课程设计任务书
学生姓名：专业班级：软件0602
指导教师：田小华工作单位：计算机学院
题目: 静态存储器(6116)电路设计与实现
初始条件：
1.完成<<计算机组成原理>>课程教学与实验
2.TDN-CM 计算机组成原理教学实验系统
要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）
1.掌握存储器的设计目标和功能特点，熟悉SRAM6116的结构特点
2.利用SRAM6116和相关的基本电路设计8位地址的存储器电路
3.在TDN-CM+实验系统中，用SRAM6116和门电路实现8位地址的存储器电路
4.以表格记录在学号加班号为起点的16个地址单元中，分别写入相应的反码
5．绘制带开关输入功能的存储器电路连接图，撰写相应的设计报告
时间安排：
1.第17周周二(08年1223日):全体集中讲解课程设计方法与要求（鉴3-302）
2.第18~19周(元月1~7日):分班设计与调试, 撰写课程设计报告
指导教师签名： 2008 年元月 7日
系主任（或责任教师）签名：年月日
目录
1.课程设计目的 (3)
2.课程设计设备 (3)
3.课程设计要求 (3)
4.课程设计内容 (3)
4.1课程设计原理 (3)
4.2课程设计相关芯片简介 (5)
4.3 38K×16位SRAM的逻辑框图 (7)
5.课程设计总结心得体会 (8)
静态存储器(6116)电路设计与实现
1 课程设计目的
在计算机组成原理的课程中学到了很多与硬件相关的知识。

其中课程设计是一个重要的教学实践环节，是教学计划的一个重要组成部分。

在培养自己动手能力和培养创新精神等方面，有着极其重要的作用。

同时，还可以培养严谨的科研作风，利用选修课和计算机组成原理课程的理论知识和实验技能。

在该课程所涉及的工程技术范围内，创造性地完成部件及系统的分析、设计、组装和调试，从而加深对计算机组成原理课程的内容的理解和掌握。

2课程设计设备
TDN-CM+计算机组成原理实验系统,排线若干；
PC微机一台（选配）。

3 课程设计要求
（1）掌握计算机中存储器的功能与结构特点
（2）熟悉静态存储器（6116）的结构特点和功能特性
（3）利用6116设计8K×16位SRAM的逻辑框图
（4）在TDN-CM+ 教学实验系统中，利用各种电路芯片实现存储器的功能
（5）绘制以上8K×16位SRAM的逻辑框图，撰写相应的设计报告
4 课程设计内容
4.1 课程设计原理
存储器是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。

构成存储器的存储介质，目前主要采用半导体器件和磁性材料。

存储器中最小的存储单位就是一个双稳态半导体电路或一个CMOS晶体管或磁性材料的存储元，它可存储一个二进制代码。

由若干个存储元组成一个存储单元，然后再由许多存储单元组成一个存储器。

课程设计中所用的存储器数据通路如图1所示。

其中的静态存储器是由一片6116(2K*8)
组成，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AD0——AD7与地址线相连，显示地址线内容。

数据开关经一个三态门(74LS245)连至数据总线，分时给出地址和数据。

图1 存储器原理图
图2静态存储器电路
因地址寄存器为8位，所以接入6116的地址为A7——A0,而高三位A8——A10接地，所以其实际容量为256字节。

6116有三个控制线：CE(片选线)、OE(读线)、WE（写线）。

当片选有效（CE=0）时，OE＝0时进行读操作，WE＝0时进行写操作。

课程设计时，将T3脉冲接致实验板上时序电路模块的TS3相应插孔中，其脉冲宽度可调，其他电平控制信号由“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。

4.2 课程设计相关芯片简介
由图1存储器原理图可知，课程设计中所用到的芯片主要有： 74LS245、74LS273、6116。

4.2.1 74LS245芯片简介
74LS245八双向总线收发器芯片作为输入输出三态门。

74LS245芯片图如图3所示。

74LS245芯片功能表如表1所示。

图3 74LS245芯片图
表1 74LS245功能表
使能方向控制
G DIR
操作
L L
L H
H X
B数据至A总线
A数据至B总线
隔开
4.2.2 74LS273芯片简介
74LS273八d触发器芯片作为锁存器。

74LS273芯片图如图4所示。

图4 74LS273芯片图
功能图如下图5所示：
图5 74LS273功能表
4.2.3 6116芯片简介
4.2.3.1 6116电路结构如图6所示
图6 6116电路结构图4.2.3.2 6116的芯片图如图7所示
图7 6116芯片图
4.2.3.3 6116的功能图如图8所示
图8 6116功能图
4.3 8K×16位SRAM的逻辑框图
4.4 8K×16位静态存储器的实现
上面内容为对8K×16位SRAM的逻辑框图，下面来验证所设计静态存储器的功能。

其步骤主要有写存储器和读存储器
将“STOP”开关置为“RUN”状态、“STEP” 开关置为“STEP”状态，每按动一次微动开关START，T3输出一个单脉冲。

按图9连接实验线路，仔细检查无误后接通电源。

图9 实验接线图
写存储器流程如下：（以向19H号单元写入E6H为例）
读存储器操作流程如下：（以从00号单元读出11数据为例）
将十六个地址单元19H、1AH、1BH、1CH、…、27H、28H，分别写入E6H、E5H、E4H、E3H、…、D8H、D7H；观察读出的结果
数据输入数据输出
地址数据地址数据
1DH E2H 1DH E2H
1EH E1H 1EH E2H
1FH E0H 1FH E0H
20H DFH 20H DFH
21H DEH 21H DEH
22H DDH 22H DEH
23H DCH 23H DCH
24H DBH 24H DBH
25H DAH 25H DAH
26H D9H 26H D9H
27H D8H 27H D8H
28H D7H 28H D7H
29H D6H 29H D6H
2AH D5H 2AH D5H
2BH D4H 2BH D4H
2CH D3H 2CH D3H
5课程设计总结心得体会
通过课程设计以及前面的实验，我学到了很多，特别是将课本上的理论知识应用于实践使我收益很多。

学期即将结束，我们都想快点回家，在这种情况下课程设计可能还有些不完美的地方，但是课程设计的最基本的要求还是已经做到了，达到了课程设计最初的要求：掌握存储器的设计目标和功能特点，熟悉SRAM6116的结构特点，利用SRAM6116和
相关的基本电路设计8位地址的存储器电路。

在TDN-CM+实验系统中，用SRAM61169和门电路实现8位地址的存储器电路，以表格记录在学号加班号位起点的16个地址单元种，分别写入相应的反码，绘制带开关输入功能的存储器电路连接图并撰写相应的设计报告。

还有，通过课程设计以及实验，锻炼了自己的动手能力，实验要求严谨的态度，因为无论是排线的小问题，或者是电路连接方向还是操作的问题都会导前面的所有努力前功尽弃，不得不让自己仔细认真起来，同时也加强了同学之间的相互合作能力和排查故障的分析能力。

参考资料：
(1)白中英，《计算机组成原理》（第三版•网络版），科学出版社，1994
(2)金兰，金波，《计算机组织：原理、分析与设计》（中文版），清华大学出版社，2006
(3)白中英、杨春武等，《计算机组成原理题解、题库与实验》（第三版），科学出版社，2001。