实验三：存储器实验.doc

计算机原理实验室实验报告
成绩：　　
计算机原理实验室实验报告
课 程 ： 计算机组成原理
姓 名 ： 刘翔翔
专 业 ： 软件工程
学 号 ： 1420561 21
日 期 ： 2016年6月
太原工业学院
计算机工程系
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实验三：存储器实验
实验环境
PC机＋Win10＋proteus仿真器
实验日期

实验内容
基本要求
理解计算机存储子系统
设计并验证计算机主存系统
扩展要求
分别用IO内存统一编址和独立编址增加4K的IO地址
思考题
思考计算机系统IO和存储的工作效率怎样最大化？

二．理论分析或算法分析
基本要求
寄存器基本单元的结构：
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图1
按实验电路图连接电路（图1），图中U1为6116，为系统的内存模块（2Kx8），U3为74LS373，用来保存输入的地址信息，U4与U5均为74LS245，用来控制输入输出。A0~A7为地址及数据信息输入端；KEY2BUS用来控制是否把信息（地址或数据）放到总线上；LOADAR开关用来实现保存地址信息到373中；MRW开关（三选择开关）用来控制6116的工作模式，当MRW拨到左边时，6116工作在输出（读取）模式，此时白输入地址对应的内存单元中的信息从D0~D7输出，当MRW拨到中间时，6116工作在等待状态，即不能写入也不能读取，当MRW拨到右边时，6116工作在写入状态，可以从D0~D7在输入地址对应得内存单元中写入信息；图中右边的八个LED灯用来显示数据信息。
操作流程:首先KEY2BUS输入低电平，LOADAR输入高电平，MRW在中间，输入A7~A0=0001 0101（21）后，LOADAR改为低电平输入，MRW拨到右边，此时，在A7~A0=0100 1100（L的ASCII码 76），之后，MRW拨到中间并把KEY2BUS输入低电平，再把MRW拨到左边，这是就把存在0x15的信息0x5c从B7~B0输出了并在那8个灯上显示。
扩展要求：
电路连接图如下（图2，图3），电路增加的部分为寻址部分，由于内存大了，需要增加地址线数量，内存大于4K小于8K，所以要13根地址线。两图中KEY2BUS、LOADAR、MRW三开关的作用不变，图3中M/IO开关用来分辨送来的地址是内存地址还是IO地址。在 IO内存统一编址中操作不变，独立编址中要给出控制信号分辨地址类型。两图中都用A11与A12（M/IO）产生片选。
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图2 IO内存统一编址
IO内存统一编址：地址范围0x0 0000 0000 0000~0x1 0000 1111 1111。
下表为地址线A12A11产生片选的对照表（IO内存统一编址方式）：
输入
输出
A12
A11
U5(~OE)
U6(~OE)
U8(~OE)
0
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