第8章DMA控制器与定时 计数器接口 本章主要教学内容 可编程DMA控制器8237A的内部结构和引 脚功能 >8237A的工作方式及编程方法 可编程计数/定时器接口芯片8253的编程结 构与使用方法 >8253在PC机上的具体应用
本章主要教学内容 Ø 可编程DMA控制器8237A的内部结构和引 脚功能 Ø 8237A的工作方式及编程方法 Ø 可编程计数/定时器接口芯片8253的编程结 构与使用方法 Ø 8253在PC机上的具体应用 第8章 DMA控制器与定时 计数器接口
81可编程DMA控制器8237A 数据传送方式除了查询方式和中断方式以外还有DMA控制 方式。利用DMA方式传送数据时,数据的传送过程完全由硬件 电路控制,这种电路称为DMA控制器(DMAC),它可以在DMA方 式下起到CPU的作用。DMAC的功能就是在存储器和I/0设备之间 进行高速、成批的数据传输。在8086系统中,DMAC选用的是可 编程器件 Intel8237A,它含有4个独立的DMA通道,可以用来 实现内存到接口、接口到内存及内存到内存之间的高速数据传 送,最高数据传送速率可达1.6MB/s,在此过程中CPU不再干预, 这样可大大减少数据传送的中间过程,提高了数据的传送速度
8.1 可编程DMA控制器8237A 数据传送方式除了查询方式和中断方式以外还有DMA控制 方式。利用DMA方式传送数据时，数据的传送过程完全由硬件 电路控制，这种电路称为DMA控制器（DMAC），它可以在DMA方 式下起到CPU的作用。DMAC的功能就是在存储器和I/O设备之间 进行高速、成批的数据传输。在8086系统中，DMAC选用的是可 编程器件Intel 8237A，它含有4个独立的DMA通道，可以用来 实现内存到接口、接口到内存及内存到内存之间的高速数据传 送，最高数据传送速率可达1.6MB/s，在此过程中CPU不再干预， 这样可大大减少数据传送的中间过程，提高了数据的传送速度
8118237A的内部结构及引脚 在DMA控制器取得系统总线的控制权后,系统就完全在它 的控制下进行工作,此时DMA为总线主模块,这种工作方式通 常称为主态方式;另外,DMA又可以和其它接口一样,接受 CPU对它的读/写操作,这时DMA控制器就成了总线从模块, 这种工作方式通常称为从态方式。8237A的编程结构和引脚信 号与这两方面的情况有关 1.8237A的内部结构 8237A的内部结构如图8-1所示,它主要由时序与控制逻辑、 命令控制逻辑、优先级编码电路、数据和地址缓冲器组以及内 部寄存器等5个部分组成
8.1.1 8237A的内部结构及引脚 在DMA控制器取得系统总线的控制权后，系统就完全在它 的控制下进行工作，此时DMA为总线主模块，这种工作方式通 常称为主态方式；另外，DMA又可以和其它接口一样，接受 CPU对它的读/写操作，这时DMA控制器就成了总线从模块， 这种工作方式通常称为从态方式。8237A的编程结构和引脚信 号与这两方面的情况有关。 1. 8237A的内部结构 8237A的内部结构如图8-1所示，它主要由时序与控制逻辑、 命令控制逻辑、优先级编码电路、数据和地址缓冲器组以及内 部寄存器等5个部分组成
/0缓中 字数暂存器 地址暂存器 输出线中□ 读缓中器 读/写缓冲器 RESET 基地址基字 READY 寄存器寄存器 当前地址|当前字 寄存器计数器 CLK- (16×(16× 4) 4) (16×4)(6×4) AEN 命令 ADSTB 时序与控制逻辑 控制逻辑 MEMR MEMV 写缓冲器 读缓爱冲器 IOR 10 命令寄存器 内部数据总线 HRO 一D缓中 HLDA- 优先级编码 屏蔽寄存器 DBO DREO (4) 方式寄存器状态寄存器暂存寄存器 (4×6) (8) (8) DACK3-01 请求寄存器 (4) 图8-18237A内部结构
时 序 与 控 制 逻 辑 优 先 级 编 码 命令寄存器 （8） 屏蔽寄存器 （4） 请求寄存器 （4） 字数暂存器 EOP RESET CS CLK AEN ADSTB MEMR MEMW IOR IOW READY HRQ HLDA DREQ30 DACK30 4 4 读缓冲器 基地址 寄存器 （16× 4） 基字 寄存器 （16× 4） 读/写缓冲器 当前地址 寄存器 （16×4） 当前字 计数器 （16×4） 16 16 写缓冲器 读缓冲器 内部数据总线 方式寄存器 （4×6） 状态寄存器 （8） 暂存寄存器 （8） 地址暂存器 A15~A8 I/O缓冲 输出缓冲 A3-A0 A7-A4 命令 控制逻辑 D1-D0 I/O缓冲 DB7-DB0 图8-1 8237A内部结构
图8-1中各主要部件的功能分析如下: (1)时序与控制逻辑:当8237A处于从态工作方式时,时序 与控制逻辑电路接受系统送来的时钟、复位、片选和读/写 控制等信号,完成相应的控制操作;当8237A处于主态工作 方式时则向系统发出相应的控制信号。 (2)命令控制逻辑:8237A处于从态工作方式时,命令控 制逻辑接收CPU送来的寄存器选择信号A3A,选择8237A内部 相应的寄存器;主态时,对工作方式寄存器的最低两位DD0 进行译码,以确定DMA的操作类型。寄存器选择信号A3A与、 配合可组成各种操作命令
图8-1中各主要部件的功能分析如下： （1）时序与控制逻辑：当8237A处于从态工作方式时，时序 与控制逻辑电路接受系统送来的时钟、复位、片选和读/写 控制等信号，完成相应的控制操作；当8237A处于主态工作 方式时则向系统发出相应的控制信号。 （2）命令控制逻辑：8237A处于从态工作方式时，命令控 制逻辑接收CPU送来的寄存器选择信号A3 ~A0，选择8237A内部 相应的寄存器；主态时，对工作方式寄存器的最低两位D1D0 进行译码，以确定DMA的操作类型。寄存器选择信号A3 ~A0与、 配合可组成各种操作命令