广州xx学院《计算机组成原理与系统结构》实验报告专业班级计算机实验日期2020.6.4姓名李学号实验名称数据存储实验指导老师张(报告内容包括:实验目的、实验设备及器材、实验步骤、实验数据、图表及曲线处理、实验小结等)。成绩实验名称:数据存储实验实验场地:计算机仿真实验设备:Logisim实验平台1实验目的1)熟悉和了解存储器组织与总线组成的数据通路。2)掌握存储部件在计算机组成中的运用。2实验要求1)各类触发器触发器具有两个稳定的状态,在外加信号的触发下,可以从一个稳态翻转为另一稳态。这一新的状态在触发信号去掉后,仍然保持着,一直保留到下一次触发信号来到为止,这就是触发器的记忆作用,它可以记忆或存储两个信息:“0”或“1”。如图1所示,常见的触发器有D触发器、T触发器、JK触发器及RS触发器等。图1常见触发器状态图2)寄存器寄存器的功能是存储二进制代码,它是由具有存储功能的触发器组合起来构成的。一个触发器可以存储1位二进制代码,故存放n位二进制代码的寄存器,需用n个触发器来构成。寄存器是中央处理器内的组成部分。寄存器是有限存储容量的高速存储部件,它们可用来暂存指令、数据和位址。图2基本寄存器图2为基本寄存器的组成原理图。图3为具有同步清零和异步清零功能寄存器组成原理图。图3同步清零和异步清零寄存器3)计数器计数器可实现正向和方向计数和控制功能。计数器是由基本的计数单元和一些控制门所组成,计数单元则由一系列具有存储信息功能的各类触发器构成,这些触发器有RS触发器、T触发器、D触发器及JK触发器等。图4基本计数器图4为基本计数器的组成原理图。4)移位寄存器移位寄存器不仅能寄存数据,而且能在时钟信号的作用下使其中的数据依次左移或右移。移位寄存器可以用来寄存代码,还可以用来实现数据的串行—并行转换、数值的运算以及数据的处理等。图5为基本移位寄存器组成原理图。图5基本移位寄存器5)ROM只读存储器(ROM)是一种在正常工作时其存储的数据固定不变,其中的数据只能读出,不能写入,即使断电也能够保留数据,要想在只读存储器中存入或改变数据,必须具备特定的条件。图6为基本ROM存储器组成原理图。图6基本ROM存储器6)RAM随机存取存储器(RAM)又可称为读写存储器,它不仅可以存储大量的信息,而且在操作过程中能任意“读取”某个单元信息,或在某个单元中“写入”需要存储的信息,当电源关闭时随机存储器不能保留所存储的数据。。图7为Logisim中三种基本RAM存储器。图8为Logisim中三种基本RAM存储器选择界面。图7三种基本RAM存储器图8三种基本RAM存储器选择图9为双向输入输出同步模式的RAM存储器组成原理。图9双向输入输出同步模式RAM存储器图10为输入输出分离同步模式的RAM存储器组成原理。图10输入输出分离同步模式RAM存储器3实验步骤3.1各类触发器(1)将D触发器、T触发器、JK触发器及RS触发器连接在一起,异步位置、异步清零、使能端及Q’的数值变化如下表。表3.1触发器数值变化表输入触发器输出异步位置异步清零使能端D触发器T触发器JK触发器RS触发器Q’1001111000011110010000013.2寄存器(1)了解基本寄存器的组成原理,理论输入、输出数值变化表如下。表3.2基本寄存器的输入、输出数值变化表输入使能端异步清零输出00111000110010100010010110010111101011103.3计数器(1)在基本计数器下输入、输出数值变化表如下。表3.3基本计数器的输入、输出数值变化表初值Count时钟次数计数器输出0000000011000000010000000013000000110000000016000001103.4移位寄存器(1)了解基本移位寄存器的组成原理,在时钟信号下理论输入、输出数值变化表如下。表3.4移位寄存器的输入、输出数值变化表输入并发输出输出000110000000000011310000000000102310000000011062310000000111762310000001015762310000010045762300113.5ROM(1)了解只读存储器(ROM)的组成原理,并在Logisim画出ROM的电路原理图。3.6RAM(1)了解随机存取存储器(RAM)的组成原理,并在Logisim画出RAM的电路原理图。4实验数据4.1各类触发器(1)在Logisim中画出电路图图4.1各类触发器连接图(2)输入数值表4.1触发器数值变化表输入触发器输...