文档介绍：第4章DMA技术主要内容:1、DMA传送的特点2、DMA传送的过程3、DMA传送的方式4、DMA控制器5、DMA系统6、DMA传送的应用重点内容:DMA方式的有关概念及应用第4章DMA技术一、DMA方式(ess)直接存储器存取DMA是指计算机的外设与存储器之间或存储器与存储器间直接进行数据交换的一种方式。在这种方式下,DMA控制器拥有总线控制权,操纵数据在存储器与外设间直接传送,不需要CPU执行指令。1、DMA传送DMA读传送DMA写传送存储单元传送I/O→RAMRAM→I/ORAM←→RAM第4章DMA技术2、DMA传送过程(1)I/O端口向DMA发出DMA请求DREQ;(2)DMAC向CPU发出总线请求HRQ,请求CPU让出总线控制权;(3)CPU在每个总线周期结束时检测HRQ,响应DMAC的HRQ请求,CPU与总线间成高阻态,向DMAC发回总线响应信号HLDA;(4)DMAC接管总线控制权,DMAC向I/O设备发出DMA响应信号;(5)DMAC把要进行DMA传送涉及RAM地址送地址线,则DMAC向端口或RAM发R/W命令来完成数据传送。(6)当传送结束,DMAC将总线请求信号变得无效。CPUDMACI/OABDBCBDMA请求DMA响应总线请求总线响应第4章DMA技术3、DMA传送方式与中断传送方式的区别(1)传送速度:DMA一个总线周期传送一个字节;中断程序(2)响应速度:DAM总线周期结束;指令结束(3)请求方式:外部和内部中断;DMA软件和硬件发出4、DMA占用总线方式(1)周期挪用:挪用CPU不访问存储器的机器周期进行DMA操作。DMA操作不影响CPU的工作,电路复杂。(2)周期扩展:采用专门的时钟发生电路加宽CPU的时钟周期,利用CPU每个时钟周期的剩余时间进行DAM操作。降低CPU速度。(3)CPU停机:在DMA操作期间,CPU交出总线的控制权,由DMA控制器接管总完成数据传送。CPU不能使用总线,只能进行内部操作。第4章DMA技术二、8237A的引脚功能和内部结构1、8237A的基本功能(3)8237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传送方式。(1)每片8237内部有4个独立的通道,每个通道可分别进行数据传送,一次传送的最大字节数为64KB,能实现存储器与外设或存储器与存储器两个区域的数据传送。(2)每个通道的DMA请求可以分别被允许或禁止,具有不同的优先级,并且每个通道的优先级可以时固定的,也可以是循环的。D0A6A5A4EOPD1D2D3D4DACK0DACK1D5D6D7IOW:I/O写信号当CPU控制总线时,输入信号,CPU向8237A内部寄存器写命令字完成初始化。当8237A控制总线时,输出信号,与MEMR配合,完成数据由存储器到I/O端口的传送。IOR:I/O读信号当CPU控制总线时,输入信号,读8237A内部寄存器。当8237A控制总线时,输出信号,与MEMW配合,完成数据由I/O端口到存储器的传送。第4章DMA技术2、8237A的引脚及功能READY:准备好信号表示存储器或外设已经准备好,用于DMA操作时与慢速存储器或外部设备同步。MEMR:存储器读信号此信号有效,被选中的存储单元的内容将被送往数据总线。MEMW:存储器写信号此信号有效,数据总线上的内容写入选中的存储单元。HLDA:总线响应信号是CPU对HRQ信号的响应,通知8237接管总线的控制权。ADSTB:地址选通输出信号在DMA传送期间,此信号用于将D7~D0输出的当前地址寄存器中高8位地址送到外部地址锁存器,与8237芯片直接输出的低8位地址A7~A0构成内存单元地址的偏移量。AEN:地址允许输出信号允许8237将高8位地址输出至地址总线,同时使与CPU相连的地址锁存器无效,禁止CPU使用地址总线,AEN为低电平时,8237被禁止,CPU占用总线。HRQ:总线请求输出信号当8237的任一个未屏蔽通道接收到DREQ请求时,8237向CPU输出HRQ信号,请求CPU出让总线的控制权。CLK:时钟脉冲输入信号用以控制8237内部操作及数据传输率。DREQ0~DREQ3:DMA请求信号通道3~0分别对应DREQ3~DREQ0,当外设请求DMA服务时,由I/O接口向8237发出DREQ请求信号,直到收到DMA响应信号DACK后,信号才撤消,在优先级固定方式下,DREQ0最高。CS:片选输入信号由I/O端口地址译码电路经译码后产生,该信号为低电平时,8237A控制器可以工作。RESET:复位输入信号复位后8237处于空闲状态,清零内部各寄存器,并置位屏蔽触发器。DACK0~DACK3:DMA响应信号是8237对DREQ信号的响应,当8237接收到DMA响应信号后,开始DMA传送。D0~D7:8位数据总线CPU