计算机组成原理实验报告 电子科技大学(3)

静态存储器的设计

二、实验学时：4

三、实验内容和目的：

（1）实验目的：

1.掌握存贮器的读写控制方法;(读信号、写信号、片选信号)

2.掌握存储器的字扩展和位扩展方法;

3.掌握用硬件描述语言设计存贮器的方法;

4.了解存储器种类、工作原理和特点.

(2)实验内容：

用字扩展和位扩展的方式,设计一个 32X8的静态存储器,能

够对其随机的读写.

其中: 32表示地址的寻址空间大小，8表示数据单元的位数;

四、实验原理：

利用veilog hdl语言编写实现实验要求的逻辑功能实现代码。

1.设计一个16X4的可随机读写的存储器模块;

2.利用16X4存储器模块,通过实例化完成对所需要的存储器，因为

是16X4扩展为32X 8，所以将16X4两两分为一组刚好两组 。

3.数据、地址的输入/输出

a 、数据/地址的输入: 开关控制;

b 、数据的输出: 指示灯显示;

4.控制信号

a 、片选: 低有效;

b 、读: 低有效;

c 、写: 上升沿有效;

五、实验器材（设备、元器件）

硬件平台：pc

软件平台：windows xp

六、实验步骤：

先根据实验内容，实验目的，实验要求编写实现所需逻辑功能的实

验代码，然后在仿真软件上进行编译链接运行，无误后进行宋旭单

元与电路板相关接口的绑定，对电路板进行连线，练好后进行实际

操作，观察电路板上指示灯的亮灭情况，根据实际的逻辑结果判断

实验代码以及连线是否正确，若输出有误，则重新检查连线以及代

码是否有逻辑问题。

七、实验数据及结果分析： （1）实验代码：

module m(din,addr,wr,rd,cs,dout);

reg[D_WIDTH-1:0] ram[(2**A_WIDTH)-1:0]; wire [D_WIDTH-1:0] dout; input[D_WIDTH-1:0] din; input[A_WIDTH-1:0] addr; input wr,rd,cs; output [7:0]dout; parameter D_WIDTH = 8; parameter A_WIDTH = 5;

ram16_4

ram16_4_1(.din(din[3:0]),.addr(addr[3:0]),.wr(wr),.rd(rd),.cs(addr[4]|cs),.dout(dout[3:0]));

ram16_4

ram16_4_2(.din(din[7:4]),.addr(addr[3:0]),.wr(wr),.rd(rd),.cs(addr[4]|cs),.dout(dout[7:4]));

ram16_4

ram16_4_3(.din(din[3:0]),.addr(addr[3:0]),.wr(wr),.rd(rd),.cs((~addr[4])|cs),.dout(dout[3:0]));

ram16_4

ram16_4_4(.din(din[7:4]),.addr(addr[3:0]),.wr(wr),.rd(rd),.cs((~addr[4])|cs),.dout(dout[7:4]));

endmodule

module ram16_4(din,addr,wr,rd,cs,dout);

parameter D_WIDTH = 4; parameter A_WIDTH = 4;

input[D_WIDTH-1:0] din; input[A_WIDTH-1:0] addr; input wr,rd,cs;

output[D_WIDTH-1:0]dout;

reg [D_WIDTH-1:0] ram [(2**A_WIDTH)-1:0]; wire [D_WIDTH-1:0] dout;

always @(posedge wr) if (!cs)

ram[addr] <= din;

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