文档介绍：第11章 DMA技术与DMA控制器
§ DMA技术概述
§ 可编程DMA控制器8237A
§ DMA技术在微机系统中的应用
§ DMA技术概述
1、DMA 传送方式的实现方法:
由专用接口芯片DMA控制器(称DMAC) 控制传送过程;
当外设需传送数据时,通过 DMAC向CPU发出总线请求;
CPU发出总线响应信号,释放总线;
DMAC接管总线,控制外设、内存之间直接数据传送。
DMA技术概述
2、DMA传送方式的特点
外设和内存之间,直接进行数据传送,不通过CPU, 传送效率高。适用于在内存与高速外设、或两个高速外设之间进行大批量数据传送。
电路结构复杂,硬件开销较大
DMA 传送过程示意图
CPU
DMAC
内存
外设
总线
响应
总线
请求
DREQ
DACK
§ DMAC的基本功能
接收接口往DMA控制器发出DMA请求信号后,DMA控制器能向CPU发出总线请求信号HOLD(高电平)。
当CPU向DMA发出响应信号HLDA(高电平)以后,DMA能接管对总线的控制,进入DMA方式。
能向地址总线发出内存地址信息,对其进行寻址及修改地址指针。
DMAC的基本功能
能向存储器或I/O接口发相应的读写控制信号。
能决定传送字节数,并判断DMA传送是否结束。
DMA过程结束,能向CPU发出DMA结束信号,HOLD变低,将总线控制权还给CPU,CPU恢复正常工作。
§ DMAC的一般结构
单通道DMAC的一般结构及其与I/O接口的连接
地址总线
地址
译码器
DMA控制器
计数结束信号
(可作为中断请求信号)
字节计数寄存器
地址寄存器
状态寄存器
控制寄存器
总线回答
总线请求
控制总线
数据总线
外设
DMA请求
DMA响应
中断请求
数据输出寄存器
数据输入寄存器
状态寄存器
控制寄存器
I/O接口
控制总线
数据总线
地址总线
§ DMAC的工作方式
1、单字节传输方式:在单字节传输方式下,DMA控制器每次请求总线只传送一个字节数据,传送完后即释放总线控制权。
2、块传输方式(也称组传输方式):块传输方式是指DMA控制器每次请求总线连续传送一个数据块,待整个数据块全部传送完成后再释放总线控制权。
DMAC的工作方式
3、请求传输方式:此方式与块传输方式基本类似,不同的是每传输完一个字节,DMA控制器都要检测由I/O接口发来的DMA请求信号是否仍然有效,如果该信号仍有效,则继续进行DMA传输;否则,就暂停传输,交还总线控制权给CPU,直至DMA请求信号再次变为有效,数据块传输则从刚才暂停的那一点继续进行下去。
§ DMA操作过程
若从外设往内存输入一个数据块(输入过程),在单字节传输方式下,主要工作过程为:
①从I/O接口向DMA控制器发送DMA请求信号;
② DMA控制器向CPU发总线请求信号,当得到CPU送来的总线允许信号后,DMA控制器获得总线控制权;
③ DMA控制器将其地址寄存器的内容送到地址总线上;
④ DMA控制器往I/O接口发送DMA响应信号,并接着发出I/O接口的读信号,使I/O接口把数据送到数据总线上;