A. 存储器的外存可以直接与cpu交换信息
是一道判断题吧,这个命题是错误的。
外存相对于内存而言,指的是硬盘,光盘,优盘之类设备。
CPU任何时候都不能直接读取外存的信息,不能和外存交换数据和信息。
外存中存储的是文件,必须先将信息提取到内存,然后CPU才能从内存中读取并处理这些信息。
B. 数据存储的内存和外存
外存储器的作用不同,但是容量小。内存储器和外存储器之间常常频繁地交换信息。
需要指出的是外存储器也属于输入输出设备,但是存取速度慢,及一些高速缓存。内存储器用于存放那些立即要用的程序和数据;外存储器用于存放暂时不用的程序和数据,掉电后数据不会丢失。内存储器是执行程序时的临时存储区,掉电后数据全部丢失;外存储器是用来存储原始数据和运算结果的,需要长期保存,但可以长时间保存数据,磁盘是最常用的外存储器,通常它分为软盘和硬盘两类;外存储器的特点是容量大、价格低。外存储器主要有磁盘存储器、磁带存储器和光盘存储器。
外存储器是外部存储设备,速度相对内存慢的多。
内存储器最突出的特点是存取速度快、价格贵。还有cd-rom,闪存等等。
■内存与外存的区别?
因为内存取速度快
什么是外存与内存?
内存储器是cpu与外部设备交换数据的直接场所,内存储器速度次于cpu速度,但是也算是高速存储设备,其包括ram(我们常说的内存),显存
C. 外部数据存储器中的数传到内部数据存储器中
内外交换用MOVX指令,并通过寄存器间接寻址Ri或者累加器A
MOV DPTR,#1000H ;将外部的首地址送入DPTR
MOVX A, @DPTR ;用间接寻址送入内部R1
下面是几个例子
MOVX A,@RI
MOVX @RI,A
MOVX @DOTR,A
D. 简述内存储器和外存储器的区别(从作用和特点二方面入手)
简述内存储器和外存储器的区别:含义不同,作用不同。
一、含义不同:
内存储器是cpu与外部设备交换数据的直接场所,内存储器速度次于cpu速度,但是也算是高速存储设备,其包括ram,显存,及一些高速缓存。
外存储器是外部存储设备,速度相对内存慢的多,但可以长时间保存珐尝粹妒诔德达泉惮沪数据,如硬盘,cd-rom,闪存等等。
二、作用不同:
一个有时间优势(内存),速度快,但容量小,断电后不保留,一个有空间优势(外存),容量大,能长期保留。CPU只能直接访问内存。外存的东西要先到内存,CPU才能处理。内外不是根据在不在机箱里而区分的。CPU能直接访问的才叫内存。
只读存储器(ROM)
ROM表示只读存储器(Read Only Memory),在制造ROM的时候,信息(数据或程序)就被存入并永久保存。这些信息只能读出,一般不能写入,即使机器停电,这些数据也不会丢失。
现在比较流行的只读存储器是闪存( Flash Memory),它属于 EEPROM(电擦除可编程只读存储器)的升级,可以通过电学原理反复擦写。现在大部分BIOS程序就存储在 FlashROM芯片中。U盘和固态硬盘(SSD)也是利用闪存原理做成的。
以上内容参考:网络-内存
E. 编写程序,把外部数据存储器0000H~0050H中的内容传送到内部数据存储器20H~70H。用汇编
MOV DPTR, #0000H
MOV R0, #20H
LP:
MOVX A, @DPTR
MOV @R0, A
INC DPTR
INC R0
CJNE R0, #71H, LP
SJMP $
END
F. 怎么用80c51用c语言编程,把数据从内部存储器转移到外部存储器
扩展RAM编程基础
(1)弄清扩展器件的地址
在图7.2.5中,U3的ABC接单片机A13,A14,A15,所以片选信号对应地址最高位,即:“CBAxxxxx xxxxxxxx”(x为任意)。U4片选接CS1,即Y1,CBA=001,可得U4的地址范围是0x2000~0x3fff。U5接CS3,即Y3,CBA=011,地址为0x6000~0x7fff。U6接CS4,即Y4,CBA=100,地址为0x8000~0x9fff。知道了器件地址,可以利用直接地址、外部数据指针来访问存储器。通过设置,也可以让编译器在扩展RAM中自动分配存储单元。
(2)直接地址访问
①向U4写数据:
XBYTE[0x2000+addr]=dat; //addr为U4内部地址,取值为0~0x1fff;dat为数据。
②读出U4数据:
dat=XBYTE[0x2000+addr];
也可以用页访问方式。页访问方式,实际就是先把16位地址高8位送P2口,通过低8位地址读写。
③按页读写U4:
P2=0x20+page; // page为页,取值为0x00~0x1F。
PBYTE[addr]=dat; // addr为页内地址,取值为0x00~0xFF。
dat=PBYTE[addr];
④读U6
dat=XBYTE[0x8000];//读U6,地址取0x8000~0x9fff任何值,都一样。
⑤写U5
XBYTE[0x6000]=dat; //写U5,地址取0x6000~0x7fff任何值,都一样。
(3)数据指针
如,读写U4,可以这样写:
unsigned char xdata *p=0x3000; //声明指针p,并初始指向0x3000单元
x=*p; //读指针所指向的位置
p=p+1; //指针指向下一单元
*p=0x16; //向指针所指向的位置写入数据
(4)让编译器自动分配存储空间
①为了能让编译器自动分配存储空间,并使用扩展RAM,必须设置扩展RAM地址。在Keil编程软件中,点击工具栏快捷图标“ ”,弹出目标选项对话框。按图7.2.6所示,设置RAM起始地址和长度。
②变量声明时使用xdata关键词。如:
unsigned char xdata a;//变量a使用扩展RAM空间。
特别注意,扩展RAM直接地址访问方式与自动分配存储空间方式最好不要混用,否则可能产生冲突。
G. 外存储器存取速度慢 不直接于cpu交换数据 而与内存器交换信息这句话对嘛
这句话是对的。 Cache->内存->外存(从左至右容量越来越多,读取速度越来越慢。) 外储存器不能直接与CPU交换数据,中间需要有一个媒介,那就是内存。
H. CPU与外部设备交换数据的方式有几种
(1)程序直接控制方式:就是由用户进程直接控制内存或CPU和外围设备之间的信息传送。这种方式控制者都是用户进程。
(2)中断控制方式:被用来控制外围设备和内存与CPU之间的数据传送。这种方式要求CPU与设备(或控制器)之间有相应的中断请求线,而且在设备控制器的控制状态寄存器的相应的中断允许位。
(3)DMA方式:又称直接存取方式。其基本思想是在外围设备和内存之间开辟直接的数据交换通道。
(4)通道方式:与DMA方式相类似,也是一种以内存为中心,实现设备和内存直接交换数据的控制方式。与之不同的是,在DMA方式中数据传送方向、存放数据内存始址以及传送的数据块长度等都是由CPU控制,而在通道方式中这些都是由专管输入输出的硬件——通道来进行控制。
I. 外存储器可直接与CPU交换信息,这个命题对吗
不对,cpu和内存交换信息,内存和硬盘就是外存储设备交换信息!
J. 求解:外存与内存间数据交换的具体过程
摘 要: 直接内存存取(DMA)是DSP芯片中用于快速数据交换的重要技术,对AD公司的浮点系列芯片ADSP2106x中的DMA的应用进行了详细介绍,并给出实际应用中的一些例子。
关键词: DMA 浮点系列芯片ADSP2106x
1 DMA概述
直接内存存取(DMA)对计算机系统是非常重要的。它可以使CPU在运行指令的同时,系统能实现从外部存储器或设备中存取数据,也可以在CPU不参与的情况下,由专用的DMA设备存取数据。
对于浮点DSP芯片来讲,DMA的作用更是重要。众所周知,DSP芯片主要是面向实时的信号处理,其核心的运算部件具有很高的运算速度,常以MFLOPS(每秒百万次浮点运算)来衡量。ADSP2106x为120MFLOPS,但该速度是以存储在芯片内部存储器中的程序和数据为前提的。在DSP内部往往采用多总线的哈佛结构,数据总线和程序总线相互独立,即指令的存取和数据的存取并行不悖;另外在ADSP2106x内部还有各种接口总线,用以提高数据的流通能力。但在芯片的外部,所有的总线都合并在一起了。因此为了发挥DSP核心运算单元的高速运算能力,首先必须把程序和数据传输到芯片的内存中,这通常需要DMA操作来实现。
另一方面,DSP系统总要与各种外部信号打交道,它从外部输入数字信号,经过各种算法的处理后,再输出给其他设备。不仅如此,对于浮点DSP系统,数据的输入和输出常常是连续不断的。试想,如果用DSP的核心部件来完成数据的输入和输出,它高速的运算能力又如何发挥得出来呢?所以,浮点系列的DSP芯片大都把DMA控制部分直接集成到了芯片上,用DMA来完成数据的输入和输出。
高效的DSP系统通常采用图1所示的结构。在内存中开辟出四块缓存区,两个作为输入缓存,两个作为输出缓存,用来实现输入、输出的乒乓切换。核心处理单元直接从输入缓存中取数运算,然后把运算结果写入输出缓存;而数据从外部接口的输入和输出则完全由DMA来实现,不需核心处理单元的参与。只要核心处理单元的运算速度和DMA的数据率满足要求,图1所示的结构就可以完成连续的数据流输入和输出。当然,从外部看,数据的输入和输出是连续的,但在芯片内部却是分段处理的。分段处理虽然带来一些误差,但只要缓存的数据足够长,就可以使误差降到允许的范围。因为间隔越长,前后数据间的相关性越小,相互间的影响就越小,故分段处理是可行的。由于分段处理,也给DSP芯片的结构带来了一个重要影响,那就是尽可能地增加其内部存储器的容量。对于ADSP21060,其内部的SRAM容量达4Mbit,可以满足大多数分段处理的需要。
下面首先对ADSP2106x中的DMA做概要介绍,然后对几种典型的DMA操作进行详细分析。
2 ADSP2106x中的DMA
ADSP2106x中的片内DMA控制器可以同时控制10个通道的DMA,完成下列类型的数据传输操作:
·内存外存或外部存储器映射设备
·内存其他ADSP2106x的内存
·内存主机接口
·内存串行口
·内存Link口
·内存外部设备
·外存外部设备
丰富的数据流向可以使ADSP2106x实现对各种外设的接口;另外,由于ADSP2106x的内存是双口SRAM,因此在进行上述DMA操作的同时,核心处理单元仍可以读写内存,使DMA操作与内部运算处理达到高度的并行性。当然,应尽量避免二者同时对同一内存地址进行读写。
每个DMA通道都有一个(或两个)用FIFO实现的数据缓存器,最大的缓冲深度为6级,用以提高DMA数据传输率。所有的DMA数据传输都是通过这10个数据缓存器来完成的,这些缓存器如表1所示。其中通道1、3、6、7都是两个缓存器共用一个DMA通道。所有数据缓存器作为I/O寄存器被映射到内存的前256个地址中。
DMA的编程是通过内部核心处理单元或外部主机对片内有关的I/O寄存器设置来实现的,这些I/O口寄存器也被映射到内存的前256个地址上。与DMA操作有关的I/O寄存器除了前面的数据缓存器外,主要还包括:
·DMA控制寄存器:DMAC6~9,LCTL,STCTL0~1,SRCTL0~1。
·地址-计数寄存器:II0~9,IM0~9,C0~9,EI6~9,EM6~9,EC6~9。
·链式操作指针寄存器:CP0~9。
·二维操作寄存器(也可作DMA通用寄存器):GP0~9,DA0~5,DB0~5。
·DMA状态寄存器:DMASTAT。
DMA设置传输过程一般如下:
(1)设置对应通道的地址-计数寄存器。
(2)设置对应通道的DMA控制寄存器,并将其中的DMA使能位设为有效。
(3)开始DMA数据传输。
(4)DMA传输结束后,产生对应的中断,程序对中断进行处理。
3 几种常用的DMA操作
在基于ADSP2106x的DSP系统的开发过程中,最常用到以下几种DMA操作:内存与外存、内存与主机、内存与外设、内存与Link口间的数据交换。
3.1 内存与外存间的DMA
内存与外存间的DMA传输可用DMA通道6~9这四个通道中的任一个。这里用一个例子来说明,假如要把内存地址0x26000~0x263ff中的1024个数用DMA通道6传送到外存0x400000~4003ff中,可用下面的编程来实现:
/*设置内存地址-计数寄存器*/
R0=0x26000;
DM(II6)=R0; /*设置内存起始地址*/
R0=1
DM(IM6)=R0; /*设置内存地址增加值*/
R0=1024;
DM(C6)=R0 /*设置内存读数次数*/
/*设置外存地址-计数寄存器*/
R0=0x400000;
DM(E16)=R0; /*设置外存起始地址*/
R0=1;
DM(EM6)=R0; /*设置外存地址增加值*/
R0=1024;
DM(EC6)=R0; /*设置外存写数次数*/
R0=0x0205;
DM(DMAC6)=R0;;/*设置DMA控制寄存器
DMAC6*/
/*设置为Master和从内存读数方
式,并使能DMA*/
/*DMA通道6开启DMA传数操作*/
这里需要说明两点:(1)I/O寄存器不能用立即数来直接赋值,而要通过通用寄存器R0~15或USTAT0~1来赋值;(2)在ADSP2106x中,由于数据的宽度有8、16、32和48几种方式,通过DMA传输时,内存和外部接口上的宽度可以不同,因此对应的读写次数可能不同,故内部计数器和外部计数器要分别设置。
对于外部存储器映射设备,其接口地址是固定的,此时内存与该外设间DMA的编程更加简单。比如某外设的地址设在0x400000,要把内存0x26000~0x263ff中的1024个数用DMA通道6传送到该外设接口上,只需把上面程序中的EM6设为0即可。
3.2 内存与主机间的DMA
在ADSP2106x芯片上包含了一个主机(host)接口,可以使其方便地与通用16位或32位计算机相连接,此时,通用计算机就作为ADSP2106x的主机,它可对ADSP2106x的片内存储器进行访问。通常情况下,为了减少主机对ADSP2106x寻址的地址线根数,以降低硬件复杂性,主机往往只对ADSP2106x的I/O寄存器(有256个)寻址,寻址的地址线只需8根1。BittWare公司的ADSP2106xEZ-LAB开发板即采用了此种方式。在这种情况下,主机与ADSP2106x内存间的数据交换大多是通过DMA完成的。下面通过运行在微机上的一段C语言程序来说明,此时EZ-LAB板插入微机的ISA总线插槽上,微机作为ADSP2106x的主机,ADSP2106x的I/O寄存器可由微机通过ISA总线上的I/O口来访问。该程序把数据d[1024]通过DMA通道6加载到ADSP2106x内存0x26000~0x263ff中。具体程序如下:
#injclude"conio.h"
#include "def21060.h" /*ADSP I/O寄存器地址定义文件*/
#include :stdio.h"
#define ADDR 0X402 /*定义ADSP地址线对应
的ISA总线I/O口地址*/
#define DATA 0x404 /*定义ADSP数据线对应
的ISA总线I/O口地址*/
main()
{int n,d[1024];
/*设置ADSP中DMA通道6的地址-计数寄存器及控制寄存器*/
outpw(ADDR,II6); /*寻址起始地址寄存器II6*/
outpw(DATA,0x6000);/*设置II6的低16位*/
outpw(DATA,0x2); /*设置II6的高16位*/
outpw(ADDR,IM6); /*寻址地址增加寄存器IM6*/
outpw(DATA,1); /*设置IM6的低16位*/
outpw(DATA,0); /*设置IM6的高16位*/
outpw(ADDR,C6); /*寻址计数寄存器C6*/
outpw(DATA,1024); /*设置C6的低16位*/
outpw(DATA,0); /*设置C6的高16位*/
outpw(ADDR,DMAC6); /*寻址DMA控制寄存器
DMAC6 */
outpw(DATA,0x41);/*设置DMAC6的低16位*/
outpw(DATA,0); /*设置DMAC6的高16位*/
/*ADSP的DMA通道6设为16/32位模式,
并开启就绪,等待微机传数*/
/*微机向DMA通道6的数据缓存器EPB0中连续写入数据d[.]*/
outpw(ADDR,EPB0); /*寻址DAM通道6的数
据缓存器EPB0*/
for(n=0;n<1024;n++)
{outpw(DATA,d[n]); /*写数据d[n]*/
outpw(DATA,0); /*高16位写0*/
}
}
对以上程序需要说明的有两点:(1)ADSP2106x的地址线和数据线是通过ISA总线上两个I/O口地址(ADDR和DATA)来访问的;(2)ISA总线为16位,而ADSP2106x的I/O寄存器和内存的数据都为32位,因此微机要用高、低16位分别传输,同时把DMA6设置为16/32位模式。关于EZ-LAB的详细情况可参见文献[1]。
3.3 内存与外设间的DMA
对于某些外部设备,其输入或输出是与某个外部时钟同步的,而与ADSP2106x的读写时钟不相干。当这样的设备与ADSP2106x接口时,通常的做法是在接口端加FIFO或双口RAM,把ADSP2106x的读写与该外设的输入或输出时钟隔离开来。但ADSP2106x芯片本身提供了更灵活、更高效的方式,即DMA通道7和8的握手DMA方式(Handshake),可以完全省去FIFO或RAM,其典型应用电路如图2所示。
图中以8位数据线宽度为例,以DMA通道7为输出,对应的握手信号为DMAR1和DMAG1;以DMA通道8为输入,对应的握手信号为DMAR2和DMAG2。整个电路只用到了最常用的74273和74374芯片,外设的读写时钟最高可达40MHz。在这种握手DMA方式中,外设不占用ADSP2106x的外部地址总线。关于上面电路的详细情况,在此不再赘述。
下面给出设置握手DMA的对应程序。这里假设要从外设2中输入1024个数据到内存0x26000~0x264ff中,则需对DMA通道8进行如下编程:
/*设置内存地址-计数寄存器*/
R0=0x26000;
DM(II8)=R0; /*设置内存起始地址*/
R0=1;
DM(IM8)=R0; /*设置内存地址增加值*/
R0=1024;
DM(C8)=R0; /*设置内存写数次数*/
/*设置外存计数寄存器*/
R0=1;
DM(EM8)=R0; /*设置外存地址增加值*/
R0=1024;
DM(EC8)=R0; /*设置外存输入次数*/
R0=0x401;
DM(DMAC8)=R0; /*设置DMA控制寄存器
DMAC8*/
/*设置为Handshake和向内存写数方式,并使能DMA*/
/*DMA通道8开启,等待外设的输入时钟,每接 收到一个时钟,输入一次*/
对上面程序需要说明的是:虽然电路中没有用到外存地址,但外存计数寄存器EM7和EC7也必须设置。
如果要向外设1中输入数据,则需要对DMA7进行类似的编程。
3.4 内存与Link口间的DMA
ADSP2106x具有很强的并行工作能力,不需加任何外部仲裁电路,6片ADSP2106x和一个主机就可以很方便连在一起并行工作。它们之间的数据交换既可以通过共享的外部数据、地址总线来实现,也可采用点对点的Link口来完成。6个Link口是ADSP2106x芯片所独有的高速数据接口;每个Link口包含4根数据线、一个时钟线和一个应答信号线,最高的数据传输率为40Mbyte/s。
用Link口进行片间数据交换,通常情况下都要采用DMA方式,这样才能将其优点充分发挥。在使用DMA方式进行Link口通讯时,除了要进行地址-计数寄存器的设置外,还要进行传输速率选择寄存器(LCOM)和缓存-口配对寄存器(LAR)的设置;最后设置DMA控制寄存器LCTL,并开启DMA操作。
假设有两片ADSP2106x,它们相互间用Link5口相连;我们要把第一片内存0x26000~0x263ff中的1024个数用Link5口传输到第二片的内存0x23000~0x23fff处,则两片ADSP2106x的DMA编程设置如下:
/*第一片*/
r0=0X3f000;
dm(LCOM)=r0; /*把Link口设为2x clock*/
r0=0xfff7f;
dm(LAR)=r0; /*link port5--> link buffer2,
对应DMA通道4*/
r0=0X26000;
dm(II4)=r0; /*设置起始地址*/
r0=1024;
dm(C4)=r0; /*设置读数次数*/
r0=1;
dm(IM4)=r0; /*设置地址增加值*/
r0=0Xb00;
dm(LCTL)=r0; /*enable output DMA*/
/*第二片*/
r0=0X3f000;
dm(LCOM)=r0; /*把Link口设为2x clock*/
r0=0xfff7f;
dm(LAR)=r0; /*link port5-->link buffer 2,对
应DMA通道4*/
r0=0x23000;
dm(II4)=r0; /*设置起始地址*/
r0=1024;
dm(C4)=r0; /*设置读数次数*/
r0=1;
dm(IM4)=r0; /*设置地址增加值*/
r0=0x300;
dm(LCTL)=r0; /*enable input DMA*/
对于上面的两段程序,应分别加载到两片ADSP2106x中。需要说明的是:Link Buffer 2对应DMA通道4。如果把其他的Link Buffer与Link口5配对,则需设置与该Buffer对应的DMA通道。
ADSP2106x中DMA操作功能强大,形式多样,除了本文所介绍的部分外,还有链式DMA、二维DMA等,因此要全部掌握并熟练应用是有一定难度的。通过对各种DMA的应用,可以使数据进出芯片变得更加流畅,也可以使其核心处理单元的运算能力发挥到极致
(本文转自电子工程世界:http://www.eeworld.com.cn/designarticles/embed/200605/2612.html)