DMA既可以指內(nèi)存和外設(shè)直接存取數(shù)據(jù)這種內(nèi)存訪(fǎng)問(wèn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，又可以指實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的硬件模塊（對(duì)于通用計(jì)算機(jī)PC而言，DMA控制邏輯由CPU和DMA控制接口邏輯芯片共同組成，嵌入式系統(tǒng)的DMA控制器內(nèi)建在處理器芯片內(nèi)部，一般稱(chēng)為DMA控制器，DMAC）。

　　值得注意的是，通常只有數(shù)據(jù)流量較大（kBps或者更高）的外設(shè)才需要支持DMA能力，這些應(yīng)用方面典型的例子包括視頻、音頻和網(wǎng)絡(luò)接口

　　現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，廣泛采用了DMA控制器與DMA接口相分離的結(jié)構(gòu)模式以IBM-PC系列微型計(jì)算機(jī)的軟盤(pán)機(jī)DMA接口為例。

　　8237 DMA控制器的編程結(jié)構(gòu)

　　Intel 8237DMA控制器芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　如下圖

　　Intel 8257是一種控制DMA（Direct Memory Access）操作的芯片，它可以將數(shù)據(jù)直接在IO設(shè)備和內(nèi)存之間進(jìn)行交換，而不需要經(jīng)過(guò)CPU，所以它的數(shù)據(jù)傳輸速率可以很快。

　　8257有以下特點(diǎn)：

　　8257有四個(gè)通道（channel），所以它支持4個(gè)設(shè)備同時(shí)進(jìn)行DMA操作。

　　每一個(gè)通道都可以被獨(dú)立地編程，每次最多可以傳輸64kb數(shù)據(jù)。

　　每個(gè)通道可以獨(dú)立的進(jìn)行讀傳輸、寫(xiě)傳輸和校驗(yàn)傳輸。

　　芯片共有40個(gè)針腳，如下圖所示：

　　8257功能模塊圖示如下：

　　- 8257功能模塊有數(shù)據(jù)總線(xiàn)緩沖區(qū)，讀/寫(xiě)邏輯，控制邏輯，優(yōu)先級(jí)解析器和4個(gè)DMA通道。

　　- 每個(gè)DMA通道都有兩個(gè)16位可編程寄存器，分別為地址寄存器和計(jì)數(shù)寄存器。

　　MEMR為存儲(chǔ)器讀操作信號(hào)，MEMW為存儲(chǔ)器寫(xiě)操作信號(hào)，IOR為外設(shè)讀操作信號(hào)，IOW為外設(shè)寫(xiě)操作信號(hào)。

　　- 地址寄存器用來(lái)存放用于DMA數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?nèi)存起始地址。

　　- 每進(jìn)行一次讀/寫(xiě)/校驗(yàn)傳輸后，地址寄存器中的地址都會(huì)自動(dòng)增加。

　　- 計(jì)數(shù)寄存器用來(lái)對(duì)通過(guò)DMA進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)或字?jǐn)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。它保持著要傳送的字節(jié)數(shù)，在每次傳送后此寄存器減量。當(dāng)這個(gè)寄存器的值減為零時(shí)，Terminal Count信號(hào)將產(chǎn)生。

　　- 計(jì)數(shù)寄存器的格式如下：

　　B0-B13這14位用于計(jì)數(shù)，前面的兩位用于標(biāo)識(shí)DMA傳輸?shù)念?lèi)型（讀/寫(xiě)/校驗(yàn)傳輸）。

　　進(jìn)行讀傳輸時(shí)，數(shù)據(jù)從內(nèi)存?zhèn)鬏數(shù)絀/O設(shè)備。

　　進(jìn)行寫(xiě)傳輸時(shí)，數(shù)據(jù)從I/O設(shè)備傳輸?shù)絻?nèi)存。

　　校驗(yàn)操作會(huì)產(chǎn)生DMA地址但不產(chǎn)生DMA內(nèi)存和I/O控制信號(hào)。

　　8257還有兩個(gè)8位的寄存器，分別叫做模式設(shè)置寄存器和狀態(tài)寄存器。

　　模式設(shè)置寄存器的格式如下：

　　模式設(shè)置寄存器有如下功能：

　　打開(kāi)/關(guān)閉一個(gè)通道。

　　將優(yōu)先級(jí)指定為固定型（Fixed）/循環(huán)型（rotating）。

　　計(jì)數(shù)終止（terminal count）時(shí)停止DMA。

　　延長(zhǎng)/一般 寫(xiě)時(shí)間

　　自動(dòng)重載通道2

　　B0-B3這4位用于打開(kāi)或者關(guān)閉通道0-3，1代表打開(kāi)，0代表關(guān)閉。

　　如果B4被設(shè)為1，通道有循環(huán)型優(yōu)先級(jí)。如果設(shè)為0，通道有固定型優(yōu)先級(jí)。在循環(huán)型優(yōu)先級(jí)中，服務(wù)完一個(gè)通道后就會(huì)把這個(gè)通道優(yōu)先級(jí)設(shè)為最低。在固定型優(yōu)先級(jí)中，通道0優(yōu)先級(jí)最高，通道3優(yōu)先級(jí)最低。

　　如果B5被設(shè)為1，低電平有效的寫(xiě)信號(hào)（MEMW和IOW）的時(shí)間會(huì)被延長(zhǎng)。

　　如果B6被設(shè)為1，計(jì)數(shù)終止后會(huì)停止DMA。

　　B7用來(lái)指定通道2的自動(dòng)重載特性。

　　如果B7被設(shè)為1，通道3的計(jì)數(shù)寄存器和地址寄存器會(huì)在通道2計(jì)數(shù)終止后自動(dòng)載入至通道2的計(jì)數(shù)寄存器和地址寄存器。當(dāng)這種模式打開(kāi)后，可用的通道數(shù)由4減少至3。

　　狀態(tài)寄存器的格式如下：

　　B0-B3這4位用于指明通道0-3是否計(jì)數(shù)終止。

　　這些狀態(tài)位在處理器進(jìn)行讀操作后清除。

　　B4稱(chēng)為更新標(biāo)識(shí)位（update flag），如果為1，說(shuō)明通道2的寄存器已經(jīng)在自動(dòng)載入模式的操作中重載了通道3的寄存器。

　　8257寄存器的內(nèi)部地址如下表所示：