微机课后习题原理答案

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1、习题八1.什么是DMA传输？DMA传输有什么优点？为什么？所谓直接存储器传送（DMA）是指将外设的数据不经过CPU直接送入内存储器，或者，从内存储器不经过CPU直接送往外部设备。使用DMA传输之后，每个数据的传输过程不需要CPU参与，在DMA控制器的控制下，在一个DMA总线周期里完成数据在外部接口和存储单元之间的直接传输。所以使用DMA传输既可以减轻CPU的负担，又可以缩短系统对外部设备的响应时间，提高数据传输速率。2.叙述一次数据块DMA传输和一个数据DMA传输的全过程。一次数据块DMA传输的全过程：程序对DMA

2、控制器进行初始化，写入存储器数据块首地址，传输字节数，传输方向等信息。同时启动外部设备（例如，启动输出设备进行第一次输出）；外部设备每完成一次输入/输出，它的完成信号通过DMA控制器启动一次DMA数据传输；全部预设的数据传输完成，DMA控制器发出“传输完成”信号，向CPU申请中断。CPU在中断服务程序中设置完成标志，或者对DMA控制器进行下一次初始化。一个数据DMA传输的全过程。外设准备就绪，需要进行DMA操作时，向DMA控制器发出“DMA请求信号”。DMA控制器接到此信号后，向CPU发“总线请求信号”。CPU接到

3、总线请求信号，在当前总线周期结束后，发出“DMA响应信号”。DMAC向外部设备发出“外设读”或“外设写”控制信号，向存储器发出“存储器写”或“存储器读”控制信号，同时发出存储单元地址。在这二个信号的作用下，一字节的数据从外设接口通过数据总线送往存储单元，或者从存储单元送往外设接口。传送1个字节之后，DMAC自动修改内部地址寄存器和字节计数器的内容。DMA控制器撤销“总线请求信号”，CPU也撤销“总线应答”信号。3.什么叫DMA通道？它如何组成？DMA通道是控制一个外设接口和存储器进行DMA传输的相关电路的总和。每个

4、通道包括地址寄存器、字节计数器、方式寄存器、DMA请求触发器、屏蔽触发器、状态寄存器以及所需的其他控制电路。4.DMA控制器8237A的成组传送方式和单字节传送方式各有什么特点？它们的适用范围各是什么？成组传送方式下，DMA控制器获得总线控制权后，可以连续进入多个DMA周期，进行多个字节的传输。这种方式可以获得最高的数据传输速度。在数据传输期间，CPU不能访问总线。如果一次传输的数据较多，这种方式会对系统工作产生一定的影响。成组传送方式适用于外部设备要求很高的传输速率，系统其他负担较轻，连续占用总线不会产生严重后果

5、的情形。在单字节传输方式下，8237A完成1个字节传输后都释放系统总线，一次DMA传输结束，CPU可以在每个DMA周期结束后控制总线。这种方式适用于外部设备的传输速率要求不太高，或者系统不允许有较长时间停顿的情况。1.怎样用指令启动一次DMA传输？怎样用指令允许/关闭一个通道的DMA传输？用指令将DMA请求寄存器中相关位置位，可以启动一次DMA传输。用指令将DMA屏蔽寄存器中相关位复位，可以允许一个通道的DMA传输。将DMA屏蔽寄存器中相关位置位，可以关闭一个通道的DMA传输。2.DMA控制器8237A能不能用中断

6、方式工作？请说明。DMA控制器8237A可以用中断方式工作。将8237A的信号反相后连接到中断控制器的中断请求输入端，则一次数据块传输结束后，可以向CPU申请中断，由专门的中断服务程序进行结束处理。3.如何判断某通道的DMA传输是否结束？有几种方法可供使用？判断某通道的DMA传输是否结束有二种方法。其一是读出DMA控制器的状态寄存器内容，测试其中代表该通道的状态位，可以得知该通道的DMA传输是否结束。其二是读出该通道的字节计数器内容，如果值为0（对8237A而言为－1），表示该通道的DMA传输已经结束。此外，可以用

7、8237A的信号向CPU申请中断。一旦进入这个中断服务程序，表明该通道的DMA传输已经结束。4.叙述一次DMA控制器8237A编程使用的主要步骤。DMA控制器8237A初始化编程的主要步骤为：发复位命令；写命令字，设置8237A的工作方式；写方式字，设置需使用的通道的工作方式；清除先/后触发器；写入内存储器起始地址；写入传送的字节数－1；清除该通道的屏蔽位；启动外部设备，如果是内存到输出设备，用指令设置第一次DMA请求。5.使用DMA控制器8237A传输一个字节需要多少时间？受那些因素影响？请作具体分析。使用DMA

8、控制器8237A传输1字节数据需要4个DMA控制器使用的时钟周期，对于速度稍慢的外设/存储器，也可以插入一个或多个等待周期。影响DMA周期时间长短的因素有：DMA控制器使用的时钟频率：频率越高，DMA周期越短；存储器和外部设备的工作速度：如果速度跟不上DMA时钟的要求，则需要插入等待周期，从而延长整个DMA周期；使用压缩时序可以缩短DMA周期；如果存储器数据