南通大学计算机科学与技术学院上机实验报告
课程名称：计算机组成原理实验年级： 2010级上机日期：2010,5,22 姓名：严军墙学号:1013072025 班级：网络工程101
实验名称：半导体存储器原理实验教师：王杰华成绩：
一：目的及要求
目的：
1.熟悉静态随机存储器RAM和只读存储器ROM的工作特性和使用方法；
2.熟悉半导体存储器存储和读出数据的过程；
3.了解使用半导体存储器电路时的定时要求。
要求：
（1）做好实验预习，了解ROM和RAM存储器的功能特性和使用方法。
（2）写出实验报告，内容是：
①实验目的。
②4个实验任务所用的实验电路图。
③4个实验任务的仿真波形，仿真结果的分析方法、分析过程和分析结果。
④实验体会与小结
二:环境（软硬件平台）
软件：Quartus II2.0
硬件：i3 cpu 2g 内存windows操作系统
三：内容及步骤（包括程序流程及说明）
（1）.利用Quartus Ⅱ器件库提供的参数化存储单元lpm_rom设计一个由128╳8位的ROM （地址空间：00H~7FH）构成的只读存储器系统。
先建立memory
initialization file
文件，注意由128地址
跟8位数据组成。
对lpm_rom进行设
置，设置成7位地址线
跟8位数据线。
对ROM的存储单
元00H~05H进行初始
化，设计如下图所示电
路，并对存储数据进行
验证，分析。
电路图如下：
(2).利用Quartus Ⅱ器件库提供的参数化存储单元lpm_ram_dq，设计一个由128╳8位的RAM （地址空间：80H~FFH）构成的随机存储器系统。
电路图：
lpm_ram_dq 不需要进行数据初始化，可以直接进行数据输入。
注意地址线位7位，但地址空间为80H~FFH。
（3）.利用Quartus Ⅱ器件库提供的参数化存储单元lpm_ram_io，设计一个由128╳8位的RAM （地址空间：80H~FFH）构成的随机存储器系统。
lpm_ram_io的
设计思路类似于
lpm_ram_dq,区别
在于lpm_ram_io
的输入输出端是复
用的。
电路图：
(4).利用Quartus Ⅱ器件库提供的参数化存储单元lpm_rom、lpm_ram_dq或lpm_ram_io设计一个由128╳8位的ROM（地址空间：00H~7FH）和一个由128╳8位的RAM（地址空间：80H~FFH）构成的存储器系统。
在图中添加了74244b，作为缓冲器来缓冲数据，便于数据的输入输出。
四：运行结果
1. lpm_rom的存储（128╳8位的ROM）
（1）利用.mif文件，对ROM的存储单元00H~05H进行初始化。
（2）给定ROM存储区的地址：00H~05H，读ROM存储单元。
答：如图所示，对ROM的数据进行读操作，于.mif中初始化的数据相对应，检验正确。
2. lpm_ram_dq (128╳8位的RAM)
（1）给RAM的存储单元80H~85H写入数据。
（2）给定RAM存储区的地址：80H~85H，读RAM存储单元。
答：如图所示。
前面一半执行写操作，控制端高电平；后面一半执行读操作，控制端低电平。
观察地址与之对应的数据，前后相一致，检验正
3. lpm_ram_io（128╳8位的RAM）
（1）给RAM的存储单元80H~85H写入数据。
（2）给定RAM存储区的地址：80H~85H，读RAM存储单元。
答：如图所示。
前面一半执行写操作，控制端高电平；后面一半执行读操作，控制端低电平。
观察地址与之对应的数据，前后相一致，检验正确。
4.用lpm_rom、lpm_ram_dq或lpm_ram_io设计一个由128╳8位的ROM（地址空间：00H~7FH）和一个由128╳8位的RAM（地址空间：80H~FFH）构成的存储器系统。
（3）将90H存入06H单元，将11H存入90H单元，请置相关控制信号（注意时序关系）实现下列功能：给定06H，读出数据11H（即，实现间接寻址功能）。
答：①首先验证rom，读05H单元的数据，如图所示：
②再次验证ram，对90H单元存入数据11H，并读11H，如图所示：
③从05H单元读出一个8位数据存入88H单元
先将05H单元的数据读出，寄存到R0上，再输入88H地址，进行读写。
如图所示：
④对于给定06H，读出数据11H
先对90H地址存入11H；输入06H，寻到数据90H，再将90H，来寻数据11H。
如图所示：
五：问题及心得
1.首先对存储器有个更深的了解，在计算机内部，存储器都并行连接，不过进行读取
的时候进行片选，选择所需的存储块。
片选问题值得注意。
2.对总线的数据控制，存在问题；对寄存器的数据寄存，还未掌握，导致任务4中，
未完成从05H单元读出数据存入到88H单元。
3.对于思考题，给定起始地址后，实现自动的读出数据，可以增加一个地址计数器，
控制地址自增，从而读出连续的数据。