静态随机存储器实验.docx

实验项目静态随机存储器实验实验时间-11-14实验目的掌握静态随机存储器RAM 工作特性及数据的读写措施实验设备PC机一台，TD-CMA实验系统一套实验原理实验原理实验所用的静态存储器由一片6116（2K×8bit）构成（位于MEM 单元），如图2-1-1 SRAM 6116引脚图所示6116 有三个控制线：CS（片选线）、OE（读线）、WE（写线），其功能如表2-1-1 所示，当片选有效（CS=0）时，OE=0 时进行读操作，WE=0 时进行写操作，本实验将CS 常接地图2-1-1 SRAM 6116引脚图由于存储器（MEM）最后是要挂接到CPU上，因此其还需要一种读写控制逻辑，使得CPU能控制MEM的读写，实验中的读写控制逻辑如图2-1-2所示，由于T3的参与，可以保证MEM的写脉宽与T3一致，T3由时序单元的TS3给出（时序单元的简介见附录2）IOM用来选择是对I/O还是对MEM进行读写操作，RD=1时为读，WR=1时为写图2-1-2 读写控制逻辑实验原理图如图2-1-3所示，存储器数据线接至数据总线，数据总线上接有8个LED灯显示D7…D0的内容地址线接至地址总线，地址总线上接有8个LED灯显示A7…A0的内容，地址由地址锁存器（74LS273，位于PC&AR单元）给出。

数据开关（位于IN单元）经一种三态门（74LS245）连至数据总线，分时给出地址和数据地址寄存器为8位，接入6116的地址A7…A0，6116的高三位地址A10…A8接地，因此其实际容量为256字节图2-1-3 存储器实验原理图实验箱中所有单元的时序都连接至时序与操作台单元，CLR都连接至CON单元的CLR按钮实验时T3由时序单元给出，其他信号由CON单元的二进制开关模拟给出，其中IOM应为低（即MEM操作），RD、WR高有效，MR和MW低有效，LDAR高有效实验环节（1）关闭实验系统电源，按图2-1-4连接实验电路，并检查无误，图中将顾客需要连接的信号用圆圈标明2）将时序与操作台单元的开关KK1、KK3置为运营档、开关KK2置为‘单步’档3）将CON单元的IOR开关置为1（使IN单元无输出），打开电源开关，如果听到有‘嘀’报警声，阐明有总线竞争现象，应立即关闭电源，重新检查接线，直到错误排除图2-1-4 实验接线图(4) 给存储器的00H、01H、02H、03H、04H地址单元中分别写入数据11H、12H、13H、14H、15H由前面的存储器实验原理图（图2-1-3）可以看出，由于数据和地址由同一种数据开关给出，因此数据和地址要分时写入，先写地址，具体操作环节为：先关掉存储器的读写（WR=0，RD=0），数据开关输出地址（IOR=0），然后打开地址寄存器门控信号（LDAR=1），按动ST产生T3脉冲，即将地址打入到AR中。

再写数据，具体操作环节为：先关掉存储器的读写（WR=0，RD=0）和地址寄存器门控信号（LDAR=0），数据开关输出要写入的数据，打开输入三态门（IOR=0），然后使存储器处在写状态（WR=1，RD=0，IOM=0），按动ST产生T3脉冲，即将数据打入到存储器中写存储器的流程如图2-1-5所示（以向00地址单元写入11H为例）：图2-1-5 写存储器流程图(5) 依次读出第00、01、02、03、04号单元中的内容，观测上述各单元中的内容与否与前面写入的一致同写操作类似，也要先给出地址，然后进行读，地址的给出和前面同样，而在进行读操作时，应先关闭IN单元的输出（IOR=1），然后使存储器处在读状态（WR=0，RD=1，IOM=0），此时数据总线上的数即为从存储器目前地址中读出的数据内容读存储器的流程如图2-1-6所示（以从00地址单元读出11H为例）：图2-1-6 读存储器流程图如果实验箱和PC联机操作，则可通过软件中的数据通路图来观测实验成果，措施是：打开软件，选择联机软件的“【实验】—【存储器实验】”，打开存储器实验的数据通路图，如图2-1-7所示进行上面的手动操作，每按动一次ST按钮，数据通路图会有数据的流动，反映目前存储器所做的操作（虽然是对存储器进行读，也应按动一次ST按钮，数据通路图才会有数据流动），或在软件中选择“【调试】—【单周期】”，其作用相称于将时序单元的状态开关置为‘单步’档后按动了一次ST按钮，数据通路图也会反映目前存储器所做的操作，借助于数据通路图，仔细分析SRAM的读写过程。

图2-1-7 数据通路图实验成果以从00地址单元读出11H为例：实验成果分析（1）写入存储器：通过WR、RD、IOM控制存储器的读写，IOR控制数据地址的输出， LDAR 控制地址寄存器门控信号给存储器的00H、01H、02H、03H、04H地址单元中分别写入数据11H、12H、13H、14H、15H先关掉存储器的读写（WR=0，RD=0）和地址寄存器门控信号（LDAR=0），数据开关输出要写入的数据，打开输入三态门（IOR=0），然后使存储器处在写状态（WR=1，RD=0，IOM=0），按动ST产生T3脉冲，即将数据打入到存储器中2）读存储器：通过地址的输入，读出相应地址的数据在进行读操作时，应先关闭IN单元的输出（IOR=1），然后使存储器处在读状态（WR=0，RD=1，IOM=0），此时数据总线上的数即为从存储器目前地址中读出的数据内容实验心得通过这次实验，对于静态存储器得工作特性及使用措施有了较好的掌握对于半导体随机存储器存储数据及读出数据的过程也有了一定的结识在本次实验中较好的掌握了在实验接线时要注意的避免的问题在操作过程中，若浮现问题应能在最短时间内检查出问题，从而使实验过程更加顺利。