计算机接口4课件

第四章DMA接口§4.1DMA概述一、DMA（DirectMemoryAccess）特点：1.建立一个专用通道，让存储器与高速外设（例如硬盘）直接交换数据，不需要CPU的干预2.DMA期间，系统总线由DMA控制器控制3.内存地址的修改、传送完毕的结束都是由硬件电路实现的，大大提高了传输速度。4.不必保护现场5.CPU不能读取指令，不能检测和响应其它设备的中断请求6.若系统采用动态存储器，且CPU负责刷新，则此时CPU不能刷新动态存储器DMAC：DMA控制器§4.1DMA概述二、DMAC的基本功能1.能接受CPU的编程2.能向CPU发出DMA请求信号3.CPU响应DMA请求后，DMAC能接管总线4.能向地址总线发出地址信号5.能向控制总线发出读或写的控制信号6.能控制传送数据的字节数7.能判断DMA操作是否结束，结束时发出EOP信号，释放总线§4.1DMA概述三、8237A的工作方式1.主方式：是系统总线的主控者，取代CPU控制DMA传送。2.从方式：

在成为主控者之前，必须由CPU对它编程以确定通道的选择、数据传送的模式、存储器区域首地址、传送总字节数等。 在DMA传送之后，也有可能由CPU读取DMA控制器的状态。 这时对于CPU来说，8237A只是个外部设备，是系统总线的从设备。

这两种工作方式不需要用户去选择§4.1DMA概述四、DMA工作过程

CPU对DMAC进行设定1.外设向DMAC发出DMA请求2.DMAC向CPU发出DMA请求3.CPU执行完当前的总线周期后，向DMAC发出响应请求的应答信号

CPU让出总线的控制权，由DMAC控制4.DMAC向外设发出DMA请求的应答信号5.进行DMA传送6.传送完毕，CPU重新控制总线§4.2intel8237ADMA控制器一、8237A内部结构§4.2intel8237ADMA控制器三、8237A的寄存器名称位数数量功能当前地址寄存器164保存在DMA传送期间的地址值，可读写当前字节计数寄存器164保存当前字节数，初始值比实际值少1，可读写基地址寄存器164保存当前地址寄存器的初始值，只能写基字节计数寄存器164保存相应通道当前字节计数器的初值工作方式控制寄存器84保存相应通道的方式控制字，由编程写入命令寄存器81保存CPU发送的控制命令状态寄存器81保存8237A各通道的现行状态请求寄存器41保存各通道的DMA请求信号屏蔽寄存器41用于选择允许或禁止各通道的DMA请求信号暂存寄存器81暂存传输数据，仅用于存储器到存储器的传输§4.2intel8237ADMA控制器五、DMA传送方式字节传送方式 数据块传送方式请求传送方式 §4.2intel8237ADMA控制器单字节传送：每次DMA传送时仅传送一个字节，效率略低DMA传送之间CPU有机会重新获取总线控制权§4.2intel8237ADMA控制器数据块方式：由DREQ启动就连续地传送数据一次请求传送一个数据块，效率高整个DMA传送期间CPU长时间无法控制总线（无法响应其他DMA请求、无法处理中断等）§4.2intel8237ADMA控制器请求方式：DREQ信号有效就连续传送数据;DREQ信号无效，DMA传送被暂时中止，8237A释放总线，CPU可继续操作;DREQ信号再次有效，DMA传送就继续进行。DMA操作可由外设利用D