CN101604248B - 一种修正只读存储器中程序的嵌入式系统及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及嵌入式系统，尤其涉及一种修正ROM程序的嵌入式系统及其实现方法。该嵌入式系统包括处理器、ROM、OTP、监控电路、二选一控制器等。本发明主体采用ROM存储，并采用OTP对ROM中错误程序进行修正，且OTP与ROM共用地址线，并通过监控电路监控该地址线上的地址，二选一控制器根据该监控到的地址控制选择ROM中的程序或者选择跳转到OTP的指令。本发明的系统及方法解决了嵌入式系统芯片ROM不能修改的问题，在降低嵌入式系统芯片风险的同时节约了成本，因此具有重要的应用价值。

Description

一种修正只读存储器中程序的嵌入式系统及其实现方法

技术领域

本发明涉及嵌入式系统，尤其涉及嵌入式系统中的只读存储器。

背景技术

嵌入式系统是一种嵌入到受控器件内部并为特定应用而设计的专用计算机系统，其特征为系统内核小、专用性强、软件固态存储等，被广泛应用于家庭智能管理、信息家电、交通管理、工业控制、POS网络及电子商务等各领域。

嵌入式系统核心部件为嵌入式微处理器(Micro Processor Unit，MPU)或嵌入式微控制器(Microcontroller Unit，MCU)或嵌入式DSP处理器(Embedded Digital Signal Processor，EDSP)。MPU、MCU、EDSP工作在为特定用户群所设计的系统中，它将通用CPU中许多由板卡完成的任务集成在芯片内部，从而使系统设计趋于小型化并具有较高的效率和可靠性。

目前嵌入式系统主要有三种存储方法，分别为利用专门的外置芯片进行存储、利用主芯片内的一次性可编程(one time programmable，以下简称OTP)模块进行存储、利用主芯片内的只读存储器(Read Only Memory，以下简称ROM)进行存储。

利用专门的外置芯片进行存储的方法适用于程序量较大的嵌入式系统，其特点是灵活、易更改，当程序量较大时成本较低，但是如果程序量较小成本反而较高。利用主芯片内的OTP模块进行存储的方法是在产品生产最后环节将程序写入到芯片的OTP内部。利用主芯片内的ROM进行存储的方法是在芯片生产过程中将程序固化到芯片内部。

在容量相同的情况下，使用ROM的嵌入式系统的成本低于采用OTP的嵌入式系统成本，因此对于对成本要求严格的嵌入式系统，使用ROM是更好的选择。然而传统的ROM存储方式在嵌入式产品生产过程中就已经将程序固化在ROM中，程序不能被灵活修改。因此如果仅采用ROM方式存储，一旦程序出现问题很可能导致重新投片，风险很高。

综上所述，在嵌入式系统中仅采用ROM存储会给嵌入式产品带来风险，而仅采用OTP存储又会提高嵌入式产品成本，因此一种成本低廉而又能够修正ROM程序的嵌入式系统及其实现方法具有重要的实用价值。

发明内容

本发明提供了能够解决以上问题的修正ROM程序的嵌入式系统及其实现方法。

在第一方面，本发明提供了一种修正ROM程序的嵌入式系统，该系统包括处理器及与该处理器通过地址线相连的ROM，以便处理器向ROM写地址。该嵌入式系统包括OTP、监控电路、二选一控制器。OTP与ROM共用地址线，且该OTP用于存储修正的ROM程序。监控电路位于所述地址线上，用于监控该地址线上的地址。二选一控制器根据监控电路监控到的地址，控制选择ROM中的程序或者选择跳转到OTP的指令。

在第二方面，本发明提供了一种嵌入式系统中修正ROM程序的方法，其中该嵌入式系统包括处理器和ROM，处理器向ROM写地址。该方法包括：首先监控所述地址内容；然后判定该地址是否满足触发条件；当该地址满足所述触发条件时，发送跳转到OTP的指令，并将该跳转到OTP的指令发送至处理器，其中OTP与ROM共用地址线且存储修正的ROM程序；最后处理器根据接收到的数据执行相应操作。

本发明的嵌入式系统主体采用ROM存储，通过OTP存储方式对ROM中错误程序进行修正，本发明的系统及方法在降低嵌入式产品风险的同时节约了成本，因此具有重要的实用价值。

附图说明

下面将参照附图对本发明的具体实施方案进行更详细的说明，在附图中：

图1是修正ROM程序的嵌入式系统框图；

图2是监控电路寄存器的存储格式；

图3是嵌入式系统中修正ROM程序的流程图。

具体实施方式

在嵌入式芯片生产完成后，系统程序已经完全被固化到ROM中，且不能做任何修改，此时若发现ROM中的某些程序出现错误，嵌入式芯片很可能会报废，进而给嵌入式产品的生产带来极大风险。本发明为了弥补此种缺陷，在嵌入式产品生产的最后环节，将ROM错误程序的修正程序烧录到OTP中，以便修正由ROM错误程序而导致的系统功能发生错误。所述嵌入式芯片如MP3芯片，嵌入式产品如MP3。

图1是修正ROM程序的嵌入式系统框图，该嵌入式系统包括处理器110、ROM120、OTP130、监控电路140、二选一控制器150。其中，处理器110为MPU、MCU或EDSP等，特别地，本系统更加适合使用哈弗结构的处理器。

ROM120用于存储嵌入式系统的主要程序，并在嵌入式芯片生产过程中将该主要程序全部固化。OTP130用于存储修正程序，以便修正ROM中的错误程序，进而完成ROM中错误程序所本来应当完成的功能。

嵌入式系统存储程序的硬件由ROM120和OTP130共同完成，ROM120与OTP130使用同一套地址空间，并通过地址高低位进行选择。举例如地址线上的地址高四位为1111则为OTP130地址，否则为ROM120地址。将该共同完成嵌入式存储程序的硬件称为ROM/OTP。由于嵌入式系统程序的修改内容相对于嵌入式系统的总程序来说较小，因此OTP130存储容量相对于ROM120较小。

监控电路140位于处理器110与ROM/OTP的地址线上，用于监控该地址线上的内容，在监控到该地址线上的内容为ROM120错误程序的地址时发送控制信号和跳转到OTP中的指令，以便处理器110不再执行ROM120中的错误程序，而执行OTP130中的修正程序。

监控电路140包括一组寄存器，图2是监控电路寄存器的存储格式。该寄存器暂存内容包括触发条件和替换内容，所述触发条件是ROM120错误程序的入口地址，该错误地址对应的程序是处理器110执行ROM120的错误程序。所述替换内容为跳转到OTP130相应修正程序的入口地址，该指令包含跳转到OTP130中的具体地址，该地址在发现ROM120程序错误时通过设计OTP130的过程中得到。

监控电路140监控到的地址满足触发条件时，即该监控地址是ROM120程序出错的入口地址时，该监控电路140发送控制信号并通过数据线二发送跳转到OTP130的指令。

二选一控制器150通过控制信号和数据线二与监控电路140相连，并通过数据线一与ROM/OTP存储结构相连，通过数据线三与处理器110相连。

二选一控制器150根据监控电路140监控到的地址，控制选择ROM120中程序或者选择跳转到OTP130的指令。具体地，二选一控制器150在接收到来自监控电路140的控制信号时，选择数据线二中的跳转到OTP中的指令，否则选择数据线一中的ROM程序，并通过数据线三将该接收到的数据发送至处理器110。

处理器110根据数据线三中的数据内容，执行ROM的程序或执行跳转到OTP的指令。

需要说明的是，图1只是示意性地描述地址线及数据线，实际上地址线数量及数据线数量与嵌入式系统其他设计有关，不受本发明的限定。

图3是嵌入式系统中修正ROM程序的流程图。

在步骤310，在处理器110向ROM/OTP发送地址的过程中，监控电路140监控该处理器110与ROM/OTP地址线上的地址。

在步骤320，判断监控电路140监控到的地址是否满足触发条件，所述触发条件是ROM120错误程序的地址。

在步骤330，在监控电路140监控到的地址不满足触发条件时，二选一控制器150选择数据线一中的数据，也就是选择ROM/OTP中的程序，并将该ROM程序通过数据线三发送至处理器110。

在步骤331，处理器接收数据线三中的ROM/OTP程序，根据该程序内容执行相应操作。

在步骤340，在监控电路140监控到的地址满足触发条件时，监控电路140向二选一控制器150发送控制信号并通过数据线二发送跳转到OTP的指令。

在步骤341，二选一控制器150接收来自监控电路140的该控制信号并选中数据二中跳转到OTP制定位置的指令。

在步骤342，二选一控制器150将接收到的该跳转指令通过数据线三发送至处理器110。所述跳转指令包括跳转到OTP中的具体地址，以便处理器110能够正确跳转到OTP中相应位置。

在步骤343，处理器110根据该跳转指令中OTP的地址，跳转到OTP相应修正程序中，从而开始执行OTP中的相应修正程序，进而完成对ROM错误程序的修正。

显而易见，在不偏离本发明的真实精神和范围的前提下，在此描述的本发明可以有许多变化。因此，所有对于本领域技术人员来说显而易见的改变，都应包括在本权利要求书所涵盖的范围之内。本发明所要求保护的范围仅由所述的权利要求书进行限定。

Claims (11)

1.一种修正ROM程序的嵌入式系统，包括处理器(110)和与该处理器通过地址线相连的ROM(120)，以便处理器(110)向ROM(120)写地址；

其特征在于，所述嵌入式系统包括一次性可编程芯片OTP(130)、监控电路(140)、二选一控制器(150)；

所述OTP(130)与ROM(120)共用地址线，且该OTP(130)用于在嵌入式产品生产的最后环节，将修正的ROM(120)程序存储到该一次性可编程芯片OTP(130)中；

所述监控电路(140)位于所述地址线上，用于监控该地址线上的地址；

所述二选一控制器(150)根据监控电路(140)监控到的地址，控制选择ROM(120)中的程序或者选择跳转到OTP(130)的指令。

2.如权利要求1所述的一种修正ROM程序的嵌入式系统，其特征在于，所述OTP(130)与所述ROM(120)通过地址高低位选中，且OTP(130)存储容量小于ROM(120)的存储容量。

3.如权利要求1所述的一种修正ROM程序的嵌入式系统，其特征在于，所述监控电路(140)包括寄存器，该寄存器用于存储触发条件和所述跳转到OTP(130)的指令；

所述触发条件为错误ROM(120)程序的入口地址。

4.如权利要求3所述的一种修正ROM程序的嵌入式系统，其特征在于，监控电路(140)监控到的地址满足所述触发条件情况下，向二选一控制器(150)发送控制信号和跳转到OTP(130)的指令。

5.如权利要求4所述的一种修正ROM程序的嵌入式系统，其特征在于，所述二选一控制器(150)在接收到所述控制信号后，选择所述跳转到OTP(130)的指令。

6.如权利要求1所述的一种修正ROM程序的嵌入式系统，其特征在于，所述处理器(110)为嵌入式微处理器、嵌入式微控制器、嵌入式DSP处理器中的一个。

7.一种嵌入式系统中修正ROM程序的方法，其中该嵌入式系统包括处理器(110)和ROM(120)，处理器向ROM(120)写地址；所述方法包括：

步骤1，监控所述地址内容； 

步骤2，判定所述地址是否满足触发条件；

步骤3，当所述地址满足所述触发条件时，发送跳转到OTP(130)的指令，并将该跳转到OTP(130)的指令发送至处理器(110)；其中，所述OTP(130)与ROM(120)共用地址线，且存储修正的ROM(120)程序；

步骤4，处理器(110)根据接收到的数据执行相应操作；

在步骤1之前，还包括在嵌入式产品生产的最后环节，将ROM错误程序的修正程序烧录到一次性可编程芯片OTP(130)中。

8.如权利要求7所述的一种嵌入式系统中修正ROM程序的方法，其特征在于在步骤2中，当判定所述地址不满足所述触发条件时，将ROM(120)中的程序发送至处理器(110)。

9.如权利要求7所述的一种嵌入式系统中修正ROM程序的方法，其特征在于在步骤3中，判定所述地址满足触发条件后且在发送所述跳转到OTP(130)指令的同时发送控制信号。

10.如权利要求7所述的一种嵌入式系统中修正ROM程序的方法，其特征在于，所述触发条件为错误ROM(120)程序的入口地址。

11.如权利要求7所述的一种嵌入式系统中修正ROM程序的方法，其特征在于，所述OTP(130)与所述ROM(120)通过地址高低位选中，且OTP(130)存储容量小于ROM(120)的存储容量。 

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