《存儲器實驗報告》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《存儲器實驗報告（9頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、實驗3 存儲器實驗 預習實驗報告 疑問： 1、 存儲器是干嘛的？ 2、 存儲器的讀寫功能如何實現？ 3、 存儲器中的字和位分別表示的是什么？ 4、 在定制存儲器的時候，如何對它里面的存儲單元賦初始值？ 5、 如何實現連讀？ 6、 存儲器的代碼實現書上有，但如果用原理圖來做，各個部分用什么芯片來實現? 7、 下載到實驗箱時如何分配輸入以減少開關數？ & 在用地址計數器產生地址中的置數的方法產生地址是如何操作的？ 實驗報告 波形圖: 參數設置: Endtime: 2.0us Gridsize: 100 .Ons 信號設置： clk_cdu: sw|pc_

2、bus: m|w|r: ldar: pc_clr|ld|en: k: d: d~result: ar: 時鐘信號，設置周期為 100ns占空比為50%。 總線（sw_bus）和地址計數器 PC（ pc_bus）輸出數據控制信號，輸 入，低電平有效，二進制。 芯片的片選（m ）、讀（w ）、寫（r）操作的控制信號，輸入，高電 平有效，二進制。 地址寄存器AR的裝載數據控制信號，輸入，高電平有效，二進制。 地址計數器 PC的清零（pc_clr ）、裝載（pc_ld ）和計數使能信號 （pc_en）,輸入，低電平有效，二進制。 k [7]~ k [0]，數據輸入端信號，輸入，十六進

3、制。 d[7]~d[0]，數據輸出中間信號，雙向信號，十六進制。 d [7] result ~d[0] result，最終的數據輸出信號，輸出，八進制。 ar[7]~ ar[0]，地址寄存器 AR的輸出結果，輸出，十六進制。 pcout: pcout [7卜pcout [0],地址計數器PC的輸出結果，輸出，十六進制。 仿真波形 以在01H單元中寫入EEH的數據并讀出為例： 1) 初始狀態(tài)：K=OOH，選擇芯片(m=1) , PC保持當前的值(pc_clr=1)，其余信號無效； 2)

4、置數法產生地址： K=01H t總線(sw_bus=O)宀 PC(pc_clr=1、pc_ld=0、pc_en=1)，可以 看到此時總線上的數據為 01H; 3) PC保持：pcen=O,總線上及 pc的值停在01H; 4) PCt ar : PC(sw=1,pc_bus=0) t AR=01H (ldar=1)，總線上顯示 01H; 5) 讀取::(sw|pc_bus=11 , m=1、r=1) tAR=E1H , D2H，總線上顯示 E1H, D2H ; 6) EEH 總線：寫入到地址為 01H的單元中(m=1、w=1、r=0)，之后并將其內容讀取出來 (m=1、w=0、r=1)

5、。 7) 計數法產生地址： PC+1 (pc_bus=0、pc_clr=1、pc_ld=1、pc_en=1、w=0、r=0)、PC=02H tAR(ldar=1)、同時總線上顯示 PC的值。 8) 讀取地址為 AR=02H所存的數值(m=1、r=1)，總線上出現了短暫的 EEH及C5H。 9) PC 清零：pc_clr=0 10) 連讀 00H, 01H、02H、03H、04H、里面存放的數據(pc_bus=1、pc_clr=1、pc_ld=1、pc_en=1、 m=1、r=1、ldar=1)，總線上顯示 E1,EE ,F3,C5,00。 結論： 本實驗的設計能存儲器的存儲數據以

6、及讀和寫的操作的功能，同時連續(xù)讀出存入地址 單元中存放的數據，電路設計正確。 二、實驗日志 預習疑問解答： 1、存儲器是干嘛的？ 存儲器的主要功能是存放計算機正在執(zhí)行或將要執(zhí)行的程序以及數據等信息。 它進行讀操作 時片選信號有效，讀控制有效；進行寫操作時片選信號有效，寫控制有效，同時輸入數據。 2、存儲器的讀寫功能如何實現? 如果用代碼實現 process (clk, we, din) begin if(ris in g_edge(clk)) the n if (we= the n RAM(Addr)<=din; 寫操作 End if; Addr_Reg<=Ad

7、dr; end if; end process; dout<=RAM(Addr_Reg); 讀操作 實驗中是用lpm定制的，原理是一樣的。 3、 存儲器中的字和位分別表示的是什么？ 字表示地址的長度，如果字長為 M，則地址寄存器的位數應該為 log2M，位表示數據的字 長，如果位長為 N，則數據寄存器應該為 N位。 4、 在定制存儲器的時候，如何對它里面的存儲單元賦初始值？ 打開memory initial file 即.mif的文件，直接在對應的位置設值就可以了。 5、 如何實現連讀？ 這是課后的一個思考題，答案見下面。 6、存儲器的代碼實現書上有，但如果用原理圖來

8、做，各個部分用什么芯片來實現？ AR是用芯片74273(8位帶異步清零的 D觸發(fā)器)來實現，三態(tài)門輸入是用芯片 74244(八路 輸入三態(tài)緩沖器)來實現，PC是用芯片74161(4位二進制加計數器， 帶同步載入，異步清零) 來實現，存儲器是用lpm定制來實現。 7、下載到實驗箱時如何分配輸入以減少開關數？ 輸入有sw|pc_bus，m|w|r，Idar, pc_clr|ld|en，k (是8位的)，總共17個，實驗箱上只有 16 個開關，可以直接把 K的高地位搞成兩個計數器，通過時鐘信號控制，直接實現輸入二位 & 在用地址計數器產生地址中的置數的方法產生地址是如何操作的?

9、 這是74161的功能表： CLR LD PC CLK 功能 PC 答: 2、如何將 答： 2片512*4bit的RAM構成容量為1024*4bit的存儲體？畫出簡單電路圖? 0 x x x 清零 1 0 1 置數 1 1 1 計數加1 1 0 0 x 保持 1 0 0 x 保持 clr|ld|e n=101時置數，此時可以通過總線將想要產生的地址值通過數據輸入端口置數到 中，再將PC的值保持，打入到 AR中，實現 PC=PC+1，PCt AR。 思考題: A8 A8~A0 CE R0M2 D3

10、~D0 OE A8 9 片選 讀允許 D3~D0 CE A8~A0 ROM1 OE D3~D0 1、如何將2片512*4bit的RAM構成容量為512*8bit的存儲體？畫出簡單電路圖? .-- .-..亠— gn或… —ft 74244 ?網- T?. 77dl^： 1GH I A1 1Y1 LA2 1Y2 Ii3 1Y3 144 1Y4 MW SA1 2Y1 2A2 ZYZ 2A3 ZY3 2A4 ?Y* Ml gr亂日 UF 74273 3、如

11、何修改電路使其能連續(xù)讀出存入地址單元中存放的數 據？ 答：修改電路如下： 所做的修改: 1）、將地址寄存器 AR和地址計數器 PC的數據直接相連。 fr=^T pccft^r p^lbr PI D1 m 垃 02 03 皿 QJ D5 Q5 06 M rtt aRH CLK meH OCTAL D-FF > ■ t- n - -r - r t -a- l r - ■— r ~t ~sr t- f "、 i k V；" 2）、將原來的通過總線將 PC里的值傳給 AR的三態(tài)門輸入， 改為用來控制將

12、 PC的值傳到總線，即 pc_bus用來控制PC里 的值是否傳到總線。 :::: 4、如何將原理圖輸入的邏輯電路轉換成 HDL的描述語言？ 答：打開電路圖，選擇 File Creat/Update Creat HDL Desig n File for Current File,將會彈出下面的窗口， 選擇HDL的描述語 言。 @ Quaitus-D - 禮酊 bdlli| 盛吐］ETd~ViewProjM ifcMiyrtW&PrMftiiftgTed*SSndOwHelp CDtfc*- r目沁? b衛(wèi)x* -兇 hew Pr Eject Musa rd.. 礦 Qpn 申

13、*cL Obi +J d仙血衲AXw 叫M □ PnojKL. Clw Propt! CfritN cm+o QjndiuqtsliiTjn 爭 ahU^Efi Report - &midioriliAl?dTT5 | ti GUDdMiqiEhs^iMF Q 5松自 Curd鉀C R^pCi*! 詁Af- SUS IIGH 141 w hl |YJ bl |Vi <3 ZOH 3VI 2AZ 32 TV! E>p9r%i Cwffte Symbd 同刖 fcr Oirrert 哄 ■j— & a ■

14、mi aid ir4」 tT n - —i 實驗中遇到的問題： 1、 在對存儲器進行初始化之后，在波形仿真將其讀出的時候，所有的結果都是 00H。 在用lpm定制設計參數的時候， LPM_FILE的文件名不是./initial_file.mif ,開始不知道 這個關系，后來明白了，原來 lpm存儲器是在 mif文件里面讀取數據的。 2、 用代碼實現 PC_AR的時候，仿真波形上應該出現 EE的地方為不定值。 據說是代碼的電路設計不正確， 后來換成了原理圖來做， 換了電路圖做之后還是有， 看 了一下書上的波形圖，原來在那個地方 d是有輸入的，輸入是 EE。（主要是沒明白操作的含

15、 義） 3、 仿真時結果不正確，應該出現 01,02,03的那幾個地方莫名其妙地冒出來了 06,07,08 請同學幫忙看了一下，開始沒有把計數器的值在波形上顯示出來， 后來把計數器的值在 波形上顯示了，發(fā)現 PC的值有問題，是電路連接問題，錯誤的電路連接是這樣的：  低位的ENT和ENP應該空置，高位的 ENT的輸入是低位的進位， ENP接高電平，而 且我的計數器的時鐘信號也是錯誤的，正確的電路應該是下面這個: - --- 74161 LDN A P OA C OB D QC EHT CD EHP RCO CLPN CLK i■■三i 性 COUNTER ■ — ? ■ ■ S I S- 1 ■ " ■! I !■ 1 了4 伯 ~1 -Cl LDN 0 QA ；搭ent［衛(wèi)F 0 QB i - Ecn材 D Q.C 5 ? pccntT護 EKT QD — >■ ENP RCC ―[ CLRN CLK mstij COUNTER 實驗心得: