5.4.1 DMA的工作过程

要实现DMA传送，目前都采用大规模集成电路芯片DMA控制器(DMAC)。

DMA的工作过程大致如下：

①外设向DMAC发出DMA传送请求。

②DMAC通过连接到CPU的HOLD信号向CPU提出DMA请求。

③CPU在完成当前总线周期后会立即对DMA请求做出响应。

④待CPU将总线置高阻——放弃总线控制权，DMAC即开始对总线实施控制并向外设送出DMA的应答信号。

⑤DMAC送出地址信号和控制信号，实现外设与内存或内存与内存的数据传送。

⑥DMAC将规定的数据字节传送完之后，通过向CPU发HOLD信号，撤消对CPU的DMA请求。

5.4.2 DMA控制器8237

1. 8237的引线及功能

DMAC8237的外部引线图如图5.33所示。

A0~A3：双向地址线，具有三态输出。

A4~A7：三态输出线。

DB0~DB7：双向三态数据总线。

HRQ：保持请求信号

HLDA：保持响应信号

DREQ0~DREQ3：DMA请求(通道0~3)信号。

DACK0~DACK3：DMA响应信号，分别对应通道0~3。

CLK：时钟输入。

RESET：过程结束，低电平有效的双向信号。

2.8237的工作方式

8237工作有两种周期，即空闲周期和工作周期。

(1)空闲周期

(2)工作周期

①单字节传送方式。

②数据块传送。

③请求传送。

④级联方式。

(3) 传送类型

① 接口到存贮器的传送。

② 存贮器到接口。

③ 存贮器到存贮器。

(4) 优先级

(5) 传送速率

3. 8237的内部寄存器

8237有4个独立的DMA通道，有许多内部寄存器。 表5.3给出这些寄存器的名称、长度和数量。

(1)基地址寄存器

(2)基字数寄存器

(3)当前地址寄存器

(4)当前字数寄存器

(5)地址暂存寄存器和字数暂存寄存器

(6)方式寄存器

(7)命令寄存器

(8)请求寄存器

(9)屏蔽寄存器

①单个通道屏蔽字。

②四通道屏蔽字。

(10)状态寄存器

(11)暂存寄存器

(12)字节指针触发器

4. 8237的寻址及连接

8237的4个通道的寄存器及其他各种寄存器的寻址编码如表5.4和表5.5所示。

5. 8237的初始化

下面我们抽出PC机中BIOS对8237初始化部分加以说明：

①为了对DMAC8237初始化，首先进行总清。

②对DMAC(8237)的4个通道的基地址寄存器与当前地址寄存器、基字数寄存器及当前字数寄存器先写入FFFFH，再读出比较，看读写操作是否正确。

③程序对DMAC(8237)的零通道初始化。一行刷新结束，HRQ变为无效，退出DMA。

此处给出通道0初始化程序如下：

OUT DMA+0DH,AL ；总清8237

;INITIALIZEANDSTARTDMAFORMEMORYREFRESH

MOV DS，BX

MOV ES，BX ；初始化DS和ES

MOV AL，0FFH

OUT DMA+1,AL ;通道0的传送字节数，为64K字节

OUT DMA+1,AL

MOV DL，0BH ；使DX=000BH

MOV AL，58H

OUT DX，AL ；写方式字

MOV AL，0

OUT DMA+8,AL ;写入命令字

OUT DMA+10,AL; ;写屏蔽字

DMAC初始化程序如下：

INITADM：OUT DMA+0DH，AL ；总清

MOV AL，40H

OUT DMA+2,AL ;送地址低字节到通道1

MOV AL，74H

OUT DMA+2,AL ;送地址高字节到通道1

MOV AL，80H

OUT PAG，AL ；送页寄存器

MOV AL，64H

OUT DMA+3,AL;送传送字节数低字节到通道1

MOV AL，0

OUT DMA+3,AL ;送传送字节数高字节到通道1

MOV AL，59H ；通道1方式字：读操作，单字节 ；传送

OUT DMA+11,AL ;地址递增，自动预置

MOV AL，0 ；命令字，允许工作，固定优先级

OUT DMA+8,AL ;DACK低有效

OUT DMA+15,AL ;写屏蔽寄存器，规定允许 ；4个通道均可请求

程序中，将取数的存贮单元的首地址87440H分别写到页寄存器(外加的三态输出寄存器)和DMAC通道1的高低字节寄存器中。

这里每次传送一个字节。每传送100个字节循环。开始可以不用总清命令，以免影响其他通道。这时可以换成只清字节指针触发器的命令，即：

MOV AL，0

OUT DMA+12, AL