Контроллер прямого доступа к памяти (ПДП)

Расположен по адресу 0000h – 001Fh.

КПДП обеспечивает высокоскоростной обмен данными между устройствами ввода-вывода и ОЗУ без использования МП, что позволяет освободить МП для выполнения вычислений параллельно с обменом и независимо от него.

Структура КПДП в виде черного ящика:

HLD – сигнал запроса на захват системной магистрали.

HLDA – сигнал подтверждения запроса на захват системной магистрали.

DRQ… - сигнал запроса на прямой доступ к памяти от устройств.

DACK… - сигнал подтверждения запроса на прямой доступ к памяти от устройств.

Устройство, которому необходим ПДП, подает сигнал DRQ. КПДП выдает сигнал, который поступает в МП. После завершения текущей команды МП выдает сигнал HLDA и переводит свои выводы в третье высокоимпедансное состояние (отключает их от СМ).

Затем КПДП самостоятельно управляет системной магистралью, производит запись блока данных из устройства ввода-вывода в ОЗУ или наоборот.

И по окончании данного процесса снимает сигнал HLD. При этом МП в свою очередь снимает сигнал HLDA, и, подключившись к системной магистрали, продолжает свою работу.

Контроллер имеет 4 независимых канала ПДП (нулевой, первый, второй и третий), каждый из которых может обслуживать 1 устройство.

Назначение каналов:

0 – обмен ОЗУ-ОЗУ (для регенерации динамического ОЗУ).

1 – свободен

2 – обмен с контроллером гибких дисков

3 – обмен с контроллером жестких дисков.

Принципы работы КПДП

В цикле ожидания осуществляется программирование контроллера, при котором задаются:

А) начальный адрес для обмена

Б) уменьшенное на 1 число байт для передачи

В) направление обмена

Г) требуемые режимы работы

При появлении сигнала запроса DRQ контроллер переходит в активный цикл, в котором и выполняется обмен данными. Обмен может осуществляться из четырех режимов:

1. Режим одиночной передачи. После передачи каждого байта контроллер ПДП освобождает шину МП и сразу же начинает проверку сигнала DRQ. И как только обнаруживает активный сигнал, начинает передачу следующего байта.

2. Режим блочных передач. Системная магистраль не освобождается контроллером вплоть до передачи всего блока данных.

3. Режим передачи по требованию. Является промежуточным между двумя первыми. Передача данных идет до тех пор, пока активен сигнал DRQ. Как только устройство не может продолжить передачу, контроллер на время освобождает шину МП.

4. Каскадный режим. Позволяет включить в подсистему ПДП более 1 контроллера.

Типы передач:

1. Передача ОЗУ-ОЗУ.
2. Авто-инициализация.
3. Режим фиксированных приоритетов.

В этом режиме канал 0 всегда имеет максимальный приоритет, а канал 3 – минимальный. Это означает, что любая передача по каналу с более высоким приоритетом будет выполняться раньше, чем по каналу с более низким приоритетом.

4. Циклический сдвиг приоритетов.

Позволяет избежать «забивание» системной магистрали одним каналом. Каналу, по которому прошла передача автоматически присваивается низший приоритет. После чего право на передачу получает канал с наивысшим приоритетом, для которого передача в данный момент необходима.

5. Сжатие времени передачи. В случае, если временные характеристики быстродействия обменивающихся устройств совпадают, контроллер ПДП может сократить время выполнения каждого цикла передачи на 2 такта.