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实验十二8237 DMA传送实验一、实验目的（1）掌握DMA方式的工作原理和8237DMA控制器的编程使用方法。
（2）掌握如何在实验系统环境下，使用DMA的CH0进行数据传送。
二、实验内容利用本实验系统提供的8237A-5 DMA控制的CH0，实现DMA的内存到内存的读、写传送，采用DMA软件请求，把内存中3000H～4FFFH单元内容传送到5000H~6FFFH单元中。
三、编程指南1、8237A引脚图图6-62、8237A的内部寄存器格式⑴8237A控制寄存器格式(2) 8237A模式寄存器格式（3）8237A状态寄存器格式（4）请求寄存器和屏蔽寄存器格式（5）多通道屏蔽寄存器格式（6）8237A端口地址3、8237A的初始化编程⑴命令字写入控制寄存器⑵方式字写入模式寄存器⑶屏蔽字写入屏蔽寄存器⑷写先/后触发器⑸写入基地址和当前地址寄存器以及基字节和当前字节计数器。
⑹写入请求寄存器如果采用软件DMA请求，在适当的时候令通道的请求触发器置1。
四、实验接线图图6-7五、实验步骤连CS10到8000H，在系统内存3000H～4FFFH单元中填充10，11，12，13……，运行程序8237·ASM或在实验系统处于P态下，按SCAL键，然后在系统内存3000H～4FFFH 单元中填充10，11，12，13……,输入2860，按EXEC键即可，当系统显示“8237——good”表示DMA传送结束，按RST钮，返回P态，用内存读写命令检查5000H~6FFFH单元内容是否和3000H~4FFFH单元内容相一致，验证其正确性。
六、实验程序清单;8237.ASM,MOV:RAM FROM 3000H TO 5000H;BYTE-MOVCODE SEGMENTASSUME CS:CODEPCTL EQU 0FF20H ;控制口PA EQU 0FF21H ;字位口PB EQU 0FF22H ;字形口PC EQU 0FF23H ;键入口CLEARF EQU 800CHCH0A EQU 8000hCH1A EQU 8002HCH1C EQU 8003HMODE EQU 800BHCMMD EQU 8008HMASKS EQU 800FHREQ EQU 8009HSTATUS EQU 8008Hrst equ 800dhLATCH EQU 9000HORG 2860H ;FORM EPROM FILE (.COM),SET ORG= 0100HSTART: JMP START0BUF DB ?,?,?,?,?,?data1: db 0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h,88h,83h,0c6h,0a1hdb 86h,8eh,0ffh,0ch,89h,0deh,0c7h,8ch,0f3h,0bfh,8FHSTART0: MOV SI,3000HMOV DI,5000HMOV CX,1FFFHMOV AL,00MOV DX,LATCHOUT DX,ALNOPNOPmov dx,rstout dx,alMOV DX,CLEARFOUT DX,ALMOV AL,0FH ;MASK_CH_0-3MOV DX,MASKSOUT DX,ALNOPNOPMOV DX,CH0A ;L-SADMOV AX,SIOUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,ALNOPNOPMOV DX,CH1A ;L-DADMOV AX,DIOUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,ALNOPNOPMOV AX,CX ;COUNTMOV DX,CH1COUT DX,ALMOV AL,AHOUT DX,ALMOV AL,48H ;P_MODEMOV DX,MODEOUT DX,ALMOV AL,45HOUT DX,ALMOV AL,01H ;ON-8237MOV DX,CMMDOUT DX,ALL1: MOV AL,0EH ;UNMASK_CH_0MOV DX,MASKSOUT DX,ALMOV AL,04H ;START_DMA_TRANSFERMOV DX,REQOUT DX,ALMOV DX,STATUSNOPNOPWAIT1: IN AL,DXTEST AL,03HJZ WAIT1; CALL CMP1; JNZ ERRMOV DX,CH1CIN AL,DXMOV AH,ALCMP AX,0FFFFHJNZ L1CALL BUF1MOV CX,0080HL2: PUSH CXCALL DISPPOP CXLOOP L2CALL BUF2L3: CALL DISPJMP L3;---------------------------------------------CMP1: MOV DX,CH0ACALL CMP10MOV SI,AXMOV DX,CH1ACALL CMP10MOV DI,AXMOV AX,[SI]CMP [DI],AXRETCMP10: IN AL,DXMOV BL,ALIN AL,DXMOV AH,ALMOV AL,BLDEC AXRETERR: CALL BUF3ERR0: CALL DISPJMP ERR0;---------------------------DISP: MOV AL,0FFH ;00HMOV DX,PAOUT DX,ALMOV CL,0DFH ;20H ;显示子程序,5msMOV BX,OFFSET BUFDIS1: MOV AL,[BX]MOV AH,00HPUSH BXMOV BX,OFFSET DATA1ADD BX,AXMOV AL,[BX]MOV DX,PBOUT DX,ALMOV AL,CLMOV DX,PAOUT DX,ALPUSH CXDIS2: MOV CX,00A0HDELAY: LOOP DELAYPOP CXCMP CL,0FEH ;01HJZ LX1INC BXROR CL,1 ;SHR CL,1JMP DIS1LX1: MOV AL,0FFHMOV DX,PBOUT DX,ALRETBUF1: MOV BUF,08HMOV BUF+1,02HMOV BUF+2,03HMOV BUF+3,07HMOV BUF+4,17HMOV BUF+5,17HRET;------------------------------------------------------------- BUF2: MOV BUF,09HMOV BUF+1,00HMOV BUF+2,00HMOV BUF+3,0DHMOV BUF+4,10HMOV BUF+5,10HRETBUF3: MOV BUF,08HMOV BUF+1,02HMOV BUF+2,03HMOV BUF+3,07HMOV BUF+4,18HMOV BUF+5,18HRETCODE ENDSEND START。
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 。
按EXEC键，显示器显示"8237－1"。
《微机接口技术》课程试题A卷一、填空题（每空格1 分共 28 分）1．接口的基本功能是（）和（）。
2．数据输入/输出的三种方式是（）、（）和（）。
3．在查询输入/输出方式下，外设必须至少有两个端口，一个是（）端口，另一个是（）端口。
4．总线传输方式通常有三种（）、（）和（）。
5．在总线上完成一次数据传输一般要经历如下阶段（）阶段、（）阶段、（）阶段、（）阶段。
6.按总线在微机结构中所处的位置，总线可分为（）总线、（）总线、（）总线、（）总线。
7．8255A具有（）工作方式：（）选通、（）选通和（）。
8．串行通信方式分为（）和（）。
9．RS-232-C是（）与（）间的标准。
10．调制解调器是（）和（）的组合器件。
二、判断题（每小题3分共24）11．8086CPU 在读/写总线周期的 T3 状态结束对 READY 线采样,如果 READY 为低电平,则在 T3 与 T4 状态之间插入等待状态 TW。
（）12．在 8253 的方式控制字中,有一项计数锁存操作,其作用是暂停计数器的计数。
（）13．8250 的溢出错误指示 CPU 还未取走前一个数据,接收移位寄存器又将接收到的一个新数据送至输入缓冲器。
（）14．在 8088 系统（最小组态）中,执行指令”MOV [2000H],AX”需 1 个总线周期。
（）15．DMA 控制器 8237A 现行字节数寄存器的值减到 0 时,终止计数。
（）16．8086/8088CPU 的复位后开始执行的第一条指令的地址为FFFFH。
（）17．若各中断源的优先级是一样的，则可用自动循环优先级来实现。
（）18．最小模式下 8086/8088 读总线操作时序和写总线操作时序中的 DT / R 信号波形基本相同。
（）三、单项选择题：（每小题 3分，共 30 分）19．8086CPU工作在总线请求方式时，会让出（）。
A．地址总线 B．数据总线C．地址和数据总线 D．地址、数据和控制总线20．8086CPU的I/O地址空间为（）字节。
吉大14秋学期《微机原理及应用》在线作业一
判断题多选题单选题
一、判断题（共5 道试题，共20 分。
）
1. 采用直接寻址输入/输出指令的最大端口地址为0FFH。
（）
A. 错误
B. 正确
-----------------选择：B
2. 在8253的方式控制字中,有一项计数锁存操作,其作用是暂停计数器的计数。
（）
A. 错误
B. 正确
-----------------选择：A
3. CPU响应可屏蔽中断时，无须从数据总线上读取中断类型码。
（）
A. 错误
B. 正确
-----------------选择：A
4. DMA控制器8237A现行字节数寄存器的值减到0时,终止计数。
（）
A. 错误
B. 正确
-----------------选择：A
5. 若各中断源的优先级是一样的，则可用自动循环优先级来实现。
（）
A. 错误
B. 正确
-----------------选择：B
吉大14秋学期《微机原理及应用》在线作业一
判断题多选题单选题
二、多选题（共3 道试题，共12 分。
）
1. 在CPU与外设之间设计接口电路的目的主要有（)。
A. 解决驱动能力问题
B. 控制数据传送速度
C. 完成数据形式转换
D. 负责CPU与外设的联络
-----------------选择：ABCD
2. 可以实现在数据段中保留10H个字节单元的指令有( )。
A. DW 08H DUP（？）。
14秋《微机原理及应用》在线作业1多选题判断题单选题一、多选题（共10 道试题，共50 分。
）1. 存储器寻址中所用的间址寄存器有()。
A. BXB. BPC. SID. DI-----------------选择：ABCD2. 在常用的I/O接口电路中，以下I/O接口芯片具有的特点是：()。
A. 计时器8253 有4个口地址，内部有三个独立的16位计数器，每个计数器具有6种工作方式，计数触发方式即可以内触发也可实现外触发。
B. 并行接口8255A有4个口地址，内部有3 个8位I/O口，每个口既可工作于简单输入/输出方式，又可工作于选通输入/输出方式，且A口还可工作于双向输入/输出方式。
C. DMA控制器8237 是4通道双地址DMAC，有16 个口地址，每一通道有三种传输方式，4个通道具有固定优先或循环优先方式。
D. 串行接口8250 是单通道异步通信控制器，有8 个口地址，内部具有发/收双-----------------选择：AD3. 下面各项中，不是同步总线协议的特点有()。
A. 不需要应答信号B. 各部件间的存取时间基本接近C. 总线周期长度可变D. 需要请求与应答握手信号-----------------选择：CD4. 下列存储器中，断电后内容仍然可以保存而不丢失的存储器包括()。
A. DRAMB. FLASHC. EPROMD. EEPROM-----------------选择：BCD5. 下面关于微处理器的叙述中，正确的是()。
A. 微处理器通常由单片集成电路制成。
B. 微处理器具有运算和控制功能，但无存储功能。
C. 8086是现在PC机中应用最广泛的微处理器。
D. Intel公司是研制和生产微处理器的知名公司。
-----------------选择：AD6. 关于断点与现场，描述正确的是()。
A. 断点通常指被中断的主程序的下一条待运行的指令的存放地址。
B. 断点是中断返回时的程序地址。
DMA控制器8237Av外设与内存间的DMA工作时序v存储器间的DMA工作时序v PC/XT的DMA控制电路v DMA应答电路v8237A的应用举例v PC/XT机上的初始化和测试v磁盘DMA传输的初始化编程中山大学信息科学与技术学院陈任8237A 的工作原理(1)初始化工作模式起始地址传送字节数启动I/O 接口I/O 接口准备好数据并向8237A 发出DMA 请求DREQ 8237A 向CPU 发出总线持有请求信号HRQ CPU 在当前总线周期结束之后发出总线持有响应信号HLDA并让出总线8237A 接管总线并向接口发出DMA 响应DACK DACK 可作为端口选择信号8237A 读取I/O 端口并将读出的字节写入存储器（信号：IOR,存储器地址，MEMW ）DMA 写操作传送一个字节地址加1，计数值减1如果计数值减至0发出EOP整个传送过程结束，否则，进入(10)123456789CPU 8237AI/O 接口DREQ HRQ HLDADACK 在块传送模式下转到（8）10在字节传送模式下，让出总线转到（3）在请求传送模式下，如果DREQ 无效则让出总线回到（3），否则，转到(8)8237A 的工作原理(2)8237A （一个通道）I/O 接口（1）DREQ 8088（2）HRQ（3）HLDA（4）DACK 初始化一个通道CPU 在DMA 之前需要进行初始化：设置DMA 的命令和模式寄存器，为DMA 通道设置地址和计数寄存器的值。
I/O 接口不需要地址译码电路，DACK 直接作为其中I/O 数据端口的片选信号（5）存储器地址IORMEMW存储器（5）数据（5）IOR （5）MEMW数据总线地址总线控制总线（7）EOP （当计数减为0时发出）地址计数（6）地址增/减1计数减1外设和内存间DMA传送时序(1)v8237A主要用于外设和内存之间进行高速的数据传输。
v8237A有两个主要的工作周期，即空闲周期（Idle Cycle）和有效周期（Active Cycle），每个周期由若干个状态构成。
v8237A设有7个独立的操作状态：SI、SO、S1、S2、S3、S4和SW，每个状态包含一个时钟周期。
›SI是非操作状态，8237A未接到DMA请求时便进入SI状态，此时8237A 可由CPU编程并预置操作方式。
›状态SO是DMA服务的第一个状态，此时8237A已向CPU的HOLD引脚发出一个DMA请求信号，但还没收到回答信号。
›S1、S2、S3、S4是DMA服务的工作状态。
›必要时，由慢速设备使用8237A的READY线，在S2和S4或S3和S4之间插入等待状态SW。
外设和内存间DMA传送时序(2) v空闲周期：系统复位后或无DMA请求时8237A处于空闲周期，工作于从态方式。
›在空闲周期的每一个时钟周期，8237A都对DREQ线进行采样，以确定是否有DMA请求，若无请求则一直处于SI状态。
›同时对CS#端进行采样，若CS#为低电平，而DREQ也为低（无效）则进入程序状态。
此时，CPU可以对8237A进行编程，把数据写入内部寄存器，或从内部寄存器中读出内容进行检查。
›IOR#和IOW#信号控制读/写操作，地址信号A3~A0用于选择内部寄存器的端口地址。
外设和内存间DMA传送时序(3) v有效周期：›当8237A在SI状态采样到外部存在有效的DMA请求信号DREQ(1)后，就向CPU发出DMA请求信号HRQ(2)，并进入有效周期SO状态，等待CPU发出允许DMA操作的回答信号HLDA。
›此时，8237A仍可接受CPU的访问，SO是由主态转至从态的过渡阶段。
若在SO周期的上升沿采样到HLDA信号（高电平）(3)，则表示CPU已经交出系统总线的控制权，下一个周期便进入DMA传送状态周期S1，DMA处于主态工作方式。
›一个完整的DMA传送周期由S1、S2、S3和S4共4个状态组成。
外设和内存间DMA传送时序(4) v有效周期：›在S1状态周期，地址允许信号AEN有效(4)，把要访问的存储单元的高8位地址A15~A8送到数据总线DB7~DB0上(5)，并发地址选通信号ADSTB，其下降沿（S2周期内）把高8位地址锁存到外部的地址锁存器中(6)。
低8位地址A7~A0由8237A直接送到地址总线上(7)，在整个DMA 传送中都要保持住。
›S2状态周期用来修改存储单元的低16位地址。
此时，8237A从DB7~DB0线上输出这16位地址的高8位A15~A8，从A7~A0线上输出低8位。
另外8237A向外设输出DMA响应信号DACK (8)，并使读或写信号有效，这样外设和内存间可在读写信号控制下交换数据。
›通常DREQ信号必须保持到DACK有效之后才能失效，失效允许有一个时间范围，图中用多条斜线表示(9)。
外设和内存间DMA传送时序(5) v有效周期：›若对命令寄存器的D3位编程，设定为正常时序后，工作时序中将会出现S3状态(10)，用来延长读脉冲，即延长取数时间。
如用压缩时序工作，则没有S3状态，直接由S2状态进入S4状态。
›在S4状态，8237A对传输模式进行测试，如非块传输方式，也不是请求传输方式，则在测试后可立即回到S1或S2状态。
›在块传送方式下，S4后应接着传送下一个字节，在大部分情况下，地址高8位不变，每传送256个数据字节才变一次，仅低8位地址增1或减1。
›所以，在大部分情况下锁存高8位地址的S1状态就用不着，可直接由S4周期进入S2周期，从输出低8位地址起执行新的读写命令(11)，一直到数据传送完毕，8237A又进入SI周期等待新的DMA请求。
外设和内存间DMA传送时序(6) v扩展写周期：›可以看出，8237A用正常时序工作时，一般要用到3个时钟周期S2、S3和S4。
在系统特性许可的范围内，为加快传送速度，可采用压缩时序，将传送时间压缩到两个时钟周期S2和S4内，压缩时序只能出现在连续传送数据的DMA操作中。
›无论是正常时序还是压缩时序，当高8位地址需要修正时，S1状态仍必须出现。
›如果外设的速度较慢，必须用正常时序工作。
若正常时序仍不能满足要求，以至于还是不能在指定时间内完成存取操作，那么就要在硬件上通过READY信号，使8237A插入等待状态SW。
›有些设备是利用8237A送出的IOW#或MEMW#信号的下降沿产生READY响应的，而这两个信号都是在传送过程的最后才送出，为使READY信号提前到来，将写脉冲拉宽，并使它们提前到来，就要用到扩展写信号方法(12)。
扩展写功能是通过对命令寄存器的D5位的设置来实现，当D5位置1时，写信号被扩展到2个时钟周期。
›在S4状态开始前，8237A要检测READY输入信号，若其为低则插入等待状态SW，直到READY变为高电平，才进入S4。
对于慢速的存储器和I/O设备，进行DMA传送时，可插入等待周期。
存储器到存储器传送时序(1)v当命令寄存器的D0位置1时，允许存储器与存储器之间的DMA传送。
传送操作必须用通道0和通道1进行，先用通道0从源内存单元读入数据字节，放入暂存器，再经通道1写入目的内存单元。
v传送过程由8个时钟周期组成。
前4个状态用S11、S12、S13、S14表示，这4个时钟周期用于从源内存单元读出数据。
后4个状态用S21、S22、S23和S24表示，把数据写入目的内存单元。
存储器到存储器传送时序(2)v在读出状态，通道0的高8位地址A15~A8通过DB7~DB0输出(1)，由ADSTB信号锁存到外部锁存器中(2)，低8位地址由A7~A0直接输出(3)。
v从S13状态起MEMR#有效(4)，到S14时钟周期的上升沿把源内存单元读出的数据通过DB7~DB0送到8237A的暂存器(5) 。
v4个读周期完成后，进入4个写周期，先通过DB7~DB0引线输出通道1的高8位地址A15~A8(6)，并由ADSTB锁存到外部锁存器中(7)，低8位地址由A7~A0输出(8)。
v在以后的周期，使MEMW#有效(9)，把暂存器中的数据经DB0~DB7输出到目的内存单元(10)。
v数据传送完成后发EOP#信号，结束DMA操作(11)。
IBM PC/XT 的DMA 控制电路8237A驱动器页面寄存器锁存器A 0~A 7A 16~A 19A 8~A 15A 0~A 7AEN ADSTB DCLK DMA CS RDY TO DMARESET HOLDA XIOR XIOW XMEMR XMEMW DRQ 0~3D 0~7WRT DMAPG DMA AENWA WBRARBWRITE READD 3-01G 2GOE GTCHRQ DMA DACK 0BRD DACK 1DACK 2DACK 3EOP HRQ DACK 0DACK 1DACK 2DACK 3CLK CS READY RESET HLDA IOR IOW MEMR MEMW DREQ 0~3DB 0~7A 4~A 7A 0~A 3IBM PC/XT的DMA控制电路v PC/XT机中的DMA控制电路由8237A-5 DMA控制器、地址驱动器74LS244，地址锁存器74LS373和页面寄存器74LS670等器件组成。
v构成四个DMA通道，提供数据宽度为8位的DMA传输：›通道0 –动态存储器刷新通道0设置：实地址为0，计数值为64K, 工作方式为读操作，自动预置，地址加1，单字节传送。
›通道1 –保留›通道2 –软盘›通道3 –硬盘v固定优先级，通道0优先级最高，通道3最低。
v当进入DMA服务时，直接从8237A-5的A7~A4和A3~A0端输出低8位地址，在整个DMA传输周期中，这些地址信号是稳定的，被送到地址驱动器74LS244的输入端。
v仅仅在S1、S2状态，高8位地址A15~A8才通过DB0~DB7输出，因此要用ADSTB选通信号将高8位地址锁存在地址锁存器74LS373中。
v8237A-5只能提供16位地址，因此设置了一个页面寄存器74LS670来产生存储器的高4位地址A19~A16，通过对页面寄存器的编程，可以实现在1M内存范围内寻址，但是在DMA传输过程中，页面寄存器的值是固定的，即总是指向内IBM PC/XT的DMA控制电路v页面寄存器共有四组4位地址，可以用于四个通道。
通道1, 通道2和通道3分别采用端口83H, 81H和82H，通道0未用。
页面寄存器的片选信号WRT DMAPG#采用地址80~9FH译码。
v页面寄存器内部有4个可以由程序读写的寄存器，每个寄存器对应一个DMA 通道，长度均为4位。
v对于每一个DMA通道来说，页面寄存器的4位输入接到系统数据总线的D3~D0，4位输出接系统地址总线的A19~A16。
v当控制信号WRITE#为低电平时，可从数据总线的低4位D3~D0将最高4位地址信息写入该通道的页面寄存器。
