微機(jī)原理第10章DMA控制器8237A習(xí)題及參考

1、第十章 DMA 控制# 8237A1 .試說(shuō)明在DMA方式下，傳輸單個(gè)數(shù)據(jù)的全過(guò)程。答：內(nèi)存往外設(shè)傳輸單個(gè)數(shù)據(jù)：(1)當(dāng)一個(gè)接口準(zhǔn)備就緒，要進(jìn)行 DMA傳輸時(shí)，該接口往 DMA 控制器發(fā)一個(gè)DMA請(qǐng)求；(2) DMA控制器采樣到DRED有效電平后，若屏蔽寄存器是開(kāi)放 的，便往控制總線上發(fā)一個(gè)總線保持請(qǐng)求；(3) 若CPU允許讓出總線，則發(fā)回一個(gè)總線保持允許信號(hào)；(4) DMA控制器接到此信號(hào)后，就將其內(nèi)部地址寄存器的內(nèi)容送到 地址總線上；(5) 同時(shí)，DMA控制器往接口發(fā)一個(gè) DMA回答信號(hào)，弁發(fā)出一個(gè) 內(nèi)存讀信號(hào)和一個(gè)I/O寫信號(hào)；(6) 接口收到DMA回答信號(hào)后，撤除 DMA請(qǐng)求信號(hào)，且內(nèi)

2、存把 數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)總線上；(7) 接口鎖存數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)后，一般往 DMA控制器回送一個(gè) 準(zhǔn)備好信號(hào)；(8) DMA控制器的地址寄存器內(nèi)容加 1或減1,字節(jié)計(jì)數(shù)器的值減1；(9) DMA控制器撤除總線保持請(qǐng)求信號(hào)，CPU收回總線控制權(quán)。這樣，就完成了對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)的 DMA輸出過(guò)程。外設(shè)往內(nèi)存?zhèn)鬏攩蝹€(gè)數(shù)據(jù)的過(guò)程：(10) 一個(gè)接口中有數(shù)據(jù)要輸入時(shí)，就往 DMA控制器發(fā)一個(gè)DMA 請(qǐng)求信號(hào)；(11) DMA控制器接到DMA請(qǐng)求后，(若屏蔽觸發(fā)器是開(kāi)放的)便 往控制總線上發(fā)一個(gè)總線保持請(qǐng)求信號(hào)；(12) CPU允許讓出總線，則發(fā)回一個(gè)總線保持允許信號(hào)；(13) DMA控制器接到此信號(hào)后，就將其內(nèi)部地

3、址寄存器的內(nèi)容送到地址總線上；（ 5）同時(shí)，DMA 控制器往接口發(fā)一個(gè)DMA 回答信號(hào)，并發(fā)一個(gè)I O 讀信號(hào)和一個(gè)內(nèi)存寫信號(hào)；（ 6）接口收到DMA 回答信號(hào)后，撤除DMA 請(qǐng)求信號(hào)，并將數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)總線上；（ 7）內(nèi)存在收到數(shù)據(jù)后，一般往DMA 控制器回送一個(gè)準(zhǔn)備好信號(hào)；（ 8） DMA 控制器的地址寄存器內(nèi)容加1 或減1，字節(jié)計(jì)數(shù)器的值減1；（ 9） DMA 控制器撤除總線保持請(qǐng)求信號(hào)，CPU 收回總線控制權(quán)。這樣，就完成了對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)的DMA 輸入過(guò)程。2為使DMA 控制器正常工作，系統(tǒng)對(duì)DMA 控制器進(jìn)行初始化的過(guò)程分為哪兩個(gè)主要方面？答：（1） 將數(shù)據(jù)傳輸緩沖區(qū)的起始地址或結(jié)束地址送

4、到地址寄存器中；（2） 將傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)或字?jǐn)?shù)送到計(jì)數(shù)器中。3 8237A 什么時(shí)候作為主模塊工作？什么時(shí)候作為從模塊工作？在這兩種情況下，各控制信號(hào)處于什么狀態(tài)？答：當(dāng) DMA 控制器得到總線控制權(quán)，可以控制系統(tǒng)總線時(shí)，便成為總線主模塊；當(dāng)DMA 控制器接受CPU 對(duì)它的讀寫操作時(shí)，便成了總線從模塊。作總線主模塊時(shí)：它會(huì)往總線上提供要訪問(wèn)的內(nèi)存地址，地址的低八位放在AoA7上，地址的高八位放在 DBoDB7上，此時(shí)，AEN信號(hào)為有效的高電平，存儲(chǔ)器讀和I/O 寫有效，或者存儲(chǔ)器寫和I/O 讀有效。作總線從模塊時(shí)：8237A 接收 16 位地址，用較高的12 位地址產(chǎn)生片選信號(hào)， 據(jù)此判斷本片是

5、否被選中，用低 4 位地址來(lái)選擇內(nèi)部寄存器。片選信號(hào)為有效的低電平，HRQ 和 AEN 都為無(wú)效的低電平，I/O 讀與 I/O 寫不同時(shí)有效。4 8237A 有哪幾種工作方式？答：?jiǎn)巫止?jié)傳輸模式、塊傳輸模式、請(qǐng)求傳輸模式、級(jí)聯(lián)傳輸模式。5什么是DMA 控制器的自動(dòng)預(yù)置功能？答：指的是這樣一種功能：在計(jì)數(shù)值到達(dá)0 時(shí)，當(dāng)前地址寄存器和當(dāng)前字節(jié)計(jì)數(shù)器會(huì)分別從基本地址寄存器和基本字節(jié)計(jì)數(shù)器中重新取得新值，從而進(jìn)入下一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程。6用8237A 進(jìn)行內(nèi)存到內(nèi)存的傳輸時(shí)，有什么特點(diǎn)？答： 為實(shí)現(xiàn)把一個(gè)數(shù)據(jù)塊從內(nèi)存的一個(gè)區(qū)域傳到另一個(gè)區(qū)域，就要把源區(qū)的數(shù)據(jù)先送到8237A 的暫存器中，然后再送到目的區(qū)

6、。特點(diǎn)：（ 1）每次內(nèi)存到內(nèi)存的傳輸要用到兩個(gè)總線周期；（ 2）源地址寄存器的值可以通過(guò)對(duì)控制寄存器的設(shè)置而保持恒定，這樣，就可以使同一數(shù)據(jù)傳輸?shù)秸麄€(gè)內(nèi)存目的區(qū)域；（ 3）在操作過(guò)程中，由于暫存器用來(lái)存放被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，所以在整個(gè)傳輸完成后，如果CPU 對(duì)暫存器進(jìn)行讀取，則只可讀得所傳輸?shù)淖詈笠粋€(gè)字節(jié)。7 8237A 是怎樣進(jìn)行優(yōu)先權(quán)管理的？答：一片8237A 有四個(gè)通道，可以分別連接四個(gè)I/O 設(shè)備，這樣，就需要解決優(yōu)先級(jí)管理問(wèn)題，8237A 有兩種優(yōu)先級(jí)管理方法： 固定優(yōu)先級(jí)方式 在這種方式下，通道 0 的優(yōu)先級(jí)最高， 通道1的優(yōu)先級(jí)次之，通道3 的優(yōu)先級(jí)最低。 循環(huán)優(yōu)先級(jí)方式在這種方式下，

7、通道的優(yōu)先級(jí)依次循環(huán)。通過(guò)對(duì)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行循環(huán)，可以防止某通道壟斷總線的情況發(fā)生。8 . 8237A的單字節(jié)傳輸模式是怎樣工作的？答：8237A每完成一個(gè)字節(jié)傳輸后，內(nèi)部字節(jié)計(jì)數(shù)器便減1,地址寄存器的值加1或減1,接著，8237A釋放系統(tǒng)總線，弁在釋放總線后， 立即對(duì)DREQ端進(jìn)行測(cè)試，一旦 DREQ回到有效電平，則 8237A又 會(huì)立即發(fā)總線請(qǐng)求，在獲得總線控制權(quán)后，又成為總線主模塊控制進(jìn) 行DMA傳輸。9 .塊傳輸模式與請(qǐng)求傳輸模式有什么相同和不同？答：相同：塊傳輸模式與請(qǐng)求傳輸模式都可以連續(xù)進(jìn)行多個(gè)字節(jié)的傳輸，只有當(dāng)字節(jié)計(jì)數(shù)器減為 0,從而在EOP端輸出一個(gè)負(fù)脈沖,或者外 部I/O接口往DM

8、A控制器的EOP端送一低電平信號(hào),從而強(qiáng)迫 8237A結(jié)束DMA傳輸時(shí)，8237A才釋放總線而結(jié)束DMA傳輸。不同：請(qǐng)求傳輸模式只是在每傳輸一個(gè)字節(jié)后，都對(duì) DREQ端進(jìn)行 測(cè)試，若測(cè)試到 DREQ端變?yōu)闊o(wú)效電平，則馬上暫停傳輸，但測(cè)試 過(guò)程仍然進(jìn)行，當(dāng) DREQ端又變成有效電平時(shí)，就在原來(lái)的基礎(chǔ)上 繼續(xù)傳輸。10 .按要求編寫 8237A的初始化程序段：設(shè) 8237A的端口地址為 0000000FH。將四個(gè)通道的地址寄存器值均設(shè)為FFFFH。使通道0工作在單字節(jié)傳輸模式，寫傳輸類型，地址加 1變化，允許自動(dòng)預(yù)置 功能；使通道1、2、3都工作在單字節(jié)傳輸模式，讀傳輸類型，地址 減1變化，無(wú)自動(dòng)

9、預(yù)置功能。使 DREQ為低電平有效，DACK為高 電平有效，采用固定優(yōu)先級(jí)管理方法，弁啟動(dòng) 8237A工作。答：設(shè)，用標(biāo)號(hào) DMA代表DMA控制器端口的首地址 0000H。MOV AL, 04H1MOVDX, DMA+08H卜 ；關(guān)閉 8237AOUTDX, ALMOVAL, 00MOVDX, DMA+0DHr;發(fā)主清命令OUTDX, AL'；使4個(gè)通道的地址寄存器內(nèi)容均為FFFFHMOVMOVWRITE: MOVOUTOUT INC INCLOOPDX, DMA CX, 0004 AL, 0FFHDX, AL DX, AL DXDXWRITEMOV DX, DMA+0BHMOV AL, 54HOUT DX, ALMOV AL, 69HOUT DX, AL;對(duì)通道0的模式字設(shè)置;對(duì)通道1的模式字設(shè)置MOV AL, 6AH-