微机原理与接口技术课件:07dma控制器8237a.ppt

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1、西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人1 DMA1 DMA控制器概要控制器概要2 8237A2 8237A的编程结构和外部引脚的编程结构和外部引脚3 8237A3 8237A的工作模式和模式寄存器的工作模式和模式寄存器4 8237A4 8237A的工作时序的工作时序5 8237A5 8237A的控制寄存器和状态寄存器的控制寄存器和状态寄存器6 8237A6 8237A各寄存器对应的端口地址各寄存器对应的端口地址西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口

2、技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人1 DMA1 DMA控制器概述控制器概述一、一、一、一、DMADMADMADMA(Direct Memory AccessDirect Memory AccessDirect Memory AccessDirect Memory Access)控制器概念控制器概念控制器概念控制器概念数据传送三种方式:数据传送三种方式:数据传送三种方式:数据传送三种方式:查询、中断和查询、中断和查询、中断和查询、中断和DMADMADMADMA(直接存储器存取直接存储器存取直接存储器存取直接存储器存取)查询、中断查询、中断查询、中断查询、中断:需要需要需要需

3、要累加器中转累加器中转累加器中转累加器中转;修改地址、判断结束软件完成修改地址、判断结束软件完成修改地址、判断结束软件完成修改地址、判断结束软件完成;DMADMADMADMA:不不不不经过经过经过经过累加器;地址修改、判断结束硬件实现;累加器;地址修改、判断结束硬件实现;累加器;地址修改、判断结束硬件实现;累加器;地址修改、判断结束硬件实现;主要用于主要用于主要用于主要用于高速、大批量高速、大批量高速、大批量高速、大批量数据传送。如磁盘存取、高速数据采集;数据传送。如磁盘存取、高速数据采集;数据传送。如磁盘存取、高速数据采集;数据传送。如磁盘存取、高速数据采集;以增加硬件的以增加硬件的以增加硬

4、件的以增加硬件的复杂性复杂性复杂性复杂性为代价;为代价;为代价;为代价;DMADMADMADMA传送期间传送期间传送期间传送期间CPUCPUCPUCPU挂起,可能挂起,可能挂起,可能挂起,可能影响中断影响中断影响中断影响中断响响响响应与处理。应与处理。应与处理。应与处理。不适用不适用不适用不适用于于于于小系统小系统小系统小系统、速度速度速度速度要求不高、要求不高、要求不高、要求不高、数据数据数据数据不大的系统。不大的系统。不大的系统。不大的系统。西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人1 DMA

5、1 DMA控制器概述控制器概述一、一、一、一、DMADMADMADMA控制器概念:控制器概念:控制器概念:控制器概念:DMA(Direct Memory Access):DMA(Direct Memory Access):DMA(Direct Memory Access):DMA(Direct Memory Access):直接存储器存取技术直接存储器存取技术直接存储器存取技术直接存储器存取技术,是一种,是一种,是一种,是一种不不不不需要需要需要需要CPUCPUCPUCPU干预干预干预干预也不需要软件介入的也不需要软件介入的也不需要软件介入的也不需要软件介入的高速数据传送方式。高速数据传送方式

6、。高速数据传送方式。高速数据传送方式。CPUCPUCPUCPU只是启动只是启动只是启动只是启动DMADMADMADMA过程,但是不过程,但是不过程,但是不过程,但是不干预这一过程,整个干预这一过程,整个干预这一过程,整个干预这一过程,整个DMADMADMADMA过程是由过程是由过程是由过程是由硬件自动完成硬件自动完成硬件自动完成硬件自动完成的,也不需要软件的,也不需要软件的,也不需要软件的,也不需要软件的介入。的介入。的介入。的介入。在在在在DMADMADMADMA控制器的控制下,可以实控制器的控制下,可以实控制器的控制下,可以实控制器的控制下,可以实现现现现外设到和内存外设到和内存外设到和内

7、存外设到和内存,内存到内存内存到内存内存到内存内存到内存的的的的数据传输。数据传输。数据传输。数据传输。DMA控制器控制器 内存内存 外设外设 无需无需CPU指令指令西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人1 DMA1 DMA控制器概述控制器概述二、二、二、二、DMADMADMADMA控制器工作过程:控制器工作过程:控制器工作过程:控制器工作过程:DMADMADMADMA控制器的工作过程分为四个阶段,分别是:控制器的工作过程分为四个阶段,分别是:控制器的工作过程分为四个阶段,分别是:控制器的工作

8、过程分为四个阶段,分别是:申请阶段申请阶段申请阶段申请阶段响应阶段响应阶段响应阶段响应阶段数据传送阶段数据传送阶段数据传送阶段数据传送阶段传送结束阶段。传送结束阶段。传送结束阶段。传送结束阶段。西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人1 DMA1 DMA控制器概述控制器概述二、二、二、二、DMADMADMADMA控制器工作过程控制器工作过程控制器工作过程控制器工作过程-申请阶段申请阶段申请阶段申请阶段 I/ODMACCPUDMA请求DREQ总线请求HRQ1.1.1.1.外设向外设向外设向外设向D

9、MACDMACDMACDMAC发出发出发出发出DMADMADMADMA请求信号请求信号请求信号请求信号DREQDREQDREQDREQ(DMA RequestDMA RequestDMA RequestDMA Request););););2.DMAC2.DMAC2.DMAC2.DMAC向向向向CPUCPUCPUCPU发总线请求信号发总线请求信号发总线请求信号发总线请求信号HRQHRQHRQHRQ(Hold Request)(Hold Request)(Hold Request)(Hold Request)。西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技

10、术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人1 DMA1 DMA控制器概述控制器概述二、二、二、二、DMADMADMADMA控制器工作过程控制器工作过程控制器工作过程控制器工作过程-响应阶段响应阶段响应阶段响应阶段 1.CPU1.CPU1.CPU1.CPU向向向向DMADMADMADMA发总线保持回答信号发总线保持回答信号发总线保持回答信号发总线保持回答信号HLDAHLDAHLDAHLDA。状态状态状态状态:CPU:CPU:CPU:CPU让出总线让出总线让出总线让出总线,DMAC,DMAC,DMAC,DMAC为主控者。为主控者。为主控者。为主控者。CPUI/ODMACDMADMA请求

11、请求请求请求总线请求总线请求总线请求总线请求 总线响应总线响应总线响应总线响应HLDAHLDA西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人1 DMA1 DMA控制器概述控制器概述二、二、二、二、DMADMADMADMA控制器工作过程控制器工作过程控制器工作过程控制器工作过程-数据传送阶段数据传送阶段数据传送阶段数据传送阶段 1.DMAC1.DMAC1.DMAC1.DMAC向外设发向外设发向外设发向外设发DMADMADMADMA请求回答信号请求回答信号请求回答信号请求回答信号DMACKDMACKDMA

12、CKDMACK,选中外设。,选中外设。,选中外设。,选中外设。2.2.2.2.并通过并通过并通过并通过ABABABAB选中内存单元选中内存单元选中内存单元选中内存单元3.3.3.3.通过通过通过通过DBDBDBDB将数据从源端传送到目的端。将数据从源端传送到目的端。将数据从源端传送到目的端。将数据从源端传送到目的端。I/ODMACDMADMA请求请求请求请求总线请求总线请求总线请求总线请求 DMADMA响应响应响应响应DMACDMACCPU 总线响应总线响应总线响应总线响应HLDAHLDA西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术

13、勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人1 DMA1 DMA控制器概述控制器概述二、二、二、二、DMADMADMADMA控制器工作过程控制器工作过程控制器工作过程控制器工作过程-传送结束阶段传送结束阶段传送结束阶段传送结束阶段 1.1.1.1.数据传送完毕,数据传送完毕,数据传送完毕,数据传送完毕,DMACDMACDMACDMAC向外设传送向外设传送向外设传送向外设传送“过程结束过程结束过程结束过程结束”信号信号信号信号EOPEOPEOPEOP。2.DMAC2.DMAC2.DMAC2.DMAC向向向向CPUCPUCPUCPU交回总线,交回总线,交回总线,交回总线,CPUCPUCPUCPU重新获得总线

14、的控制权。重新获得总线的控制权。重新获得总线的控制权。重新获得总线的控制权。数据传送结束I/ODMACCPU数据传送结束西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人型号型号通道数通道数数据块数据块长度长度最高速最高速率率M/S传送传送类型类型8257416K0.5M I/O8237A-5464K1.6M I/OM MZ8410A164K2M I/OM MI/O I/OMC68B44464K2M I/O 1 DMA1 DMA控制器概述控制器概述几种常见几种常见几种常见几种常见DMAC DMAC 西北第

15、二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人2 8237A2 8237A的编程结构和外部引脚的编程结构和外部引脚一、一、一、一、8237A8237A8237A8237A的主要特点:的主要特点:的主要特点:的主要特点:(1 1)一个芯片中有)一个芯片中有4 4个独立的个独立的DMADMA通道。通道。(2 2)可以实现)可以实现内存与外设内存与外设,内存与内存内存与内存的数据传输。的数据传输。(3 3)每一个通道的)每一个通道的DMADMA请求都可以被请求都可以被允许或禁止允许或禁止。(4 4)每个通道的)每

16、个通道的DMADMA请求有不同的优先级,即可以是请求有不同的优先级,即可以是 固定优先级固定优先级,也可以是,也可以是循环优先级循环优先级。(5 5)每个通道一次传送的最大字节数为)每个通道一次传送的最大字节数为64KB64KB。(6 6)8237A8237A提供提供4 4种传送方式:种传送方式:单字节单字节传送方式、传送方式、数据块数据块 传送方式、传送方式、请求请求传送方式和传送方式和级连级连传送方式。传送方式。西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人二、二、二、二、8237A8237A82

17、37A8237A的编程结构图的编程结构图的编程结构图的编程结构图(1)(1)(1)(1):2.1 8237A2.1 8237A的编程结构的编程结构西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人2.1 8237A2.1 8237A的外部引脚的外部引脚三、三、三、三、8237A8237A8237A8237A的外部引脚的外部引脚的外部引脚的外部引脚-引脚图:引脚图:引脚图:引脚图:8237A8237A是有是有4040个引脚的双列个引脚的双列直插式芯片。直插式芯片。4040个引脚分个引脚分成两组:一组成两组:

18、一组与与CPUCPU的连接;的连接;一组与一组与I/OI/O接口接口的连接。的连接。西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人2.1 8237A2.1 8237A的外部引脚的外部引脚三、三、三、三、8237A8237A8237A8237A的外部引脚:的外部引脚:的外部引脚:的外部引脚:1.1.DREQ0-DREQ3:(DMA Request)DMADMA请求信请求信号号。由外设输入,信号极性可编程决定。由外设输入,信号极性可编程决定2.2.HRQ(Hold Request):总线请求信号总线请求信

19、号。输出,。输出,高电平有效高电平有效。8237A向向CPU请求请求使用总线。使用总线。3.HLDA(Hold Acknowledge):总线响应信总线响应信 号。输入,高电平有效。号。输入,高电平有效。CPU对对 HRQ的回的回答答,表示已让出总线控制权。,表示已让出总线控制权。4.DACK0-DACK3:(DMA DMA AcknowledgeAcknowledge)DMADMA应答信号。应答信号。DMACDMAC向外设输向外设输出,信号极性可编程决定。出,信号极性可编程决定。西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕

20、勤读力耕 立己达人立己达人2.1 8237A2.1 8237A的外部引脚的外部引脚三、三、三、三、8237A8237A8237A8237A的外部引脚:的外部引脚:的外部引脚:的外部引脚:5.5.5.5.A A3 3-A-A0 0:(AdressAdress)地址信号。双向,地址信号。双向,地址信号。双向,地址信号。双向,DMACDMACDMACDMAC控制总线时控制总线时控制总线时控制总线时,输出,输出,输出,输出16161616位地址中的位地址中的位地址中的位地址中的A3-A0A3-A0。CPUCPUCPUCPU控制总线时控制总线时控制总线时控制总线时,输入,选中某,输入,选中某,输入,选中

21、某,输入,选中某个寄存器。个寄存器。个寄存器。个寄存器。6.6.6.6.A A7 7-A-A4 4:(Adress)(Adress)(Adress)(Adress)地址信号。输出地址信号。输出地址信号。输出地址信号。输出16161616位位位位地址中的地址中的地址中的地址中的A7-A4A7-A4A7-A4A7-A4(访问存储器访问存储器访问存储器访问存储器)用。用。用。用。7.DB7.DB7.DB7.DB7 7 7 7-DB-DB-DB-DB0 0 0 0:(Data Bus):(Data Bus):(Data Bus):(Data Bus)数据数据数据数据/地址复用线地址复用线地址复用线地址

22、复用线。双向,双向,双向,双向,8 8 8 8位数据线,传送位数据线,传送位数据线,传送位数据线,传送CPUCPUCPUCPU的控制命令,的控制命令,的控制命令,的控制命令,和内部寄存器的内容。作为地址高和内部寄存器的内容。作为地址高和内部寄存器的内容。作为地址高和内部寄存器的内容。作为地址高8 8 8 8位位位位锁存。锁存。锁存。锁存。西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人2.1 8237A2.1 8237A的外部引脚的外部引脚三、三、三、三、8237A8237A8237A8237A的外部引

23、脚:的外部引脚:的外部引脚:的外部引脚:8.IOR:(I/O Read)I/O读信号。三态双向,读信号。三态双向,低低电平有效电平有效。作。作。作。作主模块主模块主模块主模块时:输出,时:输出,时:输出,时:输出,给给给给I/OI/OI/OI/O设备发读命令。作设备发读命令。作设备发读命令。作设备发读命令。作从模块从模块从模块从模块时:时:时:时:输入,接收来自输入,接收来自输入,接收来自输入,接收来自CPUCPUCPUCPU的读命令。的读命令。的读命令。的读命令。9.9.9.9.IOW:(I/O Write)I/OIOW:(I/O Write)I/O写信号。三态双写信号。三态双写信号。三态双

24、写信号。三态双向,低电平有效。向,低电平有效。向,低电平有效。向,低电平有效。作作作作主模块主模块主模块主模块时:输时:输时:输时:输出,给出,给出,给出,给I/OI/OI/OI/O设备发写命令。作设备发写命令。作设备发写命令。作设备发写命令。作从模块从模块从模块从模块时:输入,接收来自时:输入,接收来自时:输入,接收来自时:输入,接收来自CPUCPUCPUCPU的写命令的写命令的写命令的写命令10.10.10.10.MEMR:(Memory Read)MEMR:(Memory Read)存储器读命存储器读命存储器读命存储器读命令。输出,低电平有效令。输出,低电平有效令。输出,低电平有效令。输

25、出,低电平有效。11.11.11.11.MEMWMEMW:(Memory WriteMemory Write)存储器写命存储器写命存储器写命存储器写命令。输出,低电平有效。令。输出,低电平有效。令。输出,低电平有效。令。输出,低电平有效。西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人2.1 8237A2.1 8237A的外部引脚的外部引脚三、三、三、三、8237A8237A8237A8237A的外部引脚:的外部引脚:的外部引脚:的外部引脚:12.CLK:(clock)12.CLK:(clock)时钟信

26、号。输入,时钟信号。输入,时钟信号。输入,时钟信号。输入,8237A8237A:最高:最高:最高:最高3MHZ.3MHZ.8237A-5:8237A-5:最高最高最高最高5MHZ.5MHZ.13.CS13.CS:(:(:(:(Chip SlectedChip Slected)片选信号。输)片选信号。输)片选信号。输)片选信号。输入,低电平有效。入,低电平有效。入,低电平有效。入,低电平有效。14.RESET:14.RESET:复位信号。输入,高电平有复位信号。输入,高电平有复位信号。输入,高电平有复位信号。输入,高电平有效。效。效。效。82378237内部寄存器清内部寄存器清内部寄存器清内部寄

27、存器清0,0,屏蔽寄屏蔽寄屏蔽寄屏蔽寄存器置存器置存器置存器置1 1,8237A8237A处于状态,允许处于状态,允许处于状态,允许处于状态,允许CPUCPU访问。访问。访问。访问。15.READY15.READY:就绪信号。输入,低速设备:就绪信号。输入,低速设备:就绪信号。输入,低速设备:就绪信号。输入,低速设备可通过给此引脚加低电平来延长可通过给此引脚加低电平来延长可通过给此引脚加低电平来延长可通过给此引脚加低电平来延长总线周期。总线周期。总线周期。总线周期。西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达

28、人立己达人2.1 8237A2.1 8237A的外部引脚的外部引脚三、三、三、三、8237A8237A8237A8237A的外部引脚:的外部引脚:的外部引脚:的外部引脚:16.16.AEN:AEN:(Adress EnableAdress Enable)地址允许信)地址允许信)地址允许信)地址允许信号。号。号。号。输出,高电平有效。输出,高电平有效。输出,高电平有效。输出,高电平有效。AEN=1AEN=1AEN=1AEN=1时,时,时,时,8237A8237A8237A8237A控制器控制器控制器控制器输出的存储器单元地址送上系统地址总线,输出的存储器单元地址送上系统地址总线,输出的存储器单元

29、地址送上系统地址总线,输出的存储器单元地址送上系统地址总线,禁止其他总线控制设备使用总线禁止其他总线控制设备使用总线禁止其他总线控制设备使用总线禁止其他总线控制设备使用总线。在。在。在。在DMADMADMADMA传送传送传送传送过程中,过程中,过程中,过程中,AENAENAENAEN信号一直有效。信号一直有效。信号一直有效。信号一直有效。17.ADSTB17.ADSTB:(Adress StrobeAdress Strobe)地址选通)地址选通)地址选通)地址选通 信信信信号。输出,低电平有效。表示号。输出,低电平有效。表示号。输出,低电平有效。表示号。输出,低电平有效。表示DB7-DB0DB

30、7-DB0输出输出输出输出的是高的是高的是高的是高8 8位地址位地址位地址位地址。利用该信号将这。利用该信号将这。利用该信号将这。利用该信号将这8 8位地址送位地址送位地址送位地址送入片外地址锁存器。入片外地址锁存器。入片外地址锁存器。入片外地址锁存器。18.EOP18.EOP:(End of ProcessEnd of Process)传输过程结束信)传输过程结束信)传输过程结束信)传输过程结束信号,双向,低电平有效。号,双向,低电平有效。号,双向,低电平有效。号,双向,低电平有效。输出:通过外设输出:通过外设输出:通过外设输出:通过外设DMADMA传送结束。传送结束。传送结束。传送结束。输

31、入:强迫输入:强迫输入:强迫输入:强迫8 8237237结束结束结束结束DMADMA操作。操作。操作。操作。西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人2 8237A2 8237A的编程结构和外部引脚的编程结构和外部引脚二、二、二、二、8237A8237A8237A8237A的外部引脚的外部引脚的外部引脚的外部引脚-与外部的连接图:与外部的连接图:与外部的连接图:与外部的连接图:要求要求要求要求:每发生一次每发生一次每发生一次每发生一次DMADMA请求,就从接口电路请求,就从接口电路请求,就从接口电

32、路请求,就从接口电路74LS24474LS244向内存传送一个字节数据。向内存传送一个字节数据。向内存传送一个字节数据。向内存传送一个字节数据。西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人那那对对于于20位位地地址址线线8237如如何处理?何处理?uu在在在在8086/888086/888086/888086/88系统中,系统的寻址范围是系统中,系统的寻址范围是系统中,系统的寻址范围是系统中,系统的寻址范围是1MB1MB1MB1MB,地址线有地址线有地址线有地址线有20202020条,即条,即条,即

33、条,即A0A19A0A19A0A19A0A19。为了能够在。为了能够在。为了能够在。为了能够在8086/888086/888086/888086/88系统中使用系统中使用系统中使用系统中使用8237823782378237来实现来实现来实现来实现DMADMADMADMA,需要用,需要用,需要用,需要用硬件提供一组硬件提供一组硬件提供一组硬件提供一组4 4 4 4位的页寄存器位的页寄存器位的页寄存器位的页寄存器。uu通道通道通道通道0 0 0 0、1 1 1 1、2 2 2 2、3 3 3 3各有一个各有一个各有一个各有一个4 4 4 4位的页寄存器。位的页寄存器。位的页寄存器。位的页寄存器。在

34、进行在进行在进行在进行DMADMADMADMA传送之前,这些页寄存器可利用传送之前,这些页寄存器可利用传送之前,这些页寄存器可利用传送之前,这些页寄存器可利用I/OI/OI/OI/O地址来装入和读出地址来装入和读出地址来装入和读出地址来装入和读出。当进行。当进行。当进行。当进行DMADMADMADMA传送时,传送时,传送时,传送时,DMACDMACDMACDMAC将将将将A0A15A0A15A0A15A0A15放在系统总线上,同时放在系统总线上,同时放在系统总线上,同时放在系统总线上,同时页寄存页寄存页寄存页寄存器把器把器把器把A16A19A16A19A16A19A16A19也放在系统总线上,

35、形成也放在系统总线上,形成也放在系统总线上,形成也放在系统总线上,形成A0A19A0A19A0A19A0A19这这这这20202020位地址信号实现位地址信号实现位地址信号实现位地址信号实现DMADMADMADMA传送。其地传送。其地传送。其地传送。其地址产生如图所示。址产生如图所示。址产生如图所示。址产生如图所示。西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人A

36、0A15 MEMW MEMR D0D7 内存到内存的传输内存到内存的传输 D0D7 DMA如何实现内存到内存的数据传输?如何实现内存到内存的数据传输?西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人3 8237A3 8237A的工作方式的工作方式 8237A8237A的工作状态的工作状态 8237A8237A的工作模式的工作模式 8237A8237A的传送类型的传送类型 8237A8237A的优先级的优先级西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与

37、接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人一一一一、8237A8237A8237A8237A的工作状态的工作状态的工作状态的工作状态1.1.主模块:主模块:接管并取得总线控制权,接管并取得总线控制权,取代取代CPUCPU而成为系统的而成为系统的 主控者。主控者。DMACDMAC通过三总线向通过三总线向M M或或I/OI/O发出地址码及发出地址码及 读读/写信号,以控制写信号,以控制M M和和I/OI/O设备之间的数据传送。设备之间的数据传送。2.2.从模块:从模块:未取得总线控制未取得总线控制时,同于其他时,同于其他 I/O I/O设备,受设备,受CPU CPU 的控制。这时,的控制。这时,C

38、PUCPU对对DMACDMAC进行初始化操作或从进行初始化操作或从 DMAC DMAC读取状态信息。读取状态信息。3 8237A3 8237A的工作方式的工作方式西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人二、二、二、二、8237A8237A8237A8237A工作模式(工作模式(工作模式(工作模式(1 1 1 1)1.1.单字节传输模式单字节传输模式:在单字节传输方式下,:在单字节传输方式下,DMADMA控制器每次控制器每次请求总线请求总线只传送一个字节数据只传送一个字节数据,传送完后即释放总线控

39、制权。,传送完后即释放总线控制权。2.2.块传输模式块传输模式:指指DMADMA控制器每次请求总线控制器每次请求总线连续传送一个数据连续传送一个数据块块,待整个数据块全部传送完成后再释放总线控制权。,待整个数据块全部传送完成后再释放总线控制权。由由DREQDREQ启动连续地传送数据,直到字节数寄存器从启动连续地传送数据,直到字节数寄存器从0 0减减 到到FFFFHFFFFH终止计数,或由外部输入有效信号终结终止计数,或由外部输入有效信号终结DMADMA传送传送 DREQ DREQ只需维持有效到只需维持有效到DACKDACK有效有效3 8237A3 8237A的工作方式的工作方式西北第二民族学院

40、西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人二、二、二、二、8237A8237A8237A8237A工作模式(续)工作模式(续)工作模式(续)工作模式(续)3.3.请求传输模式请求传输模式:此方式与此方式与块传输方式基本类似块传输方式基本类似,不,不同的是每传输完一个字节,同的是每传输完一个字节,DMADMA控制器都要检测由控制器都要检测由I/OI/O接口发来的接口发来的DMADMA请求信号请求信号DREQDREQ是否仍然有效是否仍然有效,如,如果该信号仍有效,则继续进行果该信号仍有效,则继续进行DMADMA传输;

41、否则,就暂传输;否则,就暂停传输,交还总线控制权给停传输,交还总线控制权给CPUCPU,直至,直至DMADMA请求信号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。继续进行下去。3 8237A3 8237A的工作方式的工作方式西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人二、二、二、二、8237A8237A8237A8237A工作模式(续)工作模式(续)工作模式(续)工作模式(续)4.4.级联传输模式级联传输模式:在系统中有多片在系统中有

42、多片8237A8237A,构成主从,构成主从式式DMADMA系统。级联的办法是把从片的系统。级联的办法是把从片的HRQHRQ端与主片的端与主片的DREQDREQ端联。端联。3 8237A3 8237A的工作方式的工作方式.8237HLDAHRQHLDAHRQ8237第二级第一级DACK 3DREQ 3DACK0DREQ0HLDAHRQHLDAHOLD微处理器|返回返回返回返回西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人三、三、三、三、8237A8237A8237A8237A操作类型操作类型操作类型操

43、作类型1.DMA1.DMA读:读:3.DMA3.DMA校验校验:这是一种这是一种伪传输伪传输,实际上是,实际上是校验校验8237A8237A芯片芯片内部的读写信号内部的读写信号,在这种传输中,在这种传输中,8237A8237A芯片如同芯片如同DMADMA读读和和DMADMA写一样,写一样,产生地址及响应信号,但禁止实际传输。产生地址及响应信号,但禁止实际传输。2.DMA2.DMA写:写:内存内存 I/O;MEMW I/O;MEMW 和和IOR IOR 内存内存 I/O;MEMR I/O;MEMR 和和IOWIOW3 8237A3 8237A的工作方式的工作方式西北第二民族学院西北第二民族学院

44、电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人四、四、四、四、8237A8237A8237A8237A的优先级的优先级的优先级的优先级1.1.固定优先级固定优先级:四通道优先级固定,通道:四通道优先级固定,通道1 1最高,最高,通道通道3 3最低。即:最低。即:DREQDREQ0 0-DREQ-DREQ3 32.2.循环优先级循环优先级:优先级相同。当某一通道被响:优先级相同。当某一通道被响应且服务后,它就被指定为最你优先级,下一应且服务后,它就被指定为最你优先级,下一通道就为最高优先级。通道就为最高优先级。注意注意:DMADMA禁止

45、嵌套禁止嵌套,优先级排除只在,优先级排除只在DMADMA响应响应前有效,前有效,DMADMA响应后无效。响应后无效。3 8237A3 8237A的工作方式的工作方式西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人5 8237A5 8237A的寄存器的寄存器-模式寄存模式寄存器器西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人5 8237A5 8237A的寄存器的寄存器西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化

46、教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人5 8237A5 8237A的寄存器的寄存器-请求寄存请求寄存器器西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人5 8237A5 8237A的寄存器的寄存器-屏蔽寄存屏蔽寄存器器8237A8237A8237A8237A每个通道有一位每个通道有一位每个通道有一位每个通道有一位“屏蔽位屏蔽位屏蔽位屏蔽位”,当其通道的,当其通道的,当其通道的,当其通道的“屏蔽位屏蔽位屏蔽位屏蔽位”置置置置1 1 1 1时,则外部对

47、应的时,则外部对应的时,则外部对应的时,则外部对应的DREQDREQDREQDREQ信号被屏蔽,信号被屏蔽,信号被屏蔽,信号被屏蔽,不予响应,从而禁止了该通道的不予响应,从而禁止了该通道的不予响应,从而禁止了该通道的不予响应,从而禁止了该通道的DMADMADMADMA操作。操作。操作。操作。四个通道的四个通道的四个通道的四个通道的“屏蔽位屏蔽位屏蔽位屏蔽位”构成一个构成一个构成一个构成一个4 4 4 4位的屏蔽寄存器。位的屏蔽寄存器。位的屏蔽寄存器。位的屏蔽寄存器。有两种屏蔽命令字格式,有两种屏蔽命令字格式,有两种屏蔽命令字格式,有两种屏蔽命令字格式,单独对某一个通道的屏蔽位进行置位或复位,;

48、单独对某一个通道的屏蔽位进行置位或复位,;单独对某一个通道的屏蔽位进行置位或复位,;单独对某一个通道的屏蔽位进行置位或复位,;另一种是可以同时设定四个通道的屏蔽位,也另一种是可以同时设定四个通道的屏蔽位,也另一种是可以同时设定四个通道的屏蔽位,也另一种是可以同时设定四个通道的屏蔽位,也称综合屏蔽命令字。称综合屏蔽命令字。称综合屏蔽命令字。称综合屏蔽命令字。西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人5 8237A5 8237A的寄存器的寄存器-屏蔽寄存屏蔽寄存器器控制外设硬件控制外设硬件DMADMA

49、请求是否被响应(为请求是否被响应(为0 0允许),各个通道互允许),各个通道互相独立。相独立。3 3种方法:种方法:单通道屏蔽字单通道屏蔽字只对一个只对一个DMADMA通道屏蔽位进行设置通道屏蔽位进行设置主屏蔽字对主屏蔽字对4 4个个DMADMA通道屏蔽位通道屏蔽位同时进行设置同时进行设置清屏蔽寄存器命令使清屏蔽寄存器命令使4 4个屏蔽位都清零(允许)个屏蔽位都清零(允许)复位使复位使4 4个通道个通道全置于屏蔽状态全置于屏蔽状态当一个通道的当一个通道的DMADMA过程结束过程结束,则这一通道的屏蔽位置位,则这一通道的屏蔽位置位后后,必须再次编程为允许,才能进行下次必须再次编程为允许,才能进行

50、下次DMADMA传送传送。西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人5 8237A5 8237A的寄存器的寄存器-屏蔽寄存屏蔽寄存器器(a)单通道屏蔽字格式)单通道屏蔽字格式(b)四通道屏蔽字格式)四通道屏蔽字格式西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技术勤读力耕勤读力耕 立己达人立己达人5 8237A5 8237A的寄存器的寄存器西北第二民族学院西北第二民族学院 电信系自动化教研室电信系自动化教研室微机原理与接口技术微机原理与接口技

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