南京邮电大学计算机组成与结构实验二(存储器与总线实验)
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更新于2022-08-29
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在当前的网络教学背景下,南京邮电大学计科专业的学生们虽然无法亲身体验实验室内实践操作,但通过在线学习的方式,同样能够深入理解计算机组成与结构,特别是存储器与总线实验的原理和过程。本次实验报告主要围绕了存储器和总线的硬件构成、工作原理以及数据传输机制,让学生在远程学习中能够实现对核心概念的有效掌握。
实验的核心在于了解和掌握存储器的读写操作原理和总线上的数据传输过程。在存储器部分,我们使用了静态RAM芯片6264,并通过74LS32与74LS08芯片构建了其控制电路。静态RAM芯片6264因其高速读写特性,常用于需要频繁访问的存储场合。而在总线部分,74LS245和74LS244芯片分别构成了数据总线和地址总线,与74LS374锁存器配合使用,实现了数据的显示和处理。通过这种方式,学生可以更直观地感受到总线的传输原理和存储器的读写机制。
在实验操作上,我们通过模拟写操作和读操作的过程,理解了如何将数据存储到指定地址的存储单元,并从存储器中准确读取数据。写操作要求学生输入正确的地址和数据,并设置好控制信号,然后通过脉冲产生器触发EMCK信号的上升沿,将数据写入存储器。而读操作则更为直接,保持地址输入不变,仅需改变控制信号,数据即可被读出并显示在数据总线的LED上。
在整个实验过程中,学生应特别注意总线的带宽、同步方式以及设备的共享管理问题。总线的带宽决定了数据传输的速率;同步方式则关系到数据传输的准确性和稳定性;而设备共享管理则是保证计算机系统中多个设备能够高效地使用总线的关键。这些内容都是本次实验学习的重点。
实验小结部分,学生需要进行深入反思。在总结中,学生应能够提出在实验过程中遇到的具体问题,并针对这些问题给出相应的解决策略。例如,在模拟存储器写入时,可能会遇到数据写不正确或写入位置错误的问题,这时候需要检查控制信号是否设置正确,以及地址线与数据线是否连接无误。此外,学生应分享个人的学习心得,比如通过本次实验加深了对存储器层次结构和数据传输流程的认识,以及对计算机硬件原理的感性认识。
通过对实验报告的撰写,学生不仅回顾了实验过程中的知识点,而且还提高了自己的问题分析和解决能力。同时,学生也被鼓励对实验流程和教学方式提出建设性的改进建议,从而为未来的实验教学提供更多可能性。比如,可以通过网络平台进行远程虚拟实验,以增强学生的学习体验;或者提供更详细的实验步骤和流程图,帮助学生更好地理解和操作。
最终,本次“存储器与总线实验”虽然是在线上进行,但通过精心设计的实验内容和理论学习,学生能够达到与线下实验相近的学习效果。实验加深了学生对计算机存储器结构的理解,同时也给予了学生关于总线通信的直观认识,是计算机组成原理课程中一个不可或缺的重要实践环节。通过这样的实验课程,学生在掌握专业基础理论的同时,也提升了实际操作能力和创新思维。