计算机组成原理存储器实验报告.pdf

随着计算机科学与技术的不断进步，存储器作为计算机系统中的核心组件之一，其性能对整个系统的影响至关重要。为了深入理解计算机存储系统的工作原理，存储器实验在计算机组成原理教学中占据着不可或缺的位置。本文将围绕计算机组成原理存储器实验报告，重点讨论静态随机访问存储器（RAM）的工作特性，以及如何通过实验掌握其操作方法。 在本次实验报告中，我们聚焦于双端口静态存储器IDT7130。该存储器由于具备两个独立的读写端口，左端口和右端口，因此能够在不同的端口同时进行数据的读写操作，大幅提升了数据处理的效率。IDT7130的设计允许数据在左端口写入，在右端口读出，这种设计特别适合于需要高效数据交换的应用场景。 实验的第一步是掌握右端口的数据读写操作。右端口的接口设计与我们常见的单端口静态存储器并无太大差异，包含数据线、地址线和控制线。而左端口则因为写信号的常闭状态，只能进行数据读取操作，这一特点使得左端口能够作为数据读出的专用通道。在实验中，我们通过特定的开关设置来生成时钟脉冲信号T3，这是控制双端口存储器运作的关键信号之一。 存储容量方面，虽然理论上IDT7130提供了足够的地址线进行大容量存储，但实际可用的存储容量却因连接方式而受到了限制。通过将地址线AR8和AR9接地，实际可访问的存储容量被限定在了256字节。这一点要求我们在实验中必须仔细处理地址线的连接，确保每一步操作的精确性。 实验的关键步骤还包括正确的信号控制。在写入数据时，需按照特定的顺序改变控制电平，如设置写允许（WE）信号和地址锁存器加载（LDAR）信号。在读取数据时，地址会在地址总线的指示灯上显示，而数据则通过左端口的数据总线单元的指示灯上显示，这一过程要求实验者不仅要有精确的操作技巧，还需要有对实验设备的熟悉程度。 在实验设备方面，ZY15Comp12BB计算机组成原理教学实验箱成为我们实际操作的重要工具。它配备有排线，方便实验者根据实验要求连接不同的信号线。在实验箱的帮助下，我们可以模拟出真实的操作环境，这对于学生理解存储器的工作原理和微处理器控制信号的操作是大有裨益的。 实验的最终目的是验证存储器的正确性和稳定性。通过对比写入和读出的数据，我们可以检验存储器是否按照预期正确工作。此外，存储器实验还能帮助我们理解计算机存储层次结构中内存部分的作用，以及静态RAM在现代计算机系统中作为高速缓存或数据暂存区域的重要性。 通过这类实验，学生不仅能够理论联系实际，加深对计算机存储器工作原理的认识，还能够提升对微处理器控制信号操作的实践经验。这种经验对于学生而言是极其宝贵的，因为它直接关联到计算机系统整体设计和优化的理解，为学生今后在计算机科学与技术领域的发展打下了坚实的基础。