微机接口技术 课件第6章.ppt

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1、第六章DMA技术微型机接口技术§6.1概述一、DMA方式的应用场合1）硬盘和软盘的I/O接口；2）通信信道的I/O接口；3）多处理机和多任务系统；4）CRT扫描操作；5）快速数据采集；数据高速传送的场合二、DMA控制器的功能要求1、具备总线控制功能2）CPU响应后，能够控制总线，并发出DMA控制信号；1）能向CPU发出总线请求；3）DMA传送结束后，能够释放总线控制权；2、能够提供交换数据的地址包括源、目的地址，并具有地址自动修改的能力；结构上应具有地址计数器。3、能够控制数据块传送的长度结构上应具有字节数计数器。三、DMA的传送形式1、块传送方式DMA接口将

2、一批数据传送结束后，才释放总线。特点：①DMA传送期间，CPU不能访存，影响程序的执行。②适用于高速I/O设备的场合。2、单字传送方式（周期挪用）每进行一次DMA传送，释放总线，然后重新申请。特点：①可提高CPU对主存的利用率。②适用于低速I/O设备的场合。CPU访存DMA访存CPU访存DMA访存3、DMA与CPU交替访存特点：DMA接口无需建立申请和归还。传送效率高，但控制逻辑复杂。四、DMA的工作过程1、预处理（初始化）（1）设置传输类型。输入/输出。（2）设置主存地址初值。（3）设置数据块长度。（4）设置设备地址。（5）设置传输模式。2、数据传送2、后处

3、理（1）数据校验。（2）故障诊断。（3）重新初始化。由中断服务程序完成。3、8237A具有4种传送方式：单字节传送方式，数据块传送方式，请求传送方式和级连方式。§6.2可编程DMA控制器8237A功能特点：1、每片8237A内部有4个独立的DMA通道，每个通道可分别进行数据传送，一次传送最大可达64KB，能够实现存储器与外部设备间或存储器两个区域间的数据传送。2、每个通道的DMA请求可以单独允许和屏蔽，具有不同的优先级，每个通道的优先级可以是固定的，也可以是循环的。一、8237A的基本结构芯片公用寄存器通道专用寄存器各通道组合的寄存器每个通道各提供一位，组成一

4、个4位寄存器。8位，用来存放芯片控制字，它控制整个DMA控制器的工作方式。8位，可以被CPU读取，用来反映8237A的内部状态。8位，在存储器间进行DMA传送时，用来暂存数据。8位，用于存放通道方式控制字。16位，用来保存DMA传送时本通道所用到的数据段地址初值，该初值是由CPU对8237A进行初始化编程时写入的。16位，用于保存DMA传送过程中现行的地址值，初始时该寄存器的值与地址初值寄存器相同，每次DMA传送后其内容自动增1或减1。16位，用来保存DMA传送过程中要传送数据的字节数，这个寄存器的初值由CPU在编程时写入。16位，保存当前要传送的字节数，初始

5、时该计数器的值与字节初值寄存器相同，每次DMA传送后此计数器内容减1，当它的值减为零时，表明DMA传送结束。4位，每位对应于一个通道的DMA请求触发器，它反映各通道DREQ端是否有DMA请求，也可以通过软件设置每个通道的请求位。4位，每位对应于一个通道的屏蔽触发器，可以通过软件对屏蔽寄存器进行设置，以实现对各通道DMA请求的屏蔽控制。8237A采用40个引脚的双列直插式封装形式（DIP40）。二、8237A的引脚功能输入，时钟信号。该信号为8237A提供工作时钟。输入，低电平有效。片选信号。输入，高电平有效。复位信号，8237A复位后处于空闲状态，内部各寄存器

6、清零，屏蔽触发器置位。输入，高电平有效。准备好信号，用来表示存储器或外设是否准备好，该信号用于DMA操作时，与慢速存储器或外部设备同步。输入。通道0~3的DMA请求信号。输出。通道0~3DMA请求的DMA应答信号。输出，高电平有效。总线请求信号，用于向CPU发出总线请求，请求CPU出让总线的控制权。输入，高电平有效。总线响应信号，CPU对HRQ信号的响应信号。双向，三态。8位数据线/地址线。8237A作为从模块时，是数据线，用来与系统的数据总线相连。8237A作为主模块时，地址线，输出要访问的存储单元地址中的高8位。双向，三态。地址线。8237A作为主模块时，

7、输出要访问的存储单元地址中的低8位。8237A作为从模块时，A7~A4浮空；A3~A0是输入，用于对8237A内部寄存器寻址；双向，三态，低电平有效。I/O读信号。8237A作为从模块时，输入，控制对8237A内部寄存器的读操作。8237A作为主模块时，输出，外设读控制信号。双向，三态，低电平有效。I/O写信号。8237A作为从模块时，输入，控制对8237A内部寄存器的写操作。8237A作为主模块时，输出，外设写控制信号。输出，三态，低电平有效。存储器读信号。输出，三态，低电平有效。存储器写信号。双向，低电平有效。DMA传送结束信号。输出：当任一通道当前字节数

8、寄存器的值为0时，8237A从该引脚输