实验一 静态随机存取存贮器实验
一. 实验目的
了解静态随机存取存贮器的工作原理；掌握读写存贮器的方法。
二. 实验内容
实验仪的存贮器MEM单元选用一片静态存贮器6116（2K×8bit）存放程序和数据。
CE：片选信号线，低电平有效，实验仪已将该管脚接地。 OE：读信号线，低电平有效。 WE：写信号线，低电平有效。 A0..A10: 地址信号线。 I/O0..I/O7:数据信号线。
CE OE WE 功能 1 × × 不选中6116 0 0 1 读 0 1 0 写 0 0 0 不确定 SRAM6116功能表
存贮器挂在CPU的总线上，CPU通过读写控制逻辑，控制MEM的读写。实验中的读写控制逻辑如下图：
读写控制逻辑
M_nI/O用来选择对MEM还是I/O读写，M_nI/O = 1，选择存贮器MEM；M_nI/O = 0，选择I/O设备。nRD = 0为读操作；nWR = 0为写操作。对MEM、I/O的写脉冲宽度与T2一致；读脉冲宽度与T2+T3一致，T2、T3由CON单元提供。
存贮器实验原理图
存贮器数据信号线与数据总线DBus相连；地址信号线与地址总线ABus相连，6116的高三位地址A10..A8接地，所以其实际容量为256字节。
数据总线DBus、地址总线ABus、控制总线CBus与扩展区单元相连，扩展区单元的数码管、发光二极管上显示对应的数据。
IN单元通过一片74HC245(三态门)，连接到内部数据总线iDBus上，分时提供地址、数据。MAR由锁存器（74HC574，锁存写入的地址数据）、三态门（74HC245、控制锁存器中的地址数据是否输出到地址总线上）、8个发光二极管（显示锁存器中的地址数据）组成。
T2、T3由CON单元提供，按一次CON单元的uSTEP键，时序单元发出T1信号；按一次uSTEP键，时序单元发出T2信号；按一次uSTEP键，时序单元发出T3信号；再按一次uSTEP键，时序单元又发出T1信号，……
按一次STEP键，相当于按了三次uSTEP键，依次发出T1、T2、T3信号。 其余信号由开关区单元的拨动开关模拟给出，其中M_nI/O应为高（即对MEM读写操作）电平有效，nRD、nWR、wMAR、nMAROE、IN单元的nCS、nRD都是低电平有效。
三. 实验过程和图片
1、连线说明： CBus单元：M_nIO、nRD、nWR、—— 开关区单元：K15..K12(JP92) nINTA(JP42) 存贮器MEM单元：A0..A7(JP72) —— ABus单元：A00..A07(JP56) 存贮器MEM单元：D0..D7(JP73) —— DBus单元：D0..D7(JP53) 存贮器MEM单元：M_nRD、—— CBus单元：nM_RD、M_nWR(JP71) nM_WR (JP44) MAR单元：D0..D7(JP14) —— iDBus单元：iD0..iD7(JP38) MAR单元：wMAR、nMAROE（JP13） —— 开关区单元：K7、K6(JP96) IN单元：IN0..IN7(JP101) —— iDBus单元：iD0..iD7(JP37) IN单元：nCS、nRD(JP100) —— 开关区单元：K1、K0(JP99) 扩展区单元： JP65 —— ABus单元：A00..A07(JP55) 扩展区单元： JP63 —— DBus单元：D0..D7(JP54) 扩展区单元：JP67 —— CBus单元：nM_RD、nM_WR (JP50) 注意：nINTA(K12)置“1”，使中断响应信号不干扰读写存贮器。 2、打开实验仪电源，按CON单元的nRST按键，复位
3、给6116的00H、01H、02H、03H、04H、05H地址单元写入数据11H、22H、33H、44H、55H、61H。由前面的存贮器实验原理图中可以看出，IN单元的8个拨动开关提供数据和地址，因此先提供地址，具体操作步骤为：（1）禁止对存贮器6116的读写（nWR = 1，nRD = 1）；（2）IN单元的拨动开关给出8位地址数据，IN单元的nCS=0、nRD=0，允许IN单元输出； （3）MAR单元的nMAROE = 0,允许MAR中锁存的地址数据输出到地址总线上；wMAR = 0，允许写MAR，按CON单元的STEP键一次，依次发出T1、T2、T3信号，在T3的下降沿，IN单元给出的地址数据锁存到MAR中。再写数据：（1）禁止对存贮器6116的读写（nWR = 1，nRD = 1）、MAR的写（wMAR = 1）；（2）IN单元的拨动开关给出8位数据，IN单元的nCS=0、nRD=0，允许IN单元输出；（3）允许对6116写（M_nIO = 1，nRD = 1, nWR = 0）,按uSTEP键三次，在T2的下降沿，数据写入6116中。写存贮器的流程图如下(以向00地址单元写入11H为例)
读存储器流程图
如果实验仪、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，方法是：打开软件，在星研软件的工具条中选择“存贮器实验”，打开存贮器实验的数据通路图。
写存贮器流程图
4、从6116的00H、01H、02H、03H、04H、05H地址单元读出数据，观察上述各单元中的内容是否与前面写入的一致。与写操作类似，先给出地址，再禁止IN单元输出数据（nRD、nCS至少一个=1），最后进行读操作：（1）使6116处于读状态（M_nIO = 1，nRD = 0, nWR = 1）,（2）按uSTEP键三次，在T2、T3信号有效时，6116向数据总线输出数据。读存贮器的流程如下（以从00地址单元读出11H为例）：
数据通路图
进行上面的手动操作，点击工具条上单节拍或单周期命令图标，数据通路图会反映当前对存贮器所做的操作，借助于数据通路图，仔细分析对SRAM的读写过程。
四. 实验体会
通过这次实验，我基本掌握了有关静态随机存储器RAM 工作特性及数据的读写方法。这次的实验虽然连线比较简单，但是操作比较复杂，其原理也很丰富。同样的我们在接口串行成功后，进行了实验步骤的操作。根据书本上提供的数据我们进行了输入，并得到了正确的结果。而为了充分验证它，并进一步了解它的原理，我跟组员也进行了一些创新，进行了不同的输入，然后通过书本原理计算结果，发现都与实验结果相同。这让我们更清楚的知道了有关静态随机存储器RAM 工作特性及数据的读写方法，有了很深刻的印象。由于一次一次的实验，我们对某些原来步熟悉的元件也有了一定的认识，知道它某些方面的用途，以及在特定实验中的作用。相信这些对以后的学习和实验都会有很大的帮助。