DMA传输原理..

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3． 8237A的传输类型
（1）DMA写传输（I／O→存储器） （2）DMA读传输（存储器→I／O） （3）DMA检验 （完成校验过程，测试DMA控制器的状态）。 （4）存储器到存储器传输
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6.2.2 8237A的内部结构和外部连接
8237A的内部结构分成二部分： 四个DMA通道和一个公共控制部分
地 址 译 码
通道1 通道2 通道3
A4~A7 A0~A3
1. DMA通道
8237A有四个独立的通道（CH0一CH3）
每个通道：
• • • • • • 16位地址寄存器； 16位字节计数器； 8位方式寄存器; 1位的DMA请求触发器; 1位的屏蔽触发器。 四个通道公用一个控制寄存器和一个状态寄存器。
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2. DMA传输过程
• 总线请求：DMAC向CPU申请使用总线
• 总线控制转移：CPU同意DMAC管理总线
• 数据传输：外设接口和存储器之间传输数据
• 修改地址和计数器：为下一次传输做准备
• 结束处理：DMAC放弃对总线的控制权
• 以上的过程完全由硬件电路实现，速度很快。
• 用DMA方式进行一次数据传输所经历的时间称为 “DMA周期”，大体上相当于一次总线读写周期的时 间。
1． 8237A芯片的主要特点
有4个完全独立的DMA通道，可分别进行编程控制。 每个通道的DMA请求均可分别允许和禁止，并对各通道进行 优先级排队。 数据块最大为64KB，每传送一个字节后地址自动加1或减1。 DMA请求可以由外部输入，也可以由软件设置。 可以用级联的方法扩展DMA通道数。 可以进行从存储器到存储器的数据传输，用于对存储区域进 行初始化。
• 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。
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图6-1
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DMAC在系统中有二种不同的作用：
• 总线从模块：
CPU对DMAC进行预置操作，也就是向 DMAC写入内存传送区的首地址、传送字节数和 控制字时，DMAC相当于一个外设接口，称为总 线从模块。
• 总线主模块：
进行DMA传输时，CPU暂停对系统总线的 控制，DMAC取得了对总线的控制权，这时的 DMAC称为总线主模块。
第 6章
6.1 DMA传输原理
DMA传输
6.2 DMA控制器8237A
6.3 8237A的编程使用
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直接存储器传送
（Direct Memory Access—DMA） 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
M
CPU
I/O
一次DMA传送只需要执行一个DMA周期（相当于 一个总线读／写周期），因而能够满足高速外设数 据传输的需要。
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百度文库
[例]：用DMA方式将串行通信口接收到的200字节 的数据存入以BUFFER为首地址内存区域
对DMAC进行预置：向DMAC写入内存首地址，传输字 节数（200），传输方向（外设接口→内存），控制命令 （允许DMA传输）等；
对串行通信接口进行初始化，设置串行通信的参数，允 许串行输入等； 串口每输入一个数据，自动进行DMA传输； 最后一个数据传输结束后，DMAC发出传输结束信号 EOP。CPU可以通过查询知道传输已经结束，也可以利 用EOP信号申请中断，在中断服务程序里进行结束处理。 DMA方式传输200字节过程为：1次对DMAC初始化， 1次对串口初始化， 200次DMA周期，1次结束处理。
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6.1 DMA传输原理
1. DMA控制器
使用DMA方式传输时，需要一个专门的器件 来协调外设接口和内存储器的数据传输，这个 专门的器件称为DMA控制器，简称DMAC。
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DMAC内部的寄存器：
• 地址寄存器：存放DMA传输时存储单元地址； • 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；
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+5V HOLD HLDA CLK 使微处理器地址锁存信号无效 1 EN 锁存缓冲器 STB 连接数据总线 M/IO A8~A15 HRQ HLDA CLK AEN ADSTB 方式寄存器 DB0~7 基本地址寄存器 基本字节计数器 CS A4~A7 A0~A3 1 2 通道0 DREQ0 DACK0 DREQ1 DACK1 DREQ2 DACK2 DREQ3 DACK3 EOP 16 当前地址寄存器 当前字节计数器 地 控制寄存器 状态寄存器 暂存寄存器 公 共 部 份 电源 IOR IOW MEMR MEMW READY 1：请求触发器 2：屏蔽触发器
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3.
8086系统中的DMA信号
•最小模式 CPU通过HOLD接收DMA控制器的总线请求； 在HLDA引脚上发出对总线请求的允许信号。 •最大模式 通过RQ/GT0和RQ/GT1引脚接收DMA控制器的 总线请求，发送对总线请求的允许信号。 RQ/GT0引脚有较高的优先权。
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6.2 DMA控制器8237A
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2． 8237A的工作方式
（1）单字节传输方式
8237A每申请一次总线，进行1个字节传输，然后释放系 统总线，一次DMA传输结束。
CPU可以在每个DMA周期结束后控制总线，进行数据传输， 所以不会对系统的运行产生大的影响。
（2）块传输方式
DMA控制器获得总线控制权后，可以连续进入多个DMA周 期，进行多个字节的传输（最多64K字节）。 这种方式可以获得最高的数据传输速度。如果一次传输的数 据较多，对系统工作可能产生一定的影响。
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（3）请求传输方式
• 申请一次总线可以连续进行多个数据的传输。
• 每传输1个字节后，8237A都对外设接口的请求信号 进行测试：
DREQ端无效，暂停传输；
DREQ有效，接着进行下一个数据的传输。
• 允许数据不连续，按照外设的最高速度进行数据传输， 使用比较灵活。
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（4）级联传输方式
• 几个8237A进行级联，一片8237A用作主片，其余用 作从片，构成主从式DMA系统。 • 从片收到外设接口的DMA请求信号后，向DMA控制器 主片申请，再由主片向CPU申请。 • 一片主片最多可以连接四片从片。这样，五片8237A 构成的二级DMA系统，可以得到16个DMA通道。 • 级联时，主片通过软件在方式寄存器中设置为级联 传输方式。从片设置成上面的三种方式之一。