数字量输入输出-DMA控制系统

《数字量输入输出-DMA控制系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、直接存储器存取DMADMA传输的概念：外部设备直接与计算机存储器进行传送的I/O方式。读写数据时接管总线，像CPU一样成为总线的主控器件。CPU：接受DMA控制器的请求并交出总线控制权(DirectMemoryAccess)DMA控制器的基本功能CPUDMAC(i8237)内存外设总线响应总线请求DMA控制器的功能1、编程设定DMA的传输方式、访问的内存地址、字节数2、对DMA请求（DREQ）屏蔽或允许，确定优先级3、向CPU提出总线请求信号（HRQ）4、接收CPU总线响应信号（HLDA），接管总线5、向被响应的设备传达DMA允许信

2、号（DACK）6、管理传送数据，修改储存器地址和计数字节7、传输完毕，发出EOP结束信号，CPU收回总线控制权I/O向DMACDMAC向CPU响应DMAC向发请求CPU发请求DMAC请求I/O发响应DMA传送结束DMA传送进行DMAC发出控制信号DMAC发出内存地址DMA工作过程8237内部结构8237A有4个独立的DMA通道内部寄存器基址寄存器（4个）和当前地址寄存器（4个）基字节计数器（4个）和当前字节计数器（4个）临时地址寄存器状态寄存器命令寄存器临时寄存器模式寄存器（4个）屏蔽寄存器请求寄存器8237外部引脚8237A主从两

3、面性：作为DMAC，8237A是可控制总线的主模块。作为I/O芯片，8237A可被处理器读写。注意8237A主-从地址的变化。8237A引线说明：DB7-DB0：双向数据总线。8237A为从模块时被处理器编程或读状态，DB7-DB0作为数据线，传输数据或命令字。8237A为主模块时DB7-DB0输出地址A15-A8，在存储器到存储器传送操作时经DB7-DB0，将存储器数据送8237A暂存器。A3-A0：地址线，从模块时为输入，处理器寻址8237A；主模块时输出最低4位地址。A7-A4：地址线，主模块时输出A7-A4。CS：片选，从模

4、块时处理器用来寻址8237A。IOR，IOW：I/O读写控制，双向。8237A在从模块时为输入，在主模块时为输出。AEN输出，DMA地址允许信号，高电平有效ADSTB输出：8位地址选通信号；在主模块时允许外部锁存器锁存8237A的高8位地址。MEMR，MEMW：输出，存储器读写控制，主模块时送存储器。READY：输入，准备就绪，主模块时控制总线周期的长度，与慢速设备同步。RESET：输入，复位信号，复位时屏蔽寄存器置1，其它寄存器置0。EOP：双向。输出时，表明内部通道传送结束；输入时，表明外部强迫DMA传送停止。DREQ0-DRE

5、Q3：I/O设备DMA请求输入信号。DACK0-DACK3：输出DMA请求的响应。HRQ：8237A向处理器发出的总线请求信号。HLDA：处理器发给8237A的总线请求响应信号。DMA时序图(P347图5.64)可作外设片选交出总线（AB/DB/CB）8237的工作模式1.单字节传输模式(singletransfermode)2.块传输模式(blocktransfermode)3.请求传输模式(demandtransfermode)4.级联模式(cascademode)1.单字节传输模式(singletransfermode)在单字

6、节传输方式下，DMA控制器每次请求总线只传送一个字节数据，传送完后即释放总线控制权。在此方式下，总线控制权处于CPU与DMA控制器交替控制之中，其间，总线控制权经过多次交换。以从内存输出一个字节数据到外设的DMA传送过程为例，具体说明DMA的操作过程。(6)内存把数据送数据总线(7)接口锁存数据内存接口DMA控制器I/O设备8086和总线控制逻辑HOLDHLDA(1)接口准备就绪，发DMA请求(2)发总线请求(3)总线允许(5)DMA请求得到确认(9)8086收回总线控制权(8)撤销总线请求(4)DMA控制器把地址送地址总线数据总线

7、控制总线地址总线图11.10以DMA方式输出一个字节数据的工作过程若从外设往内存输入一个数据块(输入过程)，在单字节传输模式下，其主要工作过程为：(1)I/O接口向DMA控制器发送DMA请求信号；(2)DMA控制器向CPU发总线请求信号，当得到CPU送来的总线允许信号后，DMA控制器获得总线控制权；(3)DMA控制器将其地址寄存器的内容送到地址总线上；(4)DMA控制器往I/O接口发送DMA响应信号，并接着发出读I/O接口信号IOR，令I/O接口把数据送到数据总线上；(5)DMA控制器发出存储器写信号MEMW，将数据传送到由地址总线

8、上的地址所指向的内存单元；(6)DMA控制器放弃对总线的控制权；(7)地址寄存器加1；(8)字节计数寄存器减1；(9)如果字节计数寄存器的值不为零，则返回第一步，否则结束。8237仅在空闲状态SI（CPU控制总线）时，采样DREQ信号