第8章-DMA控制器

交通信息与控制工程系教案（理论教学用）
课程名称微机原理与接口技术第 18 次第 9 周 2 学时上课教室WM1310 课程类型专业基础课授课对象自动化专业章节名称第8章计数器/定时器与DMA控制器（8.1,8.2）
教学目的和要求1．了解软硬件定时的原理；2．掌握8253的原理及应用。

讲授主要内容及时间分配1.接口电路概况；（10min）
2.8253的外部引线和内部结构；（20min）
3.8253的工作方式和控制字；（30min）
4.8253的应用。

（30min）
教学重点与难点重点：
1．软硬件定时的原理；2．8253的原理及应用。

难点：
8253的原理及应用。

要求掌握知识点和分析方法1．了解软硬件定时的原理；2．掌握8253的原理及应用。

启发与提问
1．软件定时与硬件定时的区别？教学手段
多媒体
作业布置思考题：
1．了解最新的硬件定时芯片的原理及其应用，如DS12887等。

主要参考资料
备注
长安大学讲稿(第十九讲)。

第八章输入输出系统一、填空题；1.直接内存访问（DMA）方式中，DMA控制器从CPU完全接管对的控制，数据交换不经过CPU,而直接在内存和之间进行。

2.通道是一个特殊功能的，它有自己的专门负责数据输入输出的传输控制。

3.并行I/O接口和串行I/O接口是目前两个最具有权威性的标准接口技术。

4.在计算机系统中，CPU对外围设备的管理，除了程序查询方式、程序中断方式外，还有方式、方式和方式。

5.程序中断方式控制输入输出的主要特点是，可以使A 和B 并行工作。

6.DMA控制器按其A 结构，分为B 型和C 型两种。

7.通道是一个特殊功能的A ，它有自己的B 专门负责数据输入输出的传输控制，CPU只负责C 功能。

8.通道有三种类型：A 通道、B 通道、C 通道。

9.二、选择题：1.下面有关“中断”的叙述，______是不正确的。

A.一旦有中断请求出现，CPU立即停止当前指令的执行，转而去受理中断请求B.CPU响应中断时暂停运行当前程序，自动转移到中断服务程序C.中断方式一般适用于随机出现的服务D.为了保证中断服务程序执行完毕以后，能正确返回到被中断的断点继续执行程序，必须进行现场保存操作2.中断向量地址是______。

A. 子程序入口地址B. 中断服务例行程序入口地址C. 中断服务例行程序入口地址的地址D. 主程序返回地址3.在数据传送过程中，数据由串行变并行或由并行变串行，其转换是通过______。

A. 移位寄存器B. 数据寄存器C. 锁存器D. 指令寄存器4.下述I/O控制方式中，主要由程序实现的是______。

A. PPU(外围处理机)方式B. 中断方式C. DMA方式D. 通道方式5.采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据要占用______的时间。

A. 一个指令周期B. 一个机器周期C. 一个时钟周期D. 一个存储周期6.发生中断请求的条件是______。

A. 一条指令执行结束B. 一次I/O操作开始C. 机器内部发生故障D. 一次DMA操作开始7.中断向量地址是______。

微机填空题题库-2014（终极版）填空题第1章微型计算机概述1.微型计算机中各部件是通过总线构成一个整体的．2.____微处理器_____是微型计算机的核心。

3.总线按照其规模、用途和应用场合可分为_数据总线_________、_地址总线_________和___控制总线_________。

4.微型计算机由_ CPU_______ 、存储器___ 、输入/输出接口_______ 和_系统总线______ 组成。

5.以微型计算机为主体，配上系统软件、应用软件和外设之后，就成了微型计算机系统。

6.微型计算机的主要性能指标有CPU的位数、____CPU的主频__、_内存容量和速度______________、__硬盘容量________第2章 16位和32位微处理器1.Intel 8086CPU是__16_____位微处理器，有__16___根数据总线和__20__根地址总线，存储器寻址的空间为_ 1MB______,端口寻址空间为_64KB____。

8088CPU有＿8＿根数据总线。

2.输入/输出端口有两种编址方法，既I/O端口与存储单元统一编址和I/O单独编址。

前一种编址的主要优点是功能强和指令灵活。

后一种编址的主要优点是指令运行速度快和增强了程序的可读性。

3.所谓最小模式，就是在系统中只有8086一个微处理器。

4.所谓最大模式是在系统中包含两个或多个微处理器。

（主 8086,其他称协处理器）5.8086工作在最大模式下，引脚MN/MX*接低（高/低）电平。

6.8086/8088CPU的数据线和地址线是以__分时复用_____ 方式轮流使用的。

7.8086中的BIU由___4_______个_______16_____位段寄存器、一个___16____位指令指针、___6_______字节指令队列、__20_____位地址加法器和控制电路组成。

8.8086/8088提供的能接受外中断请求信号的引脚是INTR 和NMI 。

8 DMA概述S3C2410A支持位于系统总线和外设总线之间的4个通道的DMA控制器。

每一个通道的DMA控 制器都能没有约束的实现系统总线或者外设总线之间的数据传输，即每个通道都能处理下面四 种情况：1） 源器件和目的器件都在系统总线2） 源器件在系统总线,目的器件在外设总线3） 源器件在外设总线,目的器件在系统总线4） 源器件和目的器件都在外设总线DMA的主要优点是：可以不通过CPU的干预来实现数据的传输，DMA的运行可以通过软件、内 部外设或外部请求引脚信号的请求来初始化。

DMA 请求源每个通道的DMA控制器都能够从4个DMA 如果在DCON寄存器中H/W DMA请求模式被选中，请求源中选择一个 DMA 请求源。

（注意：如果 S/W 请求模式被选中，中断请求源的设置没有 任何意义）表 8­1 列出了每一个通道的 4 个 DMA 请求源。

Table 8­1. 每一个通道的DMA请求源Source0 Source1 Source2 Source3 Source4 Ch­0 nXDREQ0 UART0 SDI Timer USB device EP1 Ch­1 nXDREQ1 UART1 I2SSDI SPI0 USB device EP2 Ch­2 I2SSDO I2SSDI SDI Timer USB device EP3 Ch­3 UART2 SDI SPI1 Timer USB device EP4在这里，nXDREQ0和nXDREQ1表示两个外部源（外部设备），I2SSDO和I2SSDI分别表示IIS 的发送和接收。

DMA 工作过程DMA 使用三态 FSM（有限状态机）进行操作，以下用三个步骤描述：State­1. 初始状态，DMA 等待DMA 请求。

若请求到达，进入状态 2。

此阶段，DMA ACK 和 INT REQ 都为 0。

《计算机接口技术》部分习题参考解答第4章 PC机的总线结构和时序4－1 答：总线周期是指CPU从存储器端口或I/O端口存取一个字节所需的时间。

8088/8086基本总线周期由4个时钟周期组成。

IBM PC/XT/A T中，CPU时钟频率是4.77MHz，时钟周期是210ns。

XT机的一个基本总线周期是4个时钟周期，一个输入或输出周期是5个时钟周期。

4－2 答：在T1状态下，8088/8086CPU数据/地址线上是地址信息。

用ALE信号可将地址信息锁存起来。

数据信息在T2开始以后送出。

XT机的AD7~AD0在ALE下降沿控制锁存后送系统地址总线A7~A0。

A19/S6~A16/S3经ALE下降沿控制锁存后送系统地址总线A15~A8；CPU的AD7~AD0在8288发出的DT/!R（数据收发控制信号）和DEN（数据允许）信号控制下，经双向总线驱动器连接到系统数据总线D7~D0，这样，实现了地址和数据及状态信号的分离，使地址信号和数据信号同时分别出现在系统地址总线和数据总线上。

(注意：这里用符号“！”表示逻辑非，对于信号则表示低电平有效，下同。

)4－3 答：PC/XT机中8088的MN/!MX引脚接地，因此工作在最大模式。

8088最大模式系统由8088CPU、8284时钟信号发生器和8288总线控制器组成。

总线控制器发出一些存储器和输出控制信号，接入系统总线后的名称为!IOW、!IOR、!MEMW、!MEMR、ALE信号，此外它还发出中断响应信号!INTA、DT/!R和DEN 等信号。

这些信号是由CPU连接8288的S2、S1、S0三线的电平决定的。

4－4 答：8284时钟发生器的作用是将晶振信号分频，向8088及计算机系统提供符号定时要求的各种时钟信号，并产生准备好和系统复位信号。

CLK信号：4.77MHz，提供XT机时钟频率。

PCLK信号：2.38MHz，分频后供8253使用。

OSC信号：14.31818MHz，供显示器使用。