微型计算机接口技术 教学课件 作者 古辉 主编4章-DMA.ppt

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1、第四章DMA技术1教学要点DMA传送的特点DMA传送的过程DMA传送的方式DMA控制器DMA系统DMA传送的应用24.1DMA传送的特点微机系统中微处理器与外设的数据传送方式通常可分为三种：程序方式、中断方式和DMA方式。DMA（DirectMemoryAccess）的传送方式的特点：让存储器与高速外设（例如硬盘）直接交换数据，不需要CPU的干预，减少了这个中间环节，并且内存地址的修改、传送完毕的结束都使由硬件电路实现的，大大提高了传输速度。DMAC：DMA控制器34.2DMA传送的过程44.3.1DM

2、A传送的方式DMA传送方式字节传送方式数据块传送方式请求传送方式级连方式51、单字节方式特点：每次DMA传送时仅传送一个字节，效率略低DMA传送之间CPU有机会重新获取总线控制权62、数据块方式特点：由DREQ启动就连续地传送数据一次请求传送一个数据块，效率高整个DMA传送期间CPU长时间无法控制总线（无法响应其他DMA请求、无法处理中断等）73、请求方式特点：DREQ信号有效就连续传送数据;DREQ信号无效，DMA传送被暂时中止，8237A释放总线，CPU可继续操作;DREQ信号再次有效，DMA传送就

3、继续进行。DMA操作可由外设利用DREQ信号控制传送的过程84、级联方式用于通过多个8237A级连以扩展通道;第一级只起优先权网络的作用，实际的操作由第二级芯片完成;还可由第二级扩展到第三级等。9级联方式的连接104.3.2DMA传送的类型DMA读——把数据由存储器传送到外设。DMA写——把外设输入的数据写入存储器。DMA检验——空操作。存储器到存储器传输。114.4DMA控制器DMA控制器有二种不同的作用：总线从模块：CPU对DMAC进行预置操作，也就是向DMAC写入内存传送区的首地址、传送字节数和控

4、制字时，DMAC相当于一个外设接口，称为总线从模块或受控器。总线主模块：进行DMA传输时，CPU暂停对系统总线的控制，DMAC取得了对总线的控制权，这时的DMAC称为总线主模块或主控器。124.4.18237A的引脚及内部结构内部结构和外部引脚都相对比较复杂应用观点，内部主要由两类寄存器组成通道专用寄存器通道功用寄存器：控制和状态寄存器131、内部结构142、8237A的引脚(1)请求与响应信号DREQ0～DREQ3：DMA通道请求。HRQ：总线请求。8237A输出有效的HRQ高电平，向CPU申请使用系

5、统总线。HLDA：总线响应。8237A接受来自CPU的响应信号HLDA，取得了总线的控制权。DACK0～DACK3：DMA通道响应。15(2)DMA传送控制信号A0～A7：地址线。DB0～DB7：数据线/高8位地址线。ADSTB：地址选通。DMA传送开始时，输出高有效，把在DB0～DB7上输出的高8位地址锁存在外部锁存器中。AEN：地址允许。输出高有效，将锁存的高8位地址送入系统总线，与芯片此时输出的低8位地址组成16位存储器地址。16(2)DMA传送控制信号（续）MEMR*：存储器读。MEMW*：存储

6、器写。IOR*：I/O读。IOW*：I/O写。READY：准备好。DMA传送的S3下降沿检测到为低时，插入等待状态Sw，直到READY为高才进入第4个时钟周期S4。EOP*：过程结束。DMA传送过程结束，输出一个低有效脉冲。外部输入低脉冲信号，则终结DMA传送。17(3)处理器接口信号DB0～DB7：数据线。A0～A3：地址线。用以选择芯片内部寄存器。CS*：片选。IOR*：I/O读。读取8237A内部寄存器。IOW*：I/O写。写入8237A内部寄存器。CLK：时钟。RESET：复位。184.4.28

7、237A的工作时序·空闲周期8237A的任一通道都没有DMA请求时。8237A由微处理器控制作为一个接口芯片。CPU可对8237A编程，或从8237A读取状态。8237A采样CS*选片信号，该信号有效，CPU就要对8237A进行读/写操作。8237A还采样通道的请求输入信号DREQ，该信号有效，就进入有效周期。进入有效周期194.4.28237A的工作时序·有效周期8237A采样到外设有DMA请求，就脱离空闲周期进入有效周期。8237A作为系统的主控芯片，控制DMA传送操作。DMA传送借用系统总线完成，

8、其控制信号以及工作时序类似CPU总线周期。进入DMA传送时序20DMA传送时序DB0～DB7DACKADSTBHRQDREQCLKS1S0S0SiSiS3S2S4S3S2SiSiS4HLDAAENA0～A7MEMR（IOR）IOW（MEMW）S1状态——输出16位存储器地址AEN输出高电平，表示DMA传送S2状态——输出16位RAM地址和发DACK信号寻址I/O设备DMA读：MEMR*DMA写：IOR*S3状态——送出写操作所需的控制信号D