嵌入式DMA控制器

　在嵌入式系统I/O操作中，中断方式(包括查询方式)是广泛使用的操作方式。其特点是通过CPU执行ISR来控制数据的传送，输入输出都要以CPU的寄存器为中转站。以中断方式下的数据传输为例，每一次响应中断.CPU都要保护主程序断点的工作现场，而后执行ISR。数据传输操作完毕后，还要恢复断点处的工作现场。因此在某些具有高频率I/O操作的嵌入式应用场合，执行中断方式的输入输出会导致系统频繁切换工作现场，降低CPU运行效率。

　DMA方式是高速I/O接口方式，其特点有两个:一是它可以不通过CPU直接完成输入输出设备与存储器间的数据交换，在数据传送期间不会影响CPU的其他工作；二是CPU带宽可以与总线带宽一样，延时仅依赖于硬件，从而提高系统中数据的传输速率。显然，利用这种方式不但能快速传送数据，而且CPU具有了同时进行多种实时处理的能力，增强了系统的实时性。

　在DMA传输方式下，外设通过DMA控制器(DMAC)向CPU提出接管总线控制权的请求。CPU在当前总线周期结束后，响应DMA请求，把总线控制权交给DMA控制器。于是在DMAC的控制下，外设和存储器挪用CPU的一个总线周期，直接进行数据交换，而无须CPU对数据传输控制加以干预。DMA传输结束后，再将总线使用权交还给CPU。

　在高速、大数据量传输场合，DMA方式由于系统开销少，传输效率比中断方式更高，因此，现代通用计算机都具备DMA传输功能。例如，PC机的芯片组中包含8237A芯片，它是DMA控制器，可以控制4个DMA通道。

　然而，嵌入式系统并非都拥有DMA功能。8位嵌入式处理器(如早期的8051处理器)一般不具备DMA数据传输功能。16位和32位嵌入式处理器一般都具有DMA功能，例如ARM、68K、PowerPC和 MIPS处理器。

　DMA控制包括DMA通道初始化、DMA数据传输、DMA结束时的中断服务例程处理。对于通用计算机而言，DMA控制逻辑由CPU和DMA控制接口逻辑芯片共同组成。嵌入式系统的DMA控制器内里在处理器芯片内部。

　将DMA方式应用于嵌入式系统时要考虑到，与一胶微机系统不同，嵌入式系统对可靠性、成本、体积、功耗等有更严格的要求。因此，在进行含有高速数据处理的嵌入式系统开发时，需要精心地选择处理器。

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