在設(shè)計SMT32項目的時候，相信很多小伙伴在查看數(shù)據(jù)手冊時都會看到“DMA”，在學習51的時候，估計很難接觸到DMA，所以一開始接觸就會有點蒙。今天核桃就和大伙簡單的講一下。

簡單來說，DMA就是替CPU做數(shù)據(jù)搬運的，純牛馬，為CPU減輕負擔。

DMA(Direct Memory Access,中文：直接存儲器訪問)，用于外設(shè)與存儲器/存儲器和存儲器之間的高速數(shù)據(jù)傳輸使用。這樣數(shù)據(jù)的傳輸就不在依賴于CPU了。

DMA工作的核心步驟如下：

（1）初始化配置地址設(shè)置‌：配置源地址（數(shù)據(jù)起始位置）和目標地址（數(shù)據(jù)目的地）。

傳輸方向‌：定義數(shù)據(jù)流向（如外設(shè)→內(nèi)存、內(nèi)存→外設(shè)、內(nèi)存→內(nèi)存）。

數(shù)據(jù)量‌：指定待傳輸?shù)臄?shù)據(jù)塊大小（如字節(jié)數(shù)）。

傳輸模式‌：選擇塊傳輸（連續(xù)傳輸所有數(shù)據(jù)）、單次傳輸（每次請求傳單個單元）或循環(huán)模式等。

中斷使能‌：設(shè)置傳輸完成或錯誤時的中斷通知。

（2）啟動DMA傳輸CPU發(fā)送啟動命令后，DMA控制器接管總線控制權(quán)，成為總線主設(shè)備。外設(shè)通過DMA請求信號（如DRQ）觸發(fā)傳輸，或由軟件啟動內(nèi)存間傳輸。

（3）數(shù)據(jù)傳輸階段

總線仲裁‌：DMA控制器與CPU通過總線仲裁器協(xié)調(diào)總線使用權(quán)。傳輸期間，CPU可能暫?；虻却偩€空閑。

直接傳輸‌：DMA按配置的地址和步長，逐單元完成數(shù)據(jù)搬運，無需CPU干預。

（4）傳輸完成與通知

中斷信號‌：數(shù)據(jù)全部傳輸后，DMA控制器發(fā)送中斷通知CPU。

總線釋放‌：DMA交出總線控制權(quán)，CPU恢復對總線的正常訪問。

DMA的優(yōu)勢

（1）減輕CPU的負擔，CPU僅需要初始化配置，無需參與數(shù)據(jù)傳輸，可執(zhí)行其他任務(wù)。

（2）提升吞吐量，適用于高速外設(shè)（比如網(wǎng)卡，磁盤），減少數(shù)據(jù)延遲。

（3）降低功耗，CPU可進入低功耗模式，由DMA完成數(shù)據(jù)搬運。

總結(jié)：

DMA通過硬件控制器協(xié)調(diào)總線訪問，實現(xiàn)外設(shè)與內(nèi)存間的高效數(shù)據(jù)傳輸，大幅優(yōu)化系統(tǒng)性能。其核心在于“繞過CPU”，結(jié)合總線仲裁、中斷機制和靈活的配置選項，成為現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中不可或缺的組件。