计算机组成原理——TEC-2储存器实验

「爱情、让人受尽委屈。」 2023-10-01 12:58 121阅读 0赞

## 《计算机组成原理》 ##

<table style="margin-left:14.4pt;width:676px;"> 
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 <td style="border-color:#000000;width:213.5pt;"> 实验名称: TEC-2机存储器部件实验 </td> 
 <td style="border-color:#000000;width:325px;"> 实验地点：10-413 </td> 
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 <td colspan="2" style="border-color:#000000;width:673px;"> <h3 style="margin-left:0px;text-align:justify;">一．实验目的</h3> 学习存储器系统设计知识，了解主存工作过程中各种信号的时序关系。 </td> 
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 <td colspan="2" style="border-color:#000000;vertical-align:top;width:673px;"> <h3 style="margin-left:0px;text-align:justify;">二．实验原理</h3> TEC-2机的主存储器由4K(字长16位)的ROM与2K的RAM组成，其地址分配与用法见下图。 <img alt="" height="228" src="https://img-blog.csdnimg.cn/e79d596eb9884a5bb3d9b68c3891489e.png" width="339"> &nbsp; (4KROM用2片LS2732实现;2KRAM用2片LS6116实现) TEC-2机主存的地址选择来自地址总线AB15-0，地址总线的信号是由地址寄存器AR的输出提供的，而AR只接收运算器的输出。 主存储器的入/出数据与外部数据总线DB15-0接通。外部总线又通过双向三态门电路(LS245)与CPU内部总线IB15-0连接。在/MIO与/WE两位微码的控制下，使内外部总线处于逻辑上断开、内向外传送或外向内传送数据的3种状态之一。 内存芯片的片选信号由一片3-8译码器芯片LS138给出(DC3)，通过地址的第11、12、13三位给出8个译码信号，选择最大16KW的地址。AB10-0用于选择每片2K内的每一个内存单元。 请注意，形成内存芯片片选信号还用到了/MERQ信号，即仅在有内存读写请求时才能去选内存，以与外设入/出(用/1OEQ表示)请求相区别。外设接口与内存合用同的外部数据总线和地址总线。 主存ROM区的读是用相应的ROM片选信号完成的，而RAM区的读写除了用到相应的片选信号，还用读/写控制信号区分读还是写操作，/MMW为低是写，为高是读。DC3的8个译码信号中空着未用的/AMCS3-/MCS7可用于内存扩展实验中的片选信号。 </td> 
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 <td colspan="2" style="border-color:#000000;vertical-align:top;width:673px;"> <h3 style="margin-left:0px;text-align:justify;">三．实验内容：</h3> （一）手拨数据方式读写存储器。（p120） 完成内存数据手工拨入操作后，后用读出方式检查操作结果的正确性。 (一)存储器写 FS1—FS4 = 0100&nbsp; STP 置连续脉冲方式 1.拨好首地址； <img alt="" height="172" src="https://img-blog.csdnimg.cn/637602e469eb45ca8bc0639551352b6b.png" width="353"> &nbsp; 2.拨入数据，按下STEP CLK写入数据，存储器地址自动加1； <img alt="" height="355" src="https://img-blog.csdnimg.cn/9d59480c701b4179bd79a35299c03f66.png" width="876"> <img alt="" height="358" src="https://img-blog.csdnimg.cn/9129f5c2b8b74108b901e71f8ed179d7.png" width="901">&nbsp; &nbsp; 3.重复2，连续写入数据，操作时，可以让LED灯显示内部总线，观察拨入数据，或显示地址总线，观察将要写入的存储器地址，或两者交替显示，在拨入数据时显示内部总线，写入时候显示地址总线。 ①拨入（选择内部总线） <img alt="" height="605" src="https://img-blog.csdnimg.cn/ba83a46de50540648317aa3976d5cdd0.png" width="915"> ②写入（选择地址总线） <img alt="" height="542" src="https://img-blog.csdnimg.cn/5c7ae792d49448a69f442f160987c977.png" width="892"> &nbsp; 4.数据要写入不连续存储器单元时，转1重新开始。 （二）存储器读 FS1—FS4 = 0110&nbsp; STP 置连续脉冲方式 1.拨好首地址； <img alt="" height="165" src="https://img-blog.csdnimg.cn/0d0e58a4cc9c4974bd67c150c2884c48.png" width="342"> &nbsp; 2.用LED灯显示IB总线，观察存储器中读出的数据，观察存储器地址； <img alt="" height="568" src="https://img-blog.csdnimg.cn/8834039186224a69aa0f20d484d20932.png" width="900"> &nbsp; 3.此时可以一直按STEP CLK顺序读取内容，如需读取不连续的从1重新开始。 <img alt="" height="581" src="https://img-blog.csdnimg.cn/8ce6fd830e214da09ac51f9284c8b6ca.png" width="878"> (二) 主存储器扩展实验 1、实验原理电路图： （确定存储器地址范围） TEC-2机主存由2片LS2732构成4K的ROM区（其中0000H-07FFH 2K区间基本监控程序去3800H-3FFFH 2K区间为附加监控程序区），2片LS6116构成2K用户程序/数据区（地址：0800H-0FFFH）。 <img alt="" height="851" src="https://img-blog.csdnimg.cn/1e9d5935db8b491b9706b02a71b340e7.png" width="1135"> &nbsp; 2.单步命令实验： &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; （1）从8000H开始的内存单元实验 用“E”命令输入数据，从E8000H开始的内存单元实验，再继续输入：0000 1111 2222 3333 4444 5555 6666 7777 8888 9999，最后用D命令查看输入数据； <img alt="" height="639" src="https://img-blog.csdnimg.cn/f1edffeb192142669943820186ea1628.png" width="1200"> &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; （2）从8800H开始的内存单元实验 用“E”命令输入数据，从E8800H开始的内存单元实验，再继续输入：0000 1111 2222 3333 4444 5555 6666 7777 8888 9999，最后用D命令查看输入数据； <img alt="" height="639" src="https://img-blog.csdnimg.cn/86fd228102184c2f90c60ad4f53f3810.png" width="1200"> &nbsp; 3、连续程序实验： （1）从8000H开始的内存单元实验 从8000H开始用“A”命令输入程序：A800，再继续输入一系列代码，然后用“G”命令执行输入程序，最后用“D”命令查看； <img alt="" height="639" src="https://img-blog.csdnimg.cn/dd6f95f72f8d46be9335d13e183dc709.png" width="1200"> &nbsp; （2）从8800H开始的内存单元实验 从8800H开始用“A”命令输入程序：A800，再继续输入一系列代码，然后用“G”命令执行输入程序，最后用“D”命令查看； <img alt="" height="639" src="https://img-blog.csdnimg.cn/c2e72083eb3642cea8ef96359091f29e.png" width="1200"> &nbsp; </td> 
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 <td colspan="2" style="border-color:#000000;vertical-align:top;width:673px;"> <h3 style="margin-left:0px;text-align:justify;">四.&nbsp; 实验器材</h3> 1.&nbsp;&nbsp;&nbsp; TEC-2机一台，电脑一台 2.&nbsp;&nbsp;&nbsp; TEC-2模拟软件一套 &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; </td> 
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 <td colspan="2" style="border-color:#000000;vertical-align:top;width:673px;"> <h3 style="margin-left:0px;text-align:justify;">五.&nbsp; 实验分析&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;</h3> 实验内容中有步骤分析 </td> 
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 <td colspan="2" style="border-color:#000000;vertical-align:top;width:673px;"> <h3 style="margin-left:0px;text-align:justify;">六.&nbsp; 思考题</h3> 电源关掉再开启后，主存储器RAM中是数据有否变化？ 有变化，当电源关闭时RAM不能保留数据。RAM表示的是读写存储器，可其中的任一存储单元进行读或写操作，计算机关闭电源后其内的信息将不在保存，再次开机需要重新装入，通常用来存放操作系统，各种正在运行的软件、输入和输出数据、中间结果及与外存交换信息等。&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; &nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp; </td> 
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 <td colspan="2" style="border-color:#000000;vertical-align:top;width:673px;"> <h3 style="text-align:justify;">七.&nbsp; 实验心得</h3> 通过本次实验，进行TEC-2机存储器部件实验，学习存储器系统设计知识，了解主存工作过程中各种信号的时序关系，还能通过观察主存读写中各种信号的波形。且通过实验动手操作，对其内部处理有了进一步了解，从而加强了对其功能的深刻理解，更加深刻的认识161芯片的功能，对今后的理解与学习有了较大的进步。 </td> 
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