存储器和IO扩展实验,计算机组成原理

计算机组成原理扩展实验报告总结
一、实验目的
通过本次实验，旨在加深对计算机组成原理的理解，掌握计算机各个组件的工作原理及相互之间的联系。

同时，通过实验操作，提高动手能力和解决问题的能力。

二、实验内容
本次实验主要涉及计算机的五大部件：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。

实验内容包括：
1. 运算器实验：通过模拟运算器的运算过程，了解加法、减法、乘法和除法等基本运算的实现原理。

2. 控制器实验：通过模拟控制器的指令执行过程，了解指令的取指、解码、执行和回写等阶段的工作原理。

3. 存储器实验：通过观察存储器的读写过程，了解存储器的组织结构和访问机制。

4. 输入设备实验：通过实际操作不同类型的输入设备，了解键盘、鼠标、触摸屏等设备的工作原理。

5. 输出设备实验：通过观察打印机的打印过程，了解打印机的构造和工作原理。

三、实验过程
在实验过程中，我们按照实验指导书的步骤进行操作，并记录了实验数据和观察结果。

在遇到问题时，我们通过查阅资料和相互讨论，共同解决问题。

四、实验总结
通过本次实验，我们深入了解了计算机的组成和工作原理，掌握了五大部件的基本概念和工作方式。

同时，实验过程中我们遇到了一些问题，通过解决问题，提高了我们的动手能力和解决问题的能力。

此外，通过本次实验，我们认识到计算机组成原理在实际应用中的重要性，为我们后续的学习和工作中提供了坚实的基础。

实验四存储系统设计实验一、实验目的本实训项目帮助大家理解计算机中重要部件—存储器，要求同学们掌握存储扩展的基本方法，能设计MIPS 寄存器堆、MIPS RAM 存储器。

能够利用所学习的cache 的基本原理设计直接相联、全相联，组相联映射的硬件cache。

二、实验原理、内容与步骤实验原理、实验内容参考：1、汉字字库存储芯片扩展设计实验1)设计原理该实验本质上是8个16K×32b 的ROM 存储系统。

现在需要把其中一个（1 号）16K×32b 的ROM 芯片用4个4K×32b 的芯片来替代，实际上就是存储器的字扩展问题。

a) 需要4 片4个4K×32b 芯片才可以扩展成16K×32b 的芯片。

b) 目标芯片16K个地址，地址线共14 条，备用芯片12 条地址线，高两位（分线器分开）用作片选，可以接到2-4 译码器的输入端。

c) 低12 位地址直接连4K×32b 的ROM 芯片的地址线。

4个芯片的32 位输出直接连到D1，因为同时只有一个芯片工作，因此不会冲突。

芯片内数据如何分配：a) 16K×32b 的ROM 的内部各自存储16K个地址，每个地址里存放4个字节数据。

地址范围都一样：0x0000～0x3FFF。

b) 4个4K×32b 的ROM，地址范围分别是也都一样：0x000～0xFFF，每个共有4K个地址，现在需要把16K×32b 的ROM 中的数据按照顺序每4个为一组分为三组，分别放到4个4K×32b 的ROM 中去。

HZK16_1 .txt 中的1～4096个数据放到0 号4K 的ROM 中，4097～8192 个数据放到 1 号4K 的ROM 中，8193～12288 个数据放到2 号4K 的ROM 中，12289～16384个数据放到3 号4K 的ROM 中。

c) 注意实际给的16K 数据，倒数第二个4K（8193～12288 个数据）中部分是0，最后4K（12289～16384 数据）全都是0。

简单i o口扩展实验报告简单I/O口扩展实验报告引言在现代科技发展的浪潮下，电子设备的功能和复杂性不断提升。

然而，对于初学者来说，了解和掌握电子设备的基本原理和操作方法是非常重要的。

本实验旨在通过简单的I/O口扩展实验，帮助初学者更好地理解和应用I/O口扩展技术。

一、实验目的本实验的主要目的是通过使用I/O口扩展技术，实现电子设备与外部设备的交互功能。

具体目标包括：1. 了解I/O口扩展的基本原理和应用场景；2. 学习使用I/O口扩展芯片进行输入输出控制；3. 实现简单的电子设备与外部设备的交互功能。

二、实验器材1. Arduino开发板；2. I/O口扩展芯片；3. 电阻、电容等基本电子元件；4. 连接线、面包板等实验工具。

三、实验步骤1. 连接电路将Arduino开发板与I/O口扩展芯片通过连接线连接起来，按照电路图进行正确的连接。

确保电路连接无误后，将其连接到电源。

2. 编写程序在Arduino开发环境中，编写程序以实现所需的输入输出控制功能。

通过调用相应的库函数，配置I/O口扩展芯片的输入输出模式，并编写相应的逻辑控制代码。

3. 烧录程序将编写好的程序烧录到Arduino开发板中，确保程序能够正确运行。

4. 实验验证运行程序后，通过操作外部设备，如按钮、LED灯等，验证I/O口扩展功能的正确性。

观察外部设备的状态变化，以及Arduino开发板的响应情况。

四、实验结果与分析通过实验，我们成功实现了I/O口扩展技术的应用。

通过编写程序，我们可以根据需要配置I/O口扩展芯片的输入输出模式，并通过控制逻辑实现与外部设备的交互功能。

在实验过程中，我们发现通过I/O口扩展技术，可以实现大量的输入输出控制。

例如，我们可以通过按钮控制LED灯的开关，通过传感器获取环境温度并进行相应的控制，通过继电器控制电机等。

这些功能的实现，不仅提高了电子设备的灵活性和可扩展性，也为我们提供了更多的创造空间。

然而，我们也发现在实际应用中，I/O口扩展技术还存在一些挑战和限制。

最新实验报告_IO口扩展实验在本次实验中，我们的目标是通过硬件和软件的结合，扩展微控制器的输入输出（IO）口，以适应更复杂的应用场景。

实验的主要步骤和发现如下：1. 实验目的：- 理解IO口扩展的基本原理。

- 学习如何通过外部硬件设备增加IO口的数量。

- 掌握相应的软件编程技巧以控制扩展的IO口。

2. 实验材料：- 微控制器开发板（如Arduino或Raspberry Pi）。

- 扩展IO模块（例如16路IO扩展板）。

- 跳线和面包板。

- 电阻、LED灯、按键开关等基本电子元件。

3. 实验步骤：- 首先，我们将扩展IO模块通过I2C、SPI或其他通信协议与微控制器连接。

- 确保所有连接正确无误后，对微控制器进行上电测试，检查扩展模块是否被正确识别。

- 编写代码以初始化扩展模块，并为每个新增的IO口分配适当的功能（如输入、输出、PWM等）。

- 通过编写测试程序，验证每个IO口的功能性，例如通过点亮LED 灯或读取按键状态。

4. 实验结果：- 成功实现了IO口的扩展，新增的IO口能够按照程序指令执行相应的输入输出任务。

- 在测试过程中，所有LED灯均能按预期亮起和熄灭，按键状态也能被准确读取。

- 通过对扩展IO口的编程实践，加深了对微控制器IO口配置和电子电路设计的理解。

5. 实验结论：- IO口扩展是提升微控制器应用灵活性的有效手段，可以满足更多复杂的控制需求。

- 通过选择合适的扩展模块和编写正确的程序代码，可以轻松实现IO口的增加和功能的扩展。

- 实验中遇到的问题主要与硬件连接和程序编写有关，通过仔细检查和调试，所有问题均得到解决。

6. 后续改进方向：- 探索更多类型的IO扩展模块，如带有模拟输入的模块，以适应更广泛的应用。

- 优化软件代码，提高IO口的响应速度和稳定性。

- 研究如何通过网络或无线通信实现IO口的远程扩展和控制。

通过本次实验，我们不仅学会了如何物理上扩展微控制器的IO口，还通过实践加深了对相关理论知识的理解。

实验（二）存储器实验1、实验目的1 深入理解计算机内存储器的功能，组成知识。

2深入的学懂静态存储芯片的读写原理和用他们组成教学计算机存储系统的方法（即字，位扩展技术），控制其运行方式2、实验内容1.完成存储器扩展的实验，需要为扩展内存选择一个地址，并注意读写和OE等控制的正确状态。

2.用监控程序的D,E命令对存储器进行读写，比较RAM，EEPROM，EPROM在读写上的异同。

3.用A命令写一段程序，对RAM进行读写，用D命令查看结果是否正确。

4.用A命令写一段程序，对扩展存储器EEPROM进行读写，用D命令查看结果是否正确，如果不正确，分析原因，改写程序，重新运行。

3、实验步骤1.检查FPGA下方的插针要按下列要求短接：标有“/MWR”“RD”的插针左边两个短接，标有“/MRD”“GND”的插针右边两个短接，标有ROMLCS和RAMLCS的插针短接。

2.RAM（6116）支持即时读写，可直接用A、E命令向扩展的存储器输入程序或改变内存单元的值。

RAM中的内容在断电后会消失，重新启动实验机后会发现内存单元的值发生了改变。

1>用E命令改变内存单元的值并用D命令观察结果。

<1>在命令行提示符状态下输入：E 2020<2>在命令行提示符状态下输入：D2020<3>断电后重新启动教学实验机，用D命令观察内存单元2020~2023的值。

2>用A命令输入一段程序，执行并观察结果。

<1>在命令行提示符状态下输入：A 2000<2>在命令行提示符状态下输入：T 2000<3>在命令行提示符状态下输入：G 2000<4> 在命令行提示符状态下输入：R3. 将扩展的ROM芯片（27或27系列的替代产品58C65芯片）插入标有“EXTROMH”和“EXTROMP”的自锁进插座，要注意芯片插入的方向，带有半圆形缺口的一方朝左插入。

单片机程序实验报告姓名：陈曦学号23320082203998系别：通信工程系实验二简单I/O端口扩展实验一、实验目的1．学习8051单片机扩张数据存储的方法；2．学习61C256芯片的接口方法。

二、实验设备微型计算机、单片机仿真器、实验仪、示波器（各一台）实验连线：若干三、实验原理图四、实验内容编写并调试一段程序，功能是把8051内部数据存储器中50H~6FH的内容复制到外部数据存储器中0500H开始的区域中。

要求加入数据读写校验的功能，对写入外部RAM的区域先进行写入、读取校验操作。

汇编语言程序如下：ADDER E QU 50HADDER1 EQU 0500HBYTE EQU 20HORG 0000HAJMP STARTORG 0030HSTART:MOV R2,#BYTEMOV R0,#ADDERMOV DPTR,#ADDER1MOV @R0,#12H ；先写入标志性的数据INC R0MOV @R0,#34HINC R0MOV @R0,#56HINC R0MOV @R0,#78HINC R0MOV @R0,#9AHINC R0MOV @R0,#0BCHINC R0MOV @R0,#0DEHINC R0MOV R0,#ADDERMOV R1,#00HLOOP:MOV A,#00HMOVX @DPTR,AMOVX A,@DPTRSUBB A,#00HJNZ ERRORMOV A,#0FFHMOVX @DPTR,AMOVX A,@DPTRSUBB A,#0FFHJNZ ERRORMOV A,@R0MOVX @DPTR,AINC R0INC DPTRDJNZ R2,LOOPAJMP $ERROR:INC DPTRINC R1DJNZ R2,LOOPAJMP $ENDC语言源程序：#include<reg51.h>data unsigned char ADDER1 _at_ 0x50; xdata unsigned char ADDER2 _at_ 0x0500; main(){unsigned char i,temp=0,count=0;unsigned char *sadd1,*sadd2;SP=0x70;sadd1=&ADDER1;sadd2=&ADDER2;for(i=0;i<0x20;i++){*sadd2=0x00;temp=*sadd2;temp=temp-0x00;if(temp!=0){count++;sadd2++;continue;}*sadd2=0xff;temp=*sadd2;temp=temp-0xff;if(temp!=0){count++;sadd2++;continue;}*sadd2=*sadd1;sadd1++;sadd2++;}while(1){;}}五、实验小结通过实验是我们了解如何扩展外部存储器，并熟练掌握了内外存储器的数据的传送、指针的使用，获悉了读写校验的原理，为下一步学习打下了坚实的基础。

i o口扩展实验报告I/O口扩展实验报告引言：I/O口扩展是指通过外部设备将计算机的输入输出接口扩展，以满足更多的输入输出需求。

本实验旨在通过实际操作，了解I/O口扩展的原理、应用和实现方法。

一、实验目的本实验的目的是通过使用I/O口扩展模块，实现对计算机的输入输出接口的扩展，掌握I/O口扩展的基本原理和实现方法。

二、实验器材1.计算机2.I/O口扩展模块3.连接线4.外部设备（如LED灯、按钮等）三、实验步骤1.连接I/O口扩展模块与计算机：将I/O口扩展模块通过连接线与计算机的相应接口连接好。

2.编写控制程序：根据实验要求，编写相应的控制程序，以实现对外部设备的控制。

3.运行程序：将编写好的控制程序加载到计算机中，并运行程序。

4.观察实验结果：观察外部设备是否按照预期进行相应的输入输出操作。

四、实验结果与分析通过实验，我们成功地实现了对计算机的输入输出接口的扩展。

通过编写相应的控制程序，我们可以实现对外部设备的控制，例如通过按钮控制LED灯的亮灭。

这样的扩展可以使计算机能够与更多的外部设备进行交互，提供更多的功能和应用。

五、实验原理I/O口扩展的原理是通过外部设备与计算机的输入输出接口进行连接，实现对计算机的输入输出功能的扩展。

通常情况下，计算机的输入输出接口是有限的，而外部设备的种类和数量却是多种多样的。

通过使用I/O口扩展模块，我们可以通过扩展接口的方式，将更多的外部设备与计算机进行连接，实现更多的输入输出功能。

六、实验应用I/O口扩展在实际应用中具有广泛的应用价值。

例如，在工业自动化控制中，通过I/O口扩展可以实现对各种传感器和执行器的控制，从而实现对生产过程的监控和控制。

在智能家居领域，通过I/O口扩展可以实现对家电设备的智能控制，提高生活的便利性和舒适度。

此外，I/O口扩展还可以应用于仓储物流、智能交通等领域，为各种设备和系统的控制提供更多的接口和功能。

七、实验总结通过本次实验，我们对I/O口扩展的原理、应用和实现方法有了更深入的了解。

存储器扩展实验一、实验目的1、掌握51单片机扩展外部RAM的方法。

2、掌握51单片机外部RAM的读取、写入操作。

3、掌握proteus软件进行单片机仿真。

二、实验仪器PC机（安装proteu软件、keil软件）三、实验原理1、系统总线构造MCS-51型单片机内有128B的RAM，只能存放少量数据，对一般小型系统和无需存放大量数据的系统已能满足要求。

对于大型应用系统和需要存放大量数据的系统，则需要进行片外扩展RAM。

MCS-51数据存储器和程序存储器的最大扩展空间各为64KB。

系统总线分为3组：（1）地址总线（Adress Bus,简写AB）（2）数据总线(Data Bus，简写DB)（3）控制总线（Control Bus，简写CB）以P0口作为低8位地址/数据总线（以锁存器实现复用），以P2口作为高位地址线，使用ALE信号为低八位地址的锁存控制信号，由RD和WR信号作为扩展数据存储器的的读选通和写选通信号。

尽管51单片机有32个IO口，但由于系统扩展的需要，真正作为数据IO 口使用的仅剩下P1口和P3口部分线。

2、锁存器工作原理实验选用的锁存器为74LS373，真值表如下图所示；输出使能端OE接地，LE接单片机ALE信号，实现P0口的地址线和数据线复用。

P0口先输出地址信号，在ALE的下降沿实现信号锁存，再输出数据信号，从而达到地址总线和数据总线复用。

3、存储器芯片实验选择的存储器芯片为62256，是一个具有32Kbyte的静态存储器。

有15条地址线，低8位与锁存器输出相连，高位连接到P2.0～P2.6，片选信号CE连接到P2.7。

数据线D0～D7直接连接到P0口，使能输出端OE连接到单片机的RD端，写入使能端WE连接到单片机的WR端。

四、实验内容通过proteus软件建立仿真模型，要求实现的功能：1、向扩展的的存储器的一段连续内存写入数据。

2、将数据读出显示在数码管上。

3、通过按键控制显示的数据。

存储器扩展实验1．实验目的1. 了解存储器的扩展方法及其对存储器的读/写。

2. 掌握CPU对8/16位存储器的访问方法。

2．实验设备PC机一台，TD-PITC实验箱。

3．实验内容编写程序，往扩展存储器中传送有规律的数据（如5555H、AAAAH或顺序递增的数据等，以便于观察写入是否正确），然后通过Tdpit软件中的“扩展存储区数据显示窗口”查看该存储空间，检测写入数据是否正确。

1）循环传送16位规则字到扩展存储器（共32768个字）；2）循环传送16位非规则字到扩展存储器（共32768个字）；3）循环传送字节数据到扩展存储器（共32768个字节）。

关于规则字和非规则字的含义见以下16位存储器操作的说明。

4．实验原理1）SRAM 62256介绍SRAM（静态RAM）的基本存储元是由MOS管组成的触发器电路构成，每个触发器可以存放1位信息。

只要不掉电，所储存的信息就不会丢失。

目前较常用的SRAM有6116（2K×8），6264（8K×8）和62256（32K×8）。

TD-PITC实验箱内使用了2片62256构成32K×16的扩展存储器模块。

62256的引脚如图1所示。

图1 62256引脚图2）16位总线的存储器接口TD-PITC实验箱中的16位系统总线提供了XA1～XA20、#BHE、#BLE、MY0等信号用于扩展存储器的读写操作。

MY0是系统为扩展存储器提供的片选信号，其地址空间为D8000H～DFFFFH，XA1～XA20提供了16位（2字节）存储单元的地址，#BHE和#BLE用来确定访问16位存储单元中的低8位还是高8位，#BLE有效时允许访问低8位（D7-D0），#BHE有效时允许访问高8位（D15-D8）。

其对应关系如表1所示。

表1 #BHE和#BLE与数据总线的关系TD-PITC实验箱中的2片62256所构成的16位存储器分为两个存储体（BANK）：0体（BANK0）和1体（BANK1），这两个BANK分别使用字节使能线#BLE和#BHE选通。

一、实验目的1. 了解存储器的结构及其与CPU的连接方式。

2. 掌握存储器的位扩展、字扩展和字位扩展方法。

3. 通过实际操作，加深对存储器扩展原理的理解，提高动手实践能力。

二、实验原理存储器扩展是计算机硬件设计中常见的技术，目的是为了满足系统对存储容量的需求。

存储器扩展主要分为位扩展、字扩展和字位扩展三种方式。

1. 位扩展：当存储芯片的数据位小于CPU对数据位的要求时，可以通过位扩展来解决。

位扩展是将多个存储芯片的数据总线并联，形成一个更高位宽的数据总线，与CPU的数据总线相连。

2. 字扩展：当存储芯片的存储容量不能满足CPU对存储容量的要求时，可以通过字扩展来解决。

字扩展是将多个存储芯片的数据总线、读写控制线并联，形成一个更大容量的存储器，与CPU的数据总线、读写控制线相连。

3. 字位扩展：字位扩展是位扩展和字扩展的结合，既能扩展存储容量，又能扩展数据位宽。

三、实验设备1. 实验箱2. 逻辑分析仪3. 逻辑门电路4. 实验指导书四、实验步骤1. 搭建存储器扩展电路（1）根据实验要求，选择合适的存储芯片，如SRAM、ROM等。

（2）根据存储芯片的规格，确定存储器的容量、数据位宽和地址线位数。

（3）根据存储器的容量和位宽，计算所需的存储芯片数量。

（4）搭建存储器扩展电路，包括存储芯片、地址译码器、数据线、读写控制线等。

2. 仿真实验（1）使用逻辑分析仪观察存储器扩展电路的信号波形。

（2）通过实验指导书提供的测试程序，对存储器进行读写操作。

（3）观察逻辑分析仪的信号波形，分析存储器扩展电路的工作情况。

3. 分析实验结果（1）根据实验结果，验证存储器扩展电路是否满足实验要求。

（2）分析存储器扩展电路的优缺点，提出改进措施。

五、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，搭建了存储器扩展电路，实现了存储器的位扩展、字扩展和字位扩展。

逻辑分析仪的信号波形显示，存储器扩展电路工作正常，满足实验要求。

2. 实验分析（1）位扩展：通过位扩展，实现了存储器数据位宽的增加，满足了CPU对数据位宽的要求。

计算机组成原理存储器实验报告一、实验目的本实验旨在通过实践了解存储器的基本原理和实现方式，掌握存储器的读写操作。

二、实验原理存储器是计算机中用于存储数据和程序的设备，其按照不同的存取方式可分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。

其中RAM是一种易失性存储器，其存储的数据会随着电源关闭而丢失；而ROM则是一种非易失性存储器，其存储的数据在电源关闭后仍能保持不变。

本实验使用的是一个8位RAM，其具有256个存储单元，每个存储单元可以存储8位数据。

RAM可以进行读写操作，读操作是将存储单元中的数据读取到CPU中，写操作是将CPU中的数据写入到存储单元中。

存储单元的地址是由地址线来控制的，本实验中使用的是8位地址线，因此可以寻址256个存储单元。

三、实验仪器本实验使用的主要仪器有：存储器板、八位开关、八位数码管、八位LED灯、地址选择开关和地址计数器等。

四、实验过程1. 准备工作：将存储器板与开发板进行连接，并将八位开关、八位数码管、八位LED灯、地址选择开关和地址计数器等连接到存储器板上。

2. 设置地址：使用地址选择开关来设置需要读写的存储单元的地址。

3. 写操作：将需要存储的数据通过八位开关输入到CPU中，然后将CPU中的数据通过写信号写入到存储单元中。

4. 读操作：将需要读取的存储单元的地址通过地址选择开关设置好，然后通过读信号将存储单元中的数据读取到CPU中。

5. 显示操作：使用八位数码管或八位LED灯来显示读取到的数据或写入的数据。

6. 重复上述操作，进行多次读写操作，观察存储器的读写效果和数据变化情况。

五、实验结果通过本次实验，我们成功地进行了存储器的读写操作，并观察到了存储器中数据的变化情况。

在实验过程中，我们发现存储器的读写速度非常快，可以满足计算机的高速运算需求。

同时，存储器的容量也非常大，可以存储大量的数据和程序，为计算机提供了强大的计算和存储能力。

六、实验总结本次实验通过实践掌握了存储器的基本原理和实现方式，了解了存储器的读写操作。

计算机组成原理实验报告一、实验目的：理解存储器的功能掌握运用Proteus软件设计ROM和RAM的方法掌握存储器地址空间映射的原理完成指定字长的存储器电路及ROM和RAM的数据读写操作 二、实验设备TD-CMA实验箱Proteus仿真软件三、实验原理四、实验箱实验1.实验目的①可以熟练操作试验箱完成指定地址单元的数据存取操作。

②可以解释地址和数据的区别，以及在存储器中的作用。

③可以解释读写控制逻辑的转换过程和作用。

④可以画出存储器位扩展和字扩展的原理图。

2.实验过程①依照电路图连接电路②将时序与操作台单元中的KK1、KK3置”运行”档，KK2置为“单步”档。

③将CON单元的IOR开关置1（IN单元无输出，避免总线竞争），然后再打开电源开关，如果听到有长鸣的“嘀”声，说明总线竞争，需要立即关闭电源，检查连线。

④按动CON单元CLK按钮，将运算器当前数据（例如：寄存器A、B及FC、FZ）清零。

⑤（设置存储地址）关闭存储器读写数据信号：WR、RD。

⑥设置数据送到存储器地址：IOR置０。

⑦IN单元D7……D0形成一个8位二进制数地址，设置地址输入控制信号LDAR，将选取一个指定的地质单元，按动ST产生T3脉冲，指定地址被放入地址寄存器（AR）中。

⑧（存储数据）IN单元D7……D0形成一个数据，设置数据写入控制信号WR=1、RD=0、IOR=1，按动ST产生T3脉冲，数据存入指定的存储单元中。

⑨（读取数据）设置数据写入控制信号IOR=1、WR=0、RD=1，数据总线上的数据即为从指定的存储单元中取出的数据。

3.实验结果。

1.当按下CLK时，总线中的数据清空，所有指示灯熄灭，存储器以及寄存器中的数据清空。

2.在IN中设置一个八位二进制地址（00100110）同时将IOR置0、WR置0、RD置0、LDAR置1，按下ST产生脉冲。

此时暂存器中保存该八位二进制的地址，同时将该地址传送到AR中。

3.在IN中设置一个八位二进制数据（01101001），同时将IOR置1、WR置0、RD置0、LDAR置0，按下ST产生脉冲，将该数据保存到该地址中。

计算机组成原理存储器实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过实际操作，了解存储器的组成和工作原理，掌握存储器的读写操作。

二、实验原理存储器是计算机中的重要组成部分，用于存储程序和数据。

存储器按照存储介质的不同可以分为内存和外存，按照存储方式的不同可以分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）等。

本次实验使用的是随机存储器，随机存储器是一种易失性存储器，数据在断电后会丢失。

随机存储器按照存储单元的位数可以分为8位、16位、32位等，按照存储单元的数量可以分为256×8、512×16、1024×32等。

存储器的读写操作是通过地址总线、数据总线和控制总线来完成的。

地址总线用于传输存储单元的地址，数据总线用于传输数据，控制总线用于传输控制信号。

三、实验器材1. 存储器芯片：AT24C022. 单片机：STC89C523. 电源、示波器、万用表等四、实验步骤1. 连接电路将AT24C02存储器芯片和STC89C52单片机按照电路图连接好，接上电源。

2. 编写程序编写程序，实现对AT24C02存储器的读写操作。

程序中需要设置存储器的地址和数据，以及读写操作的控制信号。

3. 烧录程序将编写好的程序烧录到STC89C52单片机中。

4. 运行程序运行程序，观察存储器的读写操作是否正确。

五、实验结果经过实验，我们成功地实现了对AT24C02存储器的读写操作。

在程序中设置了存储器的地址和数据，通过控制信号实现了读写操作。

在读操作中，我们可以看到存储器中的数据被正确地读出；在写操作中，我们可以看到存储器中的数据被正确地写入。

六、实验总结通过本次实验，我们深入了解了存储器的组成和工作原理，掌握了存储器的读写操作。

同时，我们也学会了如何使用单片机来控制存储器的读写操作。

这对于我们深入学习计算机组成原理和嵌入式系统开发都具有重要的意义。

深圳大学实验报告课程名称：计算机组成原理实验项目名称：并行接口的I/O实验学院：计算机与软件学院专业：软件工程指导教师：蔡晔报告人：文成学号：2011150259 班级： 2 实验时间：2013/6/25实验报告提交时间：2013/6/28教务部制实验目的与要求：1.学习串行口的正确设置与使用2.应了解监控程序的A命令只支持基本指令，扩展指令应用E命令将指令代码写入到相应的存储单元中方法、步骤：1、为扩展I/O口选择一个地址：将与COM2口相连的8251的/CS与标有I/O /CS的插孔中地址为A0~AF的一个相连；注意，将两片8251芯片之间的插针短接（出厂时以按默认方式短接）；2、将一台教学机COM1口与一台PC机相连，在PC机上启动PCEC16.EXE；3、将另一台教学机COM1口与另一台PC机相连，同样启动PCEC16.EXE；4、用一根串口线将第一台的教学机的COM2口和另一台教学机的COM2口相连；5、在两台PC机对应的PCEC上分别输入一下程序：从2000H单元开始输入下面的程序2000：MVRD R0，004E ；给R0赋值004E2002：OUT A1 ；将R0的值输出到COM2口的8251中的寄存器中2003：MVRD R0，0037 ；给R0赋值00372005：OUT A1 ；将R0的值输出到COM2口的8251中的寄存器中2006：IN 81 ；检查本机键盘是否按了一个键,2007：SHR R0 ；即串行口是否有了输入的字符2008: SHR RO2009：JRNC 200D ；没有，则转去检查扩展接口的键盘有没有输入200A：IN 80 ；若本机键盘有输入则接收该字符200B: OUT 80 ；将键盘输入的字符在本机输出200C：OUT A0 ；将从键盘输入的字符输出经扩展串口送到另一台教学机输出200D: IN A1 ；检查扩展串口相连的另一台教学机对应的PC键盘上是否按键,200E: SHR RO ；即串行口是否有了输入的字符200F: SHR R02010: JRNC 2006 ；没有，则转去判本机键盘是否有输入2011：IN A0 ；若有，则接收2012: OUT 80 ；在本机输出2013：JR 20062014: RET实验过程及内容：1．为扩展I/O口选择一个地址，即将与COM2口相连的8251的/CS与标有I/O /CS 的一排插孔中的一个相连；2．将COM2口与终端或另一台运行有PCEC16的PC机的串口相连；3.用监控程序的A命令，编写一段小程序，先初始化COM2口，在向COM2口发送一些字符，也可从COM2口接收一些字符，或实现两个串口的通信；数据处理分析：两台教学计划上的实验截图为：分析：由于教学机上只能显示字符，用两个人的拼音写上了两个人的名字，从而成功实现了两台机器之间的实时通讯。

计算机组成原理存储器实验报告
实验名称：计算机组成原理存储器实验
实验目的：通过实验验证存储器的基本原理，掌握存储器的基本操作方法。

实验原理：
计算机系统中的存储器是计算机系统中最基本的组成部分之一，也是最重要的组成部分之一。

存储器主要是用来储存计算机程序和数据的，计算机在执行程序时需要从存储器中读取指令和数据，将结果写回存储器中。

根据存储器的类型，存储器可以分为RAM和ROM两种类型。

RAM（Random Access Memory）是一种随机读写存储器，它能够随机存取任意地址的数据。

RAM又分为静态RAM（SRAM）和动态RAM （DRAM）两种类型。

其中，静态RAM（SRAM）是使用闪存电路实现的，其速度快、性能优异，但成本相对较高；而动态RAM（DRAM）是使用电容储存信息的，价格相对较低，但性能相对较差。

ROM（Read Only Memory）是只读存储器，它不能被随意修改，只能被读取。

ROM主要用来存储程序中需要固化的数据和指令，如BIOS和系统引导程序等。

实验步骤：
1. 打开计算机，将存储器连接到计算机主板上的插槽上。

2. 打开计算机并进入BIOS设置。

3. 在BIOS设置中进行存储器检测。

4. 在操作系统中查看存储器容量。

实验结果：
本次实验中，存储器检测结果显示正常，存储器容量为8GB，符合预期。

实验总结：
本次实验通过了解存储器的基本原理和操作方法，掌握了存储器
的检测和使用方法。

同时也深入了解了计算机系统中存储器的重要性和种类。

对于今后的计算机学习和使用将具有重要的帮助作用。

并行IO接口的扩展实验报告一、实验目的1、了解并行IO接口的扩展方法2、掌握可编程接口芯片8255A的工作原理、编程方式和使用方法二、实验条件1、DOS操作系统平台2、8255A接口芯片三、实验原理1、并行IO口的扩展方法：（1）通过通用的IO扩展芯片实现（2）通过TTL、CMOS 锁存器、缓冲器芯片实现。

如74LS377、74LS273、74LS244、74LS245 等。

（3）通过串行通信口扩展并行I/O 口。

2、8255A 扩展I/O 端口：（1）8255A 具有三种基本工作方式，即方式0、方式1、方式2。

各端口的工作方式及输入输出方向都由方式控制字设定（通过写入控制寄存器）。

8255A 的控制字有方式控制字和C 口置位/复位控制字两种。

3、8255A 的工作方式：（1）方式0 是一种基本I/O 方式。

在这种工作方式下，三个端口都可由程序设定为输入或输出，这种方式不使用联络信号，其基本功能为：a. 两个8 位端口(A、B) 和两个4 位端口(C)。

b. 任一个端口可以作为输入或输出。

c. 输出锁存，输入不锁存。

d. 在方式0 时，各端口都可以作为数据端口，CPU 用简单的输入或输出指令来进行读或写。

（2）方式1 是一种选通I/O 方式。

在这种方式下，端口A 和B 可作为数据端口，但C 口的某口的其它位仍可工作于方式0。

方式1 的基本功能为：a. 用作一个或两个选通端口。

b. 每个选通端口包含有：8 位数据瑞口，3 条控制线，提供中断逻辑。

c. 任一端口可输入或输出。

d. 若只有一个端口工作于方式1，余下的13 位可以工作于方式0。

e. 若两个端口工作于方式1，C 口余下2 位可以工作于方式0。

（3）方式2 是一种双向I/O 方式，只有端口 A 具有这种工作方式，其基本功能为：a. 一个8 位双向数据端口（A）和一个5 位控制端口(C)。

b. 输入和输出锁存。

c. 5 位控制端口用作端口A 的状态和控制信息。

计算机组成原理实验报告一、实验目的本次计算机组成原理实验的主要目的是深入理解计算机的内部结构和工作原理，通过实际操作和观察，巩固和拓展课堂上学到的理论知识，培养实践动手能力和解决问题的能力。

二、实验设备本次实验所使用的设备包括计算机主机、逻辑分析仪、示波器、面包板、各种芯片（如 74LS 系列、8255 芯片等）、导线若干。

三、实验内容1、算术逻辑运算单元（ALU）实验通过使用芯片搭建一个简单的算术逻辑运算单元，实现加法、减法、与、或等基本运算，并观察运算结果。

2、存储单元实验构建一个存储单元，了解存储器的读写操作和存储原理，包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。

3、控制器实验设计一个简单的控制器，实现指令的译码和执行，理解计算机如何按照指令序列进行工作。

4、总线结构实验研究计算机内部的总线结构，包括数据总线、地址总线和控制总线，了解它们在信息传输中的作用。

四、实验原理1、算术逻辑运算单元算术逻辑运算单元是计算机中进行算术和逻辑运算的核心部件。

它通常由加法器、减法器、逻辑门等组成。

通过对输入的操作数进行相应的运算操作，产生输出结果。

2、存储单元存储器用于存储程序和数据。

随机存储器（RAM）可以随时读写，但其数据在断电后会丢失；只读存储器（ROM）中的数据在制造时就已确定，只能读取不能修改，且断电后数据不会丢失。

3、控制器控制器是计算机的指挥中心，负责从存储器中取出指令，对指令进行译码，并产生控制信号，控制各个部件的操作。

4、总线结构总线是计算机内部各个部件之间传输信息的公共通道。

数据总线用于传输数据，地址总线用于传输地址信息，控制总线用于传输控制信号。

五、实验步骤（1）按照实验电路图，在面包板上正确连接 74LS 系列芯片，如74LS181 等，构建加法器和逻辑运算电路。

（2）通过改变输入信号的值，使用逻辑分析仪观察输出结果，验证运算的正确性。

2、存储单元实验（1）使用芯片搭建随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）电路。

计算机组成原理外存与IO设备外存，也称为辅助存储器，是指计算机系统中用来存储大量数据和程序的设备。

与内存相比，外存容量大、价格低廉，但读写速度较慢。

常见的外存设备包括硬盘、固态硬盘（SSD）、光盘和闪存等。

硬盘是一种常用的外存设备，它通过磁性技术在一个圆盘上储存大量数据。

硬盘通过一个或多个磁头在盘片上读写数据。

它的读写速度较快，容量较大，适用于存储大量数据和程序。

而固态硬盘（SSD）则是一种基于闪存芯片的存储设备，相比传统硬盘，它的读写速度更快，噪音更小，抗震性能更好。

因此，固态硬盘逐渐成为了外存设备的主流。

光盘作为一种可移动存储介质，具有较大的容量和较长的寿命，常用于存储和传输大量数据，如音频、视频和软件。

光盘通过激光束进行读写操作，速度较慢，但容量较大，可达到数十GB。

闪存则是一种基于闪存芯片的存储设备，容量小巧，读写速度较快，常用于移动存储介质，如USB闪存盘和SD卡等。

IO设备，也称为输入输出设备，是计算机与外部世界进行交互的接口和过程。

常见的IO设备包括键盘、鼠标、显示器、打印机、扫描仪和摄像头等。

键盘是一种常见的输入设备，通过按下键盘上的按键，向计算机输入字符和命令。

鼠标则是一种常见的指针设备，通过移动鼠标指针或点击鼠标按钮，与计算机进行交互。

显示器是一种输出设备，用于显示计算机处理的图像和文字。

打印机则是一种常见的输出设备，用于将计算机中的数据和图像打印出来。

扫描仪可以将纸质文档或照片转换为数字格式，摄像头可以捕捉图像和视频。

外存和IO设备在计算机系统中起到了非常重要的作用。

外存提供了大容量的存储空间，用于存储大量数据和程序，扩展了计算机的存储能力。

IO设备则是计算机与外部世界交互的接口，使用户能够输入和输出数据，完成各种任务。

外存和IO设备为计算机系统提供了丰富的功能和应用场景，使计算机能够更好地满足用户的需求。

总结起来，外存和IO设备在计算机组成原理中发挥了重要的作用。

外存提供了大容量的辅助存储空间，用于存储大量数据和程序。

综合实验报告( 2010 -- 2011年度第一学期)名称：计算机组成原理综合实验题目：存储器和I/O扩展实验院系：计算机系班级：学号：学生姓名：指导教师：设计周数：一周成绩：日期年月一、目的与要求实验目的：（1）熟悉ROM芯片和RAM芯片在功能和使用方法等方面的相同和差异之处；学习用编程器设备向EEPROM芯片内写入一批数据的过程和方法。

（2）理解并熟悉通过字、位扩展技术实现扩展存储器系统容量的方案；（3）了解静态存储器系统使用的各种控制信号之间正常的时序关系；（4）了解如何通过读、写存储器的指令实现对58C65 ROM芯片的读、写操作；（5）加深理解存储器部件在计算机整机系统中的作用；（6）学习串行口的正确设置和使用。

实验要求：（1）实验之前认真预习，明确实验目的和具体内容，设计好扩展8K字存储器容量的线路图，标明数据线和控制信号的连接关系，做好实验之前的必要准备；（2）想好实验步骤，明确通过实验到底可以学习哪些知识，想想怎么样有意识的提高教学实验的真正效果；（3）在教学实验过程中，要爱护教学实验设备和用到的辅助仪表，记录实验步骤中的数据和运算结果，仔细分析遇到的现象与问题，找出解决问题的办法，有意识的提高自己的创新思维能力；（4）实验之后认真写出实验报告，总结自己再实验过程中的收获，善于总结和发现问题。

二、实验正文1．主存储器实验内容1．1实验的教学计算机的存储器部件设计（说明只读存储器的容量、随机读写器的容量，各选用了什么型号及规格的芯片、以及地址空间的分布）答:ROM存储区选用4片长度8位、容量8KB的58C65芯片实现，RAM存储区选用2片长度8位、容量2KB的6116芯片实现，每2个8位的芯片合成一组用于组成16位长度的内存字，6个芯片被分成3组，其地址空间分配关系是：0-1777h用于第一组ROM，固化监控程序，2000-2777h用于RAM，保存用户程序和用户数据，其高端的一些单元作为监控程序的数据区，第二组ROM的地址范围可以由用户选择，主要用于完成扩展内存容量（存储器的字、位扩展）的教学实验1．2扩展8K字的存储空间，需要多少片58C65芯片，58C65芯片进行读写时的特殊要求答:第一，要扩展8K字的存储空间，需要使用2片（每一片有8KB容量，即芯片内由8192个单元、每个单元由8个二进制位组成）存储器芯片实现。

i o扩展实验报告
《IO扩展实验报告》
在当今数字化时代，人们对于数据存储和传输的需求越来越大。

为了满足这一需求，科技公司们不断推出新的技术和产品。

其中，IO扩展技术成为了备受关注的焦点之一。

本文将针对IO扩展技术进行实验，并撰写实验报告，以期为读者们带来更多关于该技术的了解。

实验目的：
1. 了解IO扩展技术的原理和应用场景
2. 探究IO扩展技术在数据存储和传输方面的优势
3. 分析IO扩展技术对于现有技术的改进和创新
实验过程：
1. 收集相关资料，了解IO扩展技术的基本原理和发展历程
2. 搭建实验环境，准备测试所需的硬件和软件设备
3. 进行IO扩展技术的测试和比较，包括速度、稳定性等方面的对比实验
4. 分析实验结果，总结IO扩展技术的优势和不足之处
实验结果：
1. IO扩展技术在数据传输速度和稳定性方面表现出色，相比传统技术有明显的提升
2. IO扩展技术在大容量数据存储方面具有优势，能够满足用户对于大规模数据处理的需求
3. IO扩展技术在应用场景上有着广泛的适用性，可以应用于云计算、大数据分析等领域
结论：
IO扩展技术作为一项新兴的数据存储和传输技术，具有许多优势和创新之处。

通过本次实验，我们对于IO扩展技术有了更深入的了解，并且对其在未来的发展前景充满信心。

希望本实验报告能够为读者们带来更多关于IO扩展技术的信息，让大家对于这一技术有更清晰的认识和理解。