DMA控制器8237

第十章DMA控制器8237A1．试说明在DMA方式下，传输单个数据的全过程。

答：内存往外设传输单个数据：（1）当一个接口准备就绪，要进行DMA传输时，该接口往DMA 控制器发一个DMA请求；（2）DMA控制器采样到DRED有效电平后，若屏蔽寄存器是开放的，便往控制总线上发一个总线保持请求；（3）若CPU允许让出总线，则发回一个总线保持允许信号；（4）DMA控制器接到此信号后，就将其内部地址寄存器的内容送到地址总线上；（5）同时，DMA控制器往接口发一个DMA回答信号，并发出一个内存读信号和一个I／O写信号；（6）接口收到DMA回答信号后，撤除DMA请求信号，且内存把数据送到数据总线上；（7）接口锁存数据总线上的数据后，一般往DMA控制器回送一个准备好信号；（8）DMA控制器的地址寄存器内容加1或减1，字节计数器的值减1；（9）DMA控制器撤除总线保持请求信号，CPU收回总线控制权。

这样，就完成了对一个数据的DMA输出过程。

外设往内存传输单个数据的过程：（1）当一个接口中有数据要输入时，就往DMA控制器发一个DMA 请求信号；（2）DMA控制器接到DMA请求后，（若屏蔽触发器是开放的）便往控制总线上发一个总线保持请求信号；（3）若CPU允许让出总线，则发回一个总线保持允许信号；（4）DMA控制器接到此信号后，就将其内部地址寄存器的内容送到地址总线上；（5）同时，DMA控制器往接口发一个DMA回答信号，并发一个I ／O读信号和一个内存写信号；（6）接口收到DMA回答信号后，撤除DMA请求信号，并将数据送到数据总线上；（7）内存在收到数据后，一般往DMA控制器回送一个准备好信号；（8）DMA控制器的地址寄存器内容加1或减1，字节计数器的值减1；（9）DMA控制器撤除总线保持请求信号，CPU收回总线控制权。

这样，就完成了对一个数据的DMA输入过程。

2．为使DMA控制器正常工作，系统对DMA控制器进行初始化的过程分为哪两个主要方面？答：(1) 将数据传输缓冲区的起始地址或结束地址送到地址寄存器中；(2) 将传输的字节数或字数送到计数器中。

1837.5.2 8237内部结构及引脚8237A DMA 控制器有4个独立的通道，每个通道均有64KB 寻址与计数能力，并且可以用级联方式来扩充更多的通道。

它允许在外部设备与系统存储器以及系统存储器之间直接变换信息，其数据传送率可达1.5MB/s 。

它提供了多种控制方式和操作模式，大大增强了系统的性能，8237A 是一个高性能通用可编程的DMAC 。

1．8237A 的引脚8237A DMA 控制器是一个40个引脚的双列直插式组件，如图7-13所示。

由于它既作主控者又作受控者，故其外部引脚设置也独具特色，它的I/O 读/写线（IOR 、IOW ）和地址线（A 0～A 3）是双向的，另外，还设置了存储器读/写线（MEM 、MEMV ）和16位地址输出线（DB 0～DB 7、A 0～A 7）。

这些都是其他I/O 接口芯片所没有的。

下面对各引脚功能加以说明。

DREQ 0～DREQ 3：外部设备对4个独立通道0～3的DMA 服务请求，由申请DMA 传送的设备发出，可以是高电平或低电平有效，由程序选定。

它们的优先级是按DREQ 0最高，DREQ 3最低的顺序排列的。

DACK 0～DACK 3：8237控制器发给I/O 设备的DMA 应答信号，有效电平可高可低，由编程选定，在PC 系列中将DACK 编程为低电平有效，系统允许多个DREQ 信号同时有效，即可以几个外部设备同时提出DMA 申请，但在同一个时间，8237A 只能有一个回答信号DACK 有效，为其服务。

这一点类似于中断请求/中断服务的情况。

HRQ ：总线请求，高电平有效，是由8237A 控制器向CPU 发出的要求接管系统总线的请求。

HLDA ：总线应答，高电平有效，由CPU 发给8237A 控制器。

HLDA 有效时，表示CPU 已让出总线。

IOR /IOW ：I/O 读/写信号，是双向的。

8237A 为主态工作时，它们是输出。

在DMAC 控制下，对I/O 设备进行读/写。

使用8237A可编程DMA控制器实验目的1、掌握8237A可编程DMA控制器和微机的接口方法。

2、学习使用8237A可编程控制器，实现数据直接快速传送的编程方法。

8237 DMA控制器实验内容1、实验内容实验原理图如图5－26(见下页)所示，本实验学习使用8237A可编程DMA控制器进行RAM 到RAM的数据传送方法。

实验中规定通道0为源地址，通道1为目的地址，通过设置0通道的请求寄存器产生软件请求，8237A响应这个软件请求后发出总线请求信号HRQ，图中8237HRQ直接连到8237A的HLDA上，相当于HRQ作为8237A的总线响应信号，进入DMA操作周期。

在8237A进行DMA传送时，当字节计数器减为0时，8237A的/EOP 引脚输出一个负脉冲，表示传送结束。

/EOP可以作为系统的外部中断信号，通过8259A 控制器使CPU 判断DMA 传递是否结束。

本实验中未用/EOP信号。

图中RAM 6264的地址为8000~9FFF，实验要求将RAM 6264中地址为8000~ 83FFH的1KB 数据传送到地址为9000H~93FFH的区域中去。

为了验证传送的正确性，你可在源地址(8000H~83FFH)区首末几个单元填充标志字节，传送完再检查目的地址区的相应单元的标志字节是否与填入的一样。

2、实验步骤(1)、将DMA扩展实验板按信号线的对应关系插入DVCC－8086H的Z5插座。

(2)、将DMA扩展实验板上的8237CS信号插孔和DVCC?8086H 的译码输出插孔00H －01FH相连。

(3)、打开DVCC－8086H电源，DVCC－8086H系统显示"DVCC －86H"。

(4)、运行实验程序在系统显示"DVCC－86H"状态下，按任意键，系统显示命令提示符"－" 。

按GO键，显示器显示"1000 XX"。

输入F000 ：B8C0 。

8237工作原理
8237是一种DMA(Direct Memory Access，直接内存访问)控制器，其工作原理如下：
1. 初始化：首先，CPU将DMA控制器的寄存器进行初始化设置，包括传输模式、传输方向、数据长度等。

2. 配置DMA通道：DMA控制器可以有多个通道，每个通道可以独立地进行数据传输。

CPU需要配置DMA通道，指定它们所要使用的内存地址、外设地址以及数据传输的方向。

3. 请求方式：外设设备通过向DMA控制器发送请求信号来启动数据传输过程。

外设设备通常是在缓冲区已满或空时发出请求，要求DMA控制器将数据从内存复制到外设或从外设复制到内存。

4. 中断处理：在数据传输完成后，DMA控制器可以发送中断信号给CPU，以便CPU知道数据传输已经完成，可以进行进一步的处理。

中断信号可以触发CPU执行指定的中断服务程序。

5. 数据传输：DMA控制器会根据配置好的参数，直接从内存中读取数据，或者将数据写入内存，而无需CPU的干预。

DMA控制器和CPU可以并行工作，提高数据传输的效率。

总结：DMA控制器通过直接访问内存，实现了CPU与外设之
间的数据传输，并且减轻了CPU的负担。

它能够在数据传输过程中独立工作，大大提高了数据传输的效率。