微机原理与接口技术课件 第4章

•为什么DMA传送方式能实现高速传送？•DMA传送的过程是什么样的？画出流程。•DMA有哪些操作方式？各有什么特点。•简述DMA控制器的两个工作状态的特点。•试设计一种在8088大模式下与8237连接的基本电路图。并说明你的设计中8237各个端口的实际地址。•DMA控制器的时序包括哪几个状态周期？试画出正常读传输的时序。•DMAC的内部地址寄存器是16位的，如何扩展地址来访问16MB的地址空间？自学思考题数据传送的控制◆数据传送涉及的3个问题1）数据的来源；2）数据的去处；3）数据本身以及如何控制数据的传送。第4章DMA技术4.1概述◆DMA方式控制的数据传送◆DMA传送方式通常用来高速传送大批量的数据块。如：硬盘和软盘I/O；快速通信通道I/O；多处理机和多程序数据块传送；在图像处理中，对CRT屏幕送数据；快速数据采集；DRAM的刷新操作。◆DMA传送包括：（1）存储单元传送：存储器→存储器。（2）DMA读传送：存储器→I/O设备。（3）DMA写传送：I/O设备→存储器。）I/O设备向DMAC发出DMA请求；2）DMAC向CPU发出总线请求；3）CPU在执行完当前指令的当前的总线周期后，向DMAC发出总线响应信号；4）CPU脱离对系统总线的控制，由DMAC接管对系统总线的控制；）DMAC向I/O设备发出的DMA应答信号；6）DMAC进行一个字节的传送；7）完成设定的字节数据传送，CPU恢复对系统总线的控制。．DMA操作类型•数据传送。数据传送是把源地址的数据传送到目的地址中去。•数据检验。当数据传送完毕之后，可以进行校验操作。校验操作并不进行数据传送，只进行数据校验。但操作过程仍然要通过DMAC向CPU提出申请，进入DMA周期。•数据检索。数据检索操作并不进行数据传送，只是对在指定的内存区内查找某个关键字节或某几个关键数据位是否存在，如果查找到了，就停止检索操作。．DMA操作方式1)单字节操作方式。每次进行DMA操作只操作一个字节。2)连续操作方式。只要DMA操作开始，DMAC始终占用总线，直到DMA操作完成，才把总线控制权交还CPU。3)请求操作方式。如果有DMA请求，则DMAC就占用总线；当DMA请求无效，或DMA操作完成，或由外部传来过程结束信号（EOP）时，DMAC都会释放总线。4)级联传送方式。）主动态在DMAC获得总线控制权之后，DMAC取代CPU而成为系统的主控者，接管和控制系统总线（数据总线、地址总线和控制总线）。通过总线向存储器或I/O设备发出地址、读/写信号，以控制在两个实体之间的传送。2）被动态在DMAC获得总线控制权之前，DMAC受CPU控制（。此时，CPU可对DMAC进行初始化编程，也可从DMAC中读出状态。当DMAC上电或复位时，DMAC自动处于被动态。的特点①具有4个独立的DMA通道，每个通道都可独立地进行初始化。②每个通道的DMA请求都可以被允许或禁止。③每个通道的DMA有不同的优先级，既可以是固定优先级，也可以是循环优先级。④每个通道进行一次传送的最大字节数为64K。⑤提供4种传送方式：单字节传送方式、数据块传送方式、请求传送方式和级联传送方式。⑥时钟频率从DC到5MHz的全静态设计。⑦在5MHz的时钟频率下传送速率高达1.6MB/s。．82C37A的内部结构①DMA通道②读/写控制③控制逻辑现代微机原理与接口技术142．82C37A的引脚功能现代微机原理与接口技术161．控制寄存器．工作方式寄存器．状态寄存器．请求寄存器．屏蔽寄存器现代微机原理与接口技术224.2.5软命令1）清先/后触发器软命令MOVAL,0XXH;0XXH为AL中任意值OUT0CH,AL;先/后触发器被清“0”2）总清除软命令MOVAL,0XXH;0XXH为AL中任意值OUT0DH,AL;写入总清端口，执行总清除命令3）清屏蔽寄存器软命令。MOVAL,0XXH;0XXH为AL中任意值OUT0EH,AL;写入清屏蔽寄存器端口控制器的工作时序DMA空闲周期SI过渡状态S0DMA有效周期（S1、S2、S3、S4）82C37A内部状态变化流程现代微机原理与接口技术254.3DMA编程和应用举例4.3.182C37A的初始化编程◆初始化编程的步骤：①命令字写入控制寄存器②屏蔽字写入屏蔽寄存器③方式字写入方式寄存器④清“0”先/后触发器⑤写入地址寄存器字节寄存器⑥解除屏蔽⑦写入请求寄存器．82C37ADMAC的级联．如何扩展82C37ADMAC的寻址空间现代微机原理与接口技术293．应用举例现假设在级联的82C37的主片通道1，将内存其始地址为80000H的280H字节的内容直接输出到外部设备。MOVAL,4;命令字,禁止82C37工作OUT08,AL;写命令寄存器MOVAL,0OUT0CH,AL;清除先/后触发器OUT02,AL;写低位地址OUT02,AL;写高位地址页面地址为8OUT83H,AL;写页面寄存器MOVAX,280H;传输字节数DECAXOUT03,AL;写字节数低位MOVAL,AHOUT03,AL;写字节数高位MOVAL,49H;模式字:单字节读,地址加1OUT0BH,AL命令字:DACK和DREQ低有效OUT08H,AL;正常时序,固定优先权MOVAL,01;清除通道1屏蔽OUT0AH,ALWAITF:INAL,08;读通道1状态ANDAL,02;传输完成否JZWAITF;没完成则等待MOVAL,05;完成后屏蔽通道1OUT0A,AL……