DMA工作原理

DMA控制方式
　　当高速外设要与系统内存或者要在系统内存的不同区域之间，进行大量数据的快速传送时，查询方式和中断方式可能不能满足要求；直接存储器存取(DMA)就是为解决这个问题提出的；采用DMA方式，在一定时间段内，由DMA控制器取代CPU，获得总线控制权，来实现内存与外设或者内存的不同区域之间大量数据的快速传送。 
　　DMA 的传送工作过程：
　　1）DMAC 发出DMA 传送请求；
　　2）DMAC 通过连接到CPU 的HOLD 信号向CPU 提出DMA 请求； 
　　3）CPU 在完成当前总线操作后会立即对DMA 请求做出响应，CPU 的响应包括两个方面： 
　　CPU 将控制总线、数据总线和地址总线浮空，即放弃对这些总线的控制权；
　　CPU 将有效的HLDA 信号加到DMAC 上，以通知DMAC CPU 已经放弃了总线的控制权； 
　　4）CPU 将总线浮空，即放弃了总线控制权后，由DMAC 接管系统总线的控制权，并向外设送出DMA 的应答信号。 
　　5） DMAC 送出地址信号和控制信号，实现外设与内存或内存之间大量数据的快速传送。 
　　6） DMAC 将规定的数据字节传送完之后，通过向CPU 发HOLD 信号，撤消对CPU的DMA 请求。CPU 收到此信号，一方面使HLDA 无效，另一方面又重新开始控制总线，实现正常取指令、分析指令、执行指令的操作。 
　　DMA传输方式
　　DMA 的传送方式分为：I/O 接口到存储器，存储器到I/O 接口和存储器到存储器三种模式。
　　1) I/O 接口到存储器方式 
　　当进行由I/O 接口到存储器的数据传送时，来自I/O 接口的数据利用DMAC 送出的控制信号，将数据输送到系统数据总线D0~D7 上，同时，DMAC 送出存储器单元地址及控制信号，将存在于D0~D7 上的数据写入所选中的存储单元中。这样就完成了由I/O 接口到存储器一个字节的传送。同时DMAC 修改内部地址及字节数寄存器的内容。
　　2) 存储器到 I/O 接口 
　　与前一种情况类似，在进行这种传送时，DMAC 送出存储器地址及控制信号，将选中的存储单元的内容读出放在数据总线D0~D7 上，接着，DMAC 送出控制信号，将数据写到规定的(预选中)端口中去，而后MDAC 自动修改内部的地址及字节数寄存器的内容。
　　3) 存储器到存储器 

　　存储器到存储器的DMA 数据传送采用数据块传送方式，首先送出内存源区域的地址和控制信号，将选中内存单元的的数据暂存，接着修改地址及字节数寄存器的值，然后输出内存目的区域的地址及控制信号，将暂存的数据，通过系统数据总线，写入到内存的目的区域中去，最后修改地址和字节数寄存器的内容，当字节计数器减到零或外部输入时可结束一次 DMA 传输过程。

DMA控制器逻辑结构主要由以下几部分组成：

    ①内存地址计数器

    ②字计数器

    ③数据缓冲寄存器

    ④“DMA请求”标志

    ⑤“控制/状态”逻辑

    ⑥中断机构

    2. DMA数据传送过程

　　DMA的数据传送过程可分为三个阶段：传送前预处理、正式传送、传送后处理。