第2章 8237 DMA控制器ppt课件.ppt

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1、第2章8237ADMA工作过程DMA方式之所以能够实现外设与计算机系统的高速信息交换，关键在于该方式的实现采用了专用控制器(称之为DMA控制器)而CPU不参与控制，这使得DMA方式与其他I/O方式有了显著的区别：DMA方式不是在程序控制下进行的，而是以纯硬件控制的方式进行的。DMA方式，是用硬件在存储器与存储器之间或存储器与I/O设备之间直接进行高速数据传送，不需要CPU的干预。图1DMA方式工作示意图DMA读：RAMI/O端口DMA写：I/O端口RAM存储单元间传送：RAMRAMDMA方式的实现过程如图1所示，描述如下：①外设向DMAC发出DMA请求DREQ；②

2、DMAC将此请求传递到CPU的总线保持端HOLD，向CPU提出总线请求HRQ；③CPU在完成当前总线周期后检测HOLD，在非总线封锁条件下，对DMA请求作出总线响应HLDA：一是CPU将地址总线、数据总线、控制总线置高阻，放弃对总线的控制权；二是CPU送出有效的总线响应信号HLDA加载至DMAC，告之可以使用总线；④DMAC接收到有效的总线响应信号后，向外设送出DMA应答信号DACK，通知外设做好数据传送准备，同时占用总线，开始对总线实施控制；⑤DMAC送出内存地址和对内存与外设的控制信号，控制外设与内存或内存与内存之间的数据传送；⑥DMAC通过计数控制将预定的数据传送

3、完后，向CPU发出无效的HRQ信号，撤消对CPU的DMA请求：⑦CPU收到此信号后，送出无效的HLDA，并重新开始控制总线，实现正常的总线控制操作。图2不同I/O方式下的数据通路(a)程控或中断方式下的数据传送通路；(b)DMA方式下内存与外设间数据传送通路；(c)DMA方式下内存与内存间数据传送通路2.2.18237A的基本功能和内部结构基本功能：有4个独立的DMA通道每个通道的DMA请求都可以被屏蔽每个通道DMA请求的优先权可通过编程规定为固定方式或循环方式可以RAMI/O，也可以I/ORAM可以有4种工作方式可以通过级联来扩展可以由外部处理信号来结束传送2.2

4、8237A的基本功能和内部结构2.2.18237A的基本功能和内部结构DMAC8237的外部引线图如图3所示。A0～A3：双向地址线，具有三态输出。A4～A7：三态输出线。DB0～DB7：双向三态数据总线。：双向三态低电平有效的I/O写控制信号。:双向三态低电平有效的I/O读控制信号。：三态输出低电平有效的存贮器写控制信号。2.28237A的基本功能和内部结构图3DMAC8237引脚图：三态输出低电平有效的存贮器读控制信号。ADSTB：地址选通信号，高电平有效的输出信号。AEN：地址允许信号，高电平有效输出信号。:片选信号，低电平有效输入信号。RESET：复位信号，高电

5、平有效输入信号。READY：准备好输入信号，当DMAC工作期间遇上慢速内存或I/O接口时，可由它们提供READY信号，使DMAC在传送过程中插入时钟周期SW，以便适应慢速内存或外设。2.28237A的基本功能和内部结构HRQ：保持请求信号，高电平有效的输出信号。HLDA：保持响应信号，高电平有效的输入信号。DREQ0～DREQ3:DMA请求(通道0～3)信号。DACK0～DACK3：DMA响应信号，分别对应通道0～3。CLK：时钟输入，用来控制8237的内部操作并决定DMA的传输速率。:过程结束，低电平有效的双向信号。2.28237A的基本功能和内部结构内部寄存器2.2

6、.2.8237的工作过程和工作方式8237内部有三类状态，空闲状态SI、请求状态S0和传送状态S1～S4。8237有两个工作周期：空闲周期和有效周期（1）空闲周期每一时钟周期都采样通道请求输入线DREQ（2）有效周期（工作周期）当某一通道有DMA请求，向CPU发出DMA请求信号HRQ。在还没有收到HLDA时，8237处于DMA的S0。收到HLDA后，就进入了有效周期，开始DMA传送。8237工作时序4.8237的工作方式①单字节传送方式。②数据块传送。③请求传送。④级联方式。每次只传送一个字节。传送后，字节数计数器减1，地址寄存器相应增1。每个字节传送时，DREQ必须保

7、持有效，传送结束后变为无效。由CPU接管总线至少一个机器周期。连续传送数据，每传送一个字节自动修改地址并将字节数计数器减1，直至数据块传送完毕。当外设的数据已传送完，DREQ信号变为无效由外设送入一个有效的EOP信号字节计数器减1到0几片8237可以级连，构成主从式DMA系统图58237级联结构图3)传送类型①接口到存贮器的传送。②存贮器到接口。③存贮器到存贮器。4)优先级①固定优先级。②循环优先级。8237有4个独立的DMA通道，有许多内部寄存器。表6.4给出这些寄存器的名称、长度和数量。2.2.38237A的内部寄存器1.8237A的