第4节 直接存储器存取.ppt

直接存储器存取(Direct Memory Access)
图 DMA方式传送路径
程序控制的数据输入
/
输出
DMA
控制的数据输入
/
输出
CPU
总
线
外设
存储器
,数据沿实线进行传送。
,在DMA控制下,数据沿虚线进行传送。
DMA传送方式是外设与内存之间,在DMA控制器的控制下,直接进行数据交换而不通过CPU。这样数据传送的速度上限将主要取决于存储器/外设的存取速度。DMA方式传送时,CPU让出总线(即CPU连到总线上的这些线处于高阻抗状态),系统总线由DMA控制器接管。
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DMA的工作过程
当外设把数据准备好后,可进行DMA传送时,向DMA控制器发出DMA请求信号DREQ.
DMA控制器收到请求后,向CPU发HOLD信号,请求使用总线。
CPU在当前总线周期结束后,响应DMA请求,发出HLDA信号,表示CPU已让出总线。CPU与系统总线之间呈高阻抗状态。
DMA控制器收到HLDA信号就接管总线,
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DMA的工作过程
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在全部数据传送完后,DMA控制器撤除总线请求信号HOLD(变低),在下一个总线周期的上升沿,CPU就使HLDA变低,重新获得对总线的控制。
DMA传送方式还可以在存储器的两个区域或两种高速的外设之间进行。
DMA控制器向地址总线发存储器地址信号,向外设端口发DMA响应信号和读控制信号,因而将外设端口中的数据送上数据总线,并发出存储器写命令,这样就把外设输入的数据直接写入到存储器中。
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适用场合:
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
扫描操作
快速数据采集
地址寄存器
数据块长度计数器
控制寄存器和状态寄存器
总线控制逻辑
附加功能的硬件支持
DMAC主要硬件
被动态:受控器
主动态:主控器
DMAC在系统中地位
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8237所处的两种不同的工作状态是,在8237未取得总线控制权以前,CPU处于主控状态,而8237处于从属状态。
一旦8237取得总线控制权后,8237便上升为主控状态,完全在8237控制下完成存储器和外设之间的数据传送功能,CPU不再参与数据传送的操作。
DMA控制器8237(P239自学!)
8237的工作方式
8237的每个通道都有自己的模式寄存器,通过对模式寄存器写入不同的内容,各通道可以独立地选择不同的工作模式和操作类型。
(1) 单字节传输方式
每次DMA操作只传送一个字节。
即DMAC发出一次占用总线请求,获得总线控制权后,只传送一个字节的数据,然后就自动把总线控制权交还给CPU,