13.DMA讲解
(完整版)13.DMA讲解
（5）经过仪器的自动处理，得到储能模量E’、损耗 模量E”、力学损耗tgδ
形变模式
包括拉伸、压缩、剪切、 弯曲（三点、单悬臂、双悬臂梁弯曲）等
有些仪器中还有杆、棒的扭转模式。
Options: Single Cantilever 3 Point Bending Dual Cantilever Tension Shear Compression
损耗模量 黏性性質
E’ – Storage Modulus
E’
储存模量
彈性性質
复数模量与力学损耗
力学损耗
E
E*
E tg E
E
称力学损耗角正切
力学损耗影响因素
分子结构
链段运动阻碍大
损耗大
空间位阻
次价力作用
（侧基体积大、数量多） （氢键、极性基团存在）
链段运动阻碍小
损耗小
外界条件
温度和外力作用频率
样品要求——形状、尺寸随测量系统变化， 要求均匀、平整、无气泡、尺寸精确；
测量扫描模式的选择
(1)温度扫描模式——在固定频率下，测量 动态模量及力学损耗随温度的变化。
Ｔ
(2)频率扫描模式——在恒温下，测量动
态模量与力学损耗随频率的变化。
(3)蠕变-回复扫描模式——在恒温下瞬时对试
样施加一恒定应力，测量试样应变随时间的变化 (蠕变曲线)；在某一时刻取消应力，测量应变随时 间的变化(蠕变回复曲线)；
振簧仪原理图
当改变振动频率与试样的自然频率相 同时，引起试样的共振
试率样称自为由共振端振簧振频仪幅率共将f振r 出曲线现极大值时的频
强迫非共振法
DMA原理与应用
DMA原理与应用DMA（Direct Memory Access，直接内存访问）是一种用来提高计算机系统效率的技术。
它允许外设直接访问主内存，而不需要通过中央处理器（CPU）的介入。
这种技术在数据传输和存储方面非常有用，并且广泛应用于各种计算机系统中。
DMA技术的主要原理是通过在主内存和外设之间建立一个独立的通路，使外设能够直接读取或写入主内存的数据，而不需要CPU的参与。
这种通路称为DMA控制器或DMA引擎。
DMA工作的主要步骤如下：1.初始化：首先需要对DMA控制器进行初始化设置，包括传输方向、起始地址、传输长度等。
2.请求服务：外设向DMA控制器发送请求，请求访问主内存。
3.CPU响应：当CPU接收到DMA请求时，它会检查DMA控制器是否可用，如果可用，则将控制权转交给DMA控制器。
4.数据传输：DMA控制器按照设置的参数进行数据传输，它可以直接将数据从外设读取到主内存，或者将主内存中的数据写入外设。
5.完成操作：当DMA传输完成后，DMA控制器会向CPU发出中断请求，CPU回应后继续其他操作。
DMA应用：1.数据传输：DMA技术在硬盘、网卡、声卡等外设与主内存之间的大量数据传输中得到广泛应用。
通过使用DMA技术，这些外设可以直接访问主内存，而不需要CPU的干预，大大提高了数据传输速度和系统吞吐量。
2.音视频处理：在音视频处理中，DMA可以将音频和视频数据从存储器传输到音频和视频解码器中进行处理，并将处理后的数据返回到存储器中。
这样可以减轻CPU的负担，提高音视频处理的效率。
3.图形显示：DMA技术在图形显示中也得到广泛应用。
图像数据存储在主内存中，并通过DMA控制器直接传输到显示器的显存中，以便显示图像。
这样可以显著减少CPU对图像显示的负担，提高图形显示的速度和质量。
4.数据备份和恢复：通过DMA技术，可以将主内存中的数据直接备份到外部存储设备中，或者将备份的数据恢复到主内存中。
这样可以避免CPU的干预，提高数据备份和恢复的效率。
DMA工作原理
DMA工作原理一、概述DMA（Direct Memory Access，直接内存访问）是一种计算机系统中的数据传输方式，它允许外设设备直接与内存进行数据交换，而无需通过CPU的介入。
DMA的工作原理是通过使用专门的DMA控制器来实现数据的高速传输，提高系统的效率和性能。
二、DMA的组成部份1. DMA控制器：DMA控制器是实现DMA功能的核心部件。
它负责控制数据的传输、地址的生成和数据的存储等功能。
DMA控制器通常集成在主板上，可以通过配置寄存器来设置传输的起始地址、传输的长度、传输的方向等参数。
2. 外设设备：外设设备是需要进行数据传输的设备，例如硬盘、网卡、声卡等。
外设设备通过DMA控制器与内存进行直接的数据交换，提高数据传输的效率。
3. 内存：内存是存储数据的地方，DMA控制器通过直接访问内存来实现数据的读取和写入。
内存中的数据可以被CPU和外设设备共享。
三、DMA的工作流程1. 配置DMA控制器：在进行DMA传输之前，需要通过配置DMA控制器来设置传输的参数。
这些参数包括传输的起始地址、传输的长度、传输的方向等。
配置完成后，DMA控制器就可以根据这些参数进行数据的传输。
2. 启动DMA传输：一旦DMA控制器被配置好，就可以启动DMA传输。
DMA控制器会根据配置的参数自动进行数据的传输。
在传输过程中，DMA控制器会从外设设备读取数据，并将数据写入内存，或者从内存读取数据，并将数据写入外设设备。
3. 完成DMA传输：当DMA传输完成后，DMA控制器会发送一个中断信号给CPU，通知传输的完成。
CPU可以通过处理中断来获取传输的结果，并进行相应的处理。
四、DMA的优势1. 提高系统的效率：由于DMA控制器可以直接访问内存，无需通过CPU的介入，因此可以大大提高数据传输的效率。
这样可以释放CPU的负担，使CPU能够更多地处理其他任务。
2. 减少数据传输的延迟：DMA传输可以在CPU执行其他任务的同时进行，减少了数据传输的延迟。
嵌入式系统及应用第13讲DMA
– LIFCR 寄存器 bit 字段描述
DMA
• DMA 中断标志清除寄存器 LIFCR 和 HIFCR （续）
– LIFCR 寄存器 bit 字段描述
DMA
• DMA 数据流 x 配置寄存器 DMA_SxCR(0 - 7)
– 控制信息包括数据宽度、外设、存储器宽度、 优先级、增量模式、传输方式、中断许可、使 能操作等
DMA
—— 《嵌入式系统及应用》课程
刘春静 安徽信息工程学院 电气与电子工程学院
DMA
• DMA(Direct Memory Access ，直接内存存取 ) • DMA 是所有现代电脑的重要特色，它允许
不同速度的硬件装置来沟通，而不需要依赖 于 CPU 的大量中断负载。否则， CPU 需要 从来源把每一片段的资料复制到寄存器，然 后把它们再次写回到新的地方。在这个时间 段内， CPU 就不能够进行其它的工作，从而 降低了 CPU 的效率
DMA
• DMA 中断状态寄存器 LISR 和 HISR （续）
– LISR 寄存器的 bit 字段描述
DMA
• DMA 中断状态寄存器 LISR 和 HISR （续）
– LISR 寄存器字段描述
DMA
• DMA 中断状态寄存器 LISR 和 HISR （续）
– LISR 寄存器字段描述
DMA
DMA
• 2. 周期挪用（续）
DMA
• 3. DMA 与 CPU 交替访问内存 • 如果 CPU 的工作周期比内存存取周期长很
多，此时采用交替访内的方法可以使 DMA 传送和 CPU 同时发挥最高的效率。 • 假设 CPU 工作周期为 1.2us ，内存存取周期 小于 0.6us ，那么一个 CPU 周期可分为 C1 和 C2 两个分周期，其中 C1 专供 DMA 控制 器访内， C2 专供 CPU 访内。
DMA理论知识及实例讲解
DMA基本知识计算机系统中各种常用的数据输入/输出方法有查询方式(包括无条件及条件传送方式)和中断方式，这些方式适用于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。
直接存储器存取(DMA)就是为解决这个问题提出的，采用DMA方式，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。
典型DMA控制器(以下简称DMAC )，其数据传送工作过程如下：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，以通知DMAC CPU己经放弃了总线的控制权；4．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．DMAC送出地址信号和控制信号，实现外设与内存或内存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。
s3c2440提供了4个通道的DMA，它们不仅可以实现内存之间的数据交换，还可以实现内存与外设，以及外设与外设之间的数据交换。
要用好s3c2440的DMA，关键是配置好它的源、目的寄存器，和必要的控制寄存器。
寄存器DISRCn是初始DMA源寄存器，它是用于设置DMA数据传输的源基址，而寄存器DIDSTn是初始DMA目的寄存器，它是用于设置DMA数据传输的目的基址。
DMA控制器原理详解
DMA控制器原理详解目录工作原理DMA硬件架构DMA通道的作用DMA寄存器DMA出现的目的工作原理DMA全拼Direct Memory Access（直接内存存取），在传统的CPU存取数据时会先将数据放到缓存寄存器中然后在写入到指定位置CPU存取数据流程图：CPU经历了三个步骤，先将内存中指定位置上的数据取到数据缓存器中，然后在将数据缓存器中的内容写入到内存中，总共用了三步来完成内存两天不同地址上的数据写入而使用DMA之后就会变得非常简单，DMA不会放入暂存器，而是直接写入写入内存，你只需要设置好源地址，目标地址，传输量，那么DMA就会开始传输数据，但DMA会占用你设备的总线，也就是这个过程中你无法使用总线，需要进行一个控制权转移，这样虽然传输变快了但是传输期间CPU基本上做不了别的事情，但是有些架构已经为DMA提供了一套自己的总线，在DMA传输过程中CPU依然可以控制外设，这个控制权转移不是一直DMA有效的，为了保证CPU 也能正常通过系统总线去控制外设，一般会给DMA一定时间然后控制权在切回CPU，然后CPU处理一段时间在切回DMA直到DMA结束才会停止控制权转移。
DMA硬件架构以下取自STM32芯片手册中对DMA的框架描述•从上图可以看到DMA是一个单独的控制器，并且它有两个，挂设在AHB总线上，可以看到DMA1 CH1 - CH7也就是可配置的控制通道而DMA2只有5个，CPU通过配置DMA来完成数据传输•可以看到它们不是使用System总线，而是使用了DMA自己的控制总线，所以这个架构会比使用系统总线的架构要快许多，但是功耗要大于使用系统总线的架构以下是两个DMA控制器的结构图，可以清晰的看到每个通道用于做什么的DMA1DMA2DMA通道的作用通道是一个小型的IO控制器，每个通道对应控制不同的外设、Memory，可以通过MCU数据手册里查看你的DMA里的每个通道对应控制的外设。
从上图给出的通道结构图中可以看到每个通道IO都支持Uart、SPI、I2C外设功能，值得注意的是这里外设是有编号的，可以在上图通道中看到，不同的外设由不同的通道程序来控制，如你使用I2C2外设，则需要找到支持I2C2的通道并使用它，其中也可以看到SW trigger (MEM2MEM BIT)这个意思代表支持Memory到Memory之间的通讯，如内部的Sram到Sram，也可以看到上图中有HW request 4 意味着这个通道支持中断通知，意思是当这个通道开始工作时会设置对应寄存器里的值，然后产生中断，我们可以在对应的中断标志寄存器里读到哪个通道产生了中断，以及做了什么事情如果是对外设进行控制的话记得，如果是内部的Memory到Memory之间传输数据的话可以随便选择一个通道，因为从上图的结构可以看出每个通道IO都支持内部Memory通道可以理解成一个小型的程序，它是一个简单的IO控制程序，只能处理对应外设之间的数据传输，工作之前需要配置DMA里使用哪个通道。
DMA原理与应用解读
DMA原理与应用解读DMA（Direct Memory Access，直接内存访问）是一种计算机数据传输方式，它可以在不占用CPU的情况下，直接从外部设备读取数据或向外部设备写入数据。
通过使用DMA，可以提高数据传输的效率，减少对CPU的占用，并且可以同时进行其他的计算任务。
DMA的原理是通过一个独立的DMA控制器，将CPU与外部设备解耦。
在传统的IO方式中，CPU需要不断地向外部设备发送读写指令，并等待设备响应完成。
然而在DMA方式下，CPU只需给出DMA控制器相应的设置和指令，然后就可以继续执行其他任务，而无需等待数据传输的完成。
DMA控制器则会在传输过程中直接和外部设备进行数据传输，完成后再通知CPU。
DMA的应用非常广泛，下面详细介绍几个常见的应用领域：1.存储设备：DMA被广泛应用在硬盘、固态硬盘等存储设备中。
通过使用DMA，可以实现在CPU执行其他任务的同时，进行大量的数据传输，加快了存储器与外设之间的数据交换速度，提高了数据访问效率。
2.媒体播放：在音频和视频播放中，DMA可以帮助减轻CPU的负担。
传统的音频和视频播放需要不断地从存储器中读取数据，然后解码和播放。
而使用DMA技术，可以将存储器中的音视频数据直接传输到音视频控制芯片中，使得播放过程更加流畅，同时也减轻了CPU对数据传输的负担，使CPU可以用于其他任务。
3.图形处理：DMA也被广泛应用于图形处理领域。
在计算机的图形系统中，需要将图像数据从内存中读取，然后进行加工、渲染等操作，最后将结果传输到显示设备上。
通过使用DMA，图像数据可以直接在内存和显存之间传输，降低了对CPU的占用，提高了图形处理的效率和流畅度。
4.网络通信：在计算机网络中，数据的传输速度对网络性能至关重要。
通过使用DMA，可以在网络通信中实现数据包的直接传输，减少CPU的占用，提高网络传输速度。
特别是在高速网络中，DMA的应用能够显著提高数据传输效率，减少数据传输延迟，提升整体的网络性能。
DMA原理与应用
DMA原理与应用DMA，全称为Direct Memory Access，直接内存访问。
它是一种数据传输技术，允许外设设备（例如硬盘、网卡等）直接与计算机内存进行数据传输，而不需要通过中央处理器（CPU）的干预。
这种直接访问内存的方式大大提高了数据传输的效率，减轻了CPU的负担，提高了系统的整体性能。
DMA的工作原理如下：1.初始化：首先，CPU将DMA控制器的寄存器设置为所需的传输参数，包括源地址、目的地址、传输长度等。
然后，DMA控制器将进行初始化，包括清零计数器、启动传输等。
2.读取源数据：DMA控制器从外设的缓冲区中读取源数据，并通过总线将数据传输到内存的目的地址。
3.传输数据：DMA控制器将源数据传输到内存的目的地址，同时递增计数器，移动到下一个内存地址。
这样，DMA控制器可以在不中断CPU的情况下连续传输多个数据。
4.中断通知：当DMA传输完成后，DMA控制器可以触发一个中断信号，通知CPU数据传输已完成。
DMA的应用非常广泛，以下是几个常见的应用场景：1.高速数据传输：DMA技术可用于实现高速数据的传输，如硬盘读写、网卡接收发送数据等。
相比CPU复制数据到内存，使用DMA可以大幅提高数据传输速度，减少CPU的负担。
2.实时数据采集：在实时数据采集过程中，需要对外设设备进行高频率的数据读取。
使用DMA技术，可以实现将外设的数据直接传输到内存，减少了CPU的干预，提高了数据采集的效率和准确性。
3.多媒体处理：多媒体应用通常需要大量的数据传输和处理，如音频、视频等。
借助DMA技术，可以实现高效的音视频数据传输和处理，提高了多媒体应用的实时性和质量。
4.内存扩展：DMA还可以扩展计算机的内存容量。
通过将外设设备的存储器直接映射到内存地址空间，可以实现对外设存储器的直接读写，扩展了系统的内存容量。
5.硬件设备之间的数据传输：DMA技术也可以用于硬件设备之间的数据传输，如外设设备之间的数据传输、外设设备和嵌入式系统之间的数据传输等。
dma运行原理
dma运行原理DMA 这玩意儿可神奇啦！咱们先来说说啥是 DMA 。
简单来讲，DMA 就是直接内存访问（Direct Memory Access）。
想象一下，咱们电脑里的数据就像一群调皮的小朋友，在内存和各种设备之间跑来跑去。
平常呢，都是 CPU 这个“老师”来指挥它们的行动，一个一个地安排，累得不行。
可 DMA 一出现，就像是来了个特别厉害的“班长”，能自己带着小朋友们有序地活动，让 CPU 可以偷偷懒，喘口气。
那 DMA 到底是咋工作的呢？DMA 控制器就像是个聪明的小管家。
当有设备比如硬盘想要和内存交换数据的时候，DMA 控制器就会跳出来说：“别麻烦 CPU 大哥啦，我来搞定！”它会先跟 CPU 打个招呼：“老大，我来干活啦，您歇会儿！”然后就自己接管数据传输的任务。
比如说，要从硬盘把一大段数据搬到内存里。
DMA 控制器会先看看内存里哪里有空地方，就像给这些数据找个合适的座位。
找到位置后，它就直接指挥硬盘把数据送过去，中间都不需要 CPU 一直盯着。
而且哦，DMA 传输数据的速度那叫一个快！它可不会像我们走路一样慢慢吞吞的，而是像一阵风一样，“嗖”的一下就把数据搬过去了。
这是因为它有自己的专用通道，不用和其他的操作去抢资源。
你想想，如果没有 DMA ，每次数据传输都要 CPU 来操心，那 CPU 得多累呀，就像一个人要同时做很多很多的事情，忙都忙不过来。
有了 DMA 帮忙，CPU 就能把更多的精力放在处理更重要、更复杂的任务上，就像我们专心去做自己最喜欢的事情一样。
再打个比方，CPU 就像是一个公司的大老板，DMA 呢，就是老板信任的得力助手。
老板不需要事事亲力亲为，助手就能把一些日常的、重复性高的工作处理得妥妥当当。
DMA 还有个很棒的优点，就是能大大提高系统的效率。
就好比一个团队，分工明确，各司其职，工作就能做得又快又好。
总之呀，DMA 这东西虽然看不见摸不着，但在电脑里可发挥了大作用。
13.DMA解析
滞后
形变落后于应 力的变化 发生滞后现象
德尔塔Βιβλιοθήκη 弹、粘性材料动态交变应力与应变的关系
滞后原因
产生原因：链单元运动需要克服分子间的相互作用， 因此需要一定的时间。 愈大表示链单元运动愈困难 影响因素： 柔性链 大 分子结构 内因 刚性链 小 分子间作用 外因 外力作用频率、环境温度
聚合物动态力学分析
材料与化工学院 焦明立
目录
基本原理 动态力学分析仪器 实验技术 动态力学分析技术的应用
普弹性 弹 性 Elasticity 高弹性 High elasticity 静态力学性能：在恒应力或恒应变情况下的力学行为
动态力学性能：物体在交变应力下的粘弹性行为
形变性能 Deformation 粘 性 Viscosity 线性粘弹性 Linear viscoelasticity 粘弹性 viscoelasticity 非线性粘弹性 应力松弛 静 态 Static
损耗角
力学损耗的分子运动机制 拉伸时外力对高聚物做功
提供链段运动克服内 “摩擦”所需的能量 损耗
改变分子链的构象 分子链卷曲 伸展
高聚物对外做功
改变分子链的构象 分子链伸展 卷曲 提供链段运动克服内 “摩擦”所需的能量
应力的分解
设 则 应力 t 0 Sin t 应变 t 0 Sin t
o
o time o
o time o o
o k time
= 90
time
动态力学试验方法
振动模式
自由振动 强迫共振 强迫非共振
研究试样在驱动力作用下 自由振动时的振动周期、 相邻两振幅间的对数减量 及它们与温度关系的技术 一般测定的是温度谱。 包括：扭摆仪和扭辫仪
DMA详解
分类： LINUX5.1DMA概述DMA是指外部设备不通过CPU而直接与系统内存交换数据的接口技术。
要把外设的数据读入内存或把内存的数据传送到外设，一般都要通过CPU控制完成，如CPU程序查询或中断方式。
利用中断进行数据传送，可以大大提高CPU的利用率。
但是采用中断传送有它的缺点，对于一个高速I/O设备，以及批量交换数据的情况，只能采用DMA方式，才能解决效率和速度问题。
DMA在外设与内存间直接进行数据交换，而不通过CPU，这样数据传送的速度就取决于存储器和外设的工作速度。
通常系统的总线是由CPU管理的。
在DMA方式时，就希望CPU把这些总线让出来，即CPU连到这些总线上的线处于第三态--高阻状态，而由DMA控制器接管，控制传送的字节数，判断DMA是否结束，以及发出DMA结束信号。
DMA控制器必须有以下功能：1. 能向CPU发出系统保持（HOLD）信号，提出总线接管请求；2. 当CPU发出允许接管信号后，负责对总线的控制，进入DMA方式；3. 能对存储器寻址及能修改地址指针，实现对内存的读写操作；4. 能决定本次DMA传送的字节数，判断DMA传送是否结束5. 发出DMA结束信号，使CPU恢复正常工作状态。
如图是DMA控制器硬件结构示意图。
DMA的可能引脚说明：数据总线：用于传送数据。
地址总线：用于选择存储器地址。
数据传送信号：MEMR为存储器读操作信号，MEMW为存储器写操作信号，IOR为外设读操作信号，IOW为外设写操作信号。
DRQ：DMA请求信号。
是外设向DMA控制器提出要求DMA操作的申请信号。
DACK：DMA响应信号。
是DMA控制器向提出DMA请求的外设表示已收到请求和正进行处理的信号。
HOLD：总线请求信号。
是DMA控制器向CPU要求让出总线的请求信号。
HLDA：总线响应信号，是CPU向DMA控制器表示允许总线请求的应答信号。
5.2DMA工作方式随着大规模集成电路技术的发展，DMA传送已不局限于存储器与外设间的信息交换，而可以扩展为在存储器的两个区域之间，或两种高速的外设之间进行DMA传送，如图所示。
DMA原理与应用
DMA原理与应用DMA（Direct Memory Access，直接内存访问）是一种计算机的输入输出技术，它允许外部设备（如硬盘驱动器、网络适配器等）直接访问主存（内存），而无需经过中央处理器（CPU）的干预。
DMA技术的应用极大地提高了计算机的IO性能和效率，让计算机在处理数据时变得更加高效。
DMA技术是通过将外设的数据传输任务交给DMA控制器（DMA Controller）来实现的。
DMA控制器是一种特殊的硬件设备，由寄存器、计数器、状态标志和控制逻辑等组成。
它负责管理数据传输的目标地址、数据长度、中断请求等。
在DMA传输过程中，首先CPU将DMA命令和相应的参数写入到DMA控制器的相关寄存器中，然后CPU继续执行其他任务，与此同时，DMA控制器会根据接收到的指令和参数，直接控制数据的传输。
当数据传输完成后，DMA控制器会发出一个中断请求来通知CPU，CPU再通过检查DMA控制器的状态标志等方式获取数据传输的结果。
DMA技术的应用：1.IO设备的数据传输：DMA技术可以用于实现大容量数据的高速传输，例如将硬盘上的文件传输到内存中。
在这种应用场景中，DMA控制器负责从硬盘读取数据，并直接将数据传输至内存，而CPU则可以继续执行其他任务，提高了系统的响应速度和效率。
2.外设控制：DMA技术可以用于实现对外部设备的直接控制，例如通过DMA控制器驱动音频设备，实现音频数据的实时传输和处理。
在这种应用中，DMA控制器负责从音频设备读取数据，并将数据传输至内存或进行其他处理，而CPU则可以专注于音频数据的处理算法，提高了音频设备的性能和音频处理的实时性。
3.内存备份与恢复：DMA技术可以用于实现内存的快速备份和恢复，例如在系统断电或发生故障时，通过DMA控制器将内存中的数据备份到硬盘中，从而保护系统的数据安全。
在这种应用中，DMA控制器负责读取内存数据并传输至硬盘，而CPU则可以处理其他任务，提高了系统的可靠性和稳定性。
DMA技术教学课件
DMA技术的应用领域及优缺点
应用领域
嵌入式系统、音频/视频处理、网络数据传输等领域。
优点
提高数据传输速度、减轻CPU负担、降低功耗。
缺点
复杂的配置和初始化、数据可靠性和安全性的挑战。
DMA技术的分类和原理
分类
单向DMA、双向DMA、循环DMA等。
原理
DMA控制器接管总线控制权，将数据直接传输到内存，减少CPU的干预。
DMA的三种传输方式
内存与内存
从一个内存区域直接传输到另 一个内存区域。
外设到内存
外设设备直接将数据传输到内 存中。
内存到外设
内存数据直接传输到外设设备。
DMA技术的工作流程
1
1. 设备请求DMA传输
外设向DMA控制器发送传输请求。
2
2. DMA控制器响应请求
DMA控制器根据优先级和仲裁机制决定是否接收传输。
3
3. 数据传输
DMA控制器与外设设备和内存进行数据传输。
DMA传输的数据存储结构
数据缓冲区
存储传输数据的缓冲区。
内存映射
将外设设备的寄存器映射到内存地 址空间。
描述符
包含传输信息和缓冲区地址的描述 符。
DMA的仲裁机制和优先级
1 仲裁机制
多个DMA设备竞争总线控制权的机制。
2 优先级
不同DMA设备可设置不同的传输优先级。
DMA技术教学课件PPT
DMA技术是一项关键的数据处理技术，广泛应用于嵌入式系统和高性能计算 领域。本课件将详细介绍DMA技术的原理、工作流程以及在实际项目中的应 用案例。
什么是DMA技术？
DMA技术，全称为Direct Memory Access技术，是一种无需CPU干预的数据传输方式。通过DMA技术，外设设备可以 直接访问主存，提高数据传输效率。
计算机组成原理习题第七章
计算机组成原理习题第七章第七章一．填空题1CPU响应中断时需要保存当前现场，这里现场指的是和的内容，它们被保存到中。
2在中断服务程序中，保护和恢复现场之前需要中断。
3DMA只负责总线上进行数据传送，在DMA写操作中，数据从传送到4总线的裁决方式速度最高。
5某机有四个中断源，优先顺序按1→2→3→4降序排列，若想将中断处理次序改为3→1→4→2，则1、2、3、4中断源对应地屏蔽字分别是、、和6I/O接口电源通常具有、、和功能。
7I/O的编址方式可分为和两大类，前者需有独立的I/O指令，后者可通过指令和设备交换信息。
8主机与设备交换信息的控制方式中，方式主机与设备是串行工作的，方式和方式主机与设备是并行工作的，且方式主程序与信息传送是并行进行的。
9I/O与主机交换信息的方式中，和都需通过程序实现数据传送，其中体现CPU与设备是串行工作的。
10CPU响应中断时要保护现场，包括对和的保护，前者通过实现，后者可通过实现。
11一次中断处理过程大致可分为、、、和等五个阶段。
12在DMA方式中，CPU和DMA控制器通常采用三种方法来分时使用主存，它们是、、和13中断接口电路通过总线将向量地址送至CPU.14I/O与主机交换信息共有、、、和五种控制方式。
15单重中断的中断服务程序的执行顺序为、、、和中断返回。
16多重中断的终端服务程序的执行顺序为、、、和中断返回。
二．选择题1.将外围设备与主存统一编址，一般是指A.每台设备占一个地址码B．每个外围接口占一个地址码C．接口中的有关寄存器各占一个地址码D．每台外设由一个主存单元管理2.主机与设备传送数据时，采用，主机与设备是串行工作的。
A.程序查询方式B．中断方式C．DMA方式D．通道方式3.当有中断源发出请求时，CPU可执行相应的中断服务程序。
提出中断请求的可以是A.通用寄存器B．专用寄存器C．外部事件D．cache4.在中断周期，CPU主要完成以下工作：A.关中断，保护断点，发中断响应信号并形成中断服务程序入口地址B.开中断，保护断点，发中断响应信号并形成中断服务程序入口地址C．关中断，执行中断服务程序D．开中断，执行中断服务程序5.CPU响应在中断的时间是A.一条指令结束B．外设提出中断C．取指周期结束D．任一机器周期结束6.向量中断是A.外设提出中断B．由硬件形成中断服务程序入口地址C．由硬件形成向量地址，再由向量地址找到中断服务程序入口地址D．以上都不对7.中断允许触发器用于A.向CPU发中断请求B．指示正有中断在进行C．开放或关闭中断系统D．指示中断处理结束8.以下论述正确的是A.CPU响应中断期间仍执行原程序B．在中断过程中，若又有中断源提出中断请求，CPU立即响应C．在中断响应中，保护断点、保护现场应由用户编程完成D．在中断响应中，保护断点是由中断隐指令自动完成的9.DMA方式是在之间建立一条直接数据通路。
dma原理及基本概念
dma原理及基本概念DMA（Direct Memory Access，直接内存访问），是一种计算机系统中用于提高数据传输效率的技术。
在传统的CPU与内存之间的数据传输方式中，每个数据元素的传输都需要经过CPU的参与，包括地址传输和数据传输，这种方式效率较低。
而DMA是通过绕过CPU，直接在外设和内存之间进行数据传输，从而可以大大提高系统的数据传输速度。
DMA技术的基本思想是通过设置专门的DMA控制器，将数据传输的工作任务交给该控制器完成。
当一个外设需要与内存进行数据传输时，它会向DMA控制器发送请求，告诉控制器要传输的数据的地址和大小。
DMA控制器收到请求后，会占用系统总线的控制权，将数据从外设读取到它的缓冲区中，然后再将数据传输到内存中。
整个过程中，CPU是完全无需参与的，可以继续执行其他的任务。
当DMA控制器完成数据传输后，会向CPU 发送中断信号，通知CPU数据传输已完成。
DMA技术的实现主要依赖于三个主要组件：DMA控制器、DMA缓冲区和DMA通道。
1.DMA控制器：DMA控制器是DMA技术的核心组件之一，它负责接收外设的请求信号并控制数据传输的流程。
DMA控制器通常由硬件实现，它包含了多个寄存器和控制逻辑。
寄存器用于存储DMA传输相关的信息，如数据的起始地址、目标地址、数据的大小等。
控制逻辑则负责协调DMA传输的各个环节，如中断处理、错误检测等。
2.DMA缓冲区：DMA缓冲区是位于DMA控制器和外设之间的一个中间区域，用于暂存传输的数据。
当外设发送数据请求时，数据会被读取到DMA缓冲区中，然后再由DMA控制器将数据传输到内存中。
DMA缓冲区的大小可以根据系统的需求进行调整，较大的缓冲区可以一次性传输更多的数据，从而提高数据传输效率。
3.DMA通道：DMA通道是一个虚拟的通道，它是DMA控制器与外设之间的逻辑连接。
一个DMA控制器通常包含多个DMA通道，每个通道可以连接不同的外设。
每个DMA通道都有独立的控制逻辑和寄存器，可以独立地执行数据传输任务。
DMA操作须知
DMA操作须知对于进行DMA（直接内存存取）操作的硬件开发人员来说，了解和掌握一些DMA操作的须知是非常重要的。
DMA操作是一种实现设备之间直接数据传输的方式，它可以在不占用CPU时间的情况下完成数据传输任务。
本文将介绍DMA操作的基本原理、操作流程以及一些需要注意的问题。
一、DMA操作的基本原理DMA操作是通过一个特殊的硬件模块来实现的，该硬件模块被称为DMA控制器。
DMA控制器拥有自己的地址总线和数据总线，可以直接和主存、外设进行数据传输，而不需要CPU的介入。
其基本原理如下：1. 初始化：首先，需要对DMA控制器进行初始化设置。
包括设置数据传输的方向（读或写）、传输字节数、源地址和目的地址等参数。
2. 请求传输：DMA控制器向CPU发送传输请求，在CPU确认后，控制权转移到DMA控制器。
3. 寻址：DMA控制器根据设置的地址和字节数，在总线上进行地址寻址，以确定需要传输的数据位置。
4. 数据传输：DMA控制器通过数据总线进行数据传输，将数据读取到缓冲区（或从缓冲区写入到目的地址）。
5. 完成传输：数据传输完成后，DMA控制器会向CPU发送中断请求，以通知CPU传输已完成。
二、DMA操作的流程在进行DMA操作前，需要先进行一些准备工作。
具体的流程如下：1. 设置DMA控制器的参数：包括数据传输的方向、传输字节数、源地址和目的地址等。
这些参数可以根据具体的应用场景进行设置。
2. 初始化数据缓冲区：DMA控制器需要通过读写数据缓冲区来进行数据传输。
在开始DMA操作前，需要先对缓冲区进行初始化，确保数据的准确性。
3. 发送DMA传输请求：DMA控制器向CPU发送传输请求，请求得到CPU的响应后，控制权转移到DMA控制器。
4. 执行DMA传输：DMA控制器根据设置的地址和字节数，通过地址总线和数据总线进行数据传输。
传输完成后，DMA控制器向CPU发送中断请求。
5. 处理中断请求：CPU接收到DMA控制器的中断请求后，会执行相应的中断处理程序，以完成数据的处理和后续操作。
dma用法
dma用法
DMA（Direct Memory Access，直接内存访问）是一种计算机技术，允许外设设备直接访问系统内存，而无需通过CPU的干预。
这提供了高速数据传输和释放CPU资源的能力。
下面介绍DMA 的使用方法：
1.配置DMA控制器：
•DMA控制器是一个独立的硬件设备，通常包含多个通道。
每个通道可以连接到一个或多个外设。
•首先，需要配置DMA控制器，确定数据传输的相关参数，如外设地址、内存地址、数据长度和传输模式等。
•这通常通过设置DMA控制器相关寄存器的值来完成，具体取决于硬件平台和操作系统。
2.分配内存缓冲区：
•DMA传输期间，数据将被复制到或从预先分配的内存缓冲区中。
•在实际使用DMA之前，需要分配足够空间的内存缓冲区，并将其地址提供给DMA控制器。
3.配置外设和DMA通道：
•外设通常与DMA控制器的某个通道相连接。
•需要配置外设以指示DMA传输的相关参数，如数据方向、传输大小和数据源/目标地址等。
4.启动DMA传输：
•在所有相关配置都完成后，可以通过将开始传输信号发送给DMA控制器来启动DMA传输。
•DMA控制器将开始将数据从外设复制到内存缓冲区（或反之）。
5.检查传输状态：
•一旦传输完成，DMA控制器将发出传输完成中断或通过其他方式通知CPU。
•在传输期间，CPU可以执行其他任务而无需参与数据传输过程，从而提高系统效率。
需要注意的是，DMA的具体用法和实现可能因操作系统、硬件平台和外设的不同而有所差异。
STM8L微控制器中文参考手册要点
本参考手册的目标应用程序开发人员。
它提供了完整的信息如何使用stm8l05xx，stm8l15xx和stm8l16xx 微控制器的存储器和外围设备。
该stm8l05xx / stm8l15xx / stm8l16xx是一个家庭的不同存储密度的微控制器和外围设备。
这些产品是专为超低功耗应用。
可用的外设的完整列表，请参阅产品数据表。
订购信息，引脚说明，机械和电气设备的特点，请参阅产品数据表。
关于STM8 SWIM通信协议信息和调试模块，请参阅用户手册（um0470）。
在STM8的核心信息，请参阅STM8的CPU编程手册（pm0044）。
关于编程，擦除和保护的内部快闪记忆体，请参阅STM8L闪存编程手册（pm0054）。
1 中央处理单元（CPU）。
30。
1.1 引言301.2 CPU的寄存器。
30。
1.2.1 描述CPU寄存器。
..。
301.2.2 STM8 CPU寄存器图。
..。
341.3 全球配置寄存器（cfg_gcr）。
34。
1.3.1 激活水平。
..。
341.3.2 游泳禁用。
..。
351.3.3 描述全局配置寄存器（cfg_gcr）。
..。
35 1.3.4 全局配置寄存器图及复位值。
..。
352 启动ROM . . . 363程序存储器和数据存储器。
37。
3.1引言373.2术语。
37。
3.3个主要的快闪存储器的特点。
38。
3.4记忆的组织。
39。
3.4.1低密度设备的存储器组织。
393.4.2介质密度的装置记忆的组织。
..。
40 3.4.3介质+密度装置记忆的组织。
..。
41 3.4.4高密度存储器组织。
..。
423.4.5专有代码区（译）。
433.4.6用户区（UBC）。
433.4.7数据的EEPROM（数据）。
..。
463.4.8主程序区。
463.4.9选项字节。
..。
463.5内存保护。
47。
3.5.1读出保护。
473.5.2内存访问安全系统（质量）。
473.5.3使写访问选项字节。
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展开得
t 0 Sin t Cos 0 Cos t Sin
0 cos sin t 0 sin sin(t ) 2
和 t 同相位
与 t 相差900
复数模量
复数模量 E * t 0 Cos i 0 Sin E i E
复数模量与力学损耗
力学损耗
E
E
*
E tg E
E
称力学损耗角正切
力学损耗影响因素
分子结构 链段运动阻碍大 损耗大
空间位阻
（侧基体积大、数量多）
次价力作用
（氢键、极性基团存在）
链段运动阻碍小
外界条件 温度和外力作用频率 利用此可研究高聚物的分子运动
损耗小
动态粘弹性和松弛时间 当外力作用时间 t << 时： >>1/
滞后
形变落后于应 力的变化 发生滞后现象
德尔塔
弹、粘性材料动态交变应力与应变的关系
滞后原因
产生原因：链单元运动需要克服分子间的相互作用， 因此需要一定的时间。 愈大表示链单元运动愈困难 影响因素： 柔性链 大 分子结构 内因 刚性链 小 分子间作用 外因 外力作用频率、环境温度
动态粘弹性和松弛时间 1/ 当外力作用时间 t 时：
运动单元介于上述两种情况之间 运动单元产生的力学损耗将达到最大
即： tg 与外力作用时间的关系 存在一个峰值
动态粘弹性研究分子运动
测定tg ~ log 时 在恒定的温度下（通常为室温） 分子运动的松弛 时间也为一恒定值 当测量频率 变化到1/ ~ 松弛时间 时
力学损耗tg
出现损耗峰
log G E ‘ log G E tg
tg 损耗因子
G 储能模量 E ‘
损耗模量 G E
log0
log
频率对聚合物温度谱的影响
时是测定：
力学损耗 tg
与温度 T 的关系
由于频率 的变化范围需达8~12个 数量级，测量仪器很难达到
损耗角
力学损耗的分子运动机制 拉伸时外力对高聚物做功
提供链段运动克服内 “摩擦”所需的能量 损耗
改变分子链的构象 分子链卷曲 伸展
高聚物对外做功
改变分子链的构象 分子链伸展 卷曲 提供链段运动克服内 “摩擦”所需的能量
应力的分解
设 则 应力 t 0 Sin t 应变 t 0 Sin t
聚合物动态力学分析
材料与化工学院 焦明立
目录
基本原理 动态力学分析仪器 实验技术 动态力学分析技术的应用
普弹性 弹 性 Elasticity 高弹性 High elasticity 静态力学性能：在恒应力或恒应变情况下的力学行为
动态力学性能：物体在交变应力下的粘弹性行为
形变性能 Deformation 粘 性 Viscosity 线性粘弹性 Linear viscoelasticity 粘弹性 viscoelasticity 非线性粘弹性 应力松弛 静 态 Static
蠕 变
滞 后 力学损耗
动 态 Dynamic
Non-Linear viscoelasticity
高聚物线性粘弹性
静态粘弹性
蠕变：应力恒定，研究应变与时间的关系 应力松弛：应变恒定，研究应力与时间的关系
动态粘弹性 应力或应变随时间变化（一般为正弦变化） 研究相应的应变或应力随时间的变化。
动态粘弹性
运动单元跟不上外力作用的变化 即：运动单元对外力作用无响应 因此，不产生力学损耗
tg
0
动态粘弹性和松弛时间
外力作用时间 t >> 时：<<1/ t << 下一运动单元的松弛时间 运动单元完全跟得上外力作用的变化 即：运动单元对外力作用无滞后现象 所以 0
tg
0
同样不产生力学损耗
动态粘弹性研究分子运动
测定tg ~ 温度 T 时 在某一固定的频率 下测量 当温度 T 变化时 分子运动的松弛时间 也随之变化 同样，当变化到松弛时间 ~ 1/ 时
力学损耗 tg
出现损耗峰
动态粘弹性图谱
E tg E
键长、键角，普弹态
链段，高弹态
E
tg
E
★增加频率与降低温度对滞后影响相同 ★降低频率与升高温度有相同影响
力学损耗
形变落后于应力的变化，发生滞后现象 每一循环变化中要消耗功，称为力学损耗，即内耗。
拉伸曲线 回缩曲线
拉伸曲线 回缩曲线
损耗功
以应力～应变关系作 图时，所得的曲线封 闭成环，称为滞后环 或滞后圈 此圈越大 力学损耗越大
t 0 0
储能模量： （反映材料形变时的回弹能力） 0 实数部分 E Cos
0
损耗模量： （反映材料形变时的内耗状况） 虚数部分 0
E 0 Sin
复数模量
E”– Loss Modulus
E”
损耗模量 黏性性質
E’
E’ – Storage Modulus
储存模量 彈性性質
链段运动时温度的影响
温度在Tg以下很低时 链段运动速度很慢，在应力增长的时 间内链段运动来不及发展，无滞后
温度很高时-到达高弹态，但小于Tf 链段运动很快，形变几乎不落后应力的变 化，滞后现象几乎不存在
★在某一温度下（ Tg上下几十度范围 内），链段能运动，但又跟不上应力变 化，滞后现象比较严重
tg
非晶态聚合物的温度谱
两种聚乙烯的力学损耗谱图
动态力学分析仪器
动态力学分析(DMA)
在程序温度下测定物质在振动负荷下力学性 能(模量、内耗)与温度、频率的关系—— Dynamic Mechanical Analysis
DMA是利用Sin Wave振荡方式, 測量回应的分析仪器
= 0
o
o time o
o time o o
o k time
= 90
time
动态力学试验方法
振动模式
自由振动 强迫共振 强迫非共振
研究试样在驱动力作用下 自由振动时的振动周期、 相邻两振幅间的对数减量 及它们与温度关系的技术 一般测定的是温度谱。 包括：扭摆仪和扭辫仪