第04章DMA技术分解.ppt

* * 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（direct memory access） 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 → RAM RAM → I/O RAM←→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。 CPU DMAC I/O AB DB CB DMA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。 IOR MEMR IOW 1 2 3 MEMW 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 16 17 18 19 NC READY HLDA ADSTB AEN HRQ CS CLK RESET DACK2 DACK3 DREQ3 DREQ2 DREQ1 DREQ0 GND 20 14 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 26 25 24 23 22 21 27 A7 A3 A2 A1 A0 VCC D0 A6 A5 A4 EOP D1 D2 D3 D4 DACK0 DACK1 D5 D6 D7 IOW：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CP