现代微机原理与接口技术 自学思考题 为什么DMA传送方式能实现高速传送? DMA传送的过程是什么样的?画出流程。 DMA有哪些操作方式?各有什么特点。 简述DMA控制器的两个工作状态的特点。 试设计一种在8088大模式下与8237连接的基本电路 图。并说明你的设计中8237各个端口的实际地址 DMA控制器的时序包括哪几个状态周期?试画出正 常读传输的时序。 DMAC的内部地址寄存器是16位的,如何扩展地址 来访问16MB的地址空间? Department of Computer Science Engineering 算机科学与工程系 http://qsyang.yeah.net
http://qsyang.yeah.net 现代微机原理与接口技术 1 • 为什么DMA传送方式能实现高速传送？ • DMA传送的过程是什么样的？画出流程。 • DMA有哪些操作方式？各有什么特点。 • 简述DMA控制器的两个工作状态的特点。 • 试设计一种在8088大模式下与8237连接的基本电路 图。并说明你的设计中8237各个端口的实际地址。 • DMA控制器的时序包括哪几个状态周期？试画出正 常读传输的时序。 • DMAC的内部地址寄存器是16位的，如何扩展地址 来访问16MB的地址空间？ 自学思考题
现代微机原理与接口技术 第4章DMA技术 41概述 411数据传送的控制 ◆数据传送涉及的3个问题 1)数据的来源 2)数据的去处 3)数据本身以及如何控制数据的传送。 Department of Computer Science Engineering 2 算机科学与工程系 http://qsyang.yeah.net
http://qsyang.yeah.net 现代微机原理与接口技术 2 4.1.1 数据传送的控制 ◆ 数据传送涉及的3个问题 1）数据的来源； 2）数据的去处； 3）数据本身以及如何控制数据的传送。 第4章 DMA技术 4.1 概述
现代微机原理与接口技术 ◆DMA方式控制的数据传送 AB DB CB 总线请求 DMA请求 CPU DMAC l/O设备 总线响应 DMA响应 Department of Computer Science Engineering 算机科学与工程系 http://qsyang.yeah.net
http://qsyang.yeah.net 现代微机原理与接口技术 3 ◆ DMA方式控制的数据传送
现代微机原理与接口技术 ◆DMA传送方式通常用来高速传送 大批量的数据块。如: ●硬盘和软盘IO; ●快速通信通道O; 多处理机和多程序数据块传送; 在图像处理中,对CRT屏幕送数据 ●快速数据采集; DRAM的刷新操作。 Department of Computer Science Engineering 4 算机科学与工程系 http://qsyang.yeah.net
http://qsyang.yeah.net 现代微机原理与接口技术 4 ◆ DMA传送方式通常用来高速传送 大批量的数据块。如： • 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； • 在图像处理中，对CRT屏幕送数据； • 快速数据采集； • DRAM的刷新操作
现代微机原理与接口技术 ◆DMA传送包括: (1)存储单元传送:存储器→存储器 (2)DMA读传送:存储器→O设备。 (3)DMA写传送:IO设备→存储器。 Department of Computer Science Engineering 算机科学与工程系 http://qsyang.yeah.net
http://qsyang.yeah.net 现代微机原理与接口技术 5 ◆ DMA传送包括： （1）存储单元传送：存储器→存储器。 （2）DMA读传送：存储器→I/O设备。 （3）DMA写传送：I/O设备→存储器
现代微机原理与接口技术 412DMA传送的工作过程 1)IO设备向DMAC发出DMA请求; 2)DMAC向CPU发出总线请求; 3)CPU在执行完当前指令的当前的总线周期后, 向DMAC发出总线响应信号; 4)CPU脱离对系统总线的控制,由DMAC接管 对系统总线的控制; Department of Computer Science Engineering 算机科学与工程系 http://qsyang.yeah.net
http://qsyang.yeah.net 现代微机原理与接口技术 6 4.1.2 DMA传送的工作过程 1）I/O设备向DMAC发出DMA请求； 2） DMAC向CPU发出总线请求； 3）CPU在执行完当前指令的当前的总线周期后， 向DMAC发出总线响应信号； 4）CPU脱离对系统总线的控制，由DMAC接管 对系统总线的控制；
现代微机原理与接口技术 5)DMAC向JO设备发出的DMA应答信号 6)DMAC进行一个字节的传送 7)完成设定的字节数据传送,CPU恢复对系 统总线的控制。 Department of Computer Science Engineering 7 算机科学与工程系 http://qsyang.yeah.net
http://qsyang.yeah.net 现代微机原理与接口技术 7 5）DMAC向I/O设备发出的DMA应答信号； 6）DMAC进行一个字节的传送； 7）完成设定的字节数据传送，CPU恢复对系 统总线的控制
现代微机原理与接口技术 413DMA传送的方式 1.DMA操作类型 °数据传送。数据传送是把源地址的数据传送到目的地 址中去。 数据检验。当数据传送完毕之后,可以进行校验操作。 校验操作并不进行数据传送,只进行数据校验。但操 作过程仍然要通过DMAC向CPU提出申请,进入 DMA周期。 数据检索。数据检索操作并不进行数据传送,只是对 在指定的内存区内查找某个关键字节或某几个关键数 据位是否存在,如果査找到了,就停止检索操作。 Department of Computer Science Engineering 算机科学与工程系 http://qsyang.yeah.net
http://qsyang.yeah.net 现代微机原理与接口技术 8 4.1.3 DMA传送的方式 1．DMA操作类型 • 数据传送。数据传送是把源地址的数据传送到目的地 址中去。 • 数据检验。当数据传送完毕之后，可以进行校验操作。 校验操作并不进行数据传送，只进行数据校验。但操 作过程仍然要通过DMAC向CPU提出申请，进入 DMA周期。 • 数据检索。数据检索操作并不进行数据传送，只是对 在指定的内存区内查找某个关键字节或某几个关键数 据位是否存在，如果查找到了，就停止检索操作
现代微机原理与接口技术 2.DMA操作方式 1)单字节操作方式。每次进行DMA操作只操作一个字 节 2)连续操作方式。只要DMA操作开始,DMAC始终占 用总线,直到DMA操作完成,才把总线控制权交还 CPU。 3)请求操作方式。如果有DMA请求,则DMAC就占用 总线;当DMA请求无效,或DMA操作完成,或由 外部传来过程结束信号(EOP)时,DMAC都会释 放总线。 4)级联传送方式。 Department of Computer Science Engineering 算机科学与工程系 http://qsyang.yeah.net
http://qsyang.yeah.net 现代微机原理与接口技术 9 2．DMA操作方式 1) 单字节操作方式。每次进行DMA操作只操作一个字 节 。 2) 连续操作方式。只要DMA操作开始，DMAC始终占 用总线，直到DMA操作完成，才把总线控制权交还 CPU。 3) 请求操作方式。如果有DMA请求，则DMAC就占用 总线；当DMA请求无效，或DMA操作完成，或由 外部传来过程结束信号（EOP）时，DMAC都会释 放总线。 4) 级联传送方式
4,2DMA控制器 现代微机原理与接口技术 421DMA控制器在系统中的两种工作状态 )主动态 在DMAC获得总线控制权之后,DMAC取代CPU而成 为系统的主控者,接管和控制系统总线(数据总线 地址总线和控制总线)。通过总线向存储器或ⅣO设备 发出地址、读/写信号,以控制在两个实体之间的传送 2)被动态 在DMAC获得总线控制权之前,DMAC受CPU控制( 此时,CPU可对DMAC进行初始化编程,也可从 DMAC中读出状态。当DMAC上电或复位时,DMAC 自动处于被动态。 Department of Computer Science Engineering 10 算机科学与工程系 http://qsyang.yeah.net
http://qsyang.yeah.net 现代微机原理与接口技术 10 4.2 DMA控制器 4.2.1 DMA控制器在系统中的两种工作状态 1）主动态 在DMAC获得总线控制权之后，DMAC取代CPU而成 为系统的主控者，接管和控制系统总线（数据总线、 地址总线和控制总线）。通过总线向存储器或I/O设备 发出地址、读/写信号，以控制在两个实体之间的传送 。 2）被动态 在DMAC获得总线控制权之前，DMAC受CPU控制（ 。此时，CPU可对DMAC进行初始化编程，也可从 DMAC中读出状态。当DMAC上电或复位时，DMAC 自动处于被动态