9、嵌入式系统硬件设计详解

嵌入式系统硬件设计详解

1. DMA 传输

DMA（直接内存访问）传输是一种高效的数据传输方式。在 DMA 传输过程中，DMA 控制器会请求总线，完成数据传输后再将总线交还给处理器。DMA 控制器具有可编程性，能够实现多种数据传输模式，包括从内存到内存、从内存到 I/O、从 I/O 到内存以及从 I/O 到 I/O 的数据传输。

其优势在于，所有的仲裁操作都在微处理器内部完成，这样不仅节省了硬件资源，还能确保所有的时序都是正确的。此外，内部 DMA 控制器通常可以与内部 RAM（CPU 芯片内部的 RAM）进行数据传输，这是外部 DMA 控制器所无法做到的。

DMA 请求可以来自需要发送数据的源设备（例如接收到一个字节并需要将其传输到内存的 UART），也可以来自需要接收数据的目标设备（同一个 UART 可能刚刚发送完一个字节，需要一个新的字节）。在某些系统中，DMA 请求者是源设备还是目标设备并不重要，但在其他情况下则很关键。

例如，80186/80188 DMA 控制器支持源请求或目标请求，在数据手册中分别称为源同步或目标同步。实际上，由于源/目标同步是由固件编程到 DMA 控制器中的，所以任何一个设备都可以成为请求者。不过，源同步和目标同步的选择会影响传输的时序。源同步允许更快的传输速度，但要求在 DMA 写周期结束之前撤销 DMA 请求；目标同步速度较慢，但在撤销 DMA 请求时对时序的要求更为宽松。

Motorola MCF5407 ColdFire 处理器提供了一个内部四通道 DMA 控制器。其中两个通道支持来自外部设备的 DMA 请求，另外两个通道允许内部 UART 将数据传输到内存。

此外，DMA 还可以