微機原理第10章DMA控制器8237A習題及參考

1、第十章 DMA 控制# 8237A1 .試說明在DMA方式下，傳輸單個數(shù)據的全過程。答：內存往外設傳輸單個數(shù)據：(1)當一個接口準備就緒，要進行 DMA傳輸時，該接口往 DMA 控制器發(fā)一個DMA請求；(2) DMA控制器采樣到DRED有效電平后，若屏蔽寄存器是開放 的，便往控制總線上發(fā)一個總線保持請求；(3) 若CPU允許讓出總線，則發(fā)回一個總線保持允許信號；(4) DMA控制器接到此信號后，就將其內部地址寄存器的內容送到 地址總線上；(5) 同時，DMA控制器往接口發(fā)一個 DMA回答信號，弁發(fā)出一個 內存讀信號和一個I/O寫信號；(6) 接口收到DMA回答信號后，撤除 DMA請求信號，且內

2、存把 數(shù)據送到數(shù)據總線上；(7) 接口鎖存數(shù)據總線上的數(shù)據后，一般往 DMA控制器回送一個 準備好信號；(8) DMA控制器的地址寄存器內容加 1或減1,字節(jié)計數(shù)器的值減1；(9) DMA控制器撤除總線保持請求信號，CPU收回總線控制權。這樣，就完成了對一個數(shù)據的 DMA輸出過程。外設往內存?zhèn)鬏攩蝹€數(shù)據的過程：(10) 一個接口中有數(shù)據要輸入時，就往 DMA控制器發(fā)一個DMA 請求信號；(11) DMA控制器接到DMA請求后，(若屏蔽觸發(fā)器是開放的)便 往控制總線上發(fā)一個總線保持請求信號；(12) CPU允許讓出總線，則發(fā)回一個總線保持允許信號；(13) DMA控制器接到此信號后，就將其內部地

3、址寄存器的內容送到地址總線上；（ 5）同時，DMA 控制器往接口發(fā)一個DMA 回答信號，并發(fā)一個I O 讀信號和一個內存寫信號；（ 6）接口收到DMA 回答信號后，撤除DMA 請求信號，并將數(shù)據送到數(shù)據總線上；（ 7）內存在收到數(shù)據后，一般往DMA 控制器回送一個準備好信號；（ 8） DMA 控制器的地址寄存器內容加1 或減1，字節(jié)計數(shù)器的值減1；（ 9） DMA 控制器撤除總線保持請求信號，CPU 收回總線控制權。這樣，就完成了對一個數(shù)據的DMA 輸入過程。2為使DMA 控制器正常工作，系統(tǒng)對DMA 控制器進行初始化的過程分為哪兩個主要方面？答：（1） 將數(shù)據傳輸緩沖區(qū)的起始地址或結束地址送

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

5、否被選中，用低 4 位地址來選擇內部寄存器。片選信號為有效的低電平，HRQ 和 AEN 都為無效的低電平，I/O 讀與 I/O 寫不同時有效。4 8237A 有哪幾種工作方式？答：單字節(jié)傳輸模式、塊傳輸模式、請求傳輸模式、級聯(lián)傳輸模式。5什么是DMA 控制器的自動預置功能？答：指的是這樣一種功能：在計數(shù)值到達0 時，當前地址寄存器和當前字節(jié)計數(shù)器會分別從基本地址寄存器和基本字節(jié)計數(shù)器中重新取得新值，從而進入下一個數(shù)據傳輸過程。6用8237A 進行內存到內存的傳輸時，有什么特點？答： 為實現(xiàn)把一個數(shù)據塊從內存的一個區(qū)域傳到另一個區(qū)域，就要把源區(qū)的數(shù)據先送到8237A 的暫存器中，然后再送到目的區(qū)

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

7、通道的優(yōu)先級依次循環(huán)。通過對優(yōu)先級進行循環(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每完成一個字節(jié)傳輸后，內部字節(jié)計數(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DREQ端進行測試，一旦 DREQ回到有效電平，則 8237A又 會立即發(fā)總線請求，在獲得總線控制權后，又成為總線主模塊控制進 行DMA傳輸。9 .塊傳輸模式與請求傳輸模式有什么相同和不同？答：相同：塊傳輸模式與請求傳輸模式都可以連續(xù)進行多個字節(jié)的傳輸，只有當字節(jié)計數(shù)器減為 0,從而在EOP端輸出一個負脈沖,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,從而強迫 8237A結束DMA傳輸時，8237A才釋放總線而結束DMA傳輸。不同：請求傳輸模式只是在每傳輸一個字節(jié)后，都對 DREQ端進行 測試，若測試到 DREQ端變?yōu)闊o效電平，則馬上暫停傳輸，但測試 過程仍然進行，當 DREQ端又變成有效電平時，就在原來的基礎上 繼續(xù)傳輸。10 .按要求編寫 8237A的初始化程序段：設 8237A的端口地址為 0000000FH。將四個通道的地址寄存器值均設為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，允許自動預置 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，無自動

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