Существует специальный контроллер – контроллер прямого доступа к памяти. Его задача – забрать у процессора управление локальной магистралью для выставления существующих сигналов на шины адреса, данных и управления. Контроллер имеет несколько спаренных линий – каналов DMA (Direct Memory Access). Получив по каналу DMA сигналы данных на передачу от внешнего устройства, контроллер по шине управления сообщает процессору о желании взять на себя управление локальной магистралью, когда процессор передаст управление, контроллер выставит на адресную шину адрес памяти для передачи информации , затем по второй линии канала сообщит устройству о готовности магистрали к передачи данных, после этого используя шину данных и шину управления, контроллер DMA, устройства ввода/вывода и память осуществляют процесс обмена информацией. Затем контроллер отдаст управление процессору. При передаче большого количества данных все эти действия циклически повторяются. При подключении к системе нового устройства, которое умеет использовать прямой доступ к памяти, необходимо программно или аппаратно задать номер DMA, к которому будет предписано устройство, в отличии от прерываний, где один номер может соответствовать нескольким устройствам, каналы DMA всегда находятся в монопольном владении устройств.