微型计算机原理与接口技术第12章ppt课件.ppt

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1、第十二章8237ADMA控制器及PC/XT机的系统板DMA数据传送方式（已在第六章讲过）DMA控制器的功能8237DMA控制器的两种工作状态8237A的组成和工作原理DMA数据传送方式DMA方式的提出DMA数据传送方式概述DMA方式的提出程序控制传送方式以CPU为中心，数据传送由CPU来控制利用中断方式虽然可以提高效率，但也必须由CPU控制；CPU在执行中断服务程序、保护现场、恢复现场都会花费不少时间总体评价：慢！不能满足高速数据传送的要求。利用DMA可以实现高速数据传送！DMA数据传送方式概述高速数据传送的需求DMA

2、方式特点DMA方式传送数据路径DMA方式的优点DMA方式不是万能的DMA的应用场合高速数据传送的需求某些外部设备的数据传送非常快！例如：硬盘，其数据的最低传送速率达5MB/S。用程序控制方法传送数据的速率最高也只能达到530KB/S。因此完成硬盘与存储器之间的数据实时传送实际上是不可能的！因此，在这种情况下，数据传送采用DMA方式。DMA方式特点DMA----DirectMemoryAccess在存储器和外部设备之间，直接开辟高速的数据传送通路。数据的传送过程不需要CPU介入，只用一个总线周期，就能完成存储器和外设之间

3、的数据传送。DMA方式传送数据路径CPU外设存储器总线程序控制数据输入/输出DMA方式数据传送DMA方式的优点由DMAC提供源地址和目的地址；修改地址、控制传送操作的结束和发出传送控制信号都由DMAC承担。即DMA方式是一种由硬件代替软件的方法，因而数据传送的速度显著提高了。DMA方式大大缩短了数据传送的响应时间。DMA方式不是万能的在DMA方式传送数据时，CPU把总线的控制权让给DMAC，DMAC取代CPU控制总线，此时，CPU不能读取指令；当DMAC控制总线时，CPU不能去检测和响应来自系统中其他设备的中断请求；D

4、MA传送也存在以下两个额外开销：①总线访问时间；②DMAC的初始化，CPU要对DMAC写入控制字；总之，采用DMA方式，会增加硬件投资，提高系统的成本！DMA控制器的功能能向CPU提出DMA请求，请求信号加到CPU的HOLD引脚上CPU响应DMA请求后，DMA控制器从CPU那获得对总线的控制权，CPU暂停工作。提供读/写存储器或I/O设备的各种命令确定数据传输的起始地址和数据的长度，能自动修改地址和数据长度数据传送完毕，发出结束DMA传送的信号8237DMA控制器的两种工作状态从态方式：DMA控制器未取得总线控制权时，

5、必须由CPU对DMA进行编程，以确定通道的选择、数据传送的方式和类型、内存单元起始地址、地址是递增还是递减、要传送的总字节数；CPU也可读取DMA的状态主态方式：DMA控制器取得总线控制权后，系统完全在它的控制下，I/O设备和存储器之间或存储器与存储器之间进行直接的数据传送8237A的组成和工作原理8237A的内部结构8237A的引脚功能8237A的内部寄存器8237A的内部结构时序与控制逻辑优先级编码电路数据和地址缓冲器命令控制逻辑内部寄存器组8237A引脚功能CLK时钟信号，输入CS片选信号READY准备好A3~A

6、0DMAC的内部寄存器选择信号DB7~DB0数据线AEN地址允许信号ADSTB地址选通信号IOR和IOWI/O读写信号MEMR和MEMW存储器读写信号DREQ3~DREQ0通道3～0的DMA请求信号HRQ和HLDA保持请求和保持响应信号DACK3~DACK0通道3～0的DMA响应信号EOP传输过程结束信号8237A的内部寄存器名称位数数量当前地址寄存器164（每通道一个）当前字计数寄存器164（每通道一个）基地址寄存器164（每通道一个）基字计数寄存器164（每通道一个）工作方式寄存器64（每通道一个）命令寄存器81（

7、4个通道公用一个）状态寄存器81（4个通道公用一个）请求寄存器41（每通道1位）屏蔽寄存器41（每通道1位）暂存寄存器81（每通道1位）当前地址寄存器每个通道都有一个16位的当前地址寄存器，用于存放DMA传送的存储器地址值。每传送一个数据，地址值自动增1或减1，以指向下一个存储单元。当前字计数寄存器每个通道都有一个16位的当前字计数寄存器，它的初值比实际传送的字节数少1，该值是在编程状态下由CPU写入的。在进行DMA传送时，每传送一个字节，字计数器的内容自动减1，当它的值减为0，再由0减到FFFFH，将产生终止计数信号

8、TC。基地址寄存器每个通道都有一个16位的基地址寄存器，它用来存放对应通道当前地址寄存器的初值，该值是在CPU对DMA控制器进行编程时，与当前地址寄存器的值一起被写入的，即两个寄存器有相同的写入端口地址，编程时写入相同的内容。但基地址寄存器的内容不能被CPU读出，也不能被修改。当执行自动预置操作时，使当前地址寄存器能恢复到初始值。