计算机组成原理 双端口存储器原理实验

一、实验目的

1、了解双端口静态随机存储器IDT7132的工作特性及使用方法

2、了解半导体存储器怎样存储和读出数据

3、了解双端口存储器怎样并行读写，产生冲突的情况如何

二、实验任务

(1)按图7所示，将有关控制信号和和二进制开关对应接好，仔细复查一遍，然后接通电源。

(2)将数码开关SW0—SW7 (SW0是最低位)设置为00H， 将此数据作为地址置入AR1;然后重新设置二进制开关控制，将数码开关SW0—SW7上的数00H写入RAM第0号单元。依此方法，在存储器10H单元写入数据10H，20H 单元写入20H, 30H单元写入30H, 40H单元写入40H，共存入5个数据。使用双端口存储器的左端口，依次读出存储器第00H、10H、 20H、 30H、40H单元中的内容，观察上述各单元中的内容是否与该单元的地址号相同，记录数据。注意:总线上禁止两个以上部件同时向总线输出数据。当存储器进行读出操作时，必须关闭SW_ BUS 三态门!而当向AR1送入地址时，双端口存储器不能被选中。

(3)通过双端口存储器右端口(指令端口)，依次把存储器第00H、10H、 20H、 30H、 40H 单元中的内容置入指令寄存器IR，观察结果是否与(2)相同，并记录数据。

(4)双端口存储器的并行读写和访问冲突测试。置CEL#=0且CER=1，使存储器左、右端口同时被选中。当AR1和AR2的地址不相同时，没有访问冲突;地址相同时，由于都是读出操作，也不冲突。如果左、右端口地址相同且一个进行读操作、另一个进行写操作，则发生冲突。要检测冲突，可以用示波器测试BUSYL和BUSYR插孔(分别是两个端口的“忙”信号输出)。BUSY 为0时不一定发生冲突，但发生冲突时，BUSY 一定为0。当某一个端口(无论是左端口还是右端口)的BUSY = 0时，对该端口的写操作被IDT7132忽略掉。

三、实验工具

     模拟程序

四、实验步骤及实验结果

1、仿真面板接线

2、令K0 (CEL#) =1，K1(LRW) = 1，K2 (CER) =0，K3(LDAR1) = 1，K4 (LDAR2) =0，K5 (SW_ BUS#)= 0，K6 (LDIR) = 0。将IR/DBUS开关拨到DBUS位置，将AR1/AR2开关拨到AR1位置。置SW7-SW0=00H， 按一次QD按钮，将00H写入AR1,绿色的地址指示灯应显示00H。

再令K3 (LDAR1)=0，K0(CEL#)=0,K1(LRW)=0，按一次QD按钮，则将00H数据写入存储器的00H单元。

依次重复进行，在存储器10H单元写入数据10H，20H 单元写入20H，30H 单元写入30H，40H 单.元写入40H，共存入5个数据。

最终在双端口RAM中得到：

      

3、令K0 (CEL#) = 1，K1(LRW) = 1, K2 (CER) =0，K3(LDAR1) =0，K4 (LDAR2) =1，K5 (SW_ BUS#)= 0，K6 (LDIR) =0。将IR/DBUS开关拨到IR位置，将AR1/AR2开关拨到AR2位置。置SW7-SW0 =00H，按一次QD按钮，将00H写入AR2，绿色的地址指示灯应显示00H。

令K4 (LDAR2)=0, K2 (CER)= 1, K6(LDIR) = 1，按一次QD按钮，则从右端口读出存储器的00H单元的数据，读出的数据写入指令寄存器IR， 显示在IR数据指示灯上，应为00H。

照此方法，可从右端口依次读出存储器单元10H、20H、 30H、 40H 的数据，写入指令寄存器IR。

读出10H数据写入IR：

读出20H数据写入IR：

读出30H数据写入IR：

读出40H数据写入IR：

4、令K0 (CEL#) =1, K1(LRW) = 1，K2 (CER) =0, K3(LDAR1) = 1，K4 (LDAR2) =0，K5 (SW_ BUS#)= 0，K6 (LDIR) = 0。将AR1/AR2开关拨到AR1位置。置SW7-SW0= 38H， 按一次QD按钮，将38H写入AR1，绿色的地址指示灯应显示38H。

令K3(LDAR1) =0，K4 (LDAR2) =1，K5 (SW_BUS#)=0，将AR1/AR2开关拨到AR2位置。置SW7-SW0=38H，按一次QD按钮，将38H写入AR2，绿色的地址指示灯，应显示38H。

由于这是模拟程序，没有示波器后面内容无法进行。

（令K2 (CER) = 1，K0 (CEL#) =1，用示波器探头测试BUSYL插孔，BUSYL 应为高电平。保持K2(CER)不变，将K2(CEL#)拨动到0位置，示波器上的BUSYL信号从高电平变为低电平;再将KO (CEL#)拨到1位置，BUSYL 信号从低电平变为高电平。先令K0 (CEL#) =0，K2 (CER) = 0，用示波器探头测试BUSYR插孔，BUSYR 应为高电平。保持K0 (CEL#)不变，将K2 (CER)拨动到1位置，示波器上的BUSYR信号也从高电平变为低电平;再将K2 (CER) 拨到0位置，BUSYL 信号也从低电平变为高电平。）

五、个人总结

个人理解是先给指定地址赋给特定的值，再由另一边指到某个地址，输出对应的值。简单理解为当只打开CEL#、LRW、LDAR1，可以通过SW0-SW7点击QD确定某个地址，把它们全部取消后，又可以通过SW0-SW7点击QD给该地址赋值。之后，只打开CEL#、LRW、LDAR2，可以通过SW0-SW7点击QD选择输出的地址，再取消LDAR2，打开CER和LDIR，点击QD，就可以获取那个地址存放的信息。