第六章 DMA控制器和定时计数器.doc

第一讲：
第六章　DMA控制器和定时/计数器
回 顾：微型计算机与外部设备之间的数据传送控制方式
本讲重点：DMA的基本概念，DMA 控制器芯片8237的性能概述，内、外部结构，工作周期，工作方式，通道的优先级及数据传输速率。

讲授内容：
6. 1 DMA控制器Intel8237
一、 DMA概述
我们已经介绍了微机系统中各种常用的数据输入输出方法，有程控法(包括无条件及条件传送方式)和中断法，这些方法适用于CPU与慢速及中速外设之间的数据交换。但当高速外设要与系统内存或者要在系统内存的不同区域之间，进行大量数据的快速传送时，就在一定程度上限制了数据传送的速率。以Intel8088CPU为例，CPU从内存(或外设)读数据到累加器，然后再写到外设端口(或内存)中，若包括修改内存地址，判断数据块是否传送完，Intel8088CPU(时钟接近5MHz)传送一个字节约需要几十微秒的时间，由此可大致估计出用程控及中断的方式来进行数据传送，其数据传送速率大约为每秒几十KB字节。
为了提高数据传送的速率，人们提出了直接存储器存取(DMA)的数据传送
控制方式，即在一定时间段内，由DMA控制器取代CPU，获得总线控制权，
来实现内存与外设或者内存的不同区域之间大量数据的快速传送。

图6-1 DMAC的工作电路
典型的DMAC的工作电路如图6-1。DMA数据传送的工作过程大致如下：
① 外设向DMAC发出DMA
传送请求。
② DMAC通过连接到CPU
的HOLD信号向CPU提出DMA
请求。
③ CPU在完成当前总线操作
后会立即对DMA请求做出响
应。CPU的响应包括两个方面：
一方面，CPU将控制总线、数据
总线和地址总线浮空，即放弃对
这些总线的控制权；另一方面，
CPU将有效的HLDA信号加到
DMAC上，用此来通知DMAC，CPU已经放弃了总线的控制权。
④ 待CPU将总线浮空，即放弃了总线控制权后，由DMAC接管系统总线
的控制权，并向外设送出DMA的应答信号。
⑤ 由DMAC送出地址信号和控制信号，实现外设与内存或内存不同区域之
间大量数据的快速传送。
⑥ DMAC将规定的数据字节传送完之后，通过向CPU发HOLD信号，撤
消对CPU的DMA请求。CPU收到此信号，一方面使HLDA无效，另一方面
又重新开始控制总线，实现正常取指令、分析指令、执行指令的操作。
需要注意的是，在内存与外设之间进行DMA传送期间，DMAC控制器只
是输出地址及控制信号，而数据传送是直接在内存和外设端口之间进行的，并
不经过DMAC；对于内存不同区域之间的DMA传送，则应先用一个DMA存
储器读周期将数据从内存的源区域读出，存入到DMAC的内部数据暂存器中，
再利用一个DMA存储器写周期将该数据写到内存的目的区域中去。

二、 DMA控制器芯片Intel 8237的性能概述
Intel8237是8086/8088微机系统中常用的DMAC芯片，有如下性能：
1． 含有4个相互独立的通道，每个通道有独立的地址寄存器和字节数寄存器，
而控制寄存器、状态寄存器为四个通道所共用。
2．每个通道的DMA请求可以分别被允许/禁止。
3．每个通道的DMA请求有不同的优先权，可以可以通过程序设置为固定的或
者是旋转的方式。
4．通道中地址寄
图6-3 8237的内部结构组成
存器的长度为16位，因而一次DMA传送的最大数据块的长度为64K字节。
5． 8237有4种工
作方式，分别为：单字节传送、数据块传送、请求传送、级连方式。
6． 允许用输入
信号来结束DMA
传送或重新初始
化。
7．8237可以级连以增加通道数。

三、 8237的内部组成与结构
8237的方框图如图6-3所示，主要包含以下几个部分：
1．四个独立的DMA通道
每个通道都有一个16位的基地址寄存器，一个16位的基字节数计数器，
一个16位的当前地址寄存器和一个16位的当前字节数计数器及一个8位的方
式寄存器，方式寄存器接收并保存来自于CPU的方式控制字，使本通道能够
工作于不同的方式下；
2．定时及控制逻辑电路
对在DMA请求服务之前，CPU编程对给定的命令字和方式控制字进行译
码，以确定DMA的工作方式，并控制产生所需要的定时信号；
3．优先级编码逻辑
对通道进行优先级编码，确定在同时接收到不同通道的DMA请求
时，能够确定相应的先后次序。通道的优先级可以通过编程确定为是固定的或者是旋转的。
4．共用寄存器
除了每个通道中的寄存器之外，整个芯片还有一些共用的的寄存器：包括
1个16位的地址暂存寄存器，1个16位的字节数暂存寄存器，1个8位的状态
寄存器，1个8位的命令寄存器，1个8位的暂存寄存器，1个4位的屏蔽寄存
器和1个4位的请求寄存器等，我们将对这些寄存器的功能与作用，作较为详
细的介绍。
8237内部寄存器的类型和数量如表6-1所示，其中，凡数量为4个的寄存器，则每个通道一个，凡数量只有一个的，则为各通道所公用。
表6-1 8237的内部寄存器
寄存器名
长度（Bit）
数量
寄存器名
长度（Bit）
数量
基地址寄存器
基字节数寄存器
当前地址寄存器
当前字节数寄存器
地址暂存寄存器
字节数暂存寄存器
16
16
16
16
16
16
4
4
4
4
1
1
状态寄存器
命令寄存器
暂存寄存器
方式寄存器
屏蔽寄存器
请求寄存器
8
8
8
6
4
4
1
1
1
4
1
1
5．8237的数据引线，地址引线都有三态缓冲器，因而可以接也可以释放总线。

四、 8237的工作周期
在设计8237时，规定它具有两种主要的工作周期（或工作状态），即空闲
周期和有效周期，每一个周期又是由若干时钟周期所组成的。
1．空闲周期（lade cycle）
当8237的任一通道都无DMA请求时，则其处于空闲周期或称为SI状态，
空闲周期由一系列的时钟周期组成，在空闲周期中的每一个时钟周期，8237只
做两项工作：
l 采样各通道的DREQ请求输入线，只要无DMA请求，则其始终停留在SI状态；
l 由CPU对8237进行读/写操作，即采样片选信号，只要信号变为有效的低电平，则表明CPU要对8237进行读/写操作，当8237采样为低电平而DREQ也为低，即外部设备没有向8237发DMA请求的情况下，则进入CPU对8237的编程操作状态，CPU可以向8237的内部寄存器进行写操作，以决定或者改变8237的工作方式，或者对8237内部的相关寄存器进行读操作，以了解8237的工作状态。
CPU对8237进行读/写操作时，由地址信号A3~A0来选择8237内部的不同
寄存器(组)，由读/写控制信号及来控制读/写操作。由于8237内部的
地址寄存器和字节数计数器都是16位的，而数据线是8位的，所以在8237的
内部，有一个高/低字节触发器，称为字节指针寄存器，由它来控制8位信息是
写入16位寄存器的高8位还是低8位，该触发器的状态交替变化，当其状态为0时，进行低字节的读/写操作；而当其状态为1时，则进行低字节的读/写操作。
2．有效周期（Active Cycle）
当处于空闲状态的8237的某一通道接收到外设提出的DMA请求DREQ
时，它立即向CPU输出HRQ有效信号，在未收到CPU回答时，8237仍处于
编程状态，又称初始状态，记为S0状态。
经过若干个S0状态后，当8237收到来自于CPU的HLDA应答信号后，则进入工作周期，或称为有效周期，或者说8237由S0状态进入了S1状态。
S0状态是DMA服务的第一个状态，在这个状态下，8237已接收了外设的
请求，向CPU发出了DMA请求信号HRQ，但尚未收到CPU对DMA请求的
应答信号HLDA；而S1状态则是实际的DMA传送工作状态，当8237接收到CPU
发来的HLDA应答信号时，就可以由S0状态转入S1状态，开始DMA传送。
在内存与外设之间进行DMA传送时，通常一个S1周期由4个时钟周期组
成，即S1、S2、S3、S4，但当外设速度较慢时，可以插入SW等待周期；而在内
存的不同区域之间进行DMA传送时，由于需要依次完成从存储器读和向存储
器写的操作，所以完成每一次传送需要8个时钟周期，在前四个周期S11、S12、
S13、S14完成从存储器源区域的读操作，后四个时钟周期S21、S22、S23、S24完成
向存储器目的区域的写操作。

五、 8237的外部结构
8237是具有40个引脚的双列直插式集成电路芯片，其引脚如图6-4所示：
1． CLK：时钟信号输入引脚，对于标准的8237，其输入时钟频率为3MHz，对于8237-2，其输入时钟频率可达5MHz。
2．：芯片选择信号，输入引脚。
3．RESET：复位信号，输入引脚，用来清除8237中的命令、状态请求和临时寄存器，且使字节指针触发器复位并置位屏蔽触发器的所有位（即使所有通道工作在屏蔽状态），在复位之后，8237工作于空闲周期SI。
4．READY：外设向8237提供的高电平有效的“准备好”信号输入引脚，若8237
在S3状态以后的时钟下降沿检测到READY为低电平，则说明外设还未准备好
下一次DMA操作，需要插入SW状态，直到READY引脚出现高电平为止。
5．DREQ0~DREQ3：DMA请求信号输入引脚，对应于四个独立的通道，DREQ
的有效电平可以通过编程来加以确定，优先级可以固定，也可以旋转。
6．DACK0~DACK3：对相应通道DREQ请求输入信号的应答信号输出引脚。
7．HRQ：8237向CPU提出DMA请求的输出信号引脚，高电平有效。
8．HLDA：CPU对HRQ请求信号的应答信号输入引脚，高电平有效。
9．DB0~DB7：8条双向三态数据总线引脚。在CPU控制系统总线时，可以通过DB0~DB7对8237编程或读出8237的内部状态寄存器的内容；在DMA操作期间，由DB0~DB7输出高8位地址信号A8~A15，并利用ADSTB信号锁存该地址信号。
在进行内存不同区域之间的DMA传送时，除了送出A8~A15地址信号外，
还分时输入从存储器源区域读出的数据，送入8237的暂存寄存器中，等到存储
器写周期时，再将这些数据通过这8个引脚，由8237的暂存寄存器送到系统数
据总线上，然后写入到规定的存储单元中去。
10．A3~A0 ：4条双向三态的低位地址信号引脚。在空闲周期，接收来自于CPU
的四位地址信号，用以寻址8237内部的不同的寄存器(组)；在DMA传送时，输出要访问的存储单元或者I/O端口地址的低4位。
11．A7~A4：4条三态地址信号输出引脚。在DMA传送时，输出要访问的存储
单元或者I/O端口地址的中4位。
12．：低电平有效的双向三态信号引脚。在空闲周期，它是一条输入控制
信号，CPU利用这个信号读取8237内部状态寄存器的内容；而在DMA传送时，
它是读端口控制信号输出引脚，与相配合，使数据由外设传送到内存。
13．：低电平有效的双向三态信号引脚，其功能与相对应。
14．：低电平有效的双向三态信号引脚，用于DMA传送，控制存储器
的读操作。
15．：低电平有效的双向三态信号引脚，用于DMA传送，控制存储器
的写操作。
16．AEN：高电平有效的输出信号引脚，由它把锁存在外部锁存器中的高8位
地址送入系统的地址总线，同时禁止其它系统驱动器使用系统总线。
17．ADSTB：高电平有效的输出信号引脚，此信号把DB7~DB0上输出的高8位
地址信号锁存到外部锁存器中。
18．：双向，当字节数计数器减为0时，在上输出一个有效的低电平脉冲，表明DMA传送已经结束；也可接收外部的信号，强行结束8237的DMA操作或者重新进行8237的初始化。当不使用端时，应通过数千Ω的电阻接到高电平上，以免由它输入干扰信号。
19．+5V、GND及N/C引脚
六、 8237的工作方式
8237的各个通道在进行DMA传送时，有四种工作方式
1．单字节传送方式
每次DMA操作仅传送一个字节的数据，完成一个字节的数据传送后，8237
将当前地址寄存器的内容加1(或减1)，并将当前字节数寄存器的内容减1，每
传送完这一个字节，DMAC就将总线控制权交回CPU。
2．数据块传送
在这种传送方式下，DMAC一旦获得总线控制权，便开始连续传送数据。每传送一个字节，自动修改当前地址及当前字节数寄存器的内容，直到将所有
规定的字节全部传送完，或收到外部信号，DMAC才结束传送，将总线控
制权交给CPU，一次所传送数据块的最大长度可达64KB，数据块传送结束后
可自动初始化。
显然，在这种方式下，CPU可能会很长时间不能获得总线的控制权。这在
有些场合是不利的，例如，PC机就不能用这种方式，因为在块传送时，8088
不能占用总线，无法实现对DRAM的刷新操作。
3．请求传送
只要DREQ有效，DMA传送就一直进行，直到连续传送到字节计数器为0
或外部输入使变低或DREQ变为无效时为止。
4．级联方式
利用这种方式可以把多个8237连接在一起，以便扩充系统的DMA通道数。
下一级的HRQ接到上一级的某一通道的DREQ上，而上一级的响应信号DACK

图6-5 8237级联方式工作框图
可接下一级的HLDA上，其连接如图6-5所示。
在级联方式下，当第二级8237的请求得到响应时，第一级8237仅应输出HRQ信号而不能输出地址及控制信号，因为，第二级的8237才是真正的主控制器，而第一级的8237仅应起到传递DREQ请求信号及DACK应答信号的作
用。

七、 8237的DMA传输类型
DMA所支持的DMA传送，可以在I/O
接口到存储器；存储器到I/O接口及内存的不
同区域之间进行，它们具有不同的特点，所需要的控制信号也不相同
1．I/O接口到存储器的传送。
当进行由I/O接口到存储器的数据传送时，来自I/O接口的数据利用DMAC送出的控制信号，将数据输送到系统数据总线D0~D7上，同时，DMAC送出存储器单元地址及控制信号，将存在于D0~D7上的数据写入所选中的存储单元中。这样就完成了由I/O接口到存储器一个字节的传送。同时DMAC修改内部地址及字节数寄存器的内容。
2． 存储器到I/O接口
与前一种情况类似，在进行这种传送时，DMAC送出存储器地址及
控制信号，将选中的存储单元的内容读出放在数据总线D0~D7上，接着，DMAC
送出控制信号，将数据写到规定的(预选中)端口中去，而后MDAC自动修
改内部的地址及字节数寄存器的内容。
3． 存储器到存储器
8237具有存储器到存储器的传送功能，利用8237编程命令寄存器，可以
选择通道0和通道1两个通道实现由存储器到存储器的传送。在进行传送时．采
用数据块传送方式，由通道0送出内存源区域的地址和控制信号，将选中
内存单元的的数据读到8237的暂存寄存器中，通道0修改地址及字节数寄存器
的值；接着由通道1输出内存目的区域的地址及控制信号，将存放在暂存
寄存器中的数据，通过系统数据总线，写入到内存的目的区域中去，尔后通道
1修改地址和字节数寄存器的内容，通道1的字节计数器减到零或外部输入
时可结束一次DMA传输过程。

八、 8237各个通道的优先级及传输速率
1．优先级
8237有两种优先级方案可供编程选择：
(1)．固定优先级
规定各通道的优先级是固定的，即通道0的优先级最高，依次降低，通道
3的优先级最低。
(2)．循环优先级
规定刚被服务通道的优先级最低，依次循环。这就可以保证4个通道的优
先级是动态变化的，若3个通道已经被服务则剩下的通道一定是优先级最高的。
2．传送速率
在一般情况下，8237进行一次DMA传送需要4个时钟周期(不包括插入的
等待周期SW)。例如，PC机的时钟周期约210ns，则一次DMA传送需要
210ns4+2l0ns＝1050ns。多加一个210 ns是考虑到人为插入一个SW的缘故。
另外，8237为了提高传送速率，可以在压缩定时状态下工作。在压缩定时
状态下，每个DMA总线周期仅用2个时钟周期就可以实现，从而可以大幅度
地提高数据的传送速率。

习题与思考：
1． 什么叫DMA传送方式?试说明DMA方式传送数据的主要步骤。
2．试比较DMA传输、查询式传输及中断方式传输之间的优缺点和适用场合?
3．DMA控制器芯片Intel8237有哪几种工作方式？各有什么特点？
4．Intel8237支持哪几种DMA传输类型？
第二讲：
6. 1 DMA控制器Intel8237
回 顾：DMA的基本概念，DMA 控制器芯片8237的性能概述，内、外部结构，工作周期，工作方式，通道的优先级及数据传输速率。
本讲重点：DMA 控制器芯片8237的内部寄存器，端口地址，编程与应用。

讲授内容：
九、 8237的内部寄存器组
8237有4个独立的DMA通道，有许多内部寄存器。前面表6-1已经给出
了这些寄存器的名称、长度和数量，我们来详细介绍各个寄存器的功能和作用。
1．基地址寄存器
用以存放16位地址，只可写入而不能读出。在编程时，它与当前地址寄存器被同时写入某一起始地址，可用作内存区域的首地址或末地址。在8237进行DMA数据传送的工作过程中，其内容不发生变化，只是在自动预置时，其内容可被重新写到当前地址寄存器中去。
2．基字节数寄存器
用以存放相应通道需要传送数据的字节数，只可写入而不能读出。在编程时它与当前字节数寄存器被同时写入要传送数据的字节数。在8237进行DMA数据传送的工作过程中，其内容保持不变，只是在自动预置时，其内容可以被重新写到当前字节数寄存器中去。
3．当前地址寄存器
存放DMA传送期间的地址值。每次传送后自动加l或减l。CPU可以对其进行读写操作。在选择自动预置时，每当字节计数值减为0或外部有效后，就会自动将基地址寄存器的内容写入当前地址寄存器中，恢复其初始值。
4．当前字节数寄存器
存放当前的字节数。每传送一个字节，该寄存器的内容减1。当计数值减
为0或接收到来自外部的信号时，会自动将基字节数寄存器的内容写入该寄
存器，恢复其初始计数值，即为自动预置。
5．地址暂存寄存器和字节数暂存寄存器
这两个16位的寄存器和CPU不直接发生关系，我们也不必要对其进行读/
写操作，因而对如何使用8237没有影响。
6．方式寄存器
每个通道有一个8位的方式寄存器，但是它们占用同一个端口地址，用来存放方式字，依靠方式控制字本身的特征位来区分写入不同的通道，用来规定通道的工作方式，各位的作用如下：
D7
D6
D5
D4
D1
D3
D2
D0

00 通道0
00 请求传输方式 01 通道1
01 单字节传输方式 通道选择 10 通道2
10 块传输方式 方式选择 11 通道3
11 级联传输方式 00 校验传输
传输类型选择 01 写传输
10 读传输
11 无意义
自动预置功能选择，0—禁止；1—允许。
地址增/减1选择，0—增1；1—减1。
图6-6 8237的方式寄存器
自动预置就是当某一通道按要求将数据传送完后，又能自动预置初始地址和传送的字节数，而后重复进行前面已进行过的过程。
校验传送就是实际并不进行传送，只产生地址并响应信号，不产生读写控制信号，用以校验8237的功能是否正常。
7．命令寄存器
8237的命令寄存器存放编程的命令字，命令字各位的功能如图6-7所示，
D7
D6
D5
D4
D1
D3
D2
D0

0 DACK低电平有效 0 禁止存储器到存储器传输
1 DACK高电平有效 1 允许存储器到存储器传输
0 DREQ高电平有效 0 禁止通道0地址保持
1 DREQ低电平有效 1 允许通道0地址保持。D0=0时无意义
0 不扩展写入 0 启动8237工作
1 扩展写入 1 停止8237的工作
0 固定优先权 0 正常时序
1 旋转优先权 1 压缩时序
图6-7 8237的命令寄存器
其中：
D0位用以规定是否允许采用存储器到存储器的传送方式。若允许这样做，
则利用通道0和通道1来实现。
D1位用以规定通道0的地址是否保持不变。如前所述，在存储器到存储器
传送中，源地址由通道0提供，读出数据到暂存寄存器，而后，由通道l送出
目的地址，将数据写入目的区域；若命令字中D1＝0，则在整个数据块传送中(块
长由通道1决定)保持内存源区域地址不变，因此，就会把同一个数据写入到整
个目的存储器区域中。
D2位是允许或禁止8237芯片工作的控制位。
D3位用于选择总线周期中写信号的定时。例如，PC机中动态存储器写是由
写信号的上升沿启动的。若在DMA周期中写信号来得太早，可能造成错误，
所以PC机选择D3＝0。命令字的其他位容易理解，不再说明。
D5位用于选择是否扩展写信号。在D3=0（正常时序）时，如果外设速度较
慢，有些外设是用8237A送出的和信号的下降沿来产生的READY
信号的。为提高传送速度，能够使READY信号早些到来，须将和
信号加宽，以使它们提前到来。因此，可以通过令D5=1使和信号
扩展2个时钟周期提前到来。
8．请求寄存器
用于在软件控制下产生一个DMA请求，就如同外部DREQ请求一样。图6-8所示，为请求字的格式，D0D1的不同编码用来表示向不同通道发出DMA请求。在软件编程时，这些请求是不可屏蔽的，利用命令字即可实现使8237按照命令字的D0D1所指的通道，完成D2所规定的操作，这种软件请求只用于通道工作在数据块传送方式之下。
D7
D6
D5
D4
D1
D3
D2
D0

00 通道0
无用 01 通道1
通道选择 10 通道2
11 通道3
0—复位请求位；1—置位请求位。

图6-8 8237请求寄存器
9．屏蔽寄存器
8237的屏蔽字有两种形式：
①单个通道屏蔽字。这种屏蔽字的格式如图6-9所示。利用这个屏蔽字，每次只能选择一个通道。其中D0D1的编码指示所选的通道，D2＝l表示禁止该通道接收DREQ请求，当D2＝0时允许DREQ请求。
②四通道屏蔽字。可以利用这个屏蔽字同时对8237的4个通道的屏蔽字进行操作，故又称为主屏蔽字。该屏蔽字的格式如图6-10所示。它与单通道屏蔽字占用不同的I/O接口地址，以此加以区分。
D7
D6
D5
D4
D1
D3
D2
D0

00 通道0
无用 01 通道1
通道选择 10 通道2
11 通道3
0—清除屏蔽位；1—置屏蔽位。

图6-9 8237的单通道屏蔽寄存器
D7
D6
D5
D4
D1
D3
D2
D0

0 清通道0屏蔽位
无用 1 置通道0屏蔽位
0 清通道1屏蔽位
1 置通道1屏蔽位
0 清通道2屏蔽位
1 置通道2屏蔽位
0 清通道3屏蔽位
1 置通道3屏蔽位

图6-10 8237四通道屏蔽寄存器

D7
D6
D5
D4
D1
D3
D2
D0

D7=1 通道3请求 D0=1 通道0已终止计数
D6=1 通道2请求 D1=1 通道1已终止计数
D5=1 通道1请求 D2=1 通道2已终止计数
D4=1 通道0请求 D3=1 通道3已终止计数
图6-11 8237的状态寄存器
10．状态寄存器
状态寄存器存放各通道的状态，CPU读出其内容后，可得知8237的工作状况。主要有：哪个通道计数已达到计数终点——对应位为1；哪个通道的DMA请求尚未处理——对应位为1。状态寄存器的格式如图6-11所示。
11．暂存寄存器
用于存储器到存储器传送过程中对数据的暂时存放。
12．字节指针触发器
这是一个特殊的触发器，用于对前述各16位寄存器的寻址。由于前述各16
位寄存器的读或写必须分两次进行，先低字节后高字节。为此，要利用字节指
针触发器，当此触发器状态为0时，进行低字节操作。一旦低字节读/写操作完
成后，字节指针触发器会自动置l，再操作一次又会清零。利用这种机制，就可
以进行双字节读写操作，这样16位寄存器可以仅占用一个外设端口地址，高、
低字节共用。

十、 8237的编程及应用
1．8237的寻址及连接
8237 4个通道中的寄存器及其它各种寄存器的寻址编码如表6-2和表6-3
所示。从表6-2中可以看到，各通道的寄存器通过和地址线A3~A0规定不同
的地址，高低字节再由字节指针触发器来决定。其中有的寄存器是可读可写的，
而有的寄存器是只写的。
从表6-3可以看出，利用和A3~A0规定寄存器的地址，再利用或
控制对其进行读或写操作。需要注意的是，方式寄存器每通道一个，但仅分配
一个端口地址，靠方式控制字的D1和D0位来区分不同通道。

2．8237在系统中的典型连接
我们注意到8237只能输出A0~A1516位地址信号，这对于一般8位CPU构
成的系统来说是比较方便的，因为大多数8位机的寻址范围就是64KB。而在8086/88系统中，系统的寻址范围是1MB，地址线有20条，即A0~A19。为了能够在8086/88系统中使用8237来实现DMA，需要用硬件提供一组4位的页寄存器。
通道0、1、2、3各有一个4位的页寄存器。在进行DMA传送之前，这些页寄存器可利用I/O地址来装入和读出。当进行DMA传送时，DMAC将A0~A15放在系统总线上，同时页寄存器把A16~A19也放在系统总线上，形成A0~A19这20位地址信号实现DMA传送。其地址产生如图6-12所示。
图6-13是8237在PC机中的连接简图。利用74LS138译码器产生8237的，8237的接口地址可定为000H~00FH (注：在译码时XA4未用)。
8237利用页寄存器74LS670、三态锁存器74LS373和三态门741S244形成
系统总线的地址信号A0~A19。8237的、、、接到74LS245上，

表6-2 8237各通道寄存器的寻址
通道
寄存器
操作
A3 A2 A1 A0
字节指针
触发器
D0~D7
0
基和当前地址
写
0 1 0 0 0 0 0
0
A0~A7
1
A8~A15
当前地址
读
0 0 1 0 0 0 0
0
A0~A7
1
A8~A15
基和当前字节数
写
0 1 0 0 0 0 1
0
W0~W7
1
W8~W15
当前字节数
读
0 0 1 0 0 0 1
0
W0~W7
1
W8~W15
1
基和当前地址
写
0 1 0 0 0 1 0
0
A0~A7
1
A8~A15
当前地址
读
0 0 1 0 1 0 0
0
A0~A7
1
A8~A15
基和当前字节数
写
0 1 0 0 0 1 1
0
W0~W7
1
W8~W15
当前字节数
读
0 0 1 0 0 1 1
0
W0~W7
1
W8~W15
0
基和当前地址
写
0 1 0 0 1 0 0
0
A0~A7
1
A8~A15
当前地址
读
0 0 1 0 0 1 0
0
A0~A7
1
A8~A15
基和当前字节数
写
0 1 0 0 1 0 1
0
W0~W7
1
W8~W15
当前字节数
读
0 0 1 0 1 0 1
0
W0~W7
1
W8~W15
0
基和当前地址
写
0 1 0 0 1 1 0
0
A0~A7
1
A8~A15
当前地址
读
0 0 1 0 1 1 0
0
A0~A7
1
A8~A15
基和当前字节数
写
0 1 0 0 1 1 1
0
W0~W7
1
W8~W15
当前字节数
读
0 0 1 0 1 1 1
0
W0~W7
1
W8~W15

当芯片8237空闲时，CPU可对其编程，加控制信号到8237。而在DMA工作
周期，8237的控制信号又会形成系统总线的控制信号。同样，数据线XD0~XD7也是通过双向三态门74LS245与系统数据总线相连接。
从前面的叙述中我们已经看到，当8237不工作时，即处于空闲状态时，它
是以接口的形式出现的。此时，CPU经系统总线对它初始化，读出它的状态等
并对它进行控制。这时，8237并不对系统总线进行控制。当8237进行DMA传
送时，系统总线是由8237来控制的。这时，8237应送出各种系统总线所需要的
信号。上述情况会大大增加8237连接上的复杂程度。最重要的问题是，不管在8237的空闲周期还是在其工作周期，连接上一定要保证各总线信号不会发生竞争