控制器系统应用

6.4.3　DMA控制器系统应用

DMA控制器在系统中具有两重性：一方面受控于CPU，接受CPU的命令及参数（接受CPU的访问）；另一方面又作为系统的主控者发出地址和控制命令，控制内存与I/O设备间的数据传送。

表6-6　8237寄存器功能与软件命令

1．提供存储器地址

8237因受引脚的限制，每个通道只能提供16位地址（A7～A0为低8位，DB7～DB0为高8位），但存储器有20位物理地址，因此在PC系统中设置了DMA页面寄存器，产生高4位地址A19～A16，如图6.48所示为PC/XT计算机中20位地址的产生电路。这4位地址与8237输出的16位地址一起构成20位的物理地址，以访问存储器的全部单元。

74LS670页面地址寄存器是一个4×4的存储器，通过CPU写入高4位地址，然后通过WA和WB地址线选取相应单元来产生高4位地址。

图6.48　8237产生20位地址框图

2．DMA控制器初始化

PC机系统的BIOS对8237进行了初始化和测试，测试程序对8237的4个通道的8个16位寄存器先后分别写入0FFFFH和0000H，再读出进行比较，以检测8237是否工作正常。BIOS测试程序段（DMA=0）如下：

在PC机中，动态存储器DRAM的刷新是通过8237的0#通道来实现的，其定时则通过8235的1#通道来提供。下面程序段为PC机BIOS中对DRAM刷新初始设置程序（TIMERI=40H）：

3．提供I/O设备地址

8237产生的20位地址线全部用于内存的访问，无法对I/O设备提供端口地址。8237则利用应答信号来对I/O设备地址进行选择，使申请DMA传送的I/O设备在DMA传送过程中为有效设备。在读写数据时，只要信号与或同时有效，就能实现对I/O设备端口的读、写操作，与I/O设备的端口地址无关，如图6.49所示。

图6.49　DMA传输I/O设备操作示意图