西安交大计算机组成第二次课内实验报告.pdf

计算机组成原理课内实验报告 （二） 学生姓名 司默涵 专业/班级 计算机11班 学 号 2110505018 所在学院 电信学院 指导教师 姜欣宁 提交日期 2013年12月4 日 计算机组成原理第二次课内实验报告 1.实验目的 （1）理解计算机主存储器的分类及作用 （2）掌握ROM、RAM 的读写方法 2.实验原理 存储器按存取方式分，可分为随机存储器和顺序存储器。如果存储器中的任何 存储单元的内容都可随机存取，称为随机存储器，计算机中的主存储器都是随机 存储器。如果存储器只能按某种顺序存取，则称为顺序存储器，磁带是顺序存储 器，磁盘是半顺序存储器，它们的特点是存储容量大，存取速度慢，一般作为外 部存储器使用。如果按存储器的读写功能分，有些存储器的内容是固定不变的， 即只能读出不能写入，这种存储器称为只读存储器 （ROM）；既能读出又能写入的 存储器，称为随机读写存储器 （RAM）。实际上真正的ROM基本上不用了，用的是 光可擦除可编程的ROM （EPROM）和电可擦除可编程的ROM （EEPROM）。EEPROM用 的越来越多，有取代EPROM之势，比如容量很大的闪存（FLASH）现在用的就很 广泛，常说的U盘就是用FLASH做的。按信息的可保存性分，存储器可分为非永 久性记忆存储器和永久性记忆存储器。ROM、EPROM、EEPROM都是永久记忆存储 器，它们断电后存储内容可保存。RAM则是非永久性记忆存储器，断电后存储器 中存储的内容丢失。 随机读写存储器类型 随机存储器按其元件的类型来分，有双极存储器和MOS存储器两类。在存取速 度和价格两方面，双极存储器比MOS存储器高，故双极存储器主要用于高速的小 容量存储体系。在MOS存储器中，根据存储信息机构的原理不同，又分为静态随 机存储器（SRAM）和动态随机存储器（DRAM）。静态随机存储器采用双稳态触发 器来保存信息，只要不断电，信息就不会丢失；动态随机存储器利用记忆电容来 保存信息，使用时只有不断地给电容充电才能使信息保持。静态随机存储器的集 成度较低，功耗也较大；动态随机存储器的集成度较高，功耗低。现在计算机中， 内存容量较大，常由动态随机存储器构成。 静态随机存储器 静态存储器由存储体、地址译码电路、读写电路和控制电路组成。一个4096 ×1位的SRAM 的结构框图如图6-37所示。图中，A0～A11为地址线，用来寻址 R 存储器中的某一个单元。DIN、DOUT为数据线，实现数据的输入、输出。W/ 为 CS 读写控制信号线，用来实现读写操作控制。 为片选信号。 图6-37 SRAM 结构框图 动态随机存储器 动态随机存储器（DRAM）和SRAM一样，也是由许多基本存储电路按照行和列 来组成的。DRAM是以MOS管栅极和衬底间电容上的电荷来存储信息的。由于MOS 管栅极上的电荷会因漏电而泄放，故存储单元中的信息只能保持若干秒，为此 DRAM必须附加刷新逻辑电路。另外，DRAM将地址分为行地址和列地址，并分时 复用以减少引脚数目。常见的4164芯片即是DRAM。 TEC-CA实验台上的存储器器件HM6116 1）存储器HM6116 的读写时序 静态随机存储器器件有许多型号，分为同步和异步2大类。HM6116是一种比 较常用的异步静态随机存储器器件。它是一种2kX8bits的存储器器件。图6-38 是HM6116器件的外形图。 图6-38 静态存储器HM外形图 图6-38 中，A10—A0是存储器地址总线，I/O7—I/O0是双向数据总线，从存 储器读出的数据或者写入存储器的数据通过数据总线完成。CS是片选，只有CS