微型计算机原理 第11章 DMA技术与DMA控制器.ppt

第11章 DMA技术与DMA控制器 方式3 ——级联方式 用于通过多个8237A级连以扩展通道； 第二级的HRQ和HLDA信号连到第一级某个通道的DREQ和DACK上； 第二级芯片的优先权等级与所连通道的优先权相对应； 第一级只起优先权网络的作用，实际的操作由第二级芯片完成； 还可由第二级扩展到第三级等。 DMA传送类型 DMA读——把数据由存储器传送到外设 由 有效从存储器读出数据，由 有效把这一数据写入外设 DMA写——把外设输入的数据写入存储器 由 有效从外设输入数据，由 有效把这一数据写入存储器。 DMA检验——空操作 8237A不进行任何传送，只产生地址并响应 信号，不产生读写控制信号，用以校验8237的功能是否正常。 第11章 DMA技术与DMA控制器 存储器到存储器的传送 固定使用通道0和通道1 通道0的地址寄存器存源区地址 通道1的地址寄存器存目的区地址，通道1的字节数寄存器存放传送的字节数 传送由设置通道0的软件请求位启动 每传送一字节需用8个时钟周期 前4个时钟周期用通道0地址寄存器的地址从源区读数据送入8237A的临时寄存器 后4个时钟周期用通道1地址寄存器的地址把临时寄存器中的数据写入目的区 第11章 DMA技术与DMA控制器 §11.3 DMA技术在微机系统中的应用 IBM PC/XT机使用一片8237A 通道0：动态存贮器DRAM刷新 通道1：用户使用 通道2：内存与软盘的高速数据交换 通道3：内存与硬盘的高速数据交换 图11.12 IBM PC/XT系统中的DAM控制逻辑 11.1 DMA技术概述 11.2 可编程DMA控制器8237A 11.3 DMA技术在微机系统中的应用 第11章 DMA技术与DMA控制器 §11.1 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 (简称DMAC) 控制传送过程； ①由外设接口向DMAC发DMA请求； ②DMAC向CPU发出总线请求； ③CPU发出总线响应信号，释放总线； ④DMAC接管总线，并向外设接口发出DMA响应信号； ⑤DMAC控制外设、内存之间进行直接数据传送； ⑥DMAC撤消总线请求； ⑦CPU撤消总线响应，并重新接管总线。 第11章 DMA技术与DMA控制器 2. DMA传送方式的特点 ①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、内存两个区域之间，或两个高速外设之间进行大批量数据传送。 ②电路结构复杂，硬件开销较大。 第11章 DMA技术与DMA控制器 DMA 传送过程示意图 总线 总线 响应 总线 请求 DMA请求 DREQ DMA响应 DACK CPU DMAC 内 存 外 设 接 口 第11章 DMA技术与DMA控制器 ①接收接口发出的DMA请求信号，向CPU发出总线请求信号HOLD(高电平)。 §11.1.1 DMAC的基本功能 第11章 DMA技术与DMA控制器 ⑥DMA过程结束，向CPU发出DMA结束信号，HOLD变低,将总线控制权还给CPU，使CPU恢复正常工作。 ⑤决定传送字节数，并判断DMA传送是否结束。 ④向存储器或I/O接口发相应的读写控制信号。 ③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。 ②接收CPU发出的响应信号HLDA(高电平) ，接管对总线的控制，进入DMA传送方式。 §11.1.2 DMAC的一般结构 图9.1 单通道DMAC的一般结构及其与I/O接口的连接 1. 单字节传输方式 ：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）：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。 3. 请求传输方式：每传完一个字节，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。 §11.1.3 DMAC的工作方式 第11章 DMA技术与DMA控制器 若从外设往内存输入一个数据块，单字节传输方式的工作过程为： ① I/O接口向DMAC发送DMA请求信号； ② DMAC向CPU发总线请求信号，当得到CPU送来的总线允许信号后，DMAC获得总线控制权； ③ DMAC将其地址寄存器的内容送到地址总线上； ④ DMAC往I/O接口发送DMA响应信