CN100337199C - 升级flash器件的基本输入输出系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明有关一种升级FLASH器件的基本输入输出系统(BIOS)的方法，包括：在产品的主控板上嵌入一测试总线控制器(TBC)，与中央处理单元相连接；将业务板上的边界扫描器件连接成边界扫描链，将业务板上的FLASH器件与边界扫描链相连接；所述边界扫描链通过设置在业务板上的可寻址扫描端口(ASP)连接到边界扫描系统总线上；通过中央处理单元调用基本输入输出系统升级程序，驱动测试总线控制器产生边界扫描信号流、通过边界扫描系统总线和可寻址扫描端口，控制与FLASH器件连接的边界扫描链，将基本输入输出系统升级程序加载到FLSAH器件中。本发明方法能有效地对产品中FLASH器件的BIOS程序进行在线或远程升级。

Description

升级FLASH器件的基本输入输出系统的方法
技术领域
本发明涉及软件升级方法，尤指一种升级产品中FLASH器件的基本输入输出系统(BIOS)的方法。
背景技术
FLASH器件的编程方式分为两大类：在板编程(OBP，On-BoardProgramming)和离板(Off-Board)编程。在板编程是指在可编程器件被焊接到印刷电路板上以后对其进行编程。离板编程是指在可编程器件被安装到印刷电路板之前对其进行编程。
在板编程常用的方法有利用ICT(ICT：In-Circuit Test，在线测试)进行的在线编程(ICP，In-Circuit Programming)，利用CPU进行的系统编程(ISP，In-System Programming)和利用JTAG(Joint Test Action Group，联合测试行动组，常指边界扫描技术)进行的在板编程等。
利用ICT进行的在线编程是指通过ICT设备连接到印刷电路板上，提供必要的隔离和编程信号驱动来实现编程。但是ICT设备昂贵，也无法在维护现场使用。
系统编程是指通过系统上的CPU来执行可编程器件的擦除和编程算法来实现可编程器件的编程。如图1所示，通过CPU来控制FLASH器件的地址线和控制线，实现BIOS程序升级。
该种方法的缺点如下：
1、要求电路板上有CPU芯片，并且能够正常工作；
2、为了防止升级失败造成无法挽回的损失，需要将待升级的程序备份一份，当升级失败时，再将原来的程序重新写回去；需要编写专门的读写FLASH芯片的程序，FLASH型号不一样，程序也需要改变；
3、如果升级过程中失败，将导致系统无法正常启动。
随着JTAG技术的发展，支持JTAG标准的器件越来越多，虽然FLASH器件本身并不支持JTAG标准，但是与FLASH互连的芯片(如CPU、桥片、逻辑芯片等)一般都支持JTAG标准。所以利用JTAG技术实现FLASH器件内的BIOS程序的在板编程已经成为一种重要的手段。如图2所示，为利用计算机和加载电缆实现FLASH内BIOS程序升级的示意图。计算机上安装了升级的软件系统和升级所需要的数据文件，可以通过并口、PCI(PeripheralComponent Interconnection局部总线)接口、网口等多种硬件接口形式与电路板连接，中间需要一个加载控制器将这些接口转接到电路板上的边界扫描接口(JTAG接口)。通过CPU的JTAG链控制FLASH器件的地址线、数据线和控制线来实现BIOS程序升级。
上述方法的的缺点如下：
1、需要终端计算机、专门的加载控制器和加载电缆；
2、无法实现BIOS的远程升级。
发明内容
本发明提供一种FLASH器件的BIOS升级方法，能有效地对产品中FLASH器件的BIOS程序进行在线或远程升级。
一种升级FLASH器件的基本输入输出系统的方法，包括：在产品的主控板上嵌入一测试总线控制器，与中央处理单元相连接；在产品的业务板上设置可寻址扫描端口，业务板上的FLASH器件通过业务板上的边界扫描链与可寻址扫描端口相连接；所述测试总线控制器和可寻址扫描端口都连接到边界扫描系统总线上；
通过中央处理单元调用基本输入输出系统升级程序，将所述基本输入输出系统升级程序解释成边界扫描数据，驱动测试总线控制器产生对应于所述边界扫描数据的边界扫描信号流，通过边界扫描系统总线、可寻址扫描端口和边界扫描链，将所述边界扫描信号流形式的基本输入输出系统升级程序加载到FLSAH器件中。
上述方法通过边界扫描链可以方便地实现产品中FLASH器件的BIOS的在线升级或远程升级。减少了升级和维护成本。
附图说明
图1为利用电路板上的CPU直接控制FLASH的信号线实现BIOS升级的示意图；
图2为利用计算机和加载电缆实现BIOS程序升级示意图；
图3为本发明实现BIOS升级的框架图；
图4为本发明实施例中FLASH器件与一芯片中的边界扫描链的连接关系示意图；
图5为本发明方法中软件控制流程图。
具体实施方式
一般的电子产品，都有主控板和业务板，如图3所示，将一TBC(Test BusController，测试控制器)内嵌在主控板上，所述TBC例如：NS公司的SCANSTA101、TI公司的LVT8980等；ASP(Addressable scan port，可寻址扫描端口)芯片放置在每一个业务板上，所述ASP例如：NS公司的SCANSTA111、TI公司的LVT8996等；每一个业务板上的JTAG器件都连接成一条或者多条JTAG链，并与每块板上的ASP相连接。业务板上的FLASH器件的引脚与其中一条JTAG链中的边界扫描单元相连接；TBC通过背板上的JTAG系统总线与各个ASP通信。具体方法为：TBC下发命令时，携带需要选通的ASP的地址，地址匹配上的ASP被选通，并发回一个响应包，将自己的地址返回。地址匹配不上的ASP不发响应包。一个ASP可连接有一条或多条JTAG链，ASP通过选择不同的JTAG链，控制对应的FLASH器件实现BIOS程序加载。
JTAG系统总线由五根JTAG信号线组成的，包括TMS(Test Mode Selectinput，测试模式选择输入线)、TCK(Test ClocK input，测试时钟输入线)、TDI(Test Data Input，测试数据输入线)、TDO(Test Data Output，测试数据输出线)和TRST(Test Logic Reset，测试逻辑复位线)。
参见图4，为一FLASH器件与一JTAG芯片的边界扫描链的连接关系示意图。图中支持JTAG标准的芯片中各边界扫描单元连接成一个JTAG链，而JTAG链又与FLASH的引脚连接，五根JTAG信号线通过测试访问端口(TAP)控制该条JTAG链，从而间接通过JTAG链控制FLASH的引脚，实现对FLASH器件的读写操作。一个FLASH器件与一条JTAG链相连接，若一个业务板上有多个FLASH器件，则该多个FLASH器件可同时与一条JTAG链连接，也可分别与不同的JTAG链连接。
若主控板设置有备份板，则在备份板上也嵌入一TBC与备份板中的CPU连接。若主控板上设置有需要升级的FLASH器件，则分别将主/备板上的FLASH器件和该板上的边界扫描链相连接，通过ASP连接到JTAG系统总线上；通过分别关断主/备板上的JTAG系统总线，实现主/备板上的FLASH器件的BIOS程序升级。具体方法为：使备份板上的TBC对背板总线侧的信号全部关断成高阻，通过主控板上的CPU控制主控板上的TBC选通备份板上与FLASH器件连接的JTAG链，实现备份板上FLASH器件的BIOS程序升级；反之，使主控板上的TBC对背板总线侧的信号全部关断成高阻，通过备份板上的CPU控制备份板上的TBC选通主控板上与FLASH器件连接的JTAG链，实现主控板上FLASH器件的BIOS程序升级。
BIOS升级程序，可以在进行升级的过程中以任何方式，如FTP(FileTransfer Protocol，文件传输协议)等从其它存储介质下载到产品的存储器中，或预先保存在产品的CF(Compact Flash Card，微型闪存卡)卡或者FLASH上或其它存储介质中。
BIOS升级程序包括编程信息文件和升级所需要的数据文件，其中编程信息文件包含有JTAG链信息、FLASH器件信息、JTAG链与FLASH的连接信息、操作FLASH的时序信息等。主控板中的CPU接收用户发出的BIOS升级命令后，启动一管理模块，如图5所示，管理模块接收和解析命令，如果是升级命令，则首先编译编程信息文件，提取扫描链信息、FLASH与JTAG链路的连接信息和FLASH操作时序，然后根据升级命令中的相关参数和升级数据文件运行整理出JTAG数据，最后驱动TBC芯片输出JTAG信号流到JTAG系统总线上，通过选通的相应JTAG链实现与之相连接的FLASH器件的BIOS程序升级。
升级命令可以采用命令行的方式通过与主控板连接的控制台现场下发，也可以通过互连网等远程下发给主控板上的CPU，启动BIOS升级。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1、一种升级FLASH器件的基本输入输出系统的方法，其特征在于包括：
在产品的主控板上嵌入一测试总线控制器，与中央处理单元相连接；在产品的业务板上设置可寻址扫描端口，业务板上的FLASH器件通过业务板上的边界扫描链与可寻址扫描端口相连接；所述测试总线控制器和可寻址扫描端口都连接到边界扫描系统总线上；
通过中央处理单元调用基本输入输出系统升级程序，将所述基本输入输出系统升级程序解释成边界扫描数据，驱动测试总线控制器产生对应于所述边界扫描数据的边界扫描信号流，通过边界扫描系统总线、可寻址扫描端口和边界扫描链，将所述边界扫描信号流形式的基本输入输出系统升级程序加载到FLSAH器件中。
2、如权利要求1所述的升级FLASH器件的基本输入输出系统的方法，其特征在于：所述业务板上的边界扫描链可为一条或多条；每个FLASH器件可与相同或不同的边界扫描链相连接。
3、如权利要求2所述的升级FLASH器件的基本输入输出系统的方法，其特征在于：所述基本输入输出系统升级程序包括编程信息文件和升级数据文件；所述编程信息文件包括边界扫描链信息、FLASH器件信息、FLASH器件与边界扫描链的连接信息以及操作FLASH的时序信息；中央处理单元接收到用户发出的升级命令后，根据命令中指定的参数，将编程信息文件和升级数据文件解释成边界扫描数据，通过驱动所述测试总线控制器产生对应于所述边界扫描数据的边界扫描信号流送入边界扫描系统总线。
4、如权利要求3所述的升级FLASH器件的基本输入输出系统的方法，其特征在于：所述升级命令，可由与主控板直接连接的控制台发出或通过互连网远程控制发出。
5、如权利要求3所述的升级FLASH器件的基本输入输出系统的方法，其特征在于：所述编程信息文件和升级数据文件可以在进行升级的过程中从其它存储介质下载到产品的存储器中。
6、如权利要求3所述的升级FLASH器件的基本输入输出系统的方法，其特征在于：所述编程信息文件和升级数据文件可预先存储在产品的微型闪存卡、快闪存储器或其它存储介质中。
7、如权利要求2所述的升级FLASH器件的基本输入输出系统的方法，其特征在于：所述边界扫描系统总线由五根边界扫描信号线组成，分别为：测试模式选择输入线、测试时钟输入线、测试数据输入线、测试数据输出线和测试逻辑复位线。
8、如权利要求7所述的升级FLASH器件的基本输入输出系统的方法，其特征在于：所述测试总线控制器可对边界扫描信号线中传输的信号全部关断。
9、如权利要求8所述的升级FLASH器件的基本输入输出系统的方法，其特征在于：若主控板设置有备份板，且主控板上设有需要进行基本输入输出系统升级的FLASH器件，则将主控板上的FLASH器件和该板上的边界扫描链相连接，通过在主控板上设置一可寻址扫描端口连接到边界扫描系统总线上，并使备份板具有相同的设置；通过关断主控板和备份板其中一个板上的边界扫描系统总线，实现另一个板上的FLASH器件的基本输入输出系统程序升级。
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