8237A DMA控制器详解与接口技术

"微机原理与接口技术课件，专注于DMA控制接口的讲解，适合学习微机原理的学生参考。" 微机原理与接口技术是计算机科学中的基础课程，其中DMA（Direct Memory Access，直接内存访问）是一种高效的数据传输机制，它允许外设直接访问系统内存，而不需CPU介入。在本课件中，重点介绍了8237A DMA控制器，这是常见的DMA控制器之一，广泛应用于早期的个人计算机系统。 8237A DMA控制器拥有4个独立的通道，每个通道都有不同的优先级，可以根据需求开启或关闭。每个通道支持4种工作方式，提供了灵活的数据传输控制。这4种工作方式包括单字节/双字节、连续块、请求输入/输出和循环模式，适应不同外设的传输需求。同时，8237A能够处理最大64KB的一次数据传输，对于当时的存储容量来说是非常实用的。如果需要更多的通道，可以通过级联多个8237A芯片来扩展。 在硬件层面，8237A的内部结构主要包含通道寄存器和控制及状态寄存器。通道寄存器用于设置和存储与每个DMA通道相关的参数，如起始地址、传输方向、传输计数等。控制和状态寄存器则用于管理和监控 DMA 的工作状态，如错误标志、中断请求等。 课件详细描述了8237A的外部引脚功能，包括请求与响应信号、DMA传送控制信号以及处理器接口信号。例如，DREQ信号是外设请求DMA服务的信号，HRQ是向CPU申请总线的信号，而HLDA则是CPU响应后的信号。在数据传输过程中，A0到A7输出低8位地址，DB0到DB7在存储器与存储器传输时用于数据传输，而在I/O操作时则参与读写控制。此外，READY信号用于检测外设是否准备就绪，EOP*信号表示DMA传输结束。 DMA控制器与微处理器之间的通信通过DB0到DB7的数据线和A0到A3的地址线进行，而CS*信号用于选择8237A内部的不同寄存器进行读写操作。 学习这部分内容有助于理解微机系统的内存访问机制，特别是如何优化CPU资源利用，提高系统性能。这对于理解和设计高效的计算机系统，尤其是涉及大量数据传输的实时应用，至关重要。