第4章-DMA技术.ppt

浙江工业大学计算机学院
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内容回顾
定时/计数基本概念
定时、计数的基本概念。
微机中的定时:内部定时、外部定时。
定时方法:软件定时、不可编程/可编程硬件定时。
8253/8254定时/计数器
内部结构、引脚定义、端口操作地址。
8253/8254定时/计数器方作方式
6种工作方式。
差异:输出波形、计数触发方式、门控影响。
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8253/8254编程与应用
写方式字;写初值。
注意区分方式字和初值的端口地址。
PC机的定时/计数器应用
T1:为系统电子时钟提供时间基准。
T2:动态存储器定时刷新控制信号。
T3:扬声器音频发生器。
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第四章 DMA技术
DMA 控制器 8237A
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PC中的 DMA应用
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DMA 概述
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背景:程序控制方式和中断方式都需CPU的干预。对于高速、大批量的数据传输,若由CPU一条一条执行指令来完成数据交换,效率低下。
原理:DMA方式通过专用接口,让存储器与高速外设之间直接交换数据,而无需CPU的干预;并且内存地址的修改、传送开始和结束控制都由硬件电路实现,大大提高了传输速度。
特点:用硬件控制代替软件控制。实现硬件控制的器件称为DMA控制器(DMAC)。它是DMA传输的核心。
DMA 概述
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DMAC的2种工作状态
被动工作状态:CPU对DMAC进行控制和指挥。例如:向DMAC写入内存传送区的首地址、传送字节数和控制字。此时,DMAC相当于一个外设,称为总线从模块或受控器。
主动工作状态:进行DMA传输时,DMAC取代CPU,获得总线控制权,成为总线的主控者,向存储器和外设发信号。此时,DMAC称为总线主模块或主控器。
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(1) DMA的传送过程
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DMA的传送过程
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当外设有DMA需求且就绪,向DMAC发请求信号DREQ。
DMAC收到请求后,通过HOLD引脚向CPU发总线请求信号HRQ 。
CPU若允许DMA传输,则释放总线控制权,并发响应信号HLDA 。
DMAC收到HLDA并获得总线控制权后,向外设发DACK,通知其可以开始DMA传输。
DMAC发地址和控制信号,进行外设与内存间的数据传输。
数据传输结束后,DMAC通过HOLD引脚撤销总线请求。CPU收到请求后,使HLDA无效,同时收回总线控制权。
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当外设有DMA需求且准备就绪,向DMAC发出DMA请求信号DREQ。
DMAC收到DMA请求后,通过CPU的HOLD引脚向CPU发出总线请求信号HRQ。
CPU收到总线请求后,若允许DMA传输,则会在当前总线周期结束后发出DMA响应信号HLDA。
CPU释放总线控制权(三组总线置高阻态);
CPU向DMAC发HLDA信号,通知DMAC,CPU已释放了总线控制权。
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DMAC获得总线的控制权,向外设发DMAC的应答信号DACK,通知外设可以开始进行DMA传输。
DMAC送出地址和控制信号,进行外设与内存间的数据传输。
数据传输完毕后,DMAC通过CPU的HOLD引脚发出撤销总线请求信号。CPU收到该信号后,使HLDA无效,同时收回对总线的控制权。
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单字节传送方式
每传送完一个字节数据,DMAC 放弃总线控制权。传送下一个字节时,再重新申请使用总线。
特点:DMAC 不会长时间占用总线。CPU可在每个DMA周期结束后立即控制总线。CPU与DMAC轮流控制总线,因此不会对系统运行产生较大影响。
缺点:DMA传输效率低。
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(2) DMA的传送方式
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