KR20000033437A

KR20000033437A - Apparatus for implementing function of bootstrap loader

Info

Publication number: KR20000033437A
Application number: KR1019980050287A
Authority: KR
Inventors: 류중렬
Original assignee: 홍종만; 삼성자동차 주식회사
Priority date: 1998-11-23
Filing date: 1998-11-23
Publication date: 2000-06-15

Abstract

PURPOSE: A bootstrap loading function implementing apparatus is provided to supply the function of the bootstrap loader for a micro controller or a processor without the bootstrapping function. CONSTITUTION: The bootstrap loading function implementing apparatus comprises a micro controller(10), an address decoder(20), an interface(40), a ROM(32) and a flash memory(34). The flash memory(34) stores a main program for the bootstrap. The ROM(40) stores a downloading program for downloading the bootstrap program to the flash memory(34) and routines for initializing the micro controller(10) and IC chips, and external I/O routines. The downloading program has at least a routine required for erasing the flash memory(34) and recording a downloaded data in the erased flash memory. The micro controller(10) performs an initial bootstrapping operation according to the bootstrap program stored in the flash memory(34), and downloading operation according to the downloading program stored in the ROM(32).

Description

Bootstrap Loader Function Implement Device

본 발명은 디지털 컴퓨터 등의 부트스트랩 로딩 시스템(bootstrap loading system)에 관한 것이며, 특히 부트스트랩로더(bootstrap loader)의 기능이 없는 프로세서나 마이크로 컨트롤러에서의 간이적으로 부트스트랩로더의 기능을 구현하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bootstrap loading system, such as a digital computer, and more particularly, to easily implement the functions of a bootstrap loader in a processor or microcontroller that does not have a bootstrap loader. A method and apparatus are disclosed.

컴퓨터, 마이크로 컨트롤러 등이 초기 동작되어 활용되는 과정은 통상적으로 그 자신의 부트스트랩에 의해 부트스트랩 자체를 픽업 및 분석하여 해석된 동작 과정이다. 소프트웨어적으로 부트(boot) 동작은 점차 복잡해지는 일련의 단계들을 수행하는 것에 의해 달성된다. 첫단계는 비휘발성 메모리(ROM: Read Only Memory 등)에 저장된 부트 데이터를 미리 설정된 어드레스의 램(RAM: Random Access Memory)에 제공하는 것이다. 파워 온 또는 리부트시 컴퓨터는 하드와이어(hard wire)적으로 상기 어드레스의 소프트웨어 루틴의 시작 동작을 하게 된다. 이러한 고정된 구조는 일반적으로 디스크와 같은 회전 매체에 주로 저장된 프로그램 로딩 과정의 다음 번째를 탐색하는데에 요구되는 정보만을 갖고 있다. 램을 이용하는 다른 시스템은 여전히 복잡성이 증가하는 일련의 부트스트랩 로딩 과정을 필요로 한다.The process in which the computer, the microcontroller, etc. are initially operated and utilized is usually an operation process analyzed by picking up and analyzing the bootstrap itself by its own bootstrap. In software, a boot operation is accomplished by performing a series of increasingly complex steps. The first step is to provide boot data stored in nonvolatile memory (eg, read only memory) to random access memory (RAM) at a predetermined address. Upon power on or reboot, the computer will hard start the software routine at the address. This fixed structure generally contains only the information required to search for the next time of the program loading process which is mainly stored on a rotating medium such as a disk. Other systems using RAM still require a series of bootstrap loading processes that increase in complexity.

따라서, 최소한 부트스트랩의 첫단계 소프트웨어는 영구적으로 또는 반영구적으로 저장되어 있어야 함으로, 초기 시스템은 이러한 코드를 롬(ROM)의 일 세그먼트 내에 제공하였다. 이후 시스템은 기술의 혁신적인 진보에 따라 영구적인 세그먼트의 형태를 가진 부트스트랩 로딩 시스템을 자주 업데이트할 필요성을 인식하게 되었다. UV-EPROM(Ultraviolet erasable programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM), Flash EEPROM(또는 Flash ROM) 등이 롬 칩의 초기 영구 구조에서 업데이트 또는 변경 코드를 적용할 수 있는 구조로 개발되었다.Thus, at least the bootstrap's first-level software must be stored permanently or semi-permanently, so the initial system provided this code in one segment of the ROM. The system has since recognized the need for frequent updates to bootstrap loading systems in the form of permanent segments in accordance with technological advances. Ultra-violet erasable programmable ROM (UV-EPROM), electrically erasable programmable ROM (EEPROM), and Flash EEPROM (or Flash ROM) have been developed to enable update or change code from the initial permanent structure of ROM chips.

또한 프로세서 및 마이크로 컨트롤러에는 상기한 Flash ROM 등(이하 플레시 메모리라 칭함)에 저장된 부트스트랩 소프트웨어를 업데이트 또는 변경하기 위한 부트스트랩로더 기능이 미리 구비되어진다. 상기 부트스트랩로더는 업데이트(update)할 프로그램을 다운로드(download) 받으며, 플레시 메모리를 이레이즈(erase)하고 업데이트할 프로그램을 플레시 메모리에 기록하는 동작을 수행한다.In addition, the processor and the microcontroller are provided with a bootstrap loader function for updating or changing the bootstrap software stored in the flash ROM and the like (hereinafter referred to as flash memory). The bootstrap loader downloads a program to be updated, erases the flash memory, and writes a program to be updated to the flash memory.

한편, 어떠한 전자 제품의 구성시에 상기 부트스트랩로더 기능을 부가하려면, 이러한 기능이 내장된 프로세서나 마이크로 컨트롤러를 사용하여야 하는데, 그러한 프로세서나 마이크로 컨트롤러는 비교적 고가이므로, 설계하고자 하는 제품에 과도한 사양이 될 수 있다. 또한 그러한 프로세서나 마이크로 컨트롤러는 필요한 기능이 없는 경우도 있음으로, 프로세서나 마이크로 컨트롤러의 선택에 제한을 받을 수 있다.On the other hand, in order to add the bootstrap loader function in the construction of any electronic product, a processor or a microcontroller having such a function must be used. Since such a processor or a microcontroller is relatively expensive, the specification to be designed is excessive. Can be. In addition, such a processor or microcontroller may not have the necessary functions, and may be limited in the processor or microcontroller selection.

따라서 본 발명의 목적은 부트스트랩로더 기능이 없는 프로세서나 마이크로 컨트롤러에서의 간이적으로 부트스트랩로더의 기능을 구현하기 위한 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus for easily implementing the function of the bootstrap loader in a processor or microcontroller having no bootstrap loader function.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 외부로부터 부트스트랩 프로그램을 다운로드 받을 수 있는 디지탈 시스템에 있어서, 부트스트랩 프로그램을 저장하는 플레시 메모리와, 다운로드 되는 부트스트랩 프로그램을 상기 플레시 메모리로 다운로드 받기 위한 다운로드용 프로그램을 저장하는 롬 메모리와, 플레시 메모리에 저장된 부트스트랩 프로그램에 따라 초기 부트 동작을 수행하며 외부로부터의 부트스트랩 프로그램 다운로드 요청시에 롬 메모리에 저장된 다운로드용 프로그램에 따라 다운로드 동작을 수행하는 제어부를 가짐을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a digital system capable of downloading a bootstrap program from an external device, comprising: a flash memory for storing a bootstrap program, and a download for downloading the downloaded bootstrap program to the flash memory. It has a ROM memory that stores a program, and a control unit that performs an initial boot operation according to a bootstrap program stored in a flash memory and performs a download operation according to a download program stored in a ROM memory when a bootstrap program download request from the outside is performed. It is characterized by.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부트스트랩로더 기능 구현 장치의 개략적인 전체 블록 구성도1 is a schematic overall block diagram of an apparatus for implementing a bootstrap loader function according to an embodiment of the present invention;

도 2는 도 1의 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 부트스트랩로더 기능 동작 흐름도2 is a flowchart illustrating the operation of the bootstrap loader function of the apparatus according to the embodiment of the present invention of FIG.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, specific details such as specific components are shown, which are provided to help a more general understanding of the present invention, and it is understood that these specific details may be changed or changed within the scope of the present invention. It is self-evident to those of ordinary knowledge in Esau.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부트스트랩로더 기능 구현 장치의 개략적인 전체 블록 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 마이크로컨트롤러 10, 어드레스디코더 20, 인터페이스부 40 및 시스템메모리를 구성하는 롬메모리 32 및 플레시메모리 34로 이루어진다.1 is a schematic overall block diagram of an apparatus for implementing a bootstrap loader function according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention may include a microcontroller 10, an address decoder 20, an interface unit 40, and a ROM memory 32 and a flash memory 34.

상기 플레시메모리 34에는 부트스트랩을 위한 메인(main) 프로그램이 저장되며, 상기 롬메모리 32에는 다운로드되는 부트스트랩 프로그램을 상기 플레시메모리 34로 다운로드 받기 위한 다운로드용 프로그램이 저장된다. 물론 상기 롬메모리 32에는 마이크로컨트롤러 10 및 각 칩을 초기화하기 위한 루틴 및 외부 데이터 입출력 루틴 등을 저장한다. 상기 롬메모리 32의 다운로드용 프로그램은 상기 플레시 메모리 34를 이레이즈(ERASE)하고 다운로드 되는 데이터를 이레이즈된 플레시메모리 34에 기록하는데 요구되는 루틴을 적어도 가지게 된다.The flash memory 34 stores a main program for bootstrap, and the ROM memory 32 stores a download program for downloading the downloaded bootstrap program to the flash memory 34. Of course, the ROM memory 32 stores the microcontroller 10, a routine for initializing each chip, and an external data input / output routine. The download program of the ROM memory 32 has at least a routine required for erasing the flash memory 34 and writing the downloaded data to the erased flash memory 34.

도 1을 참조하면 상기 플레시메모리 34와 롬메모리 32로 이루어지는 시스템 메모리는 일 예로. 어드레스가 '0000H'에서 'FFFFH'까지 설정된, 총 64KBytes의 용량을 가지며, 그중 '0000H'에서 특정 번지 'XXXXH'까지의 영역은 롬메모리 32의 영역이며, 이하의 영역을 플레시메모리 34의 영역으로 사용함을 볼 수 있다.Referring to FIG. 1, a system memory including the flash memory 34 and the ROM memory 32 is an example. It has a total capacity of 64KBytes with the address set from '0000H' to 'FFFFH', and the area from '0000H' to 'XXXXH' is the area of ROM memory 32, and the following area is the area of flash memory 34. You can see it used.

본 발명에 따른 장치의 제어부는 마이크로컨트롤러(또는 프로세서) 10 및 메모리 칩 선택을 제어하는 어드레스디코더 20으로 이루어진다. 어드레스디코더 20은 마이크로컨트롤러 10에서 출력되는 어드레스에 따라 롬메모리 32 및 플레시메모리 34에서 적정 칩으로 칩 인에이블 신호에 해당하는 칩선택신호(FLASH SELECT, ROM SELECT)를 출력한다.The control unit of the device according to the invention consists of a microcontroller (or processor) 10 and an address decoder 20 which controls memory chip selection. The address decoder 20 outputs a chip select signal (FLASH SELECT, ROM SELECT) corresponding to the chip enable signal from the ROM memory 32 and the flash memory 34 to an appropriate chip according to the address output from the microcontroller 10.

본 발명에 따른 장치는 외부 시스템으로부터 부트스트랩 프로그램을 인터페이스부(INTERFACE) 40을 통해 전달받을 수 있게 된다. 또한 인터페이스부 40을 통해 다른 외부 시스템과 프로그램 다운로드를 위한 제어신호를 주고 받게 된다.The apparatus according to the present invention can receive the bootstrap program from the external system through the interface unit 40. In addition, the interface unit 40 transmits and receives control signals for program download with other external systems.

마이크로컨트롤러 10은 플레시메모리 34에 저장된 부트스트랩 프로그램에 따라 초기 부트 동작을 수행하며 외부로부터의 부트스트랩 다운로드 요청시에 롬메모리 32에 저장된 다운로드용 프로그램에 따라 다운로드 동작을 수행하게 되는데, 이를 도 2를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.The microcontroller 10 performs an initial boot operation according to the bootstrap program stored in the flash memory 34 and performs a download operation according to the download program stored in the ROM memory 32 when a bootstrap download request from the outside is performed. It will be described in detail with reference to.

도 2는 도 1의 본 발명의 일 실시예에 따른 장치의 부트스트랩로더 기능 동작 흐름도이다. 50단계에서 파워 온 또는 리부트시 마이크로컨트롤러 10은 롬메모리 32의 초기화 루틴에 따라 초기화되며, 이후 52단계에서 플레시메모리 34의 메인프로그램에 따라 동작을 수행하게 된다. 이러한 메인 프로그램의 수행 중에서, 부트스트랩 프로그램의 다운로딩 작업 요청이 인터럽트되면(DOWNLOAD INT), 마이크로컨트롤러 10은 롬메모리 32의 다운로드용 프로그램을 콜(CALL)하게 됨으로, 다운로드 동작을 개시한다.2 is a flowchart illustrating a bootstrap loader function operation of an apparatus according to an embodiment of the present invention of FIG. 1. When the controller is powered on or rebooted in step 50, the microcontroller 10 is initialized according to the initialization routine of the ROM memory 32. Then, in step 52, the microcontroller 10 performs the operation according to the main program of the flash memory 34. During the execution of the main program, when the download operation request of the bootstrap program is interrupted (DOWNLOAD INT), the microcontroller 10 calls the download program of the ROM memory 32 and starts the download operation.

다운로드 동작은 먼저 60단계에서 다운로드 데이터 전송 에러를 체크하는데 필요한 플레시메모리 34의 첵섬 테이블(check sum table)을 확인한다. 이후 62단계에서 플레시메모리 34를 이레이즈하고, 64단계에서 인터페이스부 40을 통해 다운로드되는 부트스트랩 프로그램 데이터를 플레시메모리 34에 기록하게 된다. 다운로드 데이터의 기록 동작이 완료되면, 이후 66단계로 진행하여 상기 60단계에서 확인한 첵섬 테이블과 비교하여 데이터가 정상적으로 다운로드 되었는지를 판단하게 된다. 상기 66단계에서 에러 발생시에는 68단계로 진행하여 에러 발생 신호를 외부 시스템으로 출력하며, 상기 62단계로 되돌아가서 상기의 과정을 반복진행하게 된다. 상기 에러 발생 신호에 따라 외부 시스템은 다운로드 데이터를 재전송하게 되며, 재전송되는 데이터는 상기 64단계에서 플레시메모리 64에 기록된다. 다운로드 동작이 에러없이 종료되었으면 상기 66단계에서 이를 판단하여 다운로드 동작을 종료하게 되며, 상기 50단계로 되돌아가서 초기화 동작을 수행하게 된다. 이러한 동작에 따라 부트스트랩로더 기능 동작 수행된다.The download operation first checks a check sum table of the flash memory 34 necessary to check for a download data transfer error in step 60. Thereafter, in step 62, the flash memory 34 is erased, and in step 64, the bootstrap program data downloaded through the interface unit 40 is recorded in the flash memory 34. When the recording operation of the download data is completed, the process proceeds to step 66 where it is compared with the checksum table checked in step 60 to determine whether the data has been successfully downloaded. When an error occurs in step 66, the process proceeds to step 68 to output an error generation signal to an external system, and returns to step 62 to repeat the above process. In response to the error occurrence signal, the external system retransmits the download data, and the retransmitted data is recorded in the flash memory 64 in step 64. If the download operation is completed without an error, the download operation is determined in step 66, and the download operation is terminated, and the operation returns to step 50 to perform the initialization operation. According to this operation, the bootstrap loader function is performed.

상기와 같은 구성에 의해 본 발명의 특징에 따른 부트스트랩로더 기능을 수행하는 장치가 이루어질 수 있다.With the above configuration, an apparatus for performing a bootstrap loader function according to an aspect of the present invention may be provided.

한편 상기한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나 여러 가지 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 청구범위와 청구의 범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 할 것이다.Meanwhile, in the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but by the equivalents of the claims and claims.

상기한 바와 같이 본 발명은 외부로부터 부트스트랩 프로그램을 다운로드 받을 수 있는 디지탈 시스템에 있어서, 부트스트랩 프로그램을 저장하는 플레시 메모리와, 다운로드 되는 부트스트랩 프로그램을 상기 플레시 메모리로 다운로드 받기 위한 다운로드용 프로그램을 저장하는 롬 메모리와, 플레시 메모리에 저장된 부트스트랩 프로그램에 따라 초기 부트 동작을 수행하며 외부로부터의 부트스트랩 프로그램 다운로드 요청시에 롬 메모리에 저장된 다운로드용 프로그램에 따라 다운로드 동작을 수행하는 제어부를 가짐으로, 부트스트랩로더 기능이 없는 디지탈 시스템에서 간이적으로 부트스트랩로더 기능을 구현할 수 있다.As described above, the present invention provides a digital system capable of downloading a bootstrap program from an external device, the flash memory storing a bootstrap program and a download program for downloading the downloaded bootstrap program to the flash memory. It has a control unit that performs an initial boot operation according to the ROM memory and a bootstrap program stored in the flash memory, and performs a download operation according to a download program stored in the ROM memory when a bootstrap program download request from the outside is executed. The bootstrap loader functionality can be implemented easily on digital systems without strap loader functionality.

Claims

An apparatus for implementing a bootstrap loader function in a digital system capable of downloading a bootstrap program from an external device,

Flash memory for storing bootstrap programs,

A ROM memory for storing a download program for downloading the downloaded bootstrap program to the flash memory;

The controller may perform an initial boot operation according to a bootstrap program stored in the flash memory, and have a control unit that performs a download operation according to the download program stored in the ROM memory when a bootstrap program download request is received from an external device. Strap loader function implementation device.

The bootstrap loader function of claim 1, wherein the download program stored in the ROM memory has at least a routine required to erase the flash memory and write the downloaded data to the erased flash memory. Device.