1、电力系统自动装置原理的主要内容是什、电力系统自动装置原理的主要内容是什么？么？（1）电网缺电时同步发电机）电网缺电时同步发电机如何安全并入电网如何安全并入电网；（2）电电网网电电量量太太多多时时同同步步发发电电机机如如何何安安全全从从入入电电网网中中拆拆下来；下来；（3）有有多多台台发发电电机机的的发发电电站站、场场，当当电电网网负负荷荷增增加加时时，如如何何合合理理分分派派每每台台发发电电机机的的发发电电量量，去去实实现现最最佳佳的的经经济济效益。减少耗煤量。效益。减少耗煤量。（4）实现以上目标需要什么样的）实现以上目标需要什么样的自动控制装置？自动控制装置？； （5）实实现现以以上上目目标标需需要要建建立立什什么么样样的的数数学学、物物理理、控控制制、模型？模型？1微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论2、如何学习这门课程？、如何学习这门课程？ （1）抓住以上）抓住以上5大内容进行重点学习大内容进行重点学习（2）繁繁杂杂模模型型了了解解一一下下就就可可以以了了。不不要要求求死死记硬背。记硬背。（3）自动装置的原理要求搞清楚。）自动装置的原理要求搞清楚。（4）合合闸闸时时间间参参数数。低低频频减减载载参参数数、最最佳佳负负荷分配参数要求会计算。荷分配参数要求会计算。（5）作好作业，搞好毕业设计题的准备。）作好作业，搞好毕业设计题的准备。2微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论 3、成绩的评定、成绩的评定（1）、考试成绩）、考试成绩80%-70%。（2）作业、考勤、纪律）作业、考勤、纪律20%（3）其它）其它0-10%3微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论（1）自动同步并列装置。）自动同步并列装置。 （2）发电机的励磁装置。）发电机的励磁装置。 （3）发电机的励磁控制、调节装置。）发电机的励磁控制、调节装置。（4）发电机的原动机调速器装置。）发电机的原动机调速器装置。（5）PSS电力系统稳定器。电力系统稳定器。（6）自动调频装置）自动调频装置（7）自动低频减载装置。）自动低频减载装置。（8）工业控制计算机。）工业控制计算机。 4、自动装置有哪些、自动装置有哪些？4微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论（1）自动同步并列模型。）自动同步并列模型。（2）励励磁磁控控制制、调调节节器器模模型型、及及无无功功功功率率分配模型。分配模型。（3）励磁控制系统动态频率体现模型。）励磁控制系统动态频率体现模型。（4）电力系统稳定器模型。）电力系统稳定器模型。（5）发电机组功率频率特性模型。）发电机组功率频率特性模型。（6）电力系统频率特性模型。）电力系统频率特性模型。（7）电力系统自动低频减载模型。）电力系统自动低频减载模型。（8）电力系统自动经济调度模型。）电力系统自动经济调度模型。5、主要模型有：、主要模型有：5微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论6、电力系统的组成、电力系统的组成 由由图图0-1可可知知：它它是是由由火火电电厂厂、输输电电线线路路、变电所、控制中心、远动通信等组成。变电所、控制中心、远动通信等组成。发发电电厂厂主主要要生生产产电电能能。它它分分火火电电厂厂和和水水电电厂、核电厂、太阳能发电厂等。厂、核电厂、太阳能发电厂等。 输电线路将发电厂发出的电力送往用户。输电线路将发电厂发出的电力送往用户。变电所将变电所将110KV110KV变为变为 10KV 380V,220V 10KV 380V,220V送往用户送往用户. . 控控制制中中心心对对电电能能进进行行合合理理分分配配, ,维维护护电电网网安安全全. .6微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论远动通信远动通信:为发电工厂、火电厂、输电线路、变电所、为发电工厂、火电厂、输电线路、变电所、控制中心、提供通信服务。控制中心、提供通信服务。二、电力系统自动控制的划分二、电力系统自动控制的划分1、电力系统自动监视和控制：目的是提高系统的安全、电力系统自动监视和控制：目的是提高系统的安全和经济运行水平。对和经济运行水平。对火电厂、输电线路火电厂、输电线路电压，频率负荷电压，频率负荷平衡情况进行随时监视和控制。平衡情况进行随时监视和控制。2、电厂动力机械自动控制；励磁、稳压、稳频、调速电厂动力机械自动控制；励磁、稳压、稳频、调速等控制。等控制。3、电力系统自动装置：发电厂、变电所电气主接线设、电力系统自动装置：发电厂、变电所电气主接线设备运行的控制与操作的自动装置。备运行的控制与操作的自动装置。7微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论4、电力安全装置电力安全装置发电厂、变电所等电力系统运行操作的安全装置。发电厂、变电所等电力系统运行操作的安全装置。8微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的性能概述的性能概述 6、允允许许用用EOP输输入入信信号号来来结结束束DMADMA传送或重新初始传送或重新初始化。化。7 7、82378237可可以以级级连以增加通道数。连以增加通道数。 9微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的内部组成与结构的内部组成与结构 1、四个独立的、四个独立的DMA通道通道每每个个通通道道包包含含一一个个16位位的的基基地地址址寄寄存存器器、一一个个16位的基字节数计数器、位的基字节数计数器、 一一个个16位位的的当当前前地地址址寄寄存存器器、一一个个16位位的的当当前前字字节节数数计计数数器器、一一个个8位的方位的方 式寄存器。式寄存器。 方方式式寄寄存存器器接接收收并并保保存存来来自自于于CPU的的方方式式控制字，使本通道能够控制字，使本通道能够 工作于不同的方式下；工作于不同的方式下； 10微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的内部组成与结构的内部组成与结构 2、定时及控制逻辑电路、定时及控制逻辑电路在在DMA请请求求服服务务之之前前，根根据据初初始始化化编编程程时时设设置置的的工工作作方方式式寄寄存存器器的的内内容容及及命命令令、在在输输入入时时钟钟的的定定时时控控制制下下，产产生生8237A的的内内部部定定时时信信号号和和外外部控制信号；部控制信号；11微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的内部组成与结构的内部组成与结构 3、优先级编码逻辑、优先级编码逻辑 对对通通道道进进行行优优先先级级编编码码，确确定定在在同同时时接接收收到到不不同同通通道道的的DMA请请求求时时，能能够够确确定定相相应应的的先先后后次次序序。通通道道的的优优先先级级可可以以通通过过编编程程确确定定为为是是固固定定的的或或轮轮流的流的。 12微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的内部组成与结构的内部组成与结构 4、共用寄存器、共用寄存器 除除每每个个通通道道中中的的寄寄存存器器外外，还还包包含含一一些些共共用用的的寄寄存存器器：1个个16位位的的地地址址暂暂存存寄寄存存器器、1个个16位位的的字字节节数数暂暂存存寄寄存存器器、1个个8位位的的状状态态寄寄存存器器、1个个8位位的的命命令令寄寄存存器器、1个个8位位的的暂暂存存寄寄存存器器、1个个4位位的的屏蔽寄存器屏蔽寄存器和和1个个4位的位的请求寄存器请求寄存器等。等。13微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的内部组成与结构的内部组成与结构 14微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的内部组成与结构的内部组成与结构 5、8237的的数数据据引引线线，地地址址引引线线都都有有三三态态缓缓冲器，因而可以接也可以释放总线。冲器，因而可以接也可以释放总线。 15微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237具具有有两两种种主主要要的的工工作作周周期期，即即空空闲闲周周期期和和有有效周期效周期，每个周期由若干时钟周期所组成。，每个周期由若干时钟周期所组成。8237的工作时序的工作时序16微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论1 1空闲周期空闲周期当当82378237的的任任一一通通道道均均无无DMADMA请请求求时时，则则处处于于空空闲闲周周期或称为期或称为SISI状态。状态。8237的工作时序的工作时序17微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论空空闲闲周周期期由由一一系系列列的的时时钟钟周周期期组组成成，在在每每一一个个时时钟周期，钟周期，82378237只只做两项工作做两项工作：（1 1）采采样样各各通通道道的的DREQDREQ请请求求输输入入线线，只只要要无无DMADMA请求，则其始终停留在请求，则其始终停留在SISI状态；状态； 8237的工作时序的工作时序18微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论（2 2）由由CPUCPU对对82378237进进行行读读/ /写写操操作作，只只要要CSCS信信号号有有效效，则则表表明明CPUCPU要要对对82378237进进行行读读/ /写写操操作作，当当82378237采采样样CSCS为为低低电电平平而而DREQDREQ也也为为低低，则则进进入入CPUCPU对对82378237的编程操作状态。的编程操作状态。 8237的工作时序的工作时序19微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论CPUCPU对对82378237进进行行读读/ /写写操操作作时时，由由地地址址信信号号A A3 3AA0 0选选择择82378237的的内内部部寄寄存存器器( (组组) )，由由读读/ /写写控控制制信信号号控制读控制读/ /写操作。写操作。 82378237内内部部地地址址寄寄存存器器和和字字节节数数计计数数器器为为1616位位，而而数据线仅为数据线仅为8 8位。位。 82378237内内部部有有一一个个高高/ /低低字字节节触触发发器器，称称为为字字节节指指针针寄寄存存器器，可可以以控控制制8 8位位信信息息是是写写入入1616位位寄寄存存器器的高的高8 8位还是低位还是低8 8位位 该该触触发发器器的的状状态态交交替替变变化化，当当其其状状态态为为0 0时时，进进行行低低字字节节的的读读/ /写写操操作作；而而当当其其状状态态为为1 1时时，则则进行高字节的读进行高字节的读/ /写操作。写操作。 8237的工作时序的工作时序20微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论2有效周期（有效周期（Active Cycle）当当处处于于空空闲闲状状态态的的8237的的某某一一通通道道接接收收到到外外设设提提出出的的DMA请请求求DREQ时时，它它立立即即向向CPU输输出出HRQ有有效效信信号号，在在未未收收到到CPU回回答答时时，8237仍仍处于编程状态，又称初始状态，记为处于编程状态，又称初始状态，记为S0状态状态。经经过过若若干干个个S0状状态态后后，当当8237收收到到来来自自于于CPU的的HLDA应应答答信信号号后后，则则进进入入工工作作周周期期，或或称称为为有效周期，或者说有效周期，或者说8237由由S0状态进入了状态进入了S1状态状态。8237的工作时序的工作时序21微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论2有效周期（有效周期（Active Cycle）S0状状态态是是DMA服服务务的的第第一一个个状状态态，在在这这个个状状态态下下，8237已已接接收收了了外外设设的的请请求求，向向CPU发发出出了了DMA请请求求信信号号HRQ，但但尚尚未未收收到到CPU对对DMA请请求求的应答信号的应答信号HLDA；而而S1状状态态则则是是实实际际的的DMA传传送送工工作作状状态态，当当8237接接收收到到CPU发发来来的的HLDA应应答答信信号号时时，就就可可以以由由S0状态转入状态转入S1状态，开始状态，开始DMA传送。传送。8237的工作时序的工作时序22微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论2有效周期（有效周期（Active Cycle）在在内内存存与与外外设设之之间间进进行行DMA传传送送时时，通通常常一一个个S1周周期期由由4个个时时钟钟周周期期组组成成，即即S1、S2、S3、S4，但但当当外外设设速速度度较较慢时，可以插入慢时，可以插入SW等待周期；等待周期；而而在在内内存存的的不不同同区区域域之之间间进进行行DMA传传送送时时，由由于于需需要要依依次次完完成成从从存存储储器器读读和和向向存存储储器器写写的的操操作作，所所以以完完成成每每一一次传送需要次传送需要8个时钟周期，个时钟周期，在在前前四四个个周周期期S11、S12、S13、S14完完成成从从存存储储器器源源区区域域的的读读操作；操作；后后四四个个时时钟钟周周期期S21、S22、S23、S24完完成成向向存存储储器器目目的的区区域域的写操作。的写操作。 8237的工作时序的工作时序23微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的外部结构 8237的引线及功能的引线及功能1、A0A3：双双向向地地址址线线，CPU输输出出的的A0A3用用于于选选择择8237的的内内部部寄寄存存器器， 8237输输出出的的A0A3是是地地址址的最低的最低4位。位。 2、A4A7：三三态态输输出出线线，在在DMA时时用用来来输输出出地地址址的的A4A7 。24微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的外部结构 （续）（续）3、DB0DB7：双向数据线，：双向数据线，CPU用其对用其对8237内部寄存器进内部寄存器进行读写。行读写。DMA传送开始时，高位地址传送开始时，高位地址的的A15A8经过经过DB0DB7线送出线送出锁存。锁存。在同时利用通道在同时利用通道0和通道和通道1进行进行存储器到存储器的传送时，从存储器到存储器的传送时，从原存储单元读出的数据经数据原存储单元读出的数据经数据线进入线进入8237内部暂存，然后经内部暂存，然后经数据线写入目的存储单元。数据线写入目的存储单元。25微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的外部结构 （续）（续） 4、IOR：双向、：双向、I/O读信号、读信号、低电平有效。低电平有效。8237作为从属器作为从属器件时，件时， IOR信号为输入，配合信号为输入，配合片选信号片选信号CS，由，由CPU读读8237内部寄存器。内部寄存器。8237作为主控器作为主控器件时，输出件时，输出IOR信号，以读取信号，以读取外设的数据而写入存储器。外设的数据而写入存储器。5、IOW：双向、低电平有效。：双向、低电平有效。和和IOR类似，信号传送方向视类似，信号传送方向视8237在总线上的地位而定。在总线上的地位而定。26微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的外部结构 （续）（续）6、MEMW：输出、：输出、低电平有效、低电平有效、DMA存存贮器写信号。贮器写信号。 7、MEMR：输出、：输出、低电平有效、低电平有效、 DMA存存贮器读信号。贮器读信号。 27微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的外部结构 （续）（续）8、ADSTB：输出、地址：输出、地址选通、高电平有效。选通、高电平有效。8237的数据线的数据线DB0DB7供供DMA地址信号地址信号A15A8分时使用，分时使用，当当ADSTB 信号有效时，信号有效时， DB0DB7上出现的是上出现的是DMA地址高字节地址高字节,被此信号选被此信号选通进入外部锁存器通进入外部锁存器(如如LS373)。 28微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的外部结构 （续）（续）9、AEN：输出、：输出、DMA地地址允许信号，高电平有效。址允许信号，高电平有效。有效时，允许有效时，允许DMA控制器控制器送出地址信号而禁止送出地址信号而禁止CPU地址线接通系统总线；只地址线接通系统总线；只有当其为低电平时，才允有当其为低电平时，才允许许CPU控制系统总线上的控制系统总线上的地址信号。地址信号。 29微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的外部结构 （续）（续） 10、CS：输入、片选信：输入、片选信号，低电平有效，号，低电平有效，CPU控控制总线时，用该信号选中制总线时，用该信号选中8237进行进行I/O读写操作。读写操作。 11、RESET：输入、复位：输入、复位信号、高电平有效，复位信号、高电平有效，复位后屏蔽寄存器置后屏蔽寄存器置1，其余，其余寄存器均清寄存器均清0。 30微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的外部结构 （续）（续） 12、READY: 准备好输入准备好输入信号，表示进入信号，表示进入DMA的外的外设已为读写准备好，否则设已为读写准备好，否则在总线周期中需插入等待在总线周期中需插入等待状态状态SW。 31微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的外部结构 （续）（续）12、HRQ：输出，：输出，8237对对CPU的总线请求信号的总线请求信号 ,连接连接到到CPU的的HOLD信号，用于信号，用于请求系统总线的控制权。请求系统总线的控制权。13、HLDA：输入，：输入， CPU应答应答8237的总线响应信号。的总线响应信号。 32微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的外部结构 （续）（续）14、DREQ0DREQ3：输入，：输入，外设对外设对8237四个通道分别提出四个通道分别提出的的DMA请求信号，其有效极性请求信号，其有效极性可编程设定。可编程设定。DREQ信号须保信号须保持到相应信号持到相应信号DACK有效后方有效后方可撤销。可撤销。 复位后规定高电平有效。复位后规定高电平有效。33微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的外部结构 （续）（续）15、DACK0DACK3：输：输出，出，8237给外部的响应信号，给外部的响应信号，其有效极性可编程设定。复其有效极性可编程设定。复位后规定低电平有效。位后规定低电平有效。16、CLK：时钟输入。：时钟输入。34微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的外部结构 （续）（续）17、EOP：双向、：双向、DMA过过程结束信号，低电平有效。程结束信号，低电平有效。 若若8237中任一通道进入中任一通道进入DMA过程，当其字节计数过程，当其字节计数结束时，即输出结束时，即输出EOP有效。有效。若若DMA计数未完，但外部计数未完，但外部输入有效输入有效EOP信号，则强信号，则强制结束制结束DMA过程。过程。只要只要EOP有效，即复位内有效，即复位内部寄存器。部寄存器。35微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的的每每个个通通道道均均有有自自身身的的方方式式寄寄存存器器，从从而而可独立的选择不同的工作方式和操作类型。可独立的选择不同的工作方式和操作类型。8237的工作方式的工作方式36微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论每每次次DMA过过程程仅仅传传送送一一个个字字节节数数据据，当当前前字字节节数数计计数数器器减减1，当当前前地地址址寄寄存存器器加加1或或减减1，然然后后向向CPU交换总线控制权。交换总线控制权。单字节传输方式单字节传输方式37微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论DMA过程一直将数据传送完才结束。过程一直将数据传送完才结束。块传输方式块传输方式38微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论DMA过过程程一一直直将将数数据据传传送送完完才才结结束束，但但每每传传一一个个字字节节，即即检检查查DREQ是是否否有有效效，若若有有效效，则则继续，否则，停止。继续，否则，停止。请求传输方式请求传输方式39微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论为为扩扩展展DMA通通道道数数，可可将将一一片片主主8237和和几几片片从从8237进行级联。进行级联。级联方式级联方式40微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论图5.34 8237级联方式工作框图 图图5.34 8237级联方式工作框图级联方式工作框图 41微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论1、接口到存贮器的传送。、接口到存贮器的传送。 2、存贮器到接口。、存贮器到接口。 3、存贮器到存贮器。、存贮器到存贮器。传送类型传送类型42微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的优先级：的优先级：1、固定优先级：通道、固定优先级：通道0最高，通道最高，通道3最低最低2、循环优先级、循环优先级优先级优先级43微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237有有4个独立的个独立的DMA通道及若干内部寄存器。通道及若干内部寄存器。8237的内部寄存器的内部寄存器44微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论基地址寄存器、当前地址寄存器：基地址寄存器、当前地址寄存器：存放起始地址，工作过程中，基地址寄存存放起始地址，工作过程中，基地址寄存器不变，而当前地址寄存器在每次传送后器不变，而当前地址寄存器在每次传送后自动加自动加1或减或减1。8237的内部寄存器（续）的内部寄存器（续）45微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论其中，自动预其中，自动预置置=自动预置自动预置起始地址和字起始地址和字节数；节数；校验传送只产校验传送只产生地址并响应生地址并响应EOP。8237的内部寄存器：方式寄存器的内部寄存器：方式寄存器46微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论 8237的内部寄存器：命令寄存器的内部寄存器：命令寄存器47微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论 8237的内部寄存器：请求寄存器的内部寄存器：请求寄存器相当于外部产生一个有效的相当于外部产生一个有效的DREQ请求信号。请求信号。48微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论 8237的内部寄存器：屏蔽寄存器的内部寄存器：屏蔽寄存器8237的单通道屏蔽字的单通道屏蔽字49微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的内部寄存器：屏蔽寄存器（续）的内部寄存器：屏蔽寄存器（续）8237的四通道屏蔽字的四通道屏蔽字50微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的内部寄存器：状态寄存器的内部寄存器：状态寄存器51微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237占用占用16个连续的个连续的I/O端口地址，由地址信号端口地址，由地址信号A3A0选择内部寄存器。选择内部寄存器。8237的内部寄存器的寻址的内部寄存器的寻址52微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的内部寄存器的寻址（续）的内部寄存器的寻址（续）53微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论8237的内部寄存器的寻址（续）的内部寄存器的寻址（续）54微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论18237的寻址及连接的寻址及连接各通道的寄存器通过和地址线各通道的寄存器通过和地址线A3A0规定不同规定不同 的地址，高低字节由字节指针触发器来决定。的地址，高低字节由字节指针触发器来决定。方方式式寄寄存存器器每每通通道道一一个个，但但仅仅分分配配一一个个端端口口地地址址，靠方式控制字的靠方式控制字的D1和和D0位来区分不同通道。位来区分不同通道。 8237的编程及应用的编程及应用 55微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论28237在系统中的典型连接在系统中的典型连接 8237只能输出只能输出 A0A15 16位地址信号。位地址信号。在在8086/88系系统统中中，地地址址线线有有20条条，即即A0A19。为为了了在在8086/88系系统统中中使使用用8237实实现现DMA，需要用硬件提供一组需要用硬件提供一组4位的页寄存器。位的页寄存器。8237的编程及应用 56微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论28237在系统中的典型连接在系统中的典型连接 通道通道0、1、2、3各有一个各有一个4位的页寄存器。位的页寄存器。在在进进行行DMA传传送送前前，可可利利用用I/O地地址址来来装装入入和和读读出出页页寄寄存存器器。进进行行DMA传传送送时时，DMAC将将A0A15放放在在系系统统总总线线上上，同同时时页页寄寄存存器器把把A16A19也也放放在在系系统统总总线线上上，形形成成A0A19这这20位位地址信号实现地址信号实现DMA传送。传送。8237的编程及应用 57微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论20位地址的产生：位地址的产生：页寄存器页寄存器58微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论PC机中机中8237的连接的连接 利利用用74LS138译译码码器器产产生生8237的的CS，8237的的接接口口地地址址可可定定为为000H00FH (注：在译码时注：在译码时XA4未用未用)。8237利利 用用 页页 寄寄 存存 器器74LS670、 三三 态态 锁锁 存存 器器74LS373和和三三态态门门74LS244形形成成系系统统总总线线的的地址信号地址信号A0A19。59微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论PC机中机中8237的连接的连接 8237的的部部分分控控制制信信号号接接到到74LS245上上，当当芯芯片片8237空空闲闲时时，CPU可可对对其其编编程程，加控制信号到，加控制信号到8237.而而 在在 DMA工工 作作 周周 期期 ，8237的的控控制制信信号号又又会会形形成成系统总线的控制信号。系统总线的控制信号。同同样样，数数据据线线XD0XD7也也 是是 通通 过过 双双 向向 三三 态态 门门74LS245与与系系统统数数据据总总线线相连接。相连接。 60微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论对对8237初始化之前，必须对初始化之前，必须对8237进行复进行复位，利用位，利用RESET信号或软件命令均可使信号或软件命令均可使8237复位。复位。复位后，复位后，8237内部的屏蔽寄存器被置位内部的屏蔽寄存器被置位而其它所有寄存器被清而其它所有寄存器被清0，复位操作使复位操作使8237进入空闲状态，进入空闲状态，这时才可对这时才可对8237进进行初始化操作。行初始化操作。 8237的初始化的初始化61微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论我我们们抽抽出出PC机机中中BIOS对对8237初初始始化化部部分分进行说明：进行说明： 1、为为了了对对DMAC 8237初初始始化化，首首先先进进行总清。行总清。总总清清时时只只要要求求对对总总清清地地址址进进行行写写操操作作并并不关心写入什么数据。不关心写入什么数据。8237的初始化的初始化62微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论 2、对对8237的的4个个通通道道的的基基地地址址寄寄存存器器与与当当前前地地址址寄寄存存器器、基基字字节节数数寄寄存存器器及及当当前前字字节节数数寄寄存存器器先先写写入入FFFFH，再再读读出出比比较较，看看读读写写操操作作是是否正确。否正确。 若若正正确确，再再写写入入0000H，同同样样读读出出校校验验，若若仍仍正正确确则则认认为为DMAC工工作作正正常常，就就开开始始对对其其初初始始化。若比较时发现有错，则执行停机指令。化。若比较时发现有错，则执行停机指令。8237的初始化的初始化63微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论 3、程程序序对对8237的的通通道道0初初始始化化。在在PC机机中中，通通道道0用于产生对动态存储器的刷新控制。用于产生对动态存储器的刷新控制。 利利用用可可编编程程定定时时器器8253每每隔隔15.0857ss向向DMAC提出提出1次请求。次请求。 DMAC响响应应后后向向CPU提提出出DMA请请求求。获获得得总总线线控制权后，使控制权后，使CPU进入总线放弃状态。进入总线放弃状态。 在在此此DMA期期间间，DMAC送送出出刷刷新新行行地地址址，并并利利用用DACK0控控制制产产生生各各刷刷新新控控制制信信号号，对对DRAM一行进行刷新。一行进行刷新。 一行刷新一行刷新结束，结束，HRQ变为无效，退出变为无效，退出DMA。8237的初始化的初始化64微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论OUT DMA+0DH，AL；总清；总清8237MOV DS，BXMOV ES，BX ；初始化；初始化DS和和ESMOV AL，0FFHOUT DMA+1，AL OUT DMA+1，AL ；通道；通道0的传送字节数为的传送字节数为 ； 64K字节，字节，先写低位，后写高位先写低位，后写高位 MOV DL，0BH ；使；使DX=000BH(方式字地址方式字地址)8237的初始化的初始化65微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论MOV AL，58HOUT DX，AL ；写写方方式式字字，单单字字节节传传送方式，每次传送行地址送方式，每次传送行地址MOV AL，0 ；尔尔后后地地址址自自动动加加1，允许自动预置允许自动预置OUT DMA+8，AL ；写入命令字；写入命令字OUT DMA+10，AL ；写写入入屏屏蔽蔽字字(单单通通道屏蔽字道屏蔽字) 8237的初始化的初始化66微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论以以8237从从存存储储器器把把数数据据传传送送到到接接口口为为例例，说明其初始化及工作过程说明其初始化及工作过程 .初始化及工作过程初始化及工作过程67微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论图图中中接接口口请请求求传传送送数数据据的的 信信 号号 经经 触触 发发 器器74LS74的的Q端端形形成成，由由 三三 态态 门门 输输 出出 作作 为为DMA请求信号。请求信号。当当DMAC响响应应接接口口请请求求时时，送送出出存存储储器器地地址址和和信信号号，使使选选中中存存储储单单元元的的数数据据出出现现在在数数据总线上。据总线上。 初始化及工作过程初始化及工作过程68微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论DMACDMAC送送出出IOW控控制制信信号号，将将存存储储单单元元的的数数据据锁存在三态锁存器锁存在三态锁存器74LS37474LS374中。中。开始传送前，应当送出接口有效信号。开始传送前，应当送出接口有效信号。在在接接口口请请求求DMADMA传传送送时时，由由逻逻辑辑电电路路产产生生控控制制信信号号，使使CPUCPU暂暂停停执执行行指指令令，同同时时将将总总线形成电路的输出置高阻。线形成电路的输出置高阻。 初始化及工作过程初始化及工作过程69微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论INITADM：OUT DMA+0DH，AL；总清；总清 MOV AL，40HOUT DMA+2，AL ；送地址低字节到通道；送地址低字节到通道1MOV AL，74HOUT DMA+2，AL ；送地址高字节到；送地址高字节到 ；通道；通道1， 7440H为通道基地址为通道基地址 MOV AL，80HOUT PAG，AL；送页地址；送页地址1000B初始化程序初始化程序70微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论MOV AL，64HOUT DMA+3，AL ；送传送字节数；送传送字节数 ；低字节到；低字节到 通道通道1MOV AL，0 ；0064H表示表示100个字节个字节OUT DMA+3，AL；送传送字；送传送字 ；节数高字节到通道；节数高字节到通道1MOV AL，59H；通道；通道1方式字方式字 ；读操作，单字节传送；读操作，单字节传送OUT DMA+11，AL；地址递增，自动预置；地址递增，自动预置 初始化程序初始化程序71微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论MOV AL，0;命令字：允许工作，命令字：允许工作， ;固定优先级固定优先级OUT DMA+8，AL；DACK有效有效OUT DMA+15，AL；写入四通道屏；写入四通道屏 ；蔽寄存器，规定允许；蔽寄存器，规定允许4个通道均个通道均 ； 可请求可请求DMA传送。传送。 初始化程序初始化程序72微机电力自动装置原理第微机电力自动装置原理第0章续论章续论