微机原理第十二章微机原理第二章十二章.ppt

* * 第12章　DMA控制器8237A DMA是指将外设的数据不经过CPU直接送入内存储器，或者从内存储器不经过CPU直接送往外部设备。12.1　DMA控制器概述12.1.1　DMAC的结构与作用图12－1是DMAC的内部结构与外部连接示意图（见下页）。 作为总线主模块时，DMA控制器必须完成以下功能：·能够响应外设的DMA请求，使CPU暂停工作，接管总线控制权。·能够按节拍提供外设和存储器工作的各种控制信号。·提供存储器地址。 当DMA控制器在进行DMA过程的控制时，称为处于DMA周期。而在不进行DMA传输时，称为空闲周期。12.1.2　DMAC内部的寄存器 在DMAC的内部，有若干个寄存器：·地址寄存器：存放DMA传输时存放IO数据的存储单元地址； ·字节计数器：存放DMA传输的字节数；·控制寄存器：存放由CPU设定的DMA传输方式，控制命令等；·状态寄存器：存放DMAC当前的状态，包括有无DMA请求，是否结束等。 图12-1 DMAC的内部结构与外部连接示意图 12.2　Intel 8237A概述12.2.1　8237A的特点本节略，内容详见课本。12.2.2　8237A的引脚 8237A采用40引脚双列直插封装（见下页图12－2）。8237A的引脚主要围绕其二种工作状态而设置，有一些引脚在两种状态下都有用，而有些则是专用的。1．与DMA周期有关的引脚：CLK：时钟输入信号。DREQ0～DREQ3，DACK0～DACK3：DMA请求及响应信号。HRQ，HLDA：保持请求和响应信号。A7～A0：低8位地址。其中A3～A04位是双向地址，因为当CPU对8237A编程时，这4个地址引脚又要作为对片内寄存器寻址的输入地址用。DB7～DB0：数据总线。在DMA周期中，作为高8位地址信号  （A15～A8）与数据信号（D7～D0）的分时复用线。  ADSTB：地址选通信号。。 AEN：地址使能信号。 MEMR、MEMW：存储器读、写控制，低电平有效，输出。 IQP、IOW：外设读、写控制。 READY：就绪输入信号。 EOP：过程结束信号。 图12-2 8237A的引脚图 2．与CPU读写有关的引脚CS：片选信号。A3～A0：地址线。用来选择8237A内部有关寄存器的地址。DB7～DB0：数据线。IOR、IOW：外设读、写。RESET：清除信号。 由上可见，引脚中A3～A0，DB7～DB0以及IOR、IOW是两种状态下都用到的信号，所以它们都是双向信号。12.2.3　8237A的内部结构8237A内部结构如图12－3所示（见下页）。12.2.4　8237A的寄存器1．地址和字数寄存器 8237A的地址和字数寄存器包括基地址寄存器、基本字节数寄存器、现行地址寄存器和现剩字节数寄存器，每个通道都必须有这4个寄存器，所以总数达16个。其中二种基本寄存器只能写入，而二种现行寄存器只能读。它们总是占用8个I/O端口地址，具体地址如表12.1所示（见课本）。 图12-3 8237A内部结构图 基地址寄存器是由CPU用程序控制写入的，表示数据块在内存中的起始地址，这个值一旦写入，在整个传输进行过程中 保持不变。 基本字节数寄存器中写入的是本次传输的数据块字节数，这个数也不会随DMA传输的进行而变化。若欲传输N个字节，写入到基本字节数寄存器的值应为N－1，即比实际要传输的字节数少1。 二个基本寄存器写入内容时，相应的现行地址寄存器也写入同样的内容。在DMA传送过程中，每传送一个字节，这二个现行寄存器的内容就变化一次。现行地址寄存器的变化方向由编程时的设置决定，而现剩字节数寄存器则恒作减量计数。当现剩字数寄存器由0减至FFFFH时，产生计数结束信号EOP输出。2．工作方式寄存器 图12－4（见下页）是一个字节长的工作方式寄存器各位含义。4个方式寄存器只占用一个I/O端口地址，不管哪个通道的方式字都用0BH地址写入，利用方式字的最低两位D1D0位的编码来指定该方式字属于哪个通道。 图12-4 工作方式寄存器工作方式寄存器各位含义如下所述： D7D6：DMA操作方式设定。共有4种方式，即：·单字节方式·成组传送方式 ·请求方式·级联方式：图12－5是级联的基本方法，如下：D5：控制地址变化方向。如