8088_8086存储器系统：DMA技术与数据传输

# 1. 简介

## 1.1 8088与8086处理器

8088和8086处理器是Intel公司推出的两款16位微处理器。8086处理器于1978年推出，8088处理器于1979年推出。这两款处理器在结构上基本相同，都由3个主要部分组成：ALU（算术逻辑单元）、CU（控制单元）和寄存器。

8088处理器是8086处理器的廉价版本，主要应用于个人计算机（PC）。与8086处理器相比，8088处理器的内部数据总线宽度减小为8位，但是外部数据总线仍然保持为16位。由于数据总线宽度的差异，8088处理器的数据传输速度较8086处理器慢一倍。

## 1.2 存储器系统的构成

存储器系统是计算机系统的重要组成部分，包括主存储器和辅助存储器。主存储器用于存储运行中的程序和数据，而辅助存储器则用于长期存储数据。

存储器系统的构成涉及到存储器的分类和层次结构。根据操作速度的不同，存储器可以分为静态存储器（SRAM）和动态存储器（DRAM）。静态存储器由触发器构成，速度较快，但成本较高；动态存储器由电容构成，速度较慢，但成本较低。

存储器系统的层次结构是指各种存储器层次之间按速度和容量逐级递减的排列方式。常见的存储器层次结构包括高速缓存、内存和磁盘存储器。高速缓存用于存储最近频繁使用的数据，以提高数据访问速度；内存用于存储程序和数据；磁盘存储器用于长期存储大量数据。

# 2. DMA技术基础

### 2.1 DMA的定义和作用

DMA（Direct Memory Access，直接存储器访问）是一种用于高速数据传输的技术。它的作用是在不依赖处理器的情况下，实现外设与内存之间的数据直接传输，从而减轻处理器的负担，提高系统的效率。

### 2.2 DMA控制器的工作原理

DMA控制器通过专门的硬件电路来实现数据传输的管理和控制。它通常包括地址寄存器、计数寄存器和控制寄存器等，通过配置这些寄存器的数值和状态，可以控制DMA的数据传输过程。其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. **配置**：首先，需要配置DMA控制器，包括设置传输方向、传输模式、起始地址、传输字节数等参数。
2. **请求**：外设向DMA控制器发送请求，请求进行数据传输。
3. **传输**：DMA控制器根据配置的参数，自主地完成数据传输的过程，从而减轻了处理器的负担。

在整个传输过程中，DMA控制器可以独立地完成数据传输，与处理器并行工作，提高了系统的整体处理能力。

# 3. 8088_8086存储器系统

#### 3.1 存储器的分类与层次结构

在8088/8086存储器系统中，存储器可以分为内部存储器和外部存储器两大类。内部存储器包括寄存器和高速缓存存储器，而外部存储器则包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）等。

内部存储器通过多级层次结构实现对数据的处理和存储，其中寄存器位于最顶层，具有最快的存取速度但容量较小；而高速缓存存储器则位于寄存器和RAM之间，用于缓存常用数据，充分发挥了处理器的运算速度。外部存储器则作为辅助存储，提供了大容量的数据存储和持久化功能。

#### 3.2 存储器与处理器的连接方式

8088/8086处理器通过地址总线、数据总线和控制总线与存储器进行连接和通讯。地址总线用于传输内存地址，数据总线用于传输数据，而控制总线用于传输控制信号。处理器通过向地址总线发送地址进行读写操作，通过数据总线进行数据的传输，并通过控制总线进行读写控制和时序控制。

存储器与处理器的连接方式采用了存储器隔离技术，即将存储器空间划分为若干个片段，通过地址线和控制信号进行读写操作。这种连接方式使得不同类型的存储器可以与处理器进行有效的通讯和协作，为数据的读写提供了良好的支持。

接下来，我们将深入探