8237A DMA控制器详解:通道、优先权与工作方式
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更新于2024-07-11
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"微机原理-8237 DMA控制器详解"
微机原理中的一个重要组成部分是DMA(直接存储器访问)控制器,8237A是一种常见的DMA控制器,用于实现高速数据传输,无需CPU干预。以下是关于8237A DMA控制器的详细知识点:
1. **DMA控制器概述**:
- 8237A芯片提供4个独立的DMA通道,每个通道都有不同的优先级。
- 每个通道都可以单独开启或关闭,且支持4种工作模式。
- 单次数据传输的最大长度可达64KB(216个字节),满足大容量数据交换需求。
- 通过级联多个8237A芯片,可以扩展更多的DMA通道。
2. **DMA控制器的结构和外部信号**:
- 内部结构包括控制寄存器、状态寄存器、地址寄存器和字节计数器等,地址线部分复用作为内部寄存器选择。
- 总线请求(HOLD)和总线允许(HLDA)是CPU与DMA控制器之间通信的关键信号,外设请求(DREQ)和应答(DACK)则用于DMA与外设间的数据传输。
- 计数结束信号(DMA结束)指示一次传输的完成。
3. **工作原理**:
- DMA控制器通过HOLD和HLDA信号与CPU争夺总线使用权。
- 数据传输过程中,8237A根据预设的首地址和长度进行连续或非连续的数据搬运。
- DMA传输可以是I/O读取到内存,或者内存读取到I/O,取决于传输方向。
4. **初始化设置**:
- 初始化需要设置控制字,确定通道模式、优先级等参数。
- 首地址和数据传输长度是必须设定的,以指定数据传输的起始位置和数量。
5. **引脚功能**:
- DREQ0~DREQ3是外设向8237A发送的请求信号,DACK0~DACK3是8237A对这些请求的应答。
- HRQ表示DMA控制器向CPU申请总线使用权,HLDA是CPU响应的信号。
- A7-A0输出低8位地址,A3-A0输入用于寻址8237A内部寄存器,DB7-DB0是双向数据线,同时用于读写寄存器和传输地址高8位。
总结来说,8237A DMA控制器是微机系统中一个关键的硬件组件,负责高效、直接的数据传输,减轻CPU负担,提高系统性能。理解其工作原理和操作机制对于设计和优化微机系统至关重要。
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