻态。Clear是要一直高电平，而RW信号只有在写的时候变为W，平时都是R状态。电路图：功能仿真图实时仿真遵循的原则是写入数据时，在RW变为1时保证地址与数据已经传送到位，不能两个设备同时占据总线。详细的过程是：地址寄存器读取08地址，数据寄存器读取86地址，与此同时输入

6、三态门打开。然后RW信号改为写。地址总线输入68地址，输出数据寄存器存储输出，与此同时输出三态门打开。同理写入86进68，并输出08的值。输出08的值之后，数据输入寄存器打开，写入输出寄存器的值，即81内的08，然后地址输入81地址，之后将81内容读出。六.实验心得这次试验不需要花时间在电路上，因此主要的难点还是在于测试。数组的连接也是个问题，这次试验让我熟悉了这些粗线跟细线对接时要注意的问题。而测试数据时波形的设置令我深深体会到了细心对于电路设计的重要性。之前因为clear没设置好导致一直没有信号输出，这说明了处理问题的能力还有待提高，经验还是不足。希望通过以后的实验来逐渐丰富电路设计的

7、经验与技巧。