微机原理课件教学作者全 第十三章 模数转换与数模转换.ppt

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1、13.1概述13.2CPU与外设数据传送的方式13.3可编程计数器/定时器825313.4串行通讯和串行接口13.5并行接口13.6DMA控制器823713.7D/A和A/D转换技术第十三章模数转换与数模转换13.6DMA控制器82371.概述2.8237的引脚功能3.8237的编程结构4.8237对内存和I/O的寻址概述DMA=DirectMemoryAccess，直接存储器存取CPU内存外设数据通道数据通道非DMA方式(包括程序控制方式和中断方式)DMAC内存外设数据通道DMA方式概述DMAC具有独立的控制三大总线来访问存储器和I/O端口的能力，它能像CPU一样提供数据传送所需的地址信

2、息和读写控制信息DMAC和CPU都挂在系统总线上，当进入DMA方式时，DMAC成为总线主控。在总线上，可以控制其他部件的部件称为总线主控或主控(busmaster)，被控部件称为从控(slave)。任意时刻，总线上只有一个主控。概述DMA操作之前，应先对DMAC编程，把要传送的数据块长度、数据块在存储器中的起始地址，数据传送方向等信息发送给DMACDMA操作过程包括三个阶段：DMA请求DMA响应和数据传送传送结束当外设要求以DMA方式为它服务时，发DMA请求信号DREQ到DMACDMAC检查该信号是否被屏蔽及其优先权，如确认该信号有效则向CPU发送总线请求信号HRQ(连到CPU的HOLD)

3、DMA请求阶段CPUDMACHRQ外设DREQ地址总线数据总线存储器概述每个总线周期结束时CPU检测HOLD，如为高电平，则响应HOLD请求进入保持态，使三态总线CPU侧呈高阻状态，并以总线保持响应信号HLDA通知DMACDMAC接管总线，并以DACK信号通知外设，使之成为DMA传送时被选中的设备，同时DMAC给出内存地址以及I/O读写和存储器读写控制信号，在外设和存储器之间完成数据传送DMA响应和数据传送阶段CPUDMACHLDA外设DACK存储器地址总线数据总线IOR/IOWMEMR/MEMW概述传送结束阶段传送完成后，DMAC放弃总线，撤消总线请求(HRQ为低)，CPU检测到HRQ(

4、HOLD)为低后，撤消HLDA，CPU重新获得总线控制权CPUDMACHRQ外设EOP地址总线数据总线存储器概述概述PC系列微机使用可编程DMA控制器8237A(简称8237)实现DMA功能8237有四个通道，每个通道都有独立的与相应外设接口相联系的信号，四个通道共享与CPU相连的控制信号、地址信号、数据信号PC/AT以上的微机使用两片8237，Pentium微机系统中没有独立的8237芯片，其功能集成在芯片组中8237的引脚功能8237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~DREQ08237对外设接口电路的应答信号：DACK3~DACK08237向CPU申

5、请总线的信号：HRQ（连至CPU的HOLD）CPU向8237传送的允许使用总线信号：HLDA8237的引脚功能地址信号：CPU初始化8237或读8237状态时所需的片选信号A7~A0（输出）：8237访问存储器的地址信号的低8位。A3~A0（输入）：CPU初始化8237或读8237状态时，用于寻址8237内部寄存器8237的引脚功能数据信号(双向)：DB7~DB0CPU为主控时，可以通过I/O读命令查询8237的状态寄存器的内容，或通过I/O写命令对8237的内部寄存器进行编程，数据传送通过DB7~DB08237为主控时，DB7~DB0输出要访问的内存地址的高8位，并通过ADSTB锁存到外

6、部地址锁存器中，和A7~A0输出的低8位地址一起构成16位地址8237的引脚功能地址允许信号：AEN8237作为主控时（8237控制总线），输出AEN=1。8237作为从控时（CPU控制总线），输出AEN=0。DMA传输结束信号：（双向）当DMAC内部任一通道传输结束，8237发出若由外部给DMAC送入有效的，则强制DMAC内部所有通道结束传输。8237的引脚功能MEMR/MEMW：8237发出的存储器读/写信号IOR/IOW：8237作为主控时，输出的I/O读/写信号。8237作为从控时，CPU发出的I/O读/写信号，用于读/写82378237的引脚功能ADSTB：地址选通信号用于启动地

7、址锁存器READY：存储器或I/O的就绪信号8237的编程结构8237的编程结构控制寄存器8位，4个通道共用，用于设定8237的信号形式、工作时序、传输方向。端口地址08H信号形式：DREQ/DACK信号的有效形式。工作时序：普通时序（3个时钟周期完成一次传输）压缩时序（2个时钟周期完成一次传输）传输方向：内存I/O（常用）I/O内存（常用）内存内存（PC系列机未用）8237的编程结构D7：0=DACK低电平有效