微机接口技术-第6章-DMA技术.pptVIP

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， 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