文档介绍：第9章DM技术
第9章微型计算机概论
第9章DM技术
DMA方式就是直接存储器存取( Direct Memory Access)
工作方式。用DMA传输数据时,在高速I/O设备与存储器之
间,直接开辟高速的数据传输通道,CPU不在直接参与数
据交换,而是通过DMA的一种专门接口逻辑电路即DMA控制
器来负责管理。数据的DMA方式如图91所示
DMA迪道
存储器
IAO接口
高速1/O设备
DMA控制器
图9-1DMA数据传输示意图
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CPU
K存情游
急线应答
L/6接口
图92DMA传输原理图
第9章DM技术
(续1)
DMA传输的过程大致是:首先由CPU向DMA控制
器布置数据传输任务,并启动外设,外设准备好数据后
通过IO接口向DMA控制器发DRQ信号,表示外设已准
备好数据,请求进行数据传输;DMA控制器收到DRQ
信号后进行优先级的判别和屏蔽位的检测,若外设的
DRQ请求获得允许,DMA控制器向CPU发送HRQ信号,
请求使用总线;CPU在当前指令执行完后向DMA控制器
发送HLDA信号,同时CPU让出总线,DMA控制器收到
HLDA信号后通过接口向发送DRQ请求信号的外设发
DACK信号,表示其DMA请求已获得允许,外设收到
DACK信号后,开始数据的传送,并以中断的方式通知
CPU,传输结果由CPU负责处理,
第9章DM技术
(续2)
在外设和内存之间传送一个数据块时,一个完整的
DMA操作的工作过程通常包括初始化、DMA数据传送和DMA
传输结束三个阶段。DMA数据传输流程如图9-3所示。
修改地址指针
数据传运
图93DMA数据传输流程图
第9章DM技术
根据DMA控制器对总线的控制方式不同,DMA的数据
传送一般有以下四种方式
1)单字节传送:每次DMA请求只传送一个字节数据,
每传送完一个字节,DMA控制器中的字节计数寄存器的值
减1,当前地址寄存器加1或减1(根据编程确定),然后撤
除DMA控制器对CPU的请求信号,释放总线返回给CPU,
这样CPU至少可以获得一个总线周期。
(2)数据块传送:每次DMA请求获得CPU响应后,DMA
控制器就连续占用多个总线周期,传送一个数据块,待规定
长度的数据块传完后或外部作用要求强行结束DMA传送时,
才撤除DMA请求信号,释放总线
第9章DM技术
(续1)
(3)请求传送:请求传送方式和数据块传送方式类似
每次传送也可以传送多个字节,但是在每传送完一个字节后
DMA控制器都要检测由JO接口发出的DMA请求信号是否有
效,一旦DMA请求无效就释放总线;;如果一组数据没传
送完毕,释放总线后,DMA控制器仍然继续检测DMA请求
端,一旦DMA请求有效,马上恢复DMA传送
(4)级联传送:从片DMA控制器的总线请求信号与主片
的DMA请求信号DREQ相连,从片的总线请求允许信号
HLDA与主片的DMA请求允许信号DACK相连;主片的总线
请求信号与CPU的HOLD相连,主片总线请求允许信号
HLDA与CPU的HLDA相连
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DMA控制器的功能
(1)响应外设的请求,向CPU发出总线请求信号。
(2)CPU放弃对总线控制时,DMA控制器应能接管总线
控制权。
(3)获得总线控制权后,要往地址总线发送地址信号。
(4)DMA期间,应能发读/写控制信号
(5)决定本次传送的字节数,判断本次DMA传送是否结
束。
(6)DMA过程结束时,将总线控制权归还给CPU。
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(续1)
数据总线
地址寄存器
DRQ
DMA请求
字节计数器
DMA允许
储器读
MEMR
控制寄存器
外设读
储器写
MEMW
HOLD
low
总线请求
状态寄存器
外设写
HLDA
图94DMA控制器基本结构
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8237A的具体功能如下
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,一次传送的最大长度可达64KB;
(2)每个通道的DMA请求都可以允许和禁止,具有不同
的优先级,并且每个通道的优先级可以