單片微型計算機原理及接口技術(shù)-33-DMA模塊-1

單片微型計算機原理及接口技術(shù)（33）1/13內(nèi)容提綱一DMA簡介二DMA模塊的結(jié)構(gòu)和主要特征2/13DMA簡介一3/131、DMA概述DMA（DirectMemoryAccess，直接存儲器存?。┯脕硖峁┰谕庠O(shè)和存儲器之間或者存儲器和存儲器之間的高速數(shù)據(jù)傳輸，無須CPU干預(yù)，是所有現(xiàn)代計算機的重要特色。4/132、DMA的基本工作過程在DMA模式下，CPU只須向DMA控制器下達指令，讓DMA控制器來處理數(shù)據(jù)的傳送，數(shù)據(jù)傳送完畢再把信息反饋給CPU，這樣在很大程度上減輕了CPU資源占有率，可以大大節(jié)省系統(tǒng)資源。5/133、DMA的應(yīng)用場合DMA主要用于快速設(shè)備和主存儲器成批交換數(shù)據(jù)的場合。在這種應(yīng)用中，處理問題的出發(fā)點集中到兩點：一是不能丟失快速設(shè)備提供出來的數(shù)據(jù)，二是進一步減少快速設(shè)備輸入輸出操作過程中對CPU的打擾。這可以通過把這批數(shù)據(jù)的傳輸過程交由DMA來控制，讓DMA代替CPU控制在快速設(shè)備與主存儲器之間直接傳輸數(shù)據(jù)。當(dāng)完成一批數(shù)據(jù)傳輸之后，快速設(shè)備還是要向CPU發(fā)一次中斷請求，報告本次傳輸結(jié)束的同時，“請示”下一步的操作要求。6/13DMA模塊的結(jié)構(gòu)和主要特征二7/131、STC8H8K64U單片機外設(shè)到外設(shè)的DMA關(guān)系矩陣STC8H8K64U的DMA控制器用來管理來自于一個或多個外設(shè)對存儲器訪問的請求，支持如下幾種DMA操作：M2M_DMA：XRAM存儲器到XRAM存儲器的數(shù)據(jù)讀寫。ADC_DMA：自動掃描使能的ADC通道并將轉(zhuǎn)換的ADC數(shù)據(jù)自動存儲到XRAM中。SPI_DMA：自動將XRAM中的數(shù)據(jù)和SPI外設(shè)之間進行數(shù)據(jù)交換。UR1T_DMA：自動將XRAM中的數(shù)據(jù)通過串口1發(fā)送出去。UR1R_DMA：自動將串口1接收到的數(shù)據(jù)存儲到XRAM中。UR2T_DMA：自動將XRAM中的數(shù)據(jù)通過串口2發(fā)送出去。UR2R_DMA：自動將串口2接收到的數(shù)據(jù)存儲到XRAM中。UR3T_DMA：自動將XRAM中的數(shù)據(jù)通過串口3發(fā)送出去。UR3R_DMA：自動將串口3接收到的數(shù)據(jù)存儲到XRAM中。UR4T_DMA：自動將XRAM中的數(shù)據(jù)通過串口4發(fā)送出去。UR4R_DMA：自動將串口4接收到的數(shù)據(jù)存儲到XRAM中。LCM_DMA：自動將XRAM中的數(shù)據(jù)和LCM設(shè)備之間進行數(shù)據(jù)交換。8/131、STC8H8K64U單片機外設(shè)到外設(shè)的DMA關(guān)系矩陣9/132、STC8H8K64U單片機DMA的功能框圖10/13DMA控制器和CPU共享系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線，執(zhí)行直接存儲器數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)CPU和DMA同時訪問相同的目標(biāo)（RAM或外設(shè)）時，DMA請求會暫停CPU訪問系統(tǒng)總線若干個周期，總線仲裁器執(zhí)行循環(huán)調(diào)度，以保證CPU至少可以得到一半的系統(tǒng)總線（存儲器或外設(shè)）使用時間。每個外設(shè)每次DMA數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)量為256字節(jié)，即最大緩沖區(qū)為256字節(jié)。串口1接收每次可支持256字節(jié)、同時發(fā)送每次也可支持256字節(jié)，串口的發(fā)送和接收不沖突。串口2、串口3、串口4、SPI、LCM以及存儲器直接的DMA均與串口1類似。特別的，ADC的DMA數(shù)據(jù)傳輸計數(shù)方式不是最大數(shù)據(jù)傳輸量，而與ADC的使能通道和ADC轉(zhuǎn)換次數(shù)設(shè)置相關(guān)。11/13每種DMA對XRAM的讀寫操作都可設(shè)置4級訪問優(yōu)先級，硬件自動進行XRAM總線的訪問仲裁，不會影響CPU的XRAM的訪問。發(fā)生一個事件后，外設(shè)向DMA控制器發(fā)送一個請求信號。DMA控制器根據(jù)訪問優(yōu)先級處理請求。當(dāng)DMA控制器開始訪問發(fā)出請求的外設(shè)時，DMA控制器立即發(fā)送給外設(shè)一個應(yīng)答信號。當(dāng)外設(shè)從DMA控制器得到應(yīng)答信號時，立即釋放請求。一旦外設(shè)釋放了請求，DMA控制器