一個DMA控制器，實際上是采用DMA方式的外圍設備與系統總線之間的接口電路，這個接口電路是在中斷接口的基礎上再加DMA機構組成。習慣上將DMA方式的接口電路稱為DMA控制器。

（1）內存地址計數器：用于存放內存中要交換的數據的地址。在 DMA傳送前，須通過程序將數據在內存中的起始位置（首地址）送到內存地址計數器。而當 DMA 傳送時，每交換一次數據，將地址計數器加“1”，從而以增量方式給出內存中要交換的一批數據的地址。

（2）字計數器：用于記錄傳送數據塊的長度（多少字數）。其內容也是在數據傳送之前由程序預置，交換的字數通常以補碼形式表示。在DMA傳送時，每傳送一個字，字計數器就加“1”。當計數器溢出即最高位產生進位時，表示這批數據傳送完畢，于是引起DMA控制器向CPU發出中斷信號。

（3）數據緩沖寄存器：用于暫存每次傳送的數據（一個字）。當輸入時，由設備（如磁盤）送往數據緩沖寄存器，再由緩沖寄存器通過數據總線送到內存。反之，輸出時，由內存通過數據總線送到數據緩沖寄存器，然后再送到設備。

（4）DMA請求”標志：每當設備準備好一個數據字后給出一個控制信號，使“DMA請求”標志置“1”。該標志置位后向“控制/狀態”邏輯發出DMA請求，后者又向CPU發出總線使用權的請求（HOLD），CPU響應此請求后發回響應信號HLDA，“控制/狀態”邏輯接收此信號后發出DMA響應信號，使“DMA 請求”標志復位，為交換下一個字做好準備。

（5）控制/狀態”邏輯：由控制和時序電路以及狀態標志等組成，用于修改內存地址計數器和字計數器，指定傳送類型（輸入或輸出），并對“DMA請求”信號和CPU響應信號進行協調和同步。

（6）中斷機構：當字計數器溢出時，意味著一組數據交換完畢，由溢出信號觸發中斷機構，向CPU提出中斷報告。