静态随机存储器实验
一、实验目的
掌握静态随机存储器RAM工作特性及数据的读写方法。

二、实验设备
（1）TDN-CM+或者TDN-CM++教学试验系统一套和导线若干。

（2）PC机（或示波器）一台。

三、实验原理
实验所用的半导体静态存储器电路原理如图1所示。

（见最后一页）
实验中的静态存储器由一片6116(2K×8)构成,其数据线接至数据总线,地址线由地址锁存器(74LS273)给出。

（地址灯为AD0--AD7显示地址线内容。

）数据开关经一三态门(74LS245)连至数据总线,分时给出地址和数据。

地址寄存器为8位,接入6116的地址A7—A0,其高三位A8—A10接地,那么实际容量为256字节。

6116有三个控制线:CE(片选线),OE(读线),WE(写线)。

当CE=0和OE=0时进行读操作,WE=0时进行写操作。

本实验中将OE常接地,在此情况下,当CE=0,WE=0时进行读操作,CE=0,WE=1时进行写操作,其写时间与T3脉冲宽度一致。

实验时将T3脉冲接至实验板上时序电路模块的TS3相应插孔中,其脉冲宽度可调,其它电平控制信号由SWITCH UNIT单元的二进制开关模拟,其中SW-B为低电平有效,LDAR为高电平有效。

四、实验步骤
（1）具体接线方法如图2所示。

（见最后一页）按图连接实验线路，仔细查线无误后,接通电源。

（2）形成时钟脉冲信号T3。

1、接通电源,用示波器接入方波信号源的输出插孔H23,调节电位器W1及W2,
使H23端输出实验所期望的频率的方波。

2、将时序电路模块中的φ和H23排针相连。

3、在时序电路模块中有两个二进制开关STOP和STEP。

将STOP开关置为
"RUN"状态,STEP开关置为"EXEC"状态时,按动微动开关START,则T3输出。

为连续的方波信号.此时,调节电位器W1,用示波器观察,使T3输出实验要求的脉冲信号。

同时可测得T3的频率和占空比（我用的是f=85.03HZ 占空比为0.24）。

然后使STOP开关为"RUN"状态,STEP开关为"STEP"状态时,每按动一次微动开关START,则T3输出一个单脉冲,其脉冲宽度与连续方式相同。

（3）写存储器。

给存储器的00,01,02,03,04地址单元分别写入数据11H,12H,13H,14H,15H。

具体如下
1、写地址。

关闭存储器的片选（CE=1），打开地址锁存器门控信号（LDAR=1），打开数据开关三态门（SW-B=0），由数据开关给出所要写入的存储单元的地址，按动START产生T3脉冲将地址打入地址锁存器。

2、写数据。

关掉地址锁存器门控信号（LDAR=0），打开存储器片选（CE=0），并使之处于写状态（WE=1），由数据开关给出要写入得数据，按动START产生T3脉冲，将数据写入到当前单元中。

流程图如下。

重复上述几步即可完成所有输入。

（4）读存储器。

依次读出第00,01,02,03,04号单元中的内容,观察上述各单元的内容是否与前面写的写入的一致。

1、写地址。

关闭存储器的片选（CE=1），打开地址锁存器门控信号（LDAR=1），打开数据开关三态门（SW-B=0），由数据开关给出所要读出的存储单元的地址，按动START产生T3脉冲将地址打入地址锁存器。

2、读数据。

关掉地址锁存器门控信号（LDAR=0），关闭数据开关三态门（SW-B=1），使存储器片选（CE=0），并使之处于读状态（WE=0），此时数据总线上显示的数据即为当前地址中的数据。

流程图如下
重复上述步骤即可读出所有输入的数据。

五、附加实验-结合算术逻辑运算实验
实验要求：用静态逻辑单元存储所要运算的数据，并将其读出输入到运算器中。

运算后将结果送回到静态随机存储器某一地址单元中。

步骤
（1）按照算术逻辑运算实验连接好电路，除了一些可以共用的控制端外其中被静态随机存储器电路所占用的的控制端可以用其他控制端代替，
（2）数据输入：按照上述步骤四——（3）写存储器步骤写入要运算的数据到静态随机存储器你所规定的地址单元中。

（3）读出数据：在输入数据后，将数据送入运算器的寄存器中。

按照上述步骤四——（4）读存储器步骤将你所存储的数据读到数据总线上。

（4）将数据打入寄存器：此时数据已经在数据总线上了。

1)打入数据到DR1中：使ALU-B=1处于关闭状态（可以在连线时就关闭它），
使LDDR1=1、LDDR2=0。

按微动开关KK2，则数据打入到DR1寄存器中。

2)打入数据到DR2中：重复上述步骤（3）取出第二个数据。

使LDDR1=0、
LDDR2=1。

按微动开关KK2，则数据打入到DR2寄存器中。

（5）保持ALU-B=1不变，重复上述步骤四——（3）写存储器——1、写地址步骤。

输入你所要用于存储运算结果的地址。

（6）这一步不同于上述的写数据步骤。

关掉地址锁存器门控信号（LDAR=0），打开存储器片选（CE=0），并使之处于写状态（WE=1），关闭数据开关三态门（SW-B=1），打开输出三态门（ALU-B=0），按动START产生T3脉冲，将数据写入到当前单元中。

问题讨论
1.在实验中必须要注意控制信号的发生时机和分时控制。

否则会造成数据
输入有误，结果出错。

注意读与写时CE与WE的状态，不然容易使地址
与数据出现偏差。

2.在形成时钟脉冲信号后应当使STOP开关为"RUN"状态,STEP开关为
"STEP"状态，方便接下来的操作，避免数据输入出错。

3.读取与写入时都要进行置地址。

4.附加实验中当数据读入到DR1与DR2时，因为数据已经在总线上了，此
时就应当确保数据开关三态门（SW-B=1）为关闭（读取静态随机存储器
时已经关闭），此时不应对SW-B进行操作，同样也要保持ALU-B=1也为
关闭状态。

否者会是总线上的数据冲突，出错。

5.在将运算结果输出时不要先打开输出三态门（ALU-B=0）。

应当在申请好
地址后，同时数据开关三态门为关闭状态（SW-B=1），静态存储器在写状
态时使ALU-B=0。

存储结果。