dma技术与dma控制器课件

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1、第8章DMA技术与DMA控制器§8.1DMA技术概述§8.2可编程DMA控制器8237A§8.3DMA技术在微机系统中的应用直接存储器存取11.DMA(DirectMemoryAccess)的概念DMA方式不用处理器干预完成M与I/O间数据传送。DMA期间系统总线由其它主模块控制(驱动)控制总线的主模块要提供系统的地址及控制信号。DMA控制器与处理器配合可实现系统的DMA功能。§8.1DMA技术概述2地址总线HRQDREQDMACHLDADACK总线请求总线响应HOLDHLDACPUDMA请求DMA响应I/O设备控制总线数据总

2、线2.DMA系统组成及工作过程․DMA系统组成3DMAC的基本功能接收接口往DMA控制器发出DMA请求信号后，DMA控制器能向CPU发出总线请求信号HOLD(高电平)。当CPU向DMA发出响应信号HLDA(高电平)以后，DMA能接管对总线的控制，进入DMA方式。能向地址总线发出内存地址信息，对其进行寻址及修改地址指针。4DMAC的基本功能能向存储器或I/O接口发相应的读写控制信号。能决定传送字节数，并判断DMA传送是否结束。DMA过程结束，能向CPU发出DMA结束信号，HOLD变低,将总线控制权还给CPU，CPU恢复正常工作。

3、5允许DMADMA请求？DMAC发BUS请求CPU响应DMA放弃BUSDMAC控制传一个字节块结束否？放弃总线中断请求NDMA放总线NY字节传送Y․DMA传送方式6允许DMADMA请求？DMAC发BUS请求CPU响应DMA放弃BUSDMAC控制传一个字节块结束否？放总线中断请求DMA请求？NYYN块传送․DMA传送方式7允许DMADMA请求？DMAC发出BUS请求CPU响应DMA放弃总线DMAC控制传一个字节块结束否？放总线中断请求YDMA请求？Y放总线NNY随机请求DEMANDREQUEST․DMA传送方式8I/O设备向DM

4、AC发出DMA请求DMAC向CPU发出总线请求CPU在执行完当前指令的当前的总线周期后，向DMAC发出总线响应信号CPU脱离对系统总线的控制，由DMAC接管对系统总线的控制DMAC向I/O设备发出的DMA应答信号DMAC进行一个字节的传送完成设定的字节数据传送，CPU恢复对系统总线的控制DMA传送的过程9§8.2可编程DMA控制器8237A§8.2.18237A的主要特性1．具有四个独立的DMA通道，每个通道都具有64K的存贮器寻址能力，即一次传送的最大长度为64K字节。2．可实现内存与外设之间的高速大批量数据传送，也可实现内

5、存两个不同区域之间的高速数据传送。3．每个通道的DMA请求均可分别允许或禁止，且四个通道的DMA请求的优先权可由软件设置为固定的或循环的。108237A的主要特性4．具有单字节传送、数据块传送、请求传送和级联传送四种工作方式。5．可用级联方式扩展DMA通道数目。6．DMA传送结束信号可由内部计数产生，也可由外部输入提供。7．单一的+5V电源，40个引脚双列直插式封装。8．采用5MHz时钟，传送速率可达1.6M字节/秒。118．采用5MHz时钟，传送速率可达1.6M字节/秒。8237进行一次DMA传送需要3个时钟周期(不包括插入

6、的等待周期SW)。时钟周期为200ns，则一次DMA传送需要200ns×3＋200ns＝700ns（1.6M字节/秒）。多加一个200ns是考虑到人为插入一个SW的缘故。另外，8237为了提高传输速率，可以在压缩定时状态下工作。在此状态下，每一个DMA总线周期仅用两个时钟周期（200ns×2=400ns）就可实现，这大大提高了传输速率。12§8.2.28237A的工作原理1．8237A的编程结构编程结构见下页图内部有大量寄存器，内部寄存器的功能、端口地址等信息参见下表.13Intel8237A可编程DMA控制器框图141）82

7、37A组成说明：8237A有四个独立通道：通道0~通道3。每个通道可独立响应外部DMA请求，完成DMA传送。15模式REG，1个8位1个DMA请求触发器1个DMA屏蔽触发器字节数寄存器2个16位基字节数寄存器：----DMA传送的总字节数。当前字节数寄存器：----DMA传送时内容变化,可读。地址寄存器2个16位基地址寄存器----放DMA传送RAM地址初值当前地址寄存器：----DMA传送时内容变化,可读。每个通道15控制寄存器，8位16四个通道公用状态寄存器，8位屏蔽寄存器，8位。请求标志寄存器，8位暂存器，8位优先级编码

8、电路---优先级裁决定时和控制逻辑作从模块----接收CPU的信号和命令字，产生控制，读/写内部寄存器作主模块----控制总线，产生控制命令完成DMA传送168237的引脚功能17178237的引脚功能请求/应答信号外设接口电路向8237的请求信号：DREQ3~DREQ082