微机原理与接口技术-.ppt

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1、可编程DMA控制器DMA(DirectMemoryAccess)传送是微型计算机中一种十分重要的工作方式,它主要用于需要大批量、高速度的数据传送系统中,如软硬盘、光盘的存取,高速数据采集系统,图象处理以及高速通信系统等。而采用DMA传送方式时,存储器与外设直接传送数据,不需要CPU的干预。减少了中间环节,并且修改地址指针和控制数据块传送长度等工作，均由硬件完成，因此大大提高了传送速度。在DMA传送方式时，CPU将系统的控制权交给DMA控制器(DMAC),由DMAC负责完成数据传送的全过程。8237工作过程DMA方式传送的一般过程:分四个阶段：1).请求:I/ODMACCPU2).响应:

2、CPUDMACI/OHRQDREQHLDADACK(CPU交出AB、DB、CB)3).传送:4).结束:DMAC存储器I/O(发AB、MEMW、MEMR)(发IOR、IOW)DMACI/OCPUDMAC发EOP,并撤DACK撤HRQ撤HLDADB并收回AB、DB、CBDMAC在系统中具有两种工作状态：主动态和被动态。也就是在系统中处于主控器和被控器两种不同地位。在主动态时，DMAC控制系统总线(AB、DB、CB)向存储器和外设发送地址信息和读写信息，控制数据传送。DMA写操作时，它发出IOR和MEMW信号，数据由外设传到存储器；DMA读操作时，它发出MEMR和IOW信号，数据从存储器传

3、到外设。在被动态时，DMAC与系统中其他部件一样，接受CPU的访问和初始化编程。可编程DMA控制器8237A-51.8237A－5DMA控制器的特点:(1)有四个独立的通道，可控制四个I/O设备进行DMA传送；(2)每个通道均有64KB寻址与计数能力(即地址线16根，计数器为16位)；(3)可以用级联方式扩充更多的通道；(4)能进行I/O设备与系统存储器以及系统存储器与存储器之间直接传送数据；(5)数据传送率可达1．6MB/s(时钟频率为5MHZ时)；(6)具有三种传送模式：单一；成组和查询，四种传送类型：DMA读；DMA写；存储器传存储器；校验(7)40脚双列直插式，+5V供电。82

4、37A－5的外部特性8237引脚8237A内部寄存器及编程命令表10-5PC／XT的8237A寄存器口地址1.工作方式寄存器（DMA＋11）D7D6D5D4D3D2D1D0模式选择00=询问01=单一10=成组11=级联地址1=-10=+1自动予置1=自动0=非自动类型选择00=校验01=DMA写10=DMA读11=无效通道选择00=0通道01=1通道10=2通道11=3通道l）D7D6决定DMA操作模式。在主动态,即DMA有效周期时,DMA控制器共有四种操作模式：①单一传送模式:在这种模式下，通道启动一次只传送一个数据，传送之后就释放系统总线并交还给CPU。这种方式又称为总线周期窃取

5、方式，每次总是窃取一个总线周期完成一个字节的传送之后立即归还总线。②成组传送模式：在这种方式下，通道启动一次可把整个数据块传送完。当外设准备好时，向DMAC发DREQ，DMAC则向CPU发出HRQ请求占用总线，CPU同意HRQ请求，则向DMAC发回HLDA信号，这时，DMAC向外设发DACK，开始传送数据，直到整个数据块传送完为止。这种模式下，进行传送期间，CPU失去总线控制权，因而别的DMA请求也就被禁止。注意！DMA无嵌套③询问传送模式:这种方式与成组传送模式类似，其不同点在于每传送一个字节之后要检测（询问）DREQ引脚是否有效，若无效，则立即“挂起”，但并不释放总线，若变成有效,

6、则继续传送。④级联模式：这种方式不是数据传送模式,而是表示8237A用于多片连接方式,第一级为主片,第二级为从片。2）D3D2位决定DMA传送类型。在上述三种数据传送模式中，如何表示数据的传送方向呢？8237A对每种模式提供了四种类型，表示数据传送的方向。①DMA读：数据从内存读出，写到I／O设备②DMA写:数据从I／0设备读入，写到内存③校验：是一种伪传送,仅对芯片内部读写功能进行校验,而对存储器与I／O接口的控制信号均被禁止,即处于无效。但是在每一DMA周期后，地址增1或减1，字节计数器减1,直至产生EOP，作为进行某种校验过程。MI/OMI/O④存储器一存储器：为数据块传送而设置

7、（PC系列未用）。这种传送占用通道0与通道1。通道0作为源，通道1作为目的。从以通道0的当前地址寄存器的内容指定的内存单元中读出数据,先存入8237A的暂存寄存器中,然后,从暂存寄存器取出数据，写到以通道1的当前地址寄存器的内容指定的内存单元中去。每传送一个字节，双方内存地址加1或减1，通道1的当前字节计数器减1，直到为0时，产生EOP信号而终止传送。这种方式是采用软件请求的方法来启动DMA服务的。3）D4位决定所谓“自动预置”，是当出现EOP