组成原理（八）：DMA方式

目录

• 学习重点
• 1.DMA接口与中断接口比较
• 2.DMA和主存交换数据的三种方式
• 3.DMA接口功能
• 4.DMA接口组成
• 5.DMA工作过程
• 6.DMA与系统连接方式
• 7.DMA与中断比较
• 8.DMA接口类型

学习重点

• DMA接口与中断接口比较
• DMA与主存交换数据三种方式
  • 停止CPU访问主存
  • 周期窃取（周期挪用）
  • 交替访问
• DMA接口功能
• DMA接口组成
• DMA工作过程
  • 预处理
  • 传送过程
  • 后处理
• DMA与主机连接方式
  • 链式（公共请求线）
  • 独立DMA请求
• DMA与中断比较
• DMA接口类型
  • 选择型
  • 多路型

1.DMA接口与中断接口比较

DMA：直接存储器访问(Direct Memory Access)
两种方式数据传送方式区别：

2.DMA和主存交换数据的三种方式

1. 停止CPU访问主存

   • 优缺点：
     控制简单，但是没有充分发挥CPU对主存利用率
   • 示意图：
     

2. 周期挪用（周期窃取）

   • 示意图1：
     

   • 示意图2：
     

   • CPU与DMA同时访问主存时：
     cpu将总线控制权让给DMA

3. DMA与cpu交替访问：(不常用)
   将周期分为两段，一段专供CPU访问，一段专供DMA访问：
   

3.DMA接口功能

1. 向cpu申请DMA传送
2. 处理总线控制权的移交
3. 管理系统总线，控制数据传送
4. 确定数据传送的首地址和长度(AR,WC)
5. DMA传送结束时，给出操作结束的信号

4.DMA接口组成

功能决定组成：

• AR：主存地址寄存器
• WC：字计数器，初始值为要传送的总字数，传送一个字-1，为0时(溢出)向中断端机构发送溢出信号
• DAR：设备地址寄存器
• BR：数据缓冲寄存器
• DMA控制逻辑：管理数据传送过程
  • DREQ：申请DMA传送
  • HRQ：向cpu申请DMA服务
  • HLDA：cpu响应
  • DACK：通知设备已被授予一个DMA周期
• 中断机构：
  报告一批数据传送完毕

5.DMA工作过程

预处理—>数据传送—>后处理

1. 预处理：

   • 通知DMA控制逻辑数据传送方向(输入/输出)
   • 设备地址—>DAR
   • 主存地址—>AR
   • 传送字数—>WC

2. 数据传送过程：
   流程图：
   

   输入：
   

   输出：
   

3. 后处理：

   • 检验传送的数据是否正确
   • 检测传送过程是否正确（中断服务程序）
   • 是否继续使用DMA

4. 整体流程图：
   

6.DMA与系统连接方式

1. 链式：公共请求线
   

2. 独立DMA请求：
   

7.DMA与中断比较

8.DMA接口类型

1. 选择型
   

2. 多路型
   

3. 多路型DMA工作原理：