5.4.1 DMA的工作過(guò)程 要實(shí)現(xiàn)DMA傳送，目前都采用大規(guī)模集成電路芯片DMA控制器(DMAC)。 DMA的工作過(guò)程大致如下： ①外設(shè)向DMAC發(fā)出DMA傳送請(qǐng)求。 ②DMAC通過(guò)連接到CPU的HOLD信號(hào)向CPU提出DMA請(qǐng)求。 ③CPU在完成當(dāng)前總線周期后會(huì)立即對(duì)DMA請(qǐng)求做出響應(yīng)。 ④待CPU將總線置高阻——放棄總線控制權(quán)，DMAC即開始對(duì)總線實(shí)施控制并向外設(shè)送出DMA的應(yīng)答信號(hào)。 ⑤DMAC送出地址信號(hào)和控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)外設(shè)與內(nèi)存或內(nèi)存與內(nèi)存的數(shù)據(jù)傳送。 ⑥D(zhuǎn)MAC將規(guī)定的數(shù)據(jù)字節(jié)傳送完之后，通過(guò)向CPU發(fā)HOLD信號(hào)，撤消對(duì)CPU的DMA請(qǐng)求。
5.4.2 DMA控制器8237
1. 8237的引線及功能
DMAC8237的外部引線圖如圖5.33所示。
A0~A3：雙向地址線，具有三態(tài)輸出。
A4~A7：三態(tài)輸出線。
DB0~DB7：雙向三態(tài)數(shù)據(jù)總線。
HRQ：保持請(qǐng)求信號(hào)
HLDA：保持響應(yīng)信號(hào)
DREQ0~DREQ3：DMA請(qǐng)求(通道0~3)信號(hào)。
DACK0~DACK3：DMA響應(yīng)信號(hào)，分別對(duì)應(yīng)通道0~3。
CLK：時(shí)鐘輸入。
RESET：過(guò)程結(jié)束，低電平有效的雙向信號(hào)。
2.8237的工作方式
8237工作有兩種周期，即空閑周期和工作周期。
(1)空閑周期
(2)工作周期
①單字節(jié)傳送方式。
②數(shù)據(jù)塊傳送。
③請(qǐng)求傳送。
④級(jí)聯(lián)方式。
(3) 傳送類型
① 接口到存貯器的傳送。
② 存貯器到接口。
③ 存貯器到存貯器。
(4) 優(yōu)先級(jí)
(5) 傳送速率
3. 8237的內(nèi)部寄存器
8237有4個(gè)獨(dú)立的DMA通道，有許多內(nèi)部寄存器。 表5.3給出這些寄存器的名稱、長(zhǎng)度和數(shù)量。
(1)基地址寄存器 (2)基字?jǐn)?shù)寄存器 (3)當(dāng)前地址寄存器 (4)當(dāng)前字?jǐn)?shù)寄存器 (5)地址暫存寄存器和字?jǐn)?shù)暫存寄存器 (6)方式寄存器 (7)命令寄存器 (8)請(qǐng)求寄存器 (9)屏蔽寄存器
①單個(gè)通道屏蔽字。
②四通道屏蔽字。
(10)狀態(tài)寄存器
(11)暫存寄存器
(12)字節(jié)指針觸發(fā)器
4. 8237的尋址及連接
8237的4個(gè)通道的寄存器及其他各種寄存器的尋址編碼如表5.4和表5.5所示。
5. 8237的初始化
下面我們抽出PC機(jī)中BIOS對(duì)8237初始化部分加以說(shuō)明：
①為了對(duì)DMAC8237初始化，首先進(jìn)行總清。
②對(duì)DMAC(8237)的4個(gè)通道的基地址寄存器與當(dāng)前地址寄存器、基字?jǐn)?shù)寄存器及當(dāng)前字?jǐn)?shù)寄存器先寫入FFFFH，再讀出比較，看讀寫操作是否正確。
③程序?qū)MAC(8237)的零通道初始化。一行刷新結(jié)束，HRQ變?yōu)闊o(wú)效，退出DMA。
此處給出通道0初始化程序如下：
OUT DMA+0DH,AL ；總清8237
;INITIALIZEANDSTARTDMAFORMEMORYREFRESH
MOV DS，BX
MOV ES，BX ；初始化DS和ES
MOV AL，0FFH
OUT DMA+1,AL ;通道0的傳送字節(jié)數(shù)，為64K字節(jié)
OUT DMA+1,AL
MOV DL，0BH ；使DX=000BH MOV AL，58H OUT DX，AL ；寫方式字 MOV AL，0 OUT DMA+8,AL ;寫入命令字 OUT DMA+10,AL; ;寫屏蔽字
DMAC初始化程序如下： INITADM：OUT DMA+0DH，AL ；總清 MOV AL，40H OUT DMA+2,AL ;送地址低字節(jié)到通道1 MOV AL，74H OUT DMA+2,AL ;送地址高字節(jié)到通道1 MOV AL，80H OUT PAG，AL ；送頁(yè)寄存器 MOV AL，64H OUT DMA+3,AL;送傳送字節(jié)數(shù)低字節(jié)到通道1
MOV AL，0
OUT DMA+3,AL ;送傳送字節(jié)數(shù)高字節(jié)到通道1
MOV AL，59H ；通道1方式字：讀操作，單字節(jié) ；傳送
OUT DMA+11,AL ;地址遞增，自動(dòng)預(yù)置
MOV AL，0 ；命令字，允許工作，固定優(yōu)先級(jí)
OUT DMA+8,AL ;DACK低有效
OUT DMA+15,AL ;寫屏蔽寄存器，規(guī)定允許 ；4個(gè)通道均可請(qǐng)求
程序中，將取數(shù)的存貯單元的首地址87440H分別寫到頁(yè)寄存器(外加的三態(tài)輸出寄存器)和DMAC通道1的高低字節(jié)寄存器中。
這里每次傳送一個(gè)字節(jié)。每傳送100個(gè)字節(jié)循環(huán)。開始可以不用總清命令，以免影響其他通道。這時(shí)可以換成只清字節(jié)指針觸發(fā)器的命令，即：
MOV AL，0
OUT DMA+12, AL