《直接存储器访问》PPT课件

《《直接存储器访问》PPT课件》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、6.3DMA方式6.3.1概述直接存储器访问（DirectMemoryAccess）不需要CPU和软件介入，CPU只负责启动而不参与传送过程，整个传送过程由DMA控制器（DMAC）来控制，完全由硬件实现，数据传送速度快，主要用于需要高速大批量数据传送的场合正常方式下：CPU控制总线，包括数据总线（DB）、地址总线（AB）和控制总线（CB）DMA方式下：CPU让出总线的控制权（CPU相应引脚输出置为高阻），而由DMA控制器来接管这些总线，负责DMA传送的全过程控制。DMA的工作流程1．DMA操作的基本方式把CPU不访问存储器的时间周期“挪用”来

2、实现DMA操作DMAC不用通知CPU就可直接使用总线关键是如何识别合适的可挪用的周期产生特定信号特定状态CPU不访问存储器外加电路识别——不减慢CPU，复杂，不连续不规则方法（1）周期挪用方式（2）周期扩展方式专门的时钟发生器/驱动器电路。CPU的处理速度减慢，而且CPU时钟周期的加宽是有限的，一次只能传送一个字节供给CPU的时钟周期加宽，宽度相当于若干个正常的时钟周期，而供给存储器和DMAC的时钟周期不变加宽时钟周期内CPU的操作不往下进行，用来DMA操作（3）CPU停机方式√DMAC向CPU发出DMA请求信号HOLDCPU在现行的总线周期

3、结束后让出总线控制权，并向DMAC发回DMA响应信号HLDADMAC接管总线进行数据传送传送结束后，CPU恢复对总线的控制，继续执行被中断的程序可传送单字节，也可传送数据块CPU利用率降低会影响CPU对中断等的响应2．DMA的传送方式每次请求只传送一个字节数据，占用一个总线周期（1）单字节传送方式一次请求可传送一组数据信息，所字节数由DMAC初始化时编程决定（2）成组传送方式每传送一个字节后，DMAC要检测（查询）外设原来发出的DMA请求信号是否继续有效，以决定是否继续传送（3）请求传送方式——查询传送方式3．DMA系统的组成及功能①接收外设

4、发出的DMA请求信号DREQ，并能向CPU发出总线请求信号HOLD组成:功能:DMAC②当收到CPU发出DMA响应信号HLDA后，能向外设发回DMA服务认可信号DACK，接管系统总线，进入DMA方式③输出地址信息，对存储器寻址并修改地址指针；④向存储器和外设发出相应的读/写控制信号；⑤控制传送的字节数，判断DMA传送是否结束；⑥DMA传送结束后，结束DMA请求信号，释放总线，使CPU恢复对总线的控制权DMA方式数据传送示意图4．PC微机的DMA控制器系统板上采用一片可编程DMAC8237A，有4个独立可编程DMA通道，其端口地址为00H～0F

5、H，分别控制DRAM的刷新、预留用户、软磁盘接口和硬磁盘接口的DMA传送PC/XT微机系统板上采用两片8237A级连，级连后共有7个独立的可编程DMA通道PC/AT微机不再采用专门的DMA芯片，而是采用多功能外围芯片中的DMAC实现DMA传送,有8个独立的可编程DMA通道，允许使用全部32位总线宽度，系统的I/O操作速度大大提高80386及以上的微机6.3.2DMA控制器8237A8237A的基本功能①有4个独立的可编程DMA通道(可级连扩展通道数)②每个通道请求的优先权可编程，也可被屏蔽③有单字节传送方式、成组传送方式、请求传送方式和级连方

6、式④可在存储器与外设间，也可以在存储器与存储器之间传送数据，每次传送的最大长度可达64KB⑤可由外部输入结束处理信号来结束DMA传送或重新初始化8237A的内部结构8237A的外部引脚DIP40主机接口外设接口其它电源线VCC、GNDCLK、RESETNC请求线DREQ0~DREQ3响应线DACK0~DACK3过程结束信号EOP地址线A0~A3、A4~A7数据线DB0~DB7复用控制线CS、MEMR、MEMW、IOR、IOW、AEN、READY、HLDA、HRQ、ADSTB8237A的数据传送方式（1）单字节传送方式（2）成组传送方式（3）请

7、求传送方式（4）级连方式——主从式从芯片的HRQ和HLDA端分别连到主芯片相应通道的DREQ和DACK端上主芯片的HRQ和HLDA连到系统总线上主芯片的方式寄存器设置为级连方式，而从芯片可设置为其它3种方式之一。当主芯片某个级连通道被响应后，由相应的从芯片来控制外设与存储器数据的传送。而主芯片仅对从芯片的DREQ请求作出DACK响应，故除了HRQ外，主芯片的其它输出均被禁止8237A的工作时序状态SIS0初始态S1操作态S2读出S3写入Sw延长等待S4判别（传送状态）操作周期（非传送状态）空闲周期8237A的内部寄存器命令寄存器请求寄存器屏蔽

8、寄存器先/后触发器数据暂存寄存器状态寄存器寄存嚣通道共用寄存嚣X4通道独立基地址寄存器当前地址寄存器基字节数计数器当前字节数计数器方式寄存器16位，寄存相应通道当前