STM32F2—存储器和总线架构

计算机组成原理存储器读写和总线控制实验实验报告

信息与管理科学学院计算机科学与技术 实验报告 课程名称：计算机组成原理 实验名称：存储器读写和总线控制实验 学号： 姓名： 班级：实验室：组成原理实验室指导教师：日期： 2013-11-22

一、实验目的 1、掌握半导体静态随机存储器RAM的特性和使用方法。 2、掌握地址和数据在计算机总线的传送关系。 3、了解运算器和存储器如何协同工作。 二、实验环境 EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套，排线若干。 三、实验内容 学习静态 RAM的存储方式，往 RAM的任意地址里存放数据，然后读出并检查结果是否正确。 四、实验操作过程 开关控制操作方式实验 注：为了避免总线冲突，首先将控制开关电路的所有开关拨到输出高电平“ 1”状态，所有对应的指示灯亮。 本实验中所有控制开关拨动，相应指示灯亮代表高电平“ 1”，指示灯灭代表低电平“ 0”。连线时应注意：对于横排座，应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上；对于竖排座，应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。 1、按图 3－1 接线图接线： MDJ1MDJ2MAJ1 BD15,,BD8BD7,,BD0 主存储器电路 AD7,,AD0 WE 数据总线 CE地址总线 DIJ2DIJ1 WR CE 微控器接口控 控 DIJ-G 制WE WEI 数据输入电路制 总 开 线LAR LARI 关 fin f/8T3 C-G 脉冲源T3 图 3－ 1 实验三开关实验接线 2、拨动清零开关CLR，使其指示灯显示状态为亮—灭—亮。 3、往存储器写数据：

以往存储器的（ FF）地址单元写入数据“ AABB”为例，操作过程如下： (操作 )(显示 )(操作 ) 1.C –G=1 https://www.wendangku.net/doc/55483450.html,R=1 2.置数据输入电路绿色数据总线显 D15—D0＝示灯显示 2.T3=1 “ 000000001111“ 000000001111（按【单步】）1111”1111” 3.CE=1 4.C-G=0(显示 ) 地址寄存器 电路黄色地 址显示灯显 示 ―11111111 ‖ (操作 ) 1.C-G=1 2.置数据输入电路 D15 —D0＝ “ 10101010101110 11” https://www.wendangku.net/doc/55483450.html,R=0 4.C-G=0 (显示 )(操作 ) 1.WE=1 绿色数据总线显 2.CE=0 示灯显示 3.T3=1 “ 1010101010111(按【单步】 ) 011” 4 WE=0 4、按上述步骤按表3－ 2 所列地址写入相应的数据 地址（二进制）数据（二进制） 000000000011001100110011 011100010011010000110100 010000100011010100110101 010110100101010101010101 101000110110011001100110 110011111010101110101011 111110000111011101110111 111001101001110110011011 表 3－2 5、从存储器里读数据： 以从存储器的（ FF）地址单元读出数据“ AABB”为例，操作过程如下： (操作 )(显示 )(操作 ) 1.C-G=1 https://www.wendangku.net/doc/55483450.html,R=1 2. 置数据输入电路绿色数据总线显 D15—D0＝示灯显示 2.T3=1 "0000000011111111”―0000000011111(按【单步】) 3.CE=1111” 4.C-G=0 (显示 ) MAR电路黄 色地址显示 灯显示 ―11111111 ‖ (操作 )(显示 ) 1.C-G=1 https://www.wendangku.net/doc/55483450.html,R=0绿色数据总线显 3.WE=0示灯显示 4.CE=0“ 1010101010111 011” 6、按上述步骤读出表3－2 数据，验证其正确性。 五、实验结果及结论 通过按照实验的要求以及具体步骤，对数据进行了严格的检验，结果是正确的，具体数据如图所示：

计算机组成原理实验三-存储器读写和总线控制实验

《计算机组成原理》 实验报告 实验三存储器读写和总线控制实验

一、实验目的 1、掌握半导体静态随机存储器 RAM 的特性和使用方法。 2、掌握地址和数据在计算机总线的传送关系。 3、了解运算器和存储器如何协同工作。 二、实验环境 EL-JY-II 型计算机组成原理实验系统一套，排线若干。 三、实验内容与实验过程及分析（写出详细的实验步骤，并分析实验结果） 实验步骤： 开关控制操作方式实验 注：为了避免总线冲突，首先将控制开关电路的所有开关拨到输出高电平“1”状态，所有对应的指示灯亮。 本实验中所有控制开关拨动，相应指示灯亮代表高电平“1”，指示灯灭代表低电平“0”。连线时应注意：对于横排座，应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上；对于竖排座，应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。 1、按图 3－5 接线图接线： 2、拨动清零开关 CLR，使其指示灯显示状态为亮—灭—亮。 3、往存储器写数据： 以往存储器的（FF）地址单元写入数据“AABB”为例，操作过程如下：

4、按上述步骤按表 3－2 所列地址写入相应的数据 5、从存储器里读数据： 以从存储器的（FF）地址单元读出数据“AABB”为例，操作过程如下： 6、按上述步骤读出表 3－2 数据，验证其正确性。 实验线路图如下所示

四、实验总结（每项不少于20字） 存在问题：由于对操作系统不熟悉和本实验对线路需求大，排线出现错误；读取数据时也出现错误。 解决方法：在实验之前检查线路，发现错误及时纠错；将读取错误的数据进行重新存储，再验证查询。 收获：了解了半导体静态随机存储器RAM的特性和使用方法、地址和数据在计算机总线的传送关系。 五、教师批语

存储器知识点小结知识讲解

CPU工作的实质即为不断从内存中取指令并执行指令的过程。 一、8086CPU构成 CPU的工作：取指令和执行指令 1．CPU内部两大功能部件：总线接口部件BIU和执行部件EU（2部件并行工作提高了CPU的工作效率） 重点：理解2个独立功能部件的分工和协同配合关系。 理解BIU内地址加法器的作用，理解指令队列的作用。 2．掌握CPU内部寄存器的作用 包括：通用寄存器AX，BX，CX，DX，BP，SP，SI，DI 段寄存器CS，DS，SS，ES 指令指针寄存器IP 标志寄存器FLAG 二、存储器的基础知识 1．物理地址 8086的存储器是以字节(即每个单元存放8位二进制数）为单位组织的。8086CPU具有20条地址总线，所以可访问的存储器地址空间容量为220即１Ｍ字节（表示为1MB）。每个单元对应一个唯一的20位地址，对于1MB存储器，其地址范围用16进制表示为00000H～0FFFFFH，如图1所示。 地址低端 地址高端 图1 1MB存储器地址表示 物理地址：存储器的每个单元都有一个唯一的20位地址，将其称为物理地址。 2．字节地址与字地址 存储器内两个连续的字节，定义为一个字，一个字中的每个字节，都有一个字节地址，每个字的低字节（低8位）存放在低地址中，高字节（高8位）存放在高地址中。字的地址指低字节的地址。各位的编号方法是最低位为位0，一个字节中，最高位编号为位7；一个字中最高位的编号为位15。 字数据在存储器中存放的格式如图2所示。

地址低端 地址高端 图2 字数据在存储器中的存放 3．单元地址与内容 内容 单元地址 图3 如图3，地址是00100H 的字节单元的内容为27H，表示为（00100H）= 27H。 图3中字数据3427H存放在地址是00100H和00101H的两个字节单元中，其中低字节27H在低地址的字节单元00100H中，高字节34H在高地址的字节单元00101H中，字数据3427H的地址是低地址00100H。地址是00100H的字单元的内容为3427H，表示为（00100H）= 3427H 可见一个地址既可作字节单元的地址，又可作字单元的地址，视使用情况而定。 总结： 字节单元：（00100H）=27H 字单元：（00100H）=3427H 设寄存器DS=0000H， 用MOV指令访问字节单元：MOV AL，[0100H] 用MOV指令访问字单元：MOV AX，[0100H] 三、存储器的分段 1．为什么要分段

25系列SPI总线存储器的读写方法

25系列SPI总线Flash存储器的读写方法 一、概况 25系列存储芯片已经广泛应用于液晶电视、液晶显示器、主板、笔记本、卫星接收机等产品，用于储存固件程序或者产品数据，维修行业沿袭旧称，也把此芯片称之为8脚BIOS芯片，维修过程中经常需要对此芯片进行读取或者擦写等操作。 首先我们来简单了解一下25芯片的有关知识： 1、芯片分类与引脚定义 25芯片属于SPI总线标准的串行Flash存储器，维修行业最常遇到的25芯片容量从512K到32Mbit，可以从型号中看出来。例如： a、MX25L4005，其含义是1、MXic公司生产的；2、属于25系列芯片；3、 容量是4Mbit，其对应的数据文件应该是4Mbit / 8 = 512KB b、PM25LV512，其含义是1、P-FLASH公司生产；2、属于25系列芯片； 3、容量是512Kbit，其对应的数据文件应该是512Kbit / 8 = 64KB c、W25X40，其含义是1、Winbond公司生产的；2、属于25系列芯片；3、 容量是4Mbit，其对应的数据文件应该是4Mbit / 8 = 512KB d、EN25T80，其含义是1、EON公司生产的；2、属于25系列芯片；3、 容量是8Mbit，其对应的数据文件应该是8Mbit / 8 = 1MB 代换原则：统一系列，容量相同，一般可以代换；例如W25X40，其参数、性能和编程方法与MX25L4005相同，可以互换。

最常见的8脚封装 1、/CS 片选，此脚为低电平时，此25芯片才工作； 2、DO 串行数据输出； 3、/WP 写保护，低电平时禁止写入操作； 4、GND 地 5、DIO 串行数据输入/输出； 6、CLK 串行时钟输入； 7、/HOLD 保持 8、VCC 供电，大多数25芯片采用3.3V供电 2、SPI总线 同步外设接口(SPI)是由摩托罗拉公司开发的全双工同步串行总线，包括1根串行同步时钟信号线以及2根数据线，该总线大量用在与EEPROM、ADC、FRAM和显示驱动器之类的慢速外设器件通信。在常见的串行总线中，SPI总线的速度比I2C总线、RS232和RS485总线要快的多，而成本却很低。所以中小容量的闪存芯片中，采用SPI总线的越来越多。 3、封装类型与转接 a、双列直插DIP8 编程烧录时，参考下图的位置，直接放在编程器右边的座上锁紧。 b、标准SOP8 使用编程器赠送的转接板焊好芯片，然后放在编程器右边的座上锁紧。 c、宽体SOP8 有3个办法可以解决：1、购买对应宽度的转接座或者转接板；2、把芯片引脚往内侧弯倒，焊在标准SOP8转接板上；3、由芯片直接飞8根线到标准SOP8转接板上。

存储器结构

第四章存储器结构 4．3 存储器容量扩展 微机系统中主存储器通常由若干存储芯片及相应的存储控制组织而成，并通过存储总线(数据总线、地址总线和控制总线)与CPU及其他部件相联系，以实现数据信息、控制信息的传输。由于存储器芯片的容量有限，实际应用中对存储器的字长和位长都会有扩展的要求。 一、存储器字扩展 *字扩展是沿存储字向扩展，而存储字的 位数不变。 *字扩展时，将多个芯片的所有地址输入 端、数据端、读／写控制线分别并联 在一起，而各自的片选信号线则单独 处理。 *4块内存芯片的空间分配为： 第一片，0000H-3FFFH 第二片，4000H-7FFFH 第三片，8000H-BFFFH 第四片，C000H-FFFFH 二、存储器位扩展 *存储器位扩展是沿存储字的位向扩展， 而存储器的字数与芯片的字数相同。 *位扩展时 将多个芯片的所有地址输入端都连接 在一起； 而数据端则是各自独立与数据总线连 接，每片表示一位 *片选信号线则同时选中多块芯片，这些 被选中的芯片组成了一个完整的存储 字。

三、存储器位字扩展 *存储器需要按位向和字向同时扩展，称存储器位字扩展 *对于容量为 M×N 位的存储器，若使用 L×K 位的存储芯片， 那么，这个存储器所需的芯片数量为：(M/L)×(N/K) 块。 P160图4-3-3表示了一个用2114芯片构成的4KB存储器。如下图： *2114芯片是1K×4R 芯片 *用2块2114芯片构成1组（1K×4×2=1K×8） *再有4组构成4K×8（1K×8×4）位的存储器 *共计需用8块2114芯片 这4个组的选择： *使用A0和A11作地址线：经译码后选择4个分组 *使用A0～A9作为组内的寻址信号 *数据总线为D0～D7 ◆存储器容量的扩展方法总结： 字扩展（将多个芯片的所有地址输入端、数据端、读/写控制线分别都连接在一起，选片信号单独处理） 位扩展（数据线独立处理，选片信号选中多块芯片） 字位扩展（分组，每组又有多个芯片），见（PAGE 161）

计算机组成原理 存储器和总线实验

实验六存储器和总线实验 一、实验目的 熟悉存储器和总线组成的硬件电路 二、实验要求 按照实验步骤完成实验项目，利用存储器和总线传输数据。 三、实验内容 （1）实验原理 实验所用半导体静态存储器电路原理如图所示，该静态存储器由一片6116（2k*8）构成，其数据线（D0-D7）已和数据总线（BUS-DIAP UNIT）相连接，地址线由地址锁存器（74LS273）给出，该锁存器的输入已连至数据总线。地址A0-A7与地址总线相连，显示地址内容。数据开关经三态门（74LS245）已连至数据总线，分时给出地址和数据。因为地址寄存器为8位，接入6116的地址A7-A0，而高三位A8-A10本实验装置已接地，其容量为256字节。6116由三根控制线：/CS(片选线)、OE（读线）、WE（写线）。当片选有效（/CS=0）时，同时OE=0时，(WE=0)时进行读操作。本实验中将OE引入接地，在此情况下，当/CS、WE=1时进行写操作。/CS=0、WE=0时进行写操作，其写时间与T3脉冲宽度一致。实验时T3脉冲由“单步”命令键产生，其它电平控制信号由二进制开关模拟，其中/CE（存储器片选信号为低电平有效，WE为写/读（W/R）控制信号，当WE=0时进行读操作、当WE=1时为写操作。 （2）实验步骤 1、控制信号连接：位于实验装置右侧边缘的RAM片选端（/CE）、写/读线（WE）、地址锁存信号（LDAR）与位于实验装置左上方的控制信号（/CE、WE、LDAR）之间对应相连。位于实验装置左上方CTR-OUT的控制信号(/SW-B)与左下方INPUT-UNIT(/SW-B)对应相连。 具体信号连接：/CE,WE,LDAR,/SW-B 2、完成上述连接，仔细检查无误后方可进入本实验。 在闪动是我“P”状态下按动增值命令键，时LED显示器自左向右第一位显示提示符“H”，表示装置已进入手动单元试验状态。（若当前处“H”状态，本操作可略） 3、内部总线数据写入存储器 给存储器的00、01、02、03、04地址单元中分别写入数据11、12、13、14、15，具体操作步骤如下：（以向00地址单元写入11数据为例，然后重复操作将数据分别写入各地址单元）。4,、读存储器的数据到数据总线 依次独处第00、01、02、03、04单元中的内容，观察上述各单元中的内容是否与前面写入的一致。具体步骤如下：（以从00单元独处11数据为例，其它则类似）

计算机组成原理实验报告存储器和总线实验

第 1 页 共 4 页 西华大学数学与计算机学院实验报告 课程名称：计算机组成原理 年级：2011级 实验成绩： 指导教师：祝昌宇 姓名：蒋俊 实验名称：存储器和总线实验 学号：312011********* 实验日期：2013-12-15 一、目的 熟悉存储器和总线的硬件电路 二、实验原理 （1）存储器和总线的构成 1、总线由一片74LS245、一片74LS244组成，把整个系统分为内部总线和外部总线。二片74LS374锁存当前的数据、地址总线上的数据以供LED 显示。（如图1） 图1 总线布局图 2、存储器采用静态RAM （1片6264） 3、存储器的控制电路由一片74LS32和74LS08组成。(如图2)

图2 存储器控制电路布局图 （2）存储器和总线的原理 1.总线的原理：由于本系统内使用8根地址线、8根数据线，所以使用一片74LS245作为数据总线，另一片74LS244作为地址总线（如图3）。总线把整个系统分为内部数据、地址总线和外部数据、地址总线，由于数据总线需要进行内外部数据的交换，所以由BUS信号来控制数据的流向，当BUS=1时数据由内到外，当BUS=0时数据由外到内。 图3 总线单元 2.由于本系统内使用8根地址线、8根数据线，所以6264的A8~A12接地，其实际容量为256个字节（如图4）。6264的数据、地址总线已经接在总线单元的外部总线上。存储器有3个控制信号：地址总线设置存储器地址，RM＝0时，把存储器中的数据读出到总线上；当WM ＝0，并且EMCK有一个上升沿时，把外部总线上的数据写入存储器中。为了更方便地编辑内存中的数据，在实验机处于停机状态时，可由监控来编辑其中的数据。 图4 内存单元原理图 三、使用环境 计算机组成原理实验箱 四、实验步骤

一文详解存储器访问和总线

一文详解存储器访问和总线 这一篇主要来介绍存储区，总线，以及IO设备等其他几大组件，来了解整个计算机是如何工作的。这些东西都是看得见摸得着的硬件，平时我们买电脑时最关注的就是CPU的速度，内存的大小，主板芯片等等的参数。 1. 存储器 前面我们以一个简单通用的计算机模型来介绍了CPU的工作方式，CPU执行指令，而存储器为CPU提供指令和数据。在这个简单的模型中，存储器是一个线性的字节数组。CPU 可以在一个常数的时间内访问每个存储器的位置，虽然这个模型是有效的，但是并不能完全反应现代计算机实际的工作方式。 1.1 存储器系统层次结构 在前面介绍中，我们一直把存储器等同于了内存，但是实际上在现代计算机中，存储器系统是一个具有不同容量，不同访问速度的存储设备的层次结构。整个存储器系统中包括了寄存器、Cache、内部存储器、外部存储。下图展示了一个计算机存储系统的层次图。层次越高速度越快，但是价格越高，而层次越低，速度越慢，价格越低。 相对于CPU来说，存储器的速度是相对比较慢的。无论CPU如何发展，速度多块，对于计算机来说CPU总是一个稀缺的资源，所以我们应该最大程度的去利用CPU。其面我们提到过CPU周期，一个CPU周期是取1条指令的最短的时间。由此可见，CPU周期在很大程度上决定了计算机的整体性能。你想想如果当CPU去取一条指令需要2s，而执行一个指令只需要2ms，对于计算机来说性能是多么大的损失。所以存储器的速度对于计算机的速度影响是很大的。 对于我们来说，总是希望存储器的速度能和CPU一样或尽量的块，这样一个CPU周期需要的时钟周期就越少。但是现实是，这样的计算机可能相当的昂贵。所以在计算机的存储系统中，采用了一种分层的结构。速度越快的存储器容量越小，这样就能做到在性能和价格之间的一个很好的平衡。

存储器及其接口

存储器的种类、特性和结构 一、分类 按元件组成：半导体M，磁性材料存储器（磁芯）， 激光存储器 按工作性质：内存储器：速度快，容量小（64K?8Gbyte） 外存储器：速度慢，容量大（20MB?640GB）二、半导体存储分类 RAM SRAM 静态 DRAM 动态 IRAM 集成动态 ROM 掩膜ROM PROM 可编程 EPROM 可改写 E PROM 可电擦除 三、内存储器性能指标 1. 容量M可容纳的二进制信息量，总位数。 总位数=字数×字长bit，byte，word 2. 存取速度 内存储器从接受地址码，寻找内存单元开始，到它 取出或存入数据为止所需的时间，T A。 T A越小，计算机内存工作速度愈高，半导体M存储 时间为几十ns?几百ns ns=mus 3.功耗 维持功耗操作功耗 CMOS NMOS TTL ECL （低功耗.集成度高）（高速.昂贵.功耗高） 4、可靠性 平均故障间隔时间 MTBF（Mean Time Between Failures） 越长，可靠性越高.跟抗电磁场和温度变化的能力有关. 5、集成度 位/片1K位/片?1M位/片

在一块芯片上能集成多少个基本存储电路 （即一个二进制位） 四、存储器的基本结构 随机存储器RAM 或读写存储器 一、基本组成结构 存储矩阵 寄存二进制信息的基本存储单元的集合体，为便于读写，基本存储单元都排列成一定的阵列，且进行编址。 N×1—位结构：常用于较大容量的SRAM，DRAM N×4 N×8 —字结构常用于较小容量的静态SRAM

2、地址译码器 它接收来自CPU的地址信号，产生地址译码信号。选中存储矩阵中某一个或几个基本存储单元进行读/写操作 两种编址方式： 单译码编址方式. 双译码编址方式 （字结构M）（复合译码） 存储容量

计算机组成原理实验报告总结计划存储器含总线实验.doc

计算机组成原理实验报告存储器和总线实验

西华大学数学与计算机学院实验报告 课程名称：计算机组成原年级： 2011 实验成绩： 理级 指导教师：祝昌宇姓名：蒋俊 实验名称：存储器和总线学号：实验日期：实验31201108061 2013-12-15 1118 一、目的 熟悉存储器和总线的硬件电路 二、实验原理 （ 1）存储器和总线的构成 1 、总线由一片 74LS245、一片 74LS244 组成，把整个系统分为内部总线和外部总线。二片 74LS374锁存当前的数据、地址总线上的数据以供 LED显示。（如图 1） 图 1总线布局图 2、存储器采用静态RAM（1 片 6264） 3、存储器的控制电路由一片74LS32和 74LS08组成。 ( 如图 2) 第 2页共5页

图 2 存储器控制电路布局图（2）存储器和总线的原理 1. 总线的原理：由于本系统内使用8 根地址线、 8 根数据线，所以使用一片74LS245作 为数据总线，另一片74LS244作为地址总线（如图3）。总线把整个系统分为内部数据、地址总线和外部数据、地址总线，由于数据总线需要进行内外部数据的交换，所以由BUS信号来 控制数据的流向，当BUS=1时数据由内到外，当BUS=0时数据由外到内。 图3 总线单元 2.由于本系统内使用 8 根地址线、 8 根数据线，所以 6264 的 A8~A12接地，其实际容量为256 个字节（如图 4）。6264 的数据、地址总线已经接在总线单元的外部总线上。存储器有3 个控制信号：地址总线设置存储器地址， RM＝0 时，把存储器中的数据读出到总线上；当WM＝0，并且 EMCK有一个上升沿时，把外部总线上的数据写入存储器中。为了更方便地编辑内存中的数据，在实验机处于停机状态时，可由监控来编辑其中的数据。

存储器和IO扩展实验,计算机组成原理

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对58C65 ROM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）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；

计算机组成原理实验五存储器读写实验

实验五 存储器读写实验实验目的 1. 掌握存储器的工作特性。 2. 熟悉静态存储器的操作过程，验证存储器的读写方法。 二、实验原理 表芯片控制信号逻辑功能表

2. 存储器实验单元电路 芯片状态 控制信号状态 DO-D7 数据状态 M-R M -W 保持 1 1 高阻抗 读出 0 1 6116-^总钱 写人 1 0 总线-*6116 无效 报警 ^2-10 D7—DO A7—A0

團2-8存储器实验电路逻辑图 三、实验过程 1. 连线 1） 连接实验一（输入、输出实验）的全部连线。 2） 按逻辑原理图连接M-W M-R 两根信号低电平有效信号线 3） 连接A7-A0 8根地址线。 4） 连接B-AR 正脉冲有效信号 2. 顺序写入存储器单元实验操作过程 1） 把有B-AR 控制开关全部拨到0,把有其他开关全部拨到1,使全部信号都处 于无效 状态。 2） 在输入数据开关拨一个实验数据，如“ 00000001”即16进制的01耳 把IO-R 控制开关拨下，把地址数据送到总线。 3） 拨动一下B-AR 开关，即实现“1-0-1 ”产生一个正脉冲，把地址数据送地 址寄存器保存。 4） 在输入数据开关拨一个实验数据，如“ 10000000',即16进制的80耳 把IO-R 控 制开关拨下，把实验数据送到总线。 3. 存储器实验电路 0 O O 0 0 olo O O O O 0 00 OUTPUT L/O :W 8-AR ￡ ■」2 ■七 ol^Fgr' L P O 74LS273 A7- AO vz 0 o|o 0 r 6116 A7 INPUT D7-O0 [olololololololol T2

存储器知识点小结

CPU工作的实质即为不断从存中取指令并执行指令的过程。 一、8086CPU构成 CPU的工作：取指令和执行指令 1．C PU部两大功能部件：总线接口部件BIU和执行部件EU（2部件并行工作提高了CPU的工作效率） 重点：理解2个独立功能部件的分工和协同配合关系。 理解BIU地址加法器的作用，理解指令队列的作用。 2．掌握CPU部寄存器的作用 包括：通用寄存器AX，BX，CX，DX，BP，SP，SI，DI 段寄存器CS，DS，SS，ES 指令指针寄存器IP 标志寄存器FLAG 二、存储器的基础知识 1．物理地址 8086的存储器是以字节(即每个单元存放8位二进制数）为单位组织的。8086CPU具有20条地址总线，所以可访问的存储器地址空间容量为220即１Ｍ字节（表示为1MB）。每个单元对应一个唯一的20位地址，对于1MB存储器，其地址围用16进制表示为00000H～0FFFFFH，如图1所示。

地址低端 地址高端 图1 1MB存储器地址表示 物理地址：存储器的每个单元都有一个唯一的20位地址，将其称为物理地址。 2．字节地址与字地址 存储器两个连续的字节，定义为一个字，一个字中的每个字节，都有一个字节地址，每个字的低字节（低8位）存放在低地址中，高字节（高8位）存放在高地址中。字的地址指低字节的地址。各位的编号方法是最低位为位0，一个字节中，最高位编号为位7；一个字中最高位的编号为位15。 字数据在存储器中存放的格式如图2所示。 地址低端 地址高端 图2 字数据在存储器中的存放

3．单元地址与容 内容 单元地址 图3 如图3，地址是00100H的字节单元的容为27H，表示为（00100H）= 27H。 图3中字数据3427H存放在地址是00100H和00101H的两个字节单元中，其中低字节27H在低地址的字节单元00100H中，高字节34H在高地址的字节单元00101H中，字数据3427H的地址是低地址00100H。地址是00100H的字单元的容为3427H，表示为（00100H）= 3427H 可见一个地址既可作字节单元的地址，又可作字单元的地址，视使用情况而定。 总结： 字节单元：（00100H）=27H 字单元：（00100H）=3427H 设寄存器DS=0000H， 用MOV指令访问字节单元：MOV AL，[0100H] 用MOV指令访问字单元：MOV AX，[0100H] 三、存储器的分段 1．为什么要分段

存储器习题

注：红色为作业需上交。注意填空选择需要抄写题目。 一．选择题 1．计算机工作中只读不写的存储器是( )。 (A) DRAM (B) ROM (C) SRAM (D) EEPROM 2．下面关于主存储器（也称为内存)的叙述中，不正确的是( )。 (A) 当前正在执行的指令与数据都必须存放在主存储器内，否则处理器不能进行处理 (B) 存储器的读、写操作，一次仅读出或写入一个字节 (C) 字节是主存储器中信息的基本编址单位 (D) 从程序设计的角度来看，cache（高速缓存）也是主存储器 3．CPU对存储器或I/O端口完成一次读/写操作所需的时间称为一个( )周期。 (A) 指令 (B) 总线 (C) 时钟 (D) 读写 4．存取周期是指( )。 (A)存储器的写入时间 (B) 存储器的读出时间 (C) 存储器进行连续写操作允许的最短时间间隔 (D)存储器进行连续读/写操作允许的最短时间3间隔 5．下面的说法中，( )是正确的。 (A) EPROM是不能改写的 (B) EPROM是可改写的，所以也是一种读写存储器 (C) EPROM是可改写的，但它不能作为读写存储器 (D) EPROM只能改写一次6．主存和CPU之间增加高速缓存的目的是( )。 (A) 解决CPU和主存间的速度匹配问题 (B) 扩大主存容量

(C) 既扩大主存容量，又提高存取速度 (D) 增强CPU的运算能力 7．采用虚拟存储器的目的是( )。 (A) 提高主存速度 (B) 扩大外存的容量 (C) 扩大内存的寻址空间 (D) 提高外存的速度 8．某数据段位于以70000起始的存储区，若该段的长度为64KB，其末地址是( )。 (A) 70FFFH (B) 80000H (C) 7FFFFH (D) 8FFFFH 9．微机系统中的存储器可分为四级，其中存储容量最大的是( )。 (A) 内存 (B) 内部寄存器 (C) 高速缓冲存储器 (D) 外存 10．下面的说法中，( )是正确的。 (A) 指令周期等于机器周期 (B) 指令周期大于机器周期 (C) 指令周期小于机器周期 (D) 指令周期是机器周期的两倍 11．计算机的主内存有3K字节，则内存地址寄存器需( )位就足够。 (A) 10 (B) 11 (C) 12 (D) 13 12．若256KB的SRAM具有8条数据线，那么它具有( )地址线。 (A) 10 (B) 18 (C) 20 (D) 32 13．可以直接存取1M字节内存的微处理器，其地址线需( )条。 (A) 8 (B)16 (C) 20 (D) 24 14．规格为4096×8的存储芯片4片，组成的存储体容量为( )。 (A) 4KB (B) 8KB (C) 16KB (D) 32KB 15．一个有16字的数据区，其起始地址为70A0：DDF6H，则该数据区末字单元的物理地址为（）。 （A）14E96H （B）7E814H （C）7E7F6H （D）7E816H

最新存储器及其接口

存储器及其接口

存储器的种类、特性和结构 一、分类 按元件组成：半导体M，磁性材料存储器（磁芯），激光存储器 按工作性质：内存储器：速度快，容量小（64K?8Gbyte）外存储器：速度慢，容量大（20MB?640GB） 二、半导体存储分类 RAM SRAM 静态 DRAM 动态 IRAM 集成动态 ROM 掩膜ROM PROM 可编程 EPROM 可改写 E PROM 可电擦除 三、内存储器性能指标 1. 容量 M可容纳的二进制信息量，总位数。 总位数=字数×字长 bit，byte，word 2. 存取速度 内存储器从接受地址码，寻找内存单元开始，到它

取出或存入数据为止所需的时间，T A。 T A越小，计算机内存工作速度愈高，半导体M存储时间为几十ns?几百ns ns=mus 3.功耗 维持功耗操作功耗 CMOS NMOS TTL ECL （低功耗.集成度高）（高速.昂贵.功耗高） 4、可靠性 平均故障间隔时间 MTBF（Mean Time Between Failures） 越长，可靠性越高.跟抗电磁场和温度变化的能力有关. 5、集成度 位/片 1K位/片?1M位/片 在一块芯片上能集成多少个基本存储电路 （即一个二进制位） 四、存储器的基本结构

随机存储器 RAM 或读写存储器 一、基本组成结构 存储矩阵 寄存二进制信息的基本存储单元的集合体，为便于读写，基本存储单元都排列成一定的阵列，且进行编址。 N×1—位结构：常用于较大容量的SRAM，DRAM

N×4 N×8 —字结构常用于较小容量的静态SRAM 2、地址译码器 它接收来自CPU的地址信号，产生地址译码信号。选中存储矩阵中某一个或几个基本存储单元进行读/写操作 两种编址方式： 单译码编址方式. 双译码编址方式 （字结构M）（复合译码） 存储容量

第3章 存储器系统 题库和答案

第3章存储器系统 一．选择题 1．计算机工作中只读不写的存储器是( )。 (A) DRAM (B) ROM (C) SRAM (D) EEPROM 2．下面关于主存储器（也称为内存)的叙述中，不正确的是( )。 (A) 当前正在执行的指令与数据都必须存放在主存储器内，否则处理器不能进行处理 (B) 存储器的读、写操作，一次仅读出或写入一个字节 (C) 字节是主存储器中信息的基本编址单位 (D) 从程序设计的角度来看，cache（高速缓存）也是主存储器 3．CPU对存储器或I/O端口完成一次读/写操作所需的时间称为一个( )周期。 (A) 指令(B) 总线(C) 时钟(D) 读写 4．存取周期是指( )。 (A)存储器的写入时间(B) 存储器的读出时间 (C) 存储器进行连续写操作允许的最短时间间隔(D)存储器进行连续读/写操作允许的最短时间3间隔 5．下面的说法中，( )是正确的。 (A) EPROM是不能改写的(B) EPROM是可改写的，所以也是一种读写存储器 (C) EPROM是可改写的，但它不能作为读写存储器(D) EPROM只能改写一次 6．主存和CPU之间增加高速缓存的目的是( )。 (A) 解决CPU和主存间的速度匹配问题(B) 扩大主存容量 (C) 既扩大主存容量，又提高存取速度(D) 增强CPU的运算能力 7．采用虚拟存储器的目的是( )。 (A) 提高主存速度(B) 扩大外存的容量(C) 扩大内存的寻址空间(D) 提高外存的速度8．某数据段位于以70000起始的存储区，若该段的长度为64KB，其末地址是( )。(A) 70FFFH (B) 80000H (C) 7FFFFH (D) 8FFFFH 9．微机系统中的存储器可分为四级，其中存储容量最大的是( )。 (A) 内存(B) 内部寄存器(C) 高速缓冲存储器(D) 外存 10．下面的说法中，( )是正确的。(A) 指令周期等于机器周期 (B) 指令周期大于机器周期(C) 指令周期小于机器周期(D) 指令周期是机器周期的两倍 11．计算机的主内存有3K字节，则内存地址寄存器需( )位就足够。 (A) 10 (B) 11 (C) 12 (D) 13 12．若256KB的SRAM具有8条数据线，那么它具有( )地址线。 (A) 10 (B) 18 (C) 20 (D) 32 13．可以直接存取1M字节内存的微处理器，其地址线需( )条。 (A) 8 (B)16 (C) 20 (D) 24 14．规格为4096×8的存储芯片4片，组成的存储体容量为( )。 (A) 4KB (B) 8KB (C) 16KB (D) 32KB 15．一个有16字的数据区，其起始地址为70A0：DDF6H，则该数据区末字单元的物理地址为（）。 （A）14E96H （B）7E814H （C）7E7F6H （D）7E816H 16．某微型计算机可直接寻址64M字节的内存空间，其CPU的地址总线至少应有( )条。（A）20 （B）30 （C）16 （D）26

存储器实验报告

计组实验三实验报告 实验日期：2015 年4 月14 日学号：201308010227 姓名：吴晗 实验名称：存储器实验总分： 一．实验内容 1.随机存储器RAM的工作特性及使用方法 2.RAM数据存储和读取的工作原理 3.LPM类存储元件的定制 二．实验原理 原理图：

三．实验电路图： RAM电路图： addr[7..0]:地址输入 clk:时钟信号 we,rd;mem:控制信号，高电平有效 Initial_file.mif文件： 存储器电路图： i[7..0]:数据输入l[7..0]:总线数据 sw_bus:pc_bus:三态门控制信号 ld161,clr161,pc161:74161控制信号，控制置数，读取，清零，计数 ldar:74273控制信号 w,r,m:RAM控制信号

仿真图： 仿真说明： 时间参数：End Time：2.0us Grid Size：100ns 端口说明： clk：时钟信号 i[7..0]:数据输入l[7..0]:总线数据 sw_bus:pc_bus:三态门控制信号，控制数据输出到总线 ld161,clr161,pc161:74161控制信号，控制置数，读取，清零，计数 ldar:74273控制数据从总线读入 w,r,m:RAM控制信号 仿真说明： 0-100ns：无操作 100-200ns：sw_bus为0有效，从i读入01,74161置数状态，RAM默认状态，总线

数据01 200-300ns：sw_bus为0有效，pc_bus无效，从i读入01,74161保持状态，RAM默认状态，总线数据01 300-400ns：pc_bus为0有效，sw_bus无效，74161保持状态，RAM默认状态，总线数据01，ldar为1，跳入下一个地址 400-500ns：sw，pc_bus无效，74161保持状态，RAM读取状态，读取E1，总线E1 500-600ns：sw，pc_bus无效，74161保持状态，RAM读取状态，读取D2，总线D2 600-700ns：sw，pc_bus无效，74161保持状态，RAM写入状态，总线输入EE，写入RAM 700-800ns：sw，pc_bus无效，74161保持状态，RAM读取状态，读取EE，总线EE 800-900ns：pc_bus为0有效，sw_bus无效，74161计数加1状态，RAM默认状态，总线数据01在上升沿时变为02 900-1000ns：pc_bus为0有效，sw_bus无效，74161计数加1状态，RAM默认状态，总线数据02在上升沿时变为03，ldar为1，跳入下一个地址1000-1100ns：sw，pc_bus无效，74161保持状态，RAM读取状态，读取F3，总线EE在上升沿变为F3 1100-1200ns：sw，pc_bus无效，74161保持状态，RAM读取状态，读取F3，总线F3 仿真结论：仿真结果与理论相符，仿真成功 五．硬件验证 管脚分配： 选择FLEX10K-EPF10K20TC144-4器件下载验证与仿真结果相符，实验成功。

计算机原理试题(存储器与总线)

第1页，共6页 第2页，共6页 年级 班级 考号 姓名 ………答………题………不………得………超…………过………此………密………封………线……… 计算机原理试题（存储器与总线） 1、下列器件中存取速度最快的是（ ）。 A 、高速缓存 B 、主存 C 、寄存器 D 、辅存 2、主存贮器和CPU 之间增加cache 的目的是（ ）。 A 解决CPU 和主存之间的速度匹配问题 B 扩大主存贮器容量 C 扩大CPU 中通用寄存器的数量 D 既扩大主存贮器容量，又扩大CPU 中通用寄存器的数量 3、存储单元是指（ ）。 A 存放1个二进制信息位的存储元 B 存放1个机器字的所有存储元集合 C 存放1个字节的所有存储元集合 D 存放2个字节的所有存储元集合 4、存取周期是指（ ）。 A 、存储器的写入时间 B 、存储器进行连续写操作允许的最短间隔时间 C 、存储器连续读或者写操作所允许的最短间隔时间 5、某SRAM 芯片，其容量为1M ×8位，除电源和接地端外，控制端有OE 和R/W ，该芯片的管脚引出线数目是（ ）。 A 、 20 B 、28 C 、30 D 、32 6、某机字长32位，存储容量64MB ，若按字编址，它的寻址范围是（ ）。 A 8M B 16MB C 16M D 8MB 7、 EEPROM 是指（ ）。 A 读写存储器 B 只读存储器 C 闪速存储器 D 电擦除可编程只读存储器 8、DMA 方式中，周期窃取是窃取总线一个或者多个（） 存取周期 B 、指令周期 C 、CPU 周期 D 、总线周期 9、DMA 方式的接口电路中有程序中断部件，其作用是（） 实现数据传送 B 、向CPU 申请总线使用权 C 、向CPU 提出传输结束 D 、发中断请求 10、在DMA 传送方式中，发出DMA 请求的是（） 外部设备 B 、DMA 控制器 C 、CPU D 、主存 11、如果浮点数尾数用补码表示，则判断下列哪一项的运算结果是规格化数（）。 A 1.11000 B 0.01110 C 1.00010 D0.01010 12、冯诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，CPU 区分它们前提是（） A 、指令操作码的译码结果 B 、指令和数据的寻址方式 C 、指令周期的不同阶段 D 、指令和数据所在的存储单元 13、当前的CPU 由（ ）组成。 A 控制器 B 控制器、运算器、cache C 运算器、主存 D 控制器、ALU 、主存 14、CPU 中跟踪指令后继地址的寄存器是（ ）。 A 地址寄存器 B 计数器 C 程序计数器 D 指令寄存器 15、流水CPU 是由一系列叫做“段”的处理部件组成。和具备m 个并行部件的CPU 相比，一个m 段流水CPU 的吞吐能力是（ ）。 A 具备同等水平 B 不具备同等水平 C 小于前者 D 大于前者 16、控制器的功能是（ ） A 、产生时序信号 B 、从主存中取出指令并完成指令操作码译码 C 、从主存取出指令、分析指令并产生相关的操作控制信号 D.从主存中取出指令 17、为了解决CPU 与主存速度不匹配的问题，通常采用的方法是（ ） 采用速成更快的主存 B 、在CPU 和主存之间插入少量的高速缓冲存储器 C 、在CPU 周期中插入等待周期 D 、扩大主存的容量 18、下列关于cache 的论述中，错误的是（） cache 是介于主存和辅存之间的存储器，用于主存和辅存之间的缓冲存储 B 、如果cache 不命中，则需要访问主存，从主存取字，并将字所在的数据块调入cache C 、cache 的命中率很高，一般达到90%以上 D 、cache 的数据必须和主存的数据时刻保持一致 19、在CPU 执行一段程序的过程中，cache 的存取次数为4600次，由主存完成的存取次数为400次。若cache 的存取时间为5ns ，主存的存取时间为25ns ，则CPU 的平均访问时间为( )ns 。 A 、5.4 B 、6.6 C 、8.8 D 、9.2 20、关于cache 的3种映射方式，下列叙述错误的是（ ） A 、cache 由全相连、直接和组相连3种基本的映射方式 B 、全相连映射方式，即主存单元与cache 单元随意对应，线路复杂，成本高 C 、组相连映射方式是直接映射和全相连映射的折中方案，有利于提高命中率 D 、直接映射方式是组相连映射和全相连映射的折中方案，有利于提高命中率 21、指令译码器进行译码的是（） 整条指令 B 、指令的操作码字段 C 、指令的地址 D 、指令的操作数字段 22、同步控制是（ ） 只适用CPU 控制的方式 B 、由统一时序信号控制的方式 C 、所有指令执行时间都相同的方式 D 、不强调统一时序信号的方式 23、采用同步控制的目的是（ ） 提高执行速度 B 、简化控制时序 C 、满足不同操作对时间安排的需要 D 、满足不同设备对时间安排的需要 24、微程序控制器中，机器指令和微指令的关系是（） 一条机器指令由一条微指令来执行 B 、一条机器指令由一段微指令编成的微程序来解释执行 C 、一段机器指令组成的程序可由一个微程序来执行 D 、每一条微指令由一条机器指令来解释执行 25、微程序控制器比硬布线控制器慢，主要因为（） 增加了从磁盘控制器读取微指令的时间