微机原理与接口技术——第8章dma

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1、1直接存储器访问技术(DMADirectMemoryAccess)2直接存储器访问（DMA）技术基本概念：DirectMemoryAccess。DMA技术与中断技术一样，都是为提高系统的工作效率。采用程序传送数据的工作过程。大量数据的传送过程，提高效率。若通过CPU用程序进行数据传送。每传送一个数据至少要用两条指令。而在整传送过程中，CPU仅起了中间传递工作。3采用程序进行块数据移动……movcx,lengBack:moval,[si]mov[di],alIncsiIncdiLoopback…………movcx,lengback：inal,[dx]mov[di],alin

2、cdiloopback……4采用程序进行块数据移动5除了专用的计算机系统外，一般的计算机系统要不断更换工作任务，因此经常要与外部设备进行数据交换，特别是与磁盘的数据交换。磁盘数据是按扇区为单位存储的。一次传送至少上百字节。DMA技术就是为加速大量数据传输过程发明的技术。在DMA期间，CPU让出对系统总线的控制权，由DMA控制器负责外部设备与存储器之间的数据传送。6磁盘结构盘面:从横向看,每一存储数据的面，从上到下0，1……N。磁道:每一盘面上一个个同心圆，从外到内0，1，……，M。扇区：直径将盘面分成若干相同块。0，1……，P。柱面:从上到下，一系列的同心圆柱。磁头：磁

3、盘的最小存储单位为扇区。7DMA方式的工作原理DMA方式不使用指令（没有程序），而直接用硬件控制数据的传送。DMA传送期间，CPU让出系统总线的控制权，由DMA控制器控制数据传送。即在DMA过程中CPU无事可干。DMA方式数据传送的效率比CPU用程序传送高得多。8DMA方式的工作原理DMA工作过程I/O设备向DMAC发出DMA请求DMAC向CPU发出DMA请求CPU在完成当前指令的当前总线周期后，向DMAC发出响应信号CPU放弃对系统总线的控制，有DMAC接管DMAC向I/O设备发出DMA应答信号开始传送数据完成设定字节数据后，将总线交换给CPU9108237DMA控制

4、器角色1：作为CPU的一个外部（接口）芯片，接受8086/8088的管理1）对8237编程。2）能接受外设的DMA传送请求信号DREQ，并能向外设发出响应信号DACK。3）能向CPU发出总线请求信号HRQ，当CPU发出总线响应信号HLDA后，能接管对系统总线的控制权，并进入DMA方式。118237DMA控制器角色2：取代CPU用程序控制传送数据的各项功能:4）能对存储器寻址，并能修改地址指针。5）能发出读、写等控制信号，包括存储器访问信号和I/O端口访问信号。6）能决定传送的字节数，并能判断DMA传送是否结束。7）能发出DMA传送结束信号，释放系统总线。使CPU恢复对总

5、线的控制权12DMA控制器8237A在5MHz时钟频率下，其传送速率可达每秒1.6MB。每个8237A芯片有4个独立的DMA通道，即有4个DMA控制器(DMAC)。每个DMA通道具有不同的优先权，都可以分别被允许和禁止。每个通道有4种工作方式，一次传送的最大长度可以达64KB。138237A引脚信号(1)请求和响应信号：DREQ0~DREQ3(DMARequest)：DMA通道请求信号，当外申请DMA传送时置有效，直到8237响应。信号有效形式可指定。HRQ(HoldRequest)：8237向8086/8088的总线请求信号。高电平有效。HLDA(HoldAcknow

6、ledge)：8086/8088对8237总线请求的响应。高电平有效。DACK0~DACK3(DMAAcknowledge)：8237对DMA通道请求的响应。有效信号形式可指定。148237A引脚信号（2）控制信号：在DMA传送期间，这组信号控制系统总线，完成数据传送。A7~A0(Address)地址总线；DB7~DB0(DataBus)数据总线；（高位字节地址复用总线）。ADSTB(AdderssStrobe)地址选通信号；AEN(AddressEnable)地址允许信号；/:储器读/写信号；/:外设读/写信号；：DMA过程结束信号，双向。CLK(clock)时钟信号

7、，8237工作时钟。158237A引脚信号（3）8237与8086/8088CPU的接口信号：当8237A作为CPU外部芯片时，通过下列引脚，接受CPU管理和控制：DB7~DB0：双向三态数据总线。（非复用）A3~A0地址线：低4位地址总线。8237在系统中占16个地址单元。：片选信号。/：作为CPU外部芯片时的读/写信号。RESET复位168086/8088微处理器17188237A内部结构DMA通道寄存器:每个DMA通道都有各自的当前地址寄存器、当前字节数寄存器和基地址寄存器、基字节数寄存器，它们都是16位寄存器。四个通道共用的地址暂