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  •  在握手模式下,一个单独的DMA请求信号对应一个DMA应答信号。而且在该模式下,一次DMA操作意味着在DMA操作中的一对或不可分的读和写周期。在DMA操作中,总线控制器不能把`总线的使用权分配给其他总线控制者。如果...
  • DMA 请求/应答协议

    2020-02-27 23:21:26
       在握手模式下,一个单独的DMA请求信号对应一个DMA应答信号。而且在该模式下,一次DMA操作意味着在DMA操作中的一对或不可分的读和写周期。在DMA操作中,总线控制器不能把`总线的使用权分配给其他总线控制者。...

    这里主要讲述4种类型的DMA请求/应答协议。

    (1)握手模式

       在握手模式下,一个单独的DMA请求信号对应一个DMA应答信号。而且在该模式下,一次DMA操作意味着在DMA操作中的一对或不可分的读和写周期。在DMA操作中,总线控制器不能把`总线的使用权分配给其他总线控制者。如果想在DMA操作中响应高优先级的总线控制,则必须用单步模式,单步模式是把一个DMA操作看成是分离的读和写操作周期。

       由nXDREQ产生的DMA请求引起一个字节、一个半字或者一个字被传送出去。在握手模式下,每一个数据的传送都需要DMA请求。

    (2)单步模式

       单步模式意味着有两个DMA应答周期,分别为DMA读和写周期。单步模式通常用于测试和调试,因为在读与写之间总线控制权可能会交给其他总线控制者。在nXDACK的非有效区,比如在读与写周期之间,总线控制器将再次评估总线优先级,以决定新的总线控制权。因此,单步模式下的数据传输将慢于握手模式下的数据传输。

       当DMA请求信号变低时,如果没有高优先级的总线请求,则总线通过降低DMA应答信号来表明对DMA操作的总线分配。在DMA应答信号的第一个低电平段,将有一个DMA的读周期。在DMA读周期后,DMA应答信号将有一个上升沿来表示DMA读周期的结束;同时,如果在DMA应答信号上升时DMA请求信号一直为低电平,则表明下面将是DMA写周期。但是如果在DMA应答信号上升时DMA请求信号也为高电平,则DMA写周期将会延迟到新的DMA请求信号被激活。

    (3)完整服务模式

       在完整服务模式下,一次DMA请求将产生连续的DMA传输,直到规定的DMA传输数据完成。

       在完整服务模式下,如果DMA传送操作的数量太大,DMA操作长时间占用总线,将引起一些问题,因为其他总线服务将无法进行。为了解决此问题,在完整服务模式下,每传送完一个单元,DMA将释放总线控制权。当DMA释放总线控制权后,其他总线就可以拥有总线控制权;如果其他总线拥有了总线控制权,则在完成该服务后将继续执行剩余的DMA操作,而且不需要再次激活nXDREQ。

    (4)需求模式

       需求模式表示,只要DMA请求信号有效,DMA传送周期将连续进行。不像完整服务模式,需求模式不允许将总线控制权交给高优先级的总线控制者,即使它在DMA操作中向总线控制器发出请求。也就是说,在需求模式下,DMA垄断总线控制权。

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  • 这里主要讲述4种类型的DMA请求/应答协议。   ... 在握手模式下,一个单独的DMA请求信号对应一个DMA应答信号。而且在该模式下,一次DMA操作意味着在DMA操作中的一对或不可分的读和写周期。在D...

     

      这里主要讲述4种类型的DMA请求/应答协议。

      

      (1)握手模式

      Handshake模式:DMA完成一次请求后等待Request信号无效,如果Request无效,DMA会无效ACK两个时钟周期,再等待下一次Request。

      在握手模式下,一个单独的DMA请求信号对应一个DMA应答信号。而且在该模式下,一次DMA操作意味着在DMA操作中的一对或不可分的读和写周期。在DMA操作中,总线控制器不能把`总线的使用权分配给其他总线控制者。如果想在DMA操作中响应高优先级的总线控制,则必须用单步模式,单步模式是把一个DMA操作看成是分离的读和写操作周期。

      由nXDREQ产生的DMA请求引起一个字节、一个半字或者一个字被传送出去。在握手模式下,每一个数据的传送都需要DMA请求。

      (2)demand mode 需求模式

      Demand模式:如果DMA完成一次请求后Request仍然有效,那么DMA就认为这是下一次DMA请求,并立即开始下一次的传输。

      (这里应该是有问题:需求模式在一次dma request 后就开始等待下一个 dma request 不采用传统的计数方式,不会霸占总线不放 ,  长时间占用总线是whole mode )

      请求模式表示,只要DMA请求信号有效,DMA传送周期将连续进行。不像完整服务模式,需求模式不允许将总线控制权交给高优先级的总线控制者,即使它在DMA操作中向总线控制器发出请求。也就是说,在需求模式下,DMA垄断总线控制权。

      

      (3)单步模式

      单步模式意味着有两个DMA应答周期,分别为DMA读和写周期。单步模式通常用于测试和调试,因为在读与写之间总线控制权可能会交给其他总线控制者。在nXDACK的非有效区,比如在读与写周期之间,总线控制器将再次评估总线优先级,以决定新的总线控制权。因此,单步模式下的数据传输将慢于握手模式下的数据传输。

      当DMA请求信号变低时,如果没有高优先级的总线请求,则总线通过降低DMA应答信号来表明对DMA操作的总线分配。在DMA应答信号的第一个低电平段,将有一个DMA的读周期。在DMA读周期后,DMA应答信号将有一个上升沿来表示DMA读周期的结束;同时,如果在DMA应答信号上升时DMA请求信号一直为低电平,则表明下面将是DMA写周期。但是如果在DMA应答信号上升时DMA请求信号也为高电平,则DMA写周期将会延迟到新的DMA请求信号被激活。

      (4)whole mode 完整服务模式

      在完整服务模式下,一次DMA请求将产生连续的DMA传输,直到规定的DMA传输数据完成。

      在完整服务模式下,如果DMA传送操作的数量太大,DMA操作长时间占用总线,将引起一些问题,因为其他总线服务将无法进行。为了解决此问题,在完整服务模式下,每传送完一个单元,DMA将释放总线控制权。当DMA释放总线控制权后,其他总线就可以拥有总线控制权;如果其他总线拥有了总线控制权,则在完成该服务后将继续执行剩余的DMA操作,而且不需要再次激活nXDREQ。

     

     

    附加:

    DMA笔记
    1.全服务/单服务
    全服务:a.状态3时,DMA原子操作一直被重复到计数器(CURR_TC)变成0.
              b.计数器CURR_TC变成0,清除DMA ACK.
              c.主状态机一直在状态3等待。
              d.DMA ACK 在传输过程中一直有效,直到计数器CURR_TC为0.
              e.DMA ACK 在传输区间被声明后进行原子操作当TC达到0时。
    单服务:
         a.状态3时,DMA原子操作仅被执行一次,然后停止,再等待其他的DMA REQ。
              b.原子操作完成清除DMA ACK.
              c.如果另外DMA REQ到来,将重复三个状态。
              d.每个原子传输过程中DMA ACK总是先有效再无效。
         e.DMA ACK 被声明后进行每个原子操作。
             
    任何服务,计数器CURR_TC为0时,中断请求信号INT_REQ发出。
     
    请求/握手模式对比
    请求 ----- 单方 ( 请求 )
    握手 ----- 双方 ( 请求 ---- > 应答 )
      
    请求模式
        
    握手模式
    只有XnXDACK无效(高电平)以后,XnXDREQ才能为有效(低电平)
        
    XnXDREQ无效,DMA在两个周期内将XnXDACK设无效。XnXDREQ有效则会一直等至XnXDREQ无效。
         一个传输后,XnXDREQ先无效再有效方开始下一传输。
         DMA检测两次XnXDREQ。
     
     一个传输:单服务 --- 原子操作完成;
                  全服务 --- 原子操作重复到计数器(CURR_TC)变成0。
    单服务原子操作完成、全服务计数器CURR_TC为0时都会清除DMA ACK.
    在请求模式,直接至DMA ACK为无效。
    不用理会DMA REQ,DMA REQ可以持续也可以变化?
    在握手模式, 先致(或等至)DMA REQ无效,然后DMA ACK无效。
    只有XnXDACK无效(高电平)以后,XnXDREQ才能为有效(低电平)
     

    摘S3C2440芯片手册:

    两种模式的差异在其是否等待DACK无效。

    在握手模式下,DMA控制器在开始一个新传输前等待无效DREQ。如果DREQ无效,其使得DACK无效并等待另外有效DREQ.

      (DREQ , DACK都对应有相应的引脚和外设相连的,可以看原理图)

    在请求模式下,DMA控制器不会等到DREQ无效,其仅将DACK置无效且如果DREQ有效则开始另一个传输。

     

    转载于:https://www.cnblogs.com/tureno/articles/6042888.html

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  • DMA请求如何产生的理解

    千次阅读 2020-04-07 21:52:37
    DMA作为中间部分,连接了...这个信号是DMA请求信号,该信号的产生是外设完成一件事件后发出或者外设的状态已经准备好发出。总的来说,DMA信号的产生来自于外设的相关寄存器,与数据传输有关的寄存器,它们保存着外设...

    DMA作为中间部分,连接了存储器和外设,实现数据的传输。数据可以传输从存储器传输到外设,也可以由外设的数据寄存器传输到存储器。

    A、那么,DMA控制器是什么时候知道需要进行数据传输呢?

    这个信号是DMA请求信号,该信号的产生是外设完成一件事件后发出或者外设的状态已经准备好发出。总的来说,DMA信号的产生来自于外设的相关寄存器,与数据传输有关的寄存器,它们保存着外设当前工作的状态情况,在符合条件下向DMA发出请求。

    B、DMA控制器如何知道多少数据呢?

    这个数据长度的控制由DMA的寄存器决定,在发送之前将数据大小写入,DMA控制器就能实现对应大小数据传输。

    C、实现DMA传输之前要做什么呢?

    1、初始化对应的DMA通道,包括数据的源地址、目的地址、数据长度,打开该通道开关。

    2、在外设的寄存器中置为DMA位,使能DMA,相当于告诉DMA现在开始传输数据。

    3、不需要DMA后,在DMA中断函数中软件清0对应的DMA使能控制位。

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  • DMA方式

    2014-12-30 01:27:53
    它会先向CPU发送DMA请求信号。外设通过DMA的一种专门接口电路――DMA控制器(DMAC),向CPU提出接管总线控制权的总线请求,CPU收到该信号后,在当前的总线周期结束后,会按DMA信号的优先级和提出DMA请求的先后顺序...

    工工作原理编辑

    原理

    一个设备接口试图通过总线直接向另一个设备发送数据(一般是大批量的数据),
    它会先向CPU发送DMA请求信号。外设通过DMA的一种专门接口电路――DMA控制器(DMAC),向CPU提出接管总线控制权的总线请求,CPU收到该信号后,在当前的总线周期结束后,会按DMA信号的优先级和提出DMA请求的先后顺序响应DMA信号。CPU对某个设备接口响应DMA请求时,会让出总线控制权。于是在DMA控制器的管理下,外设和存储器直接进行数据交换,而不需CPU干预。数据传送完毕后,设备接口会向CPU发送DMA结束信号,交还总线控制权。
    DMA方式的主要优点是速度快。
    由 于CPU根本不参加传送操作,因此就省去了CPU取指令、取数、送数等操作。在数据传送过程中,没有保存现场、恢复现场之类的工作。内存地址修改、传送字 个数的计数等等,也不是由软件实现,而是用硬件线路直接实现的。所以DMA方式能满足高速I/O设备的要求,也有利于CPU效率的发挥。

    基本操作

    实现DMA传送的基本操作如下:
    1、外设可通过DMA控制器向CPU发出DMA请求;
    2、CPU响应DMA请求,系统转变为DMA工作方式,并把总线控制权交给DMA控制器
    3、由DMA控制器发送存储器地址,并决定传送数据块的长度;
    4、执行DMA传送;
    5、DMA操作结束,并把总线控制权交还CPU。

    用途

    DMA方式主要适用于一些高速的I/O设备。这些设备传输字节或字的速度非常快。对于这类高速I/O设备,如果用输入输出指令或采用中断的方法来传输字节信息,会大量占用CPU的时间,同时也容易造成数据的丢失。而DMA方式能使I/O设备直接和存储器进行成批数据的快速传送。
    DMA控制器或接口一般包括四个寄存器
    1:状态控制寄存器、
    4:字节计数器。
    这些寄存器在信息传送之前需要进行初始化设置。即在输入输出程序中用汇编语言指令对各个寄存器写入初始化控制字。

    2方式特点编辑

    DMA 是所有现代电脑的重要特色,他允许不同速度的硬件装置来沟通,而不需要依于 CPU 的大量 中断 负载。否则,CPU 需要从 来源 把每一片段的资料复制到暂存器,然后把他们再次写回到新的地方。在这个时间中,CPU 对于其他的工作来说就无法使用。
    DMA 传输将一个内存区从一个装置复制到另外一个, CPU 初始化这个传输动作,传输动作本身是由 DMA控制器来实行和完成。典型的例子就是移动一个外部内存的区块到芯片内部更快的内存去。像是这样的操作并没有让处理器工作拖延,反而可以被重新排程去处理其他的工作。DMA 传输对于高效能嵌入式系统算法和网络是很重要的。
    举个例子,PC ISA DMA控制器拥有 8 个 DMA 通道,其中的 7 个通道是可以让 PC 的 CPU 所利用。每一个 DMA 通道有一个 16位元 位址暂存器和一个 16 位元计数暂存器。要初始化资料传输时,装置驱动程式一起设定 DMA 通道的位址和计数暂存器,以及资料传输的方向,读取或写入。然后指示 DMA 硬件开始这个传输动作。当传输结束的时候,装置就会以中断的方式通知 CPU。
    但是,DMA传输方式只是减轻了CPU的工作负担;系统总线仍然被占用。特别是在传输大容量文件时,CPU的占用率可能不到10%,但是用户会觉得运行部分程序时系统变得相当的缓慢。主要原因就是在运行这些应用程序(特别是一些大型软件),操作系统也需要从系统总线传输大量数据;故造成过长的等待时间。

    3传送方式编辑

    DMA传送方式有3种:单元传送方式、块传送方式和on-the-fly传送方式。与外部DMA请求/应答协议不同的是,DMA传送方式定义了每次传送读/写的单元数,如表所示。
    DMA传送方式表
    (1)单元传送方式(单字节传送方式)
    单元传送方式意味着每个DMA请求对应一对DMA读/写周期,即1个单元读,然后1个单元写。
    (2)块传送方式(连续传送方式)
    块传送方式意味着在连续4个字的DMA写周期前有连续的4个字的DMA读周期,即4个字突发读,然后4个字突发写,因此传输的数据个数应该是16字节的倍数。
    如果传送大小或者DMA计数值不是16的倍数,则DMA将不能完整地传送完数据。假设要传送的数据为50个字节,则3*16=48字节,会导致2个字节不能被传送,DMA在传送48个字节后停止。所以,选择DMA块传送方式时,一定要注意这一点。
    (3)on-the-fly传送方式(请求传送方式)
    在on-the-fly传送方式下DMA读/写可以同时进行。DMA应答信号通知外部设备去读或者写。同时,存储控制器将产生与读/写相关的控制信号给外部存储器。如果外部设备能够支持on-the-fly传送方式,将会使得外设的数据传输速率大大地增加。
    停止CPU访问内存
    当外围设备要求传送一批数据时,由DMA控制器发一个停止信号给CPU,要求CPU放弃对地址总线数据总线和有关控制总线的使用权。DMA控制器获得总线控制权以后,开始进行数据传送。在一批数据传送完毕后,DMA控制器通知CPU可以使用内存,并把总线控制权交还给CPU。在这种DMA传送过程 中,CPU基本处于不工作状态或者说保持状态。
    优点:控制简单,它适用于数据传输率很高的设备进行成组传送
    缺点:在DMA控制器访内阶段,内存的效能没有充分发挥,相当一部分内存工作周期是空闲的。这是因为,外围设备传送两个数据之间的间隔一般总是大于内存存储周期,即使高速I/O设备也是如此。
    周期挪用
    当I/O设备没有DMA请求时,CPU按程序要求访问内存;一旦I/O设备有DMA请求,则由I/O设备挪用一个或几个内存周期。
    I/O设备要求DMA传送时可能遇到两种情况:
    (1)此时CPU不需要访内,如CPU正在执行乘法指令。由于乘法指令执行时间较长,此时I/O访内与CPU访内没有冲突,即I/O设备挪用一二个内存周期对CPU执行程序没有任何影响。
    (2)I/O设备要求访内时CPU也要求访内,这就产生了访内冲突,在这种情况下I/O设备访内优先,因为I/O访内有时间要求,前一个I/O数据必须在下一个访内请求到来之前存取完毕。显然,在这种情况下I/O设备挪用一二个内存周期,意味着CPU延缓了对指令的执行,或者更明确地说,在CPU执行访内指令的过程中插入DMA请求,挪用了一二个内存周期。
    与停止CPU访内的DMA方法比较,周期挪用的方法既实现了I/O传送,又较好地发挥了内存和CPU的效率,是一种广泛采用的方法。但是I/O设备每一次周期挪用都有申请总线控制权、建立总线控制权和归还总线控制权的过程,所以传送一个字对内存来说要占用一个周期,但对DMA控制器来说一般要2—5个 内存周期(视逻辑线路的延迟而定)。因此,周期挪用的方法适用于I/O设备读写周期大于内存存储周期的情况。
    DMA与CPU交替访内
    如果CPU的工作周期比内存存取周期长很多,此时采用交替访内的方法可以使DMA传送和CPU同时发挥最高的效率。假设CPU工作周期为 1.2μs,内存存取周期小于0.6μs,那么一个CPU周期可分为C1和C2两个分周期,其中C1供DMA控制器访内,C2专供CPU访内。
    这种方式不需要总线使用权的申请、建立和归还过程,总线使用权是通过C1和C2分时进行的。CPU和DMA控制器各自有自己的访内地址寄存器、数据寄存 器和读/写信号控制寄存器。在C1周期中,如果DMA控制器有访内请求,可将地址、数据等信号送到总线上。在C2周期中,如CPU有访内请求,同样传送 地址、数据等信号。事实上,对于总线,这是用C1,C2控制的一个多路转换器,这种总线控制权的转移几乎不需要什么时间,所以对DMA传送来讲效率是很高的。
    这种传送方式又称为“透明的DMA”方式,其来由是这种DMA传送对CPU来说,如同透明的玻璃一般,没有任何感觉或影响。在透明的DMA方式下工作,CPU既不停止主程序的运行,也不进入等待状态,是一种高效率的工作方式。当然,相应的硬件逻辑也就更加复杂。

    4工作过程编辑

    预处理阶段
    测试设备状态;向DMA控制器的设备地址寄存器中送入设备号,并启动设备;向主存地址计数器中送入欲交换数据的主存起始地址;向字计数器中送入欲交换的数据个数 。
    外部设备准备好发送的数据(输入)或上次接收的数据已处理完毕(输出)时,将通知DMA控制器发出DMA请求,申请主存总线
    数据传送
    输入操作 
    ①.首先从外部设备读入一个字(设每字16位)到DMA数据缓冲寄存器IODR中(如果设备是面向字节的,一次读入一个字节,需要将两个字节装配成一个字)。
    ②.外部设备选通脉冲,使DMA控制器中的DMA请求标志触发器置“1”。
    ③.DMA控制器向CPU发出总线请求信号(HOLD)。
    ④.CPU在完成了现行机器周期后,即响应DMA请求,发出总线允许信号HLDA),并由DMA控制器发出DMA响应信号,使DMA请求标记触发器复位。此时,由DMA控制器接管系统总线
    ⑤.将DMA控制器中主存地址寄存器中的主存地址送地址总线
    ⑥.将DMA数据缓冲寄存器中的内容送数据总线
    ⑦.在读/写控制信号线上发出写命令。
    ⑧.将DMA地址寄存器的内容加1,从而得到下一个地址,字计数器减1。
    ⑨.判断字计数器的值是否为“0”。若不为“0”,说明数据块没有传送完毕,返回⑤,传送下一个数据;若为“0”,说明数据块已经传送完毕,则向CPU申请中断处理
    输出操作
    ①.当DMA数据缓冲寄存器已将输出数据送至I/O设备后,表示数据缓冲寄存器为“空”;
    ②.外部设备发选通脉冲,使DMA控制器中的DMA请求标志触发器置“1”;
    ③.DMA控制器向CPU发出总线请求信号(HOLD);
    ④.CPU在完成了现行机器周期后,即响应DMA请求,发出总线允许信号(HLDA),并由DMA控制器发出DMA响应信号,使DMA请求标记触发器复位。此时,由DMA控制器接管系统总线;
    ⑤.将DMA控制器中主存地址寄存器中的主存地址送地址总线,在读/写控制信号线上发出读命令;
    ⑥.主存将相应地址单元的内容通过数据总线读入到DMA数据缓冲寄存器中;
    ⑦.将DMA数据缓冲寄存器的内容送到输出设备
    ⑧.将DMA地址寄存器的内容加1,从而得到下一个地址,字计数器减1;
    ⑨.判断字计数器的值是否为“0”。若不为“0”,说明数据块没有传送完毕,返回到⑤,传送下一个数据;若为“0”,说明数据块已经传送完毕,则向CPU申请中断处理。
    传送后处理
    校验送入主存的数据是否正确。
    决定是否继续用DMA传送其他数据块
    测试在传送过程中是否发生错误。
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    千次阅读 2018-01-05 11:07:23
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  • 上外设单元产生的请求信号来产生 DMA 通道请求。 硬件控制单次模式下, 在 DMA Transaction最后一次 DMA Transfer操作之后, DMA 通道 z被禁 止。 硬件控制连续模式下, 在 DMA Transaction最后一次 DMA
  • DMA的一点小问题

    2019-12-07 15:38:10
    看到在四次拷贝过程中的第一次和最后一次拷贝都是DMA拷贝,速度很快,并且很少地占用CPU。...DMA传送高速数据时,会由DMA控制器发送一个停止信号给CPU,请求获取对地址总线、数据总线以及其他控制总线的控...
  • 硬盘ide 定义说明

    2011-02-21 20:10:42
    IDE针脚定义: Pin 1 Reset 复位硬盘(就是硬盘重启) ...Pin 21 DMARQ DMA Request-DMA请求信号 Pin 22 Ground 接地 Pin 23 I/O write 写选通信号 Pin 24 Ground 接地 Pin 25 I/O read 读选通信号
  • STM32的使用之SPI通信DMA模式

    千次阅读 2016-11-27 19:53:12
    在SPI通信中,可以同时开启发送和接收DMA请求,自动数据的发送和接收,完成数据的交换 基本步骤是: 1. 配置好SPI相应引脚功能 2. 配置和初始化SPI 3. 初始化DMA 4. 片选信号选择要通信的设备 5. 打开DMA 对应DMA...
  • 无FIFO摄像头 DMA传送优化: 原来虽说是DMA传输,但是...1.定时器没有回溯清除DMA请求标志的功能,也就是说要启用一个定时器触发中断,在该中断里清除自己的状态位,好让下次的DMA再次请求, //定时器1触发中断服务程序

空空如也

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dma请求信号