时序与操作台单元TS1TS230HZTS3TS4控制总线T1T2T3T4地址总线XA7...XA0数据总线XD7...XD0CLK0......CPU内总线D7...D0A7...A0MEM单元D7...D0WR RD............D7...D0PC&AR单元LDARD7...D0IN单元IN_BRD XMWR XMRD控制总线WR RD IOMLDARCON单元IORWR RD IOM
图1-4 实验接线图
(4) 给存储器的00H、01H、02H、03H、04H地址单元中分别写入数据11H、12H、13H、14H、15H。由前面的存储器实验原理图（图1-3）可以看出，由于数据和地址由同一个数据开关给出，因此数据和地址要分时写入，先写地址，具体操作步骤为：先关掉存储器的读写（WR=0，RD=0），数据开关输出地址（IOR=0），然后打开地址寄存器门控信号（LDAR=1），按动ST产生T3脉冲，即将地址打入到AR中。再写数据，具体操作步骤为：先关掉存储器的读写（WR=0，RD=0）和地址寄存器门控信号（LDAR=0），数据开关输出要写入的数据，打开输入三态门（IOR=0），然后使存储器处于写状态（WR=1，RD=0，IOM=0），按动ST产生T3脉冲，即将数据打入到存储器中。写存储器的流程如图1-5所示（以向00地址单元写入11H为例）：
IN单元置地址(00000000)地址打入AR(00000000)IN单元置数据(00010001)数据打入MEM(00010001)WR = 0RD = 0IOM = 0IOR = 0LDAR = 0WR = 0RD = 0IOM = 0IOR = 0LDAR = 1T3= WR = 0RD = 0IOM = 0IOR = 0LDAR = 0WR = 1RD = 0IOM = 0IOR = 0LDAR = 0T3=
图1-5 写存储器流程图
(5) 依次读出第00、01、02、03、04号单元中的内容，观察上述各单元中的内容是否与前面写入的一致。同写操作类似，也要先给出地址，然后进行读，地址的给出和前面一样，
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而在进行读操作时，应先关闭IN单元的输出（IOR=1），然后使存储器处于读状态（WR=0，RD=1，IOM=0），此时数据总线上的数即为从存储器当前地址中读出的数据内容。读存储器的流程如图1-6所示（以从00地址单元读出11H为例）：
IN单元置地址(00000000)地址打入AR(00000000)关闭IN单元输出(********)读出MEM数据(00010001)WR = 0RD = 0IOM = 0IOR = 0LDAR = 0WR = 0RD = 0IOM = 0IOR = 0LDAR = 1T3= WR = 0RD = 0IOM = 0IOR = 1LDAR = 0WR = 0RD = 1IOM = 0IOR = 1LDAR = 0
图1-6 读存储器流程图
如果实验箱和PC联机操作，则可通过软件中的数据通路图来观测实验结果（软件使用说明请看附录1），方法是：打开软件，选择联机软件的?【实验】—【存储器实验】?，打开存储器实验的数据通路图，如图1-7所示。
进行上面的手动操作，每按动一次ST按钮，数据通路图会有数据的流动，反映当前存储器所做的操作（即使是对存储器进行读，也应按动一次ST按钮，数据通路图才会有数据流动），或在软件中选择?【调试】—【单周期】?，其作用相当于将时序单元的状态开关臵为‘单步’档后按动了一次ST按钮，数据通路图也会反映当前存储器所做的操作，借助于数据通路图，仔细分析SRAM的读写过程。
1-7 数据通路图
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1.5数据记录表格
读/写操作 控制信号 WR /RD IOM/IOR LDAR/T3地址信号 数据信号 写1 写2 写3 读1 读2 读3
A写地址 B写数据 A写地址 B写数据 A写地址 B写数据 A写地址 B读数据 A写地址 B读数据 A写地址 B读数据 1.6问题与思考
1.拨动LDAR开关，能否启动地址锁存器，而并不用ST3提供脉冲信号？
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实验二 系统总线和具有基本输入输出功能的总线接口实验
2.1 实验目的
1．理解总线的概念及其特性。 2．掌握控制总线的功能和应用。
2.2 实验设备
PC机一台，TD-CMA实验系统一套。
2.3 实验原理
由于存储器和输入、输出设备最终是要挂接到外部总线上，所以需要外部总线提供数据信号、地址信号以及控制信号。在该实验平台中，外部总线分为数据总线、地址总线、和控制总线，分别为外设提供上述信号。外部总线和CPU内总线之间通过三态门连接，同时实现了内外总线的分离和对于数据流向的控制。 为了实现对于MEM和外设的读写操作，还需要一个读写控制逻辑，使得CPU能控制MEM和I/O设备的读写，实验中的读写控制逻辑如图2-2所示，由于T3的参与，可以保证写脉宽与T3一致，T3由时序单元的TS3给出（时序单元的介绍见附录2）。IOM用来选择是对I/O设备还是对MEM进行读写操作，IOM=1时对I/O设备进行读写操作，IOM=0时对MEM进行读写操作。RD=1时为读，WR=1时为写。
RDXMRDT3XMWRWRXIOWIOMXIOR
图2-2 读写控制逻辑
在理解读写控制逻辑的基础上我们设计一个总线传输的实验。实验所用总线传输实验框图如图2-3所示，它将几种不同的设备挂至总线上，有存储器、输入设备、输出设备、寄存器。这些设备都需要有三态输出控制，按照传输要求恰当有序的控制它们，就可实现总线信息传输。
总线 IN-BRDLDAR CS W&R LED-BWRR0-BLDR0 数据输入开关 地址寄存器AR 存储器RAM 数码管显示LED R0寄存器
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图2-3 总线传输实验框图
2.4 实验步骤
1．读写控制逻辑设计实验。
（1）按照图2-4实验接线图进行连线。
时序与操作台TS1单元CLK030HZTS4T1.........扩展单元E3 E2E1 E0XIOW XIOR控制总线...T4控制总线XMWR XMRDWR RD IOMCON单元WR RD IOM 图2-4 实验接线图
（2）具体操作步骤图示如下：
首先将时序与操作台单元的开关KK1、KK3臵为‘运行’档，开关KK2臵为‘单拍’档， 按动CON单元的总清按钮CLR，并执行下述操作。
① 对MEM进行读操作（WR=0，RD=1，IOM=0），此时E0灭,表示存储器读功能信号有效。
② 对MEM进行写操作（WR=1，RD=0，IOM=0），连续按动开关ST，观察扩展单元数据指示灯，指示灯显示为T3时刻时，E1灭,表示存储器写功能信号有效。 ③ 对I/O进行读操作（WR=0，RD=1，IOM=1），此时E2灭,表示I/O读功能信号有效。 ④ 对I/O进行写操作（WR=1，RD=0，IOM=1），连续按动开关ST，观察扩展单元数据指示灯，指示灯显示为T3时刻时，E3灭,表示I/O写功能信号有效。 2．基本输入输出功能的总线接口实验。
（1）根据挂在总线上的几个基本部件，设计一个简单的流程：
① 输入设备将一个数打入R0寄存器。 ② 输入设备将另一个数打入地址寄存器。
③ 将R0寄存器中的数写入到当前地址的存储器中。 ④ 将当前地址的存储器中的数用LED数码管显示。 （2）按照图2-5实验接线图进行连线。 （3）具体操作步骤图示如下：
进入软件界面，选择菜单命令?【实验】—【简单模型机】?，打开简单模型机实验数据通路图。
将时序与操作台单元的开关KK1、KK3臵为‘运行’档，开关KK2臵为‘单拍’档，CON单元所有开关臵0（由于总线有总线竞争报警功能，在操作中应当先关闭应关闭的输出开关，再打开应打开的输出开关，否则可能由于总线竞争导致实验出错）， 按动CON单元的总清按钮CLR，然后通过运行程序，在数据通路图中观测程序的执行过程。
① 输入设备将11H打入R0寄存器。
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