DMA技术》

Bertha 。 2022-05-31 11:48 235阅读 0赞

原文链接：http://blog.51cto.com/weiqijun/71651

**       DMA的全称是Direct Memory Access，译为直接内存存取。DMA传送方式是让存储器与外设、或外设与外设之间直接交换数据，不需经过CPU的累加器中转，减少了这个中间环节，并且内存地址的修改、传送完毕的结束报告都是由硬件电路实现的，因此大大地提高了数据的传输速度。一个DMA传送只需要执行一个DMA周期，相当于一个总线读写周期。**

**    DMA传送主要用于需要高速大批量数据传送的系统中，以提高数据的吞吐量。如磁盘存取、图像处理、高速数据采集系统、同步通信中的收/发信号等方面应用甚广。**

**    DMA传送的优点是以增加系统硬件的复杂性和成本为代价的，因为DMA是用硬件控制代替软件控制的。另外，DMA传送期间CPU被挂起，部分或完全失去对系统总线的控制，这可能会影响CPU对中断请求的及时响应与处理。因此，在一些小系统或速度要求不高、数据传输量不大的系统中，一般并不用DMA方式。**

**    DMA传送虽然脱离CPU的控制，但并不是说DMA传送不需要进行控制和管理。通常是采用DMA控制器来取代CPU，负责DMA传送的全过程控制。目前DMA控制器都是可编程的大规模集成芯片，且类型很多，如Z-80DMA、Intel 8257、8237。**

**DMA传送的过程：**

**![200804151208232390296.jpg][]**

**   1、当外设有DMA需求，并且准备就绪，就向DMAC控制器发出DMA请求信号DREQ。**

**       2、DMAC接到DMA请求信号后向CPU发出总线请求信号HRQ。该信号连接到CPU的HOLD信号。**

**       3、CPU接到总线请求信号以后，如果允许DMA传输，则会在当前总线周期结束后，发出DMA响应信号HLDA。一方面CPU将控制总线、数据总线和地址总线置高阻态，即放弃对总线的控制权；另一方面CPU将有效的HLDA信号送给DMAC，通知DMAC，CPU已经放弃了对总线的控制权。**

**       4、DMAC获得对总线的控制权，并且向外设送出DMAC的应答信号DACK，通知外设可以开始进行DMA传输了。**

**       5、DMAC向存储器发送地址信号和向存储器及外设发出读/写控制信号，控制数据按初始化设定的方向传送，实现外设与内存的数据传输。**

**       6、数据全部传输结束后，DMAC向CPU发HOLD信号，要求撤销总线请求信号。CPU收到该信号以后，使HLDA无效，同时收回对总线的控制权。**

**DMA的四种传送方式：**

**1、单字节传输方式：每次DMA传送时仅传送一个字节的数据，效率略低。在数据的传送过程中，CPU有机会重新获得对总线的控制权。**

**2、数据块传输方式：数据以数据块的方式进行传输。只要DREQ启动就会连续地传送数据块。一次请求传送一个数据块，效率高。在数据的传送期间，CPU长时间无法控制总线。**

**3、请求传输方式：DREQ信号有效就连续传输数据，否则不能进行数据的传输。**

**4、级联传输方式：用于通过多个Intel 8237、8257级联以扩展通道。第一级只起优先权网络的作用，实际的操作由第二级芯片完成。还可由第二级到第三级等。**

**DMA控制器级联图：**

![200804151208233582593.jpg][]

**DMA的传送类型：**

Ø         **DMA读：把数据由存储器传送到外设。**

Ø         **DMA写：把外设输入的数据写入存储器。**

Ø         **DMA检验（控操作）：DMAC不进行任何检验，外设可以进行DMA校验，存储器和 I/O 控制线保持无效，不进行传送。**

Ø         **存储器到存储器传输：多数情况下，DMAC进行的是外设接口和内存之间的传输。除此之外，DMAC还可以实现内存区域到内存区域的传输。**

**DMA传送的过程：**

**![200804151208232390296.jpg][]**

**   1、当外设有DMA需求，并且准备就绪，就向DMAC控制器发出DMA请求信号DREQ。**

**       2、DMAC接到DMA请求信号后向CPU发出总线请求信号HRQ。该信号连接到CPU的HOLD信号。**

**       4、DMAC获得对总线的控制权，并且向外设送出DMAC的应答信号DACK，通知外设可以开始进行DMA传输了。**

**       5、DMAC向存储器发送地址信号和向存储器及外设发出读/写控制信号，控制数据按初始化设定的方向传送，实现外设与内存的数据传输。**

**       6、数据全部传输结束后，DMAC向CPU发HOLD信号，要求撤销总线请求信号。CPU收到该信号以后，使HLDA无效，同时收回对总线的控制权。**

**DMA****的四种传送方式：**

**1、单字节传输方式：每次DMA传送时仅传送一个字节的数据，效率略低。在数据的传送过程中，CPU有机会重新获得对总线的控制权。**

**3、请求传输方式：DREQ信号有效就连续传输数据，否则不能进行数据的传输。**

**DMA控制器级联图：**

![200804151208233582593.jpg][]

**DMA的传送类型：**

Ø        **DMA读：把数据由存储器传送到外设。**

Ø        **DMA写：把外设输入的数据写入存储器。**

Ø        **DMA检验（控操作）：DMAC不进行任何检验，外设可以进行DMA校验，存储器和 I/O 控制线保持无效，不进行传送。**

Ø        **存储器到存储器传输：多数情况下，DMAC进行的是外设接口和内存之间的传输。除此之外，DMAC还可以实现内存区域到内存区域的传输。**

[200804151208232390296.jpg]: http://weiqijun.blog.51cto.com/attachment/200804/200804151208232390296.jpg
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