dma控制器芯片8257资料介绍

　　DMA既可以指内存和外设直接存取数据这种内存访问的计算机技术，又可以指实现该技术的硬件模块（对于通用计算机PC而言，DMA控制逻辑由CPU和DMA控制接口逻辑芯片共同组成，嵌入式系统的DMA控制器内建在处理器芯片内部，一般称为DMA控制器，DMAC）。

　　值得注意的是，通常只有数据流量较大（kBps或者更高）的外设才需要支持DMA能力，这些应用方面典型的例子包括视频、音频和网络接口

　　现代计算机系统中，广泛采用了DMA控制器与DMA接口相分离的结构模式以IBM-PC系列微型计算机的软盘机DMA接口为例。

　　8237 DMA控制器的编程结构

　　Intel 8237DMA控制器芯片的内部结构

　　如下图

　　

　　Intel 8257是一种控制DMA（Direct Memory Access）操作的芯片，它可以将数据直接在IO设备和内存之间进行交换，而不需要经过CPU，所以它的数据传输速率可以很快。

　　8257有以下特点：

　　8257有四个通道（channel），所以它支持4个设备同时进行DMA操作。

　　每一个通道都可以被独立地编程，每次最多可以传输64kb数据。

　　每个通道可以独立的进行读传输、写传输和校验传输。

　　芯片共有40个针脚，如下图所示：

　　

　　8257功能模块图示如下：

　　- 8257功能模块有数据总线缓冲区，读/写逻辑，控制逻辑，优先级解析器和4个DMA通道。

　　- 每个DMA通道都有两个16位可编程寄存器，分别为地址寄存器和计数寄存器。

　　

　　MEMR为存储器读操作信号，MEMW为存储器写操作信号，IOR为外设读操作信号，IOW为外设写操作信号。

　　- 地址寄存器用来存放用于DMA数据传输的内存起始地址。

　　- 每进行一次读/写/校验传输后，地址寄存器中的地址都会自动增加。

　　- 计数寄存器用来对通过DMA进行传输的数据的字节数或字数进行计数。它保持着要传送的字节数，在每次传送后此寄存器减量。当这个寄存器的值减为零时，Terminal Count信号将产生。

　　- 计数寄存器的格式如下：

　　

　　B0-B13这14位用于计数，前面的两位用于标识DMA传输的类型（读/写/校验传输）。

　　进行读传输时，数据从内存传输到I/O设备。

　　进行写传输时，数据从I/O设备传输到内存。

　　校验操作会产生DMA地址但不产生DMA内存和I/O控制信号。

　　8257还有两个8位的寄存器，分别叫做模式设置寄存器和状态寄存器。

　　模式设置寄存器的格式如下：

　　

　　模式设置寄存器有如下功能：

　　打开/关闭一个通道。

　　将优先级指定为固定型（Fixed）/循环型（rotating）。

　　计数终止（terminal count）时停止DMA。

　　延长/一般 写时间

　　自动重载通道2

　　B0-B3这4位用于打开或者关闭通道0-3，1代表打开，0代表关闭。

　　如果B4被设为1，通道有循环型优先级。如果设为0，通道有固定型优先级。在循环型优先级中，服务完一个通道后就会把这个通道优先级设为最低。在固定型优先级中，通道0优先级最高，通道3优先级最低。

　　如果B5被设为1，低电平有效的写信号（MEMW和IOW）的时间会被延长。

　　如果B6被设为1，计数终止后会停止DMA。

　　B7用来指定通道2的自动重载特性。

　　如果B7被设为1，通道3的计数寄存器和地址寄存器会在通道2计数终止后自动载入至通道2的计数寄存器和地址寄存器。当这种模式打开后，可用的通道数由4减少至3。

　　状态寄存器的格式如下：

　

　　B0-B3这4位用于指明通道0-3是否计数终止。

　　这些状态位在处理器进行读操作后清除。

　　B4称为更新标识位（update flag），如果为1，说明通道2的寄存器已经在自动载入模式的操作中重载了通道3的寄存器。

　　8257寄存器的内部地址如下表所示：