計(jì)算機(jī)接口4課件

第四章DMA接口§4.1DMA概述一、DMA（DirectMemoryAccess）特點(diǎn)：1.建立一個(gè)專用通道，讓存儲(chǔ)器與高速外設(shè)（例如硬盤(pán)）直接交換數(shù)據(jù)，不需要CPU的干預(yù)2.DMA期間，系統(tǒng)總線由DMA控制器控制3.內(nèi)存地址的修改、傳送完畢的結(jié)束都是由硬件電路實(shí)現(xiàn)的，大大提高了傳輸速度。4.不必保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)5.CPU不能讀取指令，不能檢測(cè)和響應(yīng)其它設(shè)備的中斷請(qǐng)求6.若系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器，且CPU負(fù)責(zé)刷新，則此時(shí)CPU不能刷新動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器DMAC：DMA控制器§4.1DMA概述二、DMAC的基本功能1.能接受CPU的編程2.能向CPU發(fā)出DMA請(qǐng)求信號(hào)3.CPU響應(yīng)DMA請(qǐng)求后，DMAC能接管總線4.能向地址總線發(fā)出地址信號(hào)5.能向控制總線發(fā)出讀或?qū)懙目刂菩盘?hào)6.能控制傳送數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)7.能判斷DMA操作是否結(jié)束，結(jié)束時(shí)發(fā)出EOP信號(hào)，釋放總線§4.1DMA概述三、8237A的工作方式1.主方式：是系統(tǒng)總線的主控者，取代CPU控制DMA傳送。2.從方式：

在成為主控者之前，必須由CPU對(duì)它編程以確定通道的選擇、數(shù)據(jù)傳送的模式、存儲(chǔ)器區(qū)域首地址、傳送總字節(jié)數(shù)等。 在DMA傳送之后，也有可能由CPU讀取DMA控制器的狀態(tài)。 這時(shí)對(duì)于CPU來(lái)說(shuō)，8237A只是個(gè)外部設(shè)備，是系統(tǒng)總線的從設(shè)備。

這兩種工作方式不需要用戶去選擇§4.1DMA概述四、DMA工作過(guò)程

CPU對(duì)DMAC進(jìn)行設(shè)定1.外設(shè)向DMAC發(fā)出DMA請(qǐng)求2.DMAC向CPU發(fā)出DMA請(qǐng)求3.CPU執(zhí)行完當(dāng)前的總線周期后，向DMAC發(fā)出響應(yīng)請(qǐng)求的應(yīng)答信號(hào)

CPU讓出總線的控制權(quán)，由DMAC控制4.DMAC向外設(shè)發(fā)出DMA請(qǐng)求的應(yīng)答信號(hào)5.進(jìn)行DMA傳送6.傳送完畢，CPU重新控制總線§4.2intel8237ADMA控制器一、8237A內(nèi)部結(jié)構(gòu)§4.2intel8237ADMA控制器三、8237A的寄存器名稱位數(shù)數(shù)量功能當(dāng)前地址寄存器164保存在DMA傳送期間的地址值，可讀寫(xiě)當(dāng)前字節(jié)計(jì)數(shù)寄存器164保存當(dāng)前字節(jié)數(shù)，初始值比實(shí)際值少1，可讀寫(xiě)基地址寄存器164保存當(dāng)前地址寄存器的初始值，只能寫(xiě)基字節(jié)計(jì)數(shù)寄存器164保存相應(yīng)通道當(dāng)前字節(jié)計(jì)數(shù)器的初值工作方式控制寄存器84保存相應(yīng)通道的方式控制字，由編程寫(xiě)入命令寄存器81保存CPU發(fā)送的控制命令狀態(tài)寄存器81保存8237A各通道的現(xiàn)行狀態(tài)請(qǐng)求寄存器41保存各通道的DMA請(qǐng)求信號(hào)屏蔽寄存器41用于選擇允許或禁止各通道的DMA請(qǐng)求信號(hào)暫存寄存器81暫存?zhèn)鬏敂?shù)據(jù)，僅用于存儲(chǔ)器到存儲(chǔ)器的傳輸§4.2intel8237ADMA控制器五、DMA傳送方式字節(jié)傳送方式 數(shù)據(jù)塊傳送方式請(qǐng)求傳送方式 §4.2intel8237ADMA控制器單字節(jié)傳送：每次DMA傳送時(shí)僅傳送一個(gè)字節(jié)，效率略低DMA傳送之間CPU有機(jī)會(huì)重新獲取總線控制權(quán)§4.2intel8237ADMA控制器數(shù)據(jù)塊方式：由DREQ啟動(dòng)就連續(xù)地傳送數(shù)據(jù)一次請(qǐng)求傳送一個(gè)數(shù)據(jù)塊，效率高整個(gè)DMA傳送期間CPU長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法控制總線（無(wú)法響應(yīng)其他DMA請(qǐng)求、無(wú)法處理中斷等）§4.2intel8237ADMA控制器請(qǐng)求方式：DREQ信號(hào)有效就連續(xù)傳送數(shù)據(jù);DREQ信號(hào)無(wú)效，DMA傳送被暫時(shí)中止，8237A釋放總線，CPU可繼續(xù)操作;DREQ信號(hào)再次有效，DMA傳送就繼續(xù)進(jìn)行。DMA操作可由外設(shè)利用D