dma控制器芯片8257資料介紹 - 全文

　　DMA既可以指內存和外設直接存取數(shù)據(jù)這種內存訪問的計算機技術，又可以指實現(xiàn)該技術的硬件模塊（對于通用計算機PC而言，DMA控制邏輯由CPU和DMA控制接口邏輯芯片共同組成，嵌入式系統(tǒng)的DMA控制器內建在處理器芯片內部，一般稱為DMA控制器，DMAC）。

　　值得注意的是，通常只有數(shù)據(jù)流量較大（kBps或者更高）的外設才需要支持DMA能力，這些應用方面典型的例子包括視頻、音頻和網(wǎng)絡接口

　　現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中，廣泛采用了DMA控制器與DMA接口相分離的結構模式以IBM-PC系列微型計算機的軟盤機DMA接口為例。

　　8237 DMA控制器的編程結構

　　Intel 8237DMA控制器芯片的內部結構

　　如下圖

　　Intel 8257是一種控制DMA（Direct Memory Access）操作的芯片，它可以將數(shù)據(jù)直接在IO設備和內存之間進行交換，而不需要經(jīng)過CPU，所以它的數(shù)據(jù)傳輸速率可以很快。

　　8257有以下特點：

　　8257有四個通道（channel），所以它支持4個設備同時進行DMA操作。

　　每一個通道都可以被獨立地編程，每次最多可以傳輸64kb數(shù)據(jù)。

　　每個通道可以獨立的進行讀傳輸、寫傳輸和校驗傳輸。

　　芯片共有40個針腳，如下圖所示：

　　8257功能模塊圖示如下：

　　- 8257功能模塊有數(shù)據(jù)總線緩沖區(qū)，讀/寫邏輯，控制邏輯，優(yōu)先級解析器和4個DMA通道。

　　- 每個DMA通道都有兩個16位可編程寄存器，分別為地址寄存器和計數(shù)寄存器。

　　MEMR為存儲器讀操作信號，MEMW為存儲器寫操作信號，IOR為外設讀操作信號，IOW為外設寫操作信號。

　　- 地址寄存器用來存放用于DMA數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬却嫫鹗嫉刂贰?/p>

　　- 每進行一次讀/寫/校驗傳輸后，地址寄存器中的地址都會自動增加。

　　- 計數(shù)寄存器用來對通過DMA進行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)或字數(shù)進行計數(shù)。它保持著要傳送的字節(jié)數(shù)，在每次傳送后此寄存器減量。當這個寄存器的值減為零時，Terminal Count信號將產(chǎn)生。

　　- 計數(shù)寄存器的格式如下：

　　B0-B13這14位用于計數(shù)，前面的兩位用于標識DMA傳輸?shù)念愋停ㄗx/寫/校驗傳輸）。

　　進行讀傳輸時，數(shù)據(jù)從內存?zhèn)鬏數(shù)絀/O設備。

　　進行寫傳輸時，數(shù)據(jù)從I/O設備傳輸?shù)絻却妗?/p>

　　校驗操作會產(chǎn)生DMA地址但不產(chǎn)生DMA內存和I/O控制信號。

　　8257還有兩個8位的寄存器，分別叫做模式設置寄存器和狀態(tài)寄存器。

　　模式設置寄存器的格式如下：

　　模式設置寄存器有如下功能：

　　打開/關閉一個通道。

　　將優(yōu)先級指定為固定型（Fixed）/循環(huán)型（rotating）。

　　計數(shù)終止（terminal count）時停止DMA。

　　延長/一般 寫時間

　　自動重載通道2

　　B0-B3這4位用于打開或者關閉通道0-3，1代表打開，0代表關閉。

　　如果B4被設為1，通道有循環(huán)型優(yōu)先級。如果設為0，通道有固定型優(yōu)先級。在循環(huán)型優(yōu)先級中，服務完一個通道后就會把這個通道優(yōu)先級設為最低。在固定型優(yōu)先級中，通道0優(yōu)先級最高，通道3優(yōu)先級最低。

　　如果B5被設為1，低電平有效的寫信號（MEMW和IOW）的時間會被延長。

　　如果B6被設為1，計數(shù)終止后會停止DMA。

　　B7用來指定通道2的自動重載特性。

　　如果B7被設為1，通道3的計數(shù)寄存器和地址寄存器會在通道2計數(shù)終止后自動載入至通道2的計數(shù)寄存器和地址寄存器。當這種模式打開后，可用的通道數(shù)由4減少至3。

　　狀態(tài)寄存器的格式如下：

　　B0-B3這4位用于指明通道0-3是否計數(shù)終止。

　　這些狀態(tài)位在處理器進行讀操作后清除。

　　B4稱為更新標識位（update flag），如果為1，說明通道2的寄存器已經(jīng)在自動載入模式的操作中重載了通道3的寄存器。

　　8257寄存器的內部地址如下表所示：