微机接口第09章(DMA).pptVIP

第9章 DMA控制接口 教学重点 8237A的工作方式 8237A寄存器组的作用 8237A寄存器组的编程 9.1 DMA控制器8237A DMA控制器用于存储器的高速数据交换 PC/XT使用1片8237A PC/AT使用2片8237A（级连） 每个8237A芯片有4个DMA通道，即4个独立的DMA控制器，可支持4路DMA操作 各DMA通道优先权不同 各DMA通道可以分别允许和禁止 每个DMA通道有 4 种工作方式 一次DMA传送的最大长度可达64KB 多个8237A芯片可以级连，以扩展通道数目 DMA控制器的双重身份 在CPU控制总线时 DMA控制器为外设芯片，其地址线A0~A3、-IOR、-IOW均为输入 DMA控制器的双重身份 DMAC控制总线时 DMA控制器为总线控制设备，其地址线A0~A3、-IOR、-IOW、-MEMR、-MEMW等均为输出 9.1.1 8237A的内部结构和引脚 内部结构和外部引脚都相对比较复杂 应用观点，内部主要由两类寄存器组成 通道寄存器 控制和状态寄存器 1. 请求与响应信号 DREQ0～DREQ3：DMA通道请求。当外设需要请求DMA服务时，将DREQ信号置成有效电平，并要保持到产生响应信号。 HRQ：总线请求。8237A输出有效的HRQ高电平，向CPU申请使用系统总线。 HLDA：总线响应。8237A接受来自CPU的响应信号HLDA，取得了总线的控制权。 DACK0～DACK3：DMA通道响应。8237A使请求服务的通道产生相应的DMA响应信号。 2. DMA传送时的控制信号 A0～A7：地址线。输出低8位存储器地址。 DB0～DB7：数据线。输出高8位存储器地址；存贮器与存贮器的传送期间，用于数据传送。 ADSTB：地址选通。DMA传送开始时，输出高有效，把在DB0～DB7上输出的高8位地址锁存在外部锁存器中（相当于CPU的ALE信号）。 AEN：地址允许。输出高有效，将锁存的高8位地址送入系统总线，与芯片此时输出的低8位地址组成16位存储器地址。 2. DMA传送时的控制信号（续） -MEMR：存储器读，输出。有效将数据从存储器读出 -MEMW：存储器写，输出。有效将数据写入存储器 -IOR：I/O读，输出。有效将数据从外设读出 -IOW：I/O写，输出。有效将数据写入外设 READY：准备好。DMA传送的S3下降沿检测到为低时，插入等待状态Sw，直到READY为高才进入第4个时钟周期S4。 -EOP：过程结束，双向。 DMA传送过程结束，输出一个低有效脉冲。 外部输入低脉冲信号，则终结DMA传送。 3. 与处理器的接口信号 DB0～DB7：数据线。用于8237A与微处理器进行数据交换。 A0～A3：地址线。用以选择芯片内部寄存器。 -CS：片选。低有效时，微处理器与8237A通过数据线通信，主要完成对8237A的编程。 -IOR：I/O读，输入。CPU读8237A内部寄存器。 -IOW：I/O写，输入。 CPU写8237A内部寄存器。 CLK：时钟。控制芯片内部操作和数据传输。 RESET：复位。使8237A处于初始状态。 8237A的两种工作状态 8237A具有两种工作状态 空闲周期：作为接口芯片，受CPU的控制 有效周期：作为DMA控制器控制系统总线，完成DMA传送（ DMA读或DMA写） 8237A引脚的两种作用 9.1.2 8237A的工作时序 空闲周期 8237A的所有通道都无DMA请求 8237A由微处理器作为一个接口芯片来控制 CPU可对8237A编程，或从8237A读取状态 8237A不断采样选片信号-CS ，该信号有效时，表示CPU要对8237A进行读/写操作 8237A不断采样通道的请求输入信号DREQ，该信号有效时， 8237A将进入有效周期 9.1.2 8237A的工作时序 有效周期 8237A采样到外设有DMA请求，就脱离空闲周期进入有效周期 8237A作为系统总线的控制设备，控制DMA传送操作 DMA传送需借用系统总线完成，其控制信号以及工作时序类似CPU总线周期 DMA传送时序 S1状态——输出16位存储器地址，AEN输出高电平，表示DMA送出的地址有效（CPU的地址无效） S2状态——输出DMA响应信号和控制信号， DMA读：-MEMR和-IOW有效 DMA写：-IOR和-MEMW有效 S3和Sw状态——检测数据传送是否完成（READY ），决定是否插入等待状态Sw S4状态——完成数据传送 9.1.3 8237A的工作方式 DMA传送方式 单字节传送方式 数据块传送方式 请求传送方式 (引脚有效) 级连方式 DMA传送类型 DMA读 DMA写 DMA检验 1. DMA传送－单字节方式 每次