微机原理与接口技术：第21讲 9.5.ppt

MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术第二十一讲微机原理与接口技术MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术9.1分析和设计接口的基本方法9.2并行接口9.3串行通信接口9.4定时器/计数器9.5DMA控制器9.5.1概述9.5.28237ADMA控制器9.6A/D和D/A转换器 第9章微型计算机常用接口技术MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术前讲回顾 9.1分析和设计接口的基本方法 9.2并行接口 9.3串行通信接口 9.3.1串行通信的基本概念 9.3.2RS-231C接口标准 9.3.3可编程串行通信接口8251A及其应用 9.4定时器/计数器 9.5DMA控制器 9.6A/D和D/A转换器 MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术 9.5DMA技术查询和中断方式时 数据要经过CPU的累加器中转 检查是否传送完毕,在程序中控制,由CPU执行 修改内存地址,在程序中控制,由CPU执行DMA方式时 内存与高速外设直接交换数据,不需CPU干预,减少中间环节 内存地址修改,传送结束报告,由硬件完成MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术9.5.1概述一. DMA控制器在系统中的地位(1)主控器 DMAC工作在主动态,取代CPU获得总线控制权,向内存和外设发号施令.即它通过总线向内存或外设发出地址和读写信号.(2)受控器 DMAC工作在被动态,接受CPU对它的控制和指挥,例如:对DMAC进行初始化,读取DMAC的状态.MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术一. DMA控制器在系统中的地位二. DMA传送过程总线仲裁DMAC内存系统总线(2)(3)(4)(5)外 设(1)(6)(4)(7)(1)DREQ(2)HRQ(3)HLDA(4)DACK及读写信号(5)数据传送(6)EOP(7)撤消HRQ9.5.1概述MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术 外设通过DREQ向DMAC发出请求。

DMAC通过HRQ向CPU请求 CPU应答，DMAC通过DACK应答 向存储器发出地址 向外设发出读命令，读出数据 向存储器发出写命令，存入数据 地址加1，计数器加1，准备下一次传送9.5.1概述MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术三、内部编程结构和外部联接（图9-4-3） 4个通道 4个16位寄存器 基地址寄存器和当前地址寄存器、基字节计数器和当前字节计数器 1个8位模式寄存器 公用控制寄存器、状态寄存器9.5.1概述MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术9.5.28237ADMA控制器对于8237的内部逻辑重点在了解DMA通道的构成每个通道有各自的作用： 16位基地址寄存器和当前地址寄存器； 16位基字节计数器和当前字节计数器； 8位方式寄存器； 1位DMA请求触发器； 1位屏蔽触发器。

MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术DMA请求和应答信号： DREQ03：外设向8237的DMA请求，同时申请时DREQ0级别最高； HRQ：8237向CPU的DMA请求信号； DACK03：8237向外设的DMA应答； HLDA：CPU向8237的DMA应答信号； HRQ和HLDA为高电平有效 DREQ和DACK的有效电平可由软件设置9.5.28237ADMA控制器MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术读写控制信号： MEMR和MEMW：输出信号，控制对存储器的读写 IOR和IOW：双向信号 输入时，是CPU向8237写控制字或读8237状态（被动状态） 输出时，8237控制对外设的读写9.5.28237ADMA控制器MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术数据地址信号： DB07：既是CPU向8237的数据通道（输入或输出）；主动状态时为向存储器输出的高8位地址A815。

A07：分两部分：A03为双向，由CPU输入时选择8237的端口，输出时A03和A47一起输出存储器低8位地址 CS：片选信号，决定8237的高位地址9.5.28237ADMA控制器MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术其他信号： READY：输入，高电平表示传送准备好用来调整读写时序 EOP：DMA过程结束信号，负脉冲输出时表示传送结束负脉冲输入时强制结束DMA过程 RESET：复位信号9.5.28237ADMA控制器MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术数据地址信号： ADSTB：正脉冲输出，地址选通信号，将DB07中的高8位地址存入锁存器 AEN：高电平输出，地址输出允许 这两个信号将输出到锁存器来锁存高8位地址 AEN信号也将在DMA传送时禁止其他设备占用总线9.5.28237ADMA控制器MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术 DMA控制器：产生传送所需要的地址和控制信号。

页面地址寄存器：存放高位地址对8086系统需要存放4位地址，以便和DMA控制器所产生的16位地址构成20位物理地址若是80286系统，就要存储8位高位地址了 锁存器：存放DMA控制器给存储器的高8位地址9.5.28237ADMA控制器MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术页面寄存器8237IORMEMRMEMWDREQ1DACK0DREQ0DACK1IOWA0A7 RDWR RDWRDB0DB7A16A19 A8A15 A0A7CPUA16A19锁存器 AD0AD7 A0A3 RDWR HRQ HLDA HOLD HLDARAM外设 D0D7ADSTBMECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术 被动状态：DMA控制器受CPU控制的状态主要是对DMA控制器进行初始化编程 主动状态：DMA控制数据传送的状态它既发出IOR或IOW控制外设，也发出MEMR或MEMW信号控制存储器。

9.5.28237ADMA控制器MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术页面寄存器8237IORMEMRMEMWDREQ1DACK0DREQ0DACK1IOW CSDB0DB7A16A19 CPUA16A19译码器 AD0AD7 A0A3 RDWR HRQ HLDA HOLD HLDA A0A3被动状态MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术页面寄存器8237IORMEMRMEMWDREQ1DACK0DREQ0DACK1IOWA0A7 RDWR RDWRDB0DB7A16A19 A8A15 A0A7锁存器 A0A3 HRQ HLDA RAM外设 D0D7主动状态ADSTBMECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术 单一传送：每次DMA过程只传送一个数据； 成组传送：一次传送整个数据块。

直到计数器的值减为0 请求传送：也时传送数据块，只是在每次传送后，查询DREQ，若有效就继续，否则就挂起 级联模式：多片级联，增加DMA通道数9.5.28237ADMA控制器MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术 DMA读：内存外设 DMA写：外设内存 DMA校验，只对芯片内部的读写功能进行校验，不进行实际的数据传送 存储器存储器传送这时要占用两个通道：通道0作为数据源，通道1作为目的这时的数据传送要经过8237的数据暂存器在PC机中没有使用9.5.28237ADMA控制器MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术本节小结9.5DMA控制器9.5.1概述9.5.28237ADMA控制器MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术 各通道初始化：-初始化地址寄存器（基地址和当前地址）；-初始化字节计数器（基字节和当前字节）；-初始化8位方式寄存器；-初始化1位DMA请求触发器；-初始化1位屏蔽触发器（两种方式）。

整个8237初始化-初始化命令寄存器 软命令-清先/后触发器、总清、总清屏蔽9.5.28237ADMA控制器MECHANICAL&ELECTRICALENGINEERINGCOLLEGEOFSHANDONGAGRICULTURALUNIVERSITY 第9章 微型计算机常用接口技术 初始化基地址和当前地址寄存器： 端口地址为0、2、4、6； 只有16位输入一种方式； 先低字节，后高字节，条件是开始写入时，先/后触发器的状态为0每写入一个字节，其状态翻转一次。