第10章 DMA（课件）-高二《微机原理与接口技术》同步精品课件（电工版2023）

微机原理与接口技术 （第2版 ） 第10章 DMA接口技术 10.1 概述 10.2 DMA控制器8237A 10.3 微机的DMA技术 10.1 概述 高速及大容量的外部设备通常要和微型计算机的存储器进行大量的数据交换。 通常采用 DMA直接存储器存取方法。它采用一个DMA控制器，在进行DMA时，CPU让出总线控制权，由DMA控制器直接控制地址总线、控制总线和数据总线，使存储器和高速外部设备直接交换数据，CPU不再干预，这样就大大减少了中间环节，提高了传输速度。 10.1 概述 图10.1.1 DMA传送方式示意图 10.2 DMA控制器8237A 10.2.2 DMA控制器8237A的基本结构 10.2.3 DMA控制器8237A的工作方式 10.2.4 DMA控制器8237A的寄存器 10.2.5 DMA控制器8237A的编程 （1）每个芯片内部有4个独立的DMA通道。 （2）每个通道的DMA请求都可以分别允许和禁止。 （3）每个通道的DMA请求有不同的优先级，由编程来决定其优先级。 （4）每个通道一次传送数据的最大长度可达64KB。 （5）有4种工作方式：单字节传送方式、数据块传送方式、请求传送方式和级联传送方式。 （6）有一条结束处理的输入信号EOP#，外界可以用此信号来结束DMA传送。 （7）8237A可以进行级联，用于扩展通道数。 10.2.1 DMA控制器8237A的基本功能 1．Intel 8237A的内部结构 10.2.2 DMA控制器8237A的基本结构 1．Intel 8237A的内部结构 （1）DMA通道。 （2）定时和控制逻辑。 （3）优先级控制逻辑。 （4）命令控制逻辑和总线接口。 10.2.2 DMA控制器8237A的基本结构 2．Intel 8237A的引脚信号 10.2.2 DMA控制器8237A的基本结构 1）数据和地址信号 （1）A3～A0：双向三态地址线。空闲周期，地址A3～A0送入8237A以选择其内部的寄存器；DMA传送时，其送出DMA访问内存地址的低4位。 （2）A7～A4：单向三态地址线。当8237A工作为主控态时，地址线A7～A4为输出信号线。 （3）DB7～DB0：双向三态数据线。8237A工作于从态时，CPU通过DB7～DB0了解8237A的工作状态，实现对8237A的初始化。当8237A工作于主控态时，DB7～DB0输出当前地址寄存器中的高8位A15～A8。 10.2.2 DMA控制器8237A的基本结构 2）控制信号 （1）IOR#：I/O读信号，双向三态信号线。 （2）IOW#：I/O写信号，双向三态信号线。 （3）MEMW#：存储器写信号，输出三态线。 （4）MEMR#：存储器读信号，输出三态线。 （5）CS#：片选信号。 （6）RESET：复位输入信号。 10.2.2 DMA控制器8237A的基本结构 2）控制信号 （7）READY：准备就绪信号。 （8）CLK：时钟脉冲信号。 （9）ADSTB：地址选通信号 （10）AEN：地址允许信号。 （11）EOP#：DMA结束信号，双向控制信号。 10.2.2 DMA控制器8237A的基本结构 3）请求和结束信号 （1）DREQ0～DREQ3：DMA请求。 （2）DACK0～DACK3：DMA响应信号。 （3）HRQ：总线请求信号。 （4）HLDA：总线响应信号。 10.2.2 DMA控制器8237A的基本结构 1．单字节传送方式 每次传送仅传送一个字节的数据，传送后8237A将地址加1（或减1），并将要传送的字节数减1。 2．数据块传送方式 DMAC一旦获得总线控制权，便开始连续传送数据。每传送一个字节，自动修改地址，并使要传送的字节数减1，直至将所有规定的字节数据全部传送或收到外部的EOP#信号，DMAC才结束传送并将总线控制权交给CPU。 10.2.3 DMA控制器8237A的工作方式 3．请求传送方式 类似于数据块传送方式，但每一次传送之前都要检测DREQ信号，只要DREQ有效，DMA传送就一直进行，直到连续传送到字节计数为0或外部提供的EOP#或DREQ变为无效时为止。 10.2.3 DMA控制器8237A的工作方式 4．级联工作方式 扩展通道。 10.2.4 DMA控制器8237A的寄存器 8237A的编程涉及内部众多的寄存器。8237A有4根地址输入线A0～A3，有16个端口可供CPU访问。 通道 寄存器 操作 CS #IOR#IOW# A3 A2 A1 A0 内 F/F DB7 ~ DB0 0 0 0 1 1 1 1 基/现行地址 基