CN100456244C - 基于USB Host的引导、升级和维护的仪器及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种利用USB Host接口完成仪器引导、升级和维护的仪器，该仪器包括：一储存了引导程序的只读非易失性存储器，一中央处理器，该中央处理器与该只读非易失性存储器相连接，以及一USB Host接口，该USB Host接口与所述的中央处理器相连接。该仪器包括受保护的系统引导存储器和USB Host接口，可保护的系统引导存储器内存放着USB Host的驱动和引导升级维护的代码，从而能够高效地完成自身的引导、升级和维护的工作，保证仪器系统的高效可靠的运行和工作。

Description

基于USB Host的引导、升级和维护的仪器及其方法
技术领域
本发明涉及一种基于USB Host的引导、升级和维护的仪器及其方法，特别涉及通过USB Host接口来引导仪器，对仪器进行软件升级，维护仪器的系统参数。
背景技术
仪器是以硬件和软件构成的一个完整的系统，软件是一个相对硬件而言是一个弹性的系统，会根据市场需求和版本的更新不断地升级。同时，仪器的系统参数必须根据使用情况进行校正或修正。而传统非基于操作系统的仪器都是单一版本的软件系统，如果发现软件上出现了问题，都必须回维修中心或生产厂开箱进行升级。即使有其它外部升级的方法，如果在升级过程中出现意外情况中断了升级过程，将会导致不可预知的后果，这时候也必须回维修中心或生产厂开箱进行修复。其次，对于某些仪器，维护是一个相当重要的环节，不同权限的使用者维护的层次也是不同的。传统的仪器通常采用本机密码方式对权限进行限制，不安全也不方便。而目前这个基于USB Host引导、升级和维护的仪器则解决了以上这些问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于USB Host进行引导、升级和维护的仪器，来解决目前传统的仪器软件升级、维护、修正不方便的缺陷，该仪器包括储存了引导程序的一只读非易失性存储器，一中央处理器，与所述的只读非易失性存储器相连接，该仪器还包括：一USB Host接口，该USB Host接口同所述的中央处理器相连接；其中，开机后中央处理器从只读非易失性存储器中将引导程序装载到中央处理器中并开始运行；引导程序通过USB Host接口判断是否有移动存储器接入，如果有从移动存储器读取数据，判断是否有引导需求；如果是移动存储器引导，通过USB Host接口将移动存储器中的数据加载到中央处理器中执行。
该仪器还包括储存本机运行程序的可擦写非易失性存储器，该可擦写非易失性存储器与所述的中央处理器相连接；其中，如果是正常启动或无移动存储器引导需求，从可擦写非易失性存储器将本机的运行程序加载到中央处理器中执行；如果是升级程序，通过USB Host接口将移动存储器中的数据覆盖可擦写非易失性存储器。
还包括一用户接口，该用户接口包括一供用户输入指令的输入装置及一显示给用户提示的显示装置。
该仪器中还包括受保护的引导存储器，USB移动存储设备。受保护的引导存储器存放着基本的引导程序，USB Host驱动和存储设备文件管理系统；USB Host提供了一种通用的高速数据通道；USB移动存储设备存放着用户要求引导、升级或维护的数据或程序文件。
本发明还提供了一种基于USB Host进行引导、升级和维护仪器的方法，包括以下步骤：
a、接通电源，从只读的非易失引导存储器中将引导程序加载到中央处理器的内部存储器中，并执行；
b、判断是否有移动存储器插在USB Host上；
c、如果有移动存储器，则读取移动存储器上的引导扇区，判断引导是否有效；
d、如果移动存储器引导有效，根据用户指示是否进行移动存储器引导；
e、如果进行移动存储器引导，则将移动存储器上的引导程序加载到中央处理器的内部存储器中并执行，然后进入步骤g；
f、如果不进行移动存储器引导，则进入步骤g；
g、根据用户指示是否进行升级或维护，如果进行升级或维护，则将移动存储器上的运行程序覆盖可擦写非易失性存储器中的运行程序，进入步骤j；
h、如果不进行升级或维护，则进入步骤j；
i、如果没有移动存储器，或移动存储器的引导无效，进入步骤j；
j、将可擦写非易失性存储器中的运行程序加载到中央处理器的内部存储器中，并执行。
采用以上技术方案，能够达到以下技术效果：
1、能够对仪器进行多种不同的引导方式进行引导。可以从仪器内部的存储器引导启动，也可以从USB移动存储设备引导启动。
如果内部不受保护的存储器受到破坏，系统可以自动选择从通过USBHost连接的USB移动存储设备引导系统，让系统进行正常的工作。
2、能够随时对仪器的软件系统进行升级。
系统从USB移动存储设备引导成功后，可以将USB移动存储设备上的另一个版本软件系统覆盖仪器中现有版本软件系统。
3、能够为仪器维护提供便利。
不同的USB移动存储设备可以设定不同的应用权限。系统启动后可以从USB移动存储设备中获得该存储设备的权限，这样系统根据权限大小开启引导、升级或维护服务。同时结合密码保护，增加系统的安全性。
附图说明
图1是本发明基于USB Host进行引导、升级和维护的仪器结构示意图；
图2是本发明基于USB Host进行引导、升级和维护仪器的方法的流程图；
图3是本发明基于USB Host进行引导、升级和维护的仪器的具体电路结构图。
具体实施方式
请参考图1所示，是本发明基于USB Host进行引导、升级和维护的仪器结构示意图的一个实施例，其中用户接口E和易失存储器F是可有可无的，同时请参考图2本发明基于USB Host进行引导、升级和维护仪器的方法的流程图以及图3，是本发明基于USB Host进行引导、升级和维护的仪器的具体电路结构图。
本发明的目的是提供一种基于USB Host进行引导、升级和维护的仪器(典型的是示波器)，该仪器包括储存了引导程序的一只读非易失性存储器A，一中央处理器C，与所述的只读非易失性存储器A相连接，该仪器还包括：一USB Host接口D，该USB Host接口D同所述的中央处理器C相连接。
该仪器还包括储存本机运行程序的可擦写非易失性存储器B，该可擦写非易失性存储器B同所述的中央处理器C相连接。
该仪器中还包括一用户接口E，该用户接口E包括一供用户输入指令的输入装置及一显示给用户提示的显示装置。
该仪器中还包括受保护的引导存储器，USB移动存储设备F。受保护的引导存储器存放着基本的引导程序，USB Host驱动和存储设备文件管理系统；USB Host提供了一种通用的高速数据通道；USB移动存储设备存放着用户要求引导、升级或维护的数据或程序文件。
本发明的具体工作过程如下：
开机上电后，中央处理器C从只读非易失性存储器A中将引导程序装载到中央处理器C的内部存储器和易失存储器(外部存储器)F中，并开始运行；
引导程序通过USB Host接口D判断是否有移动存储器F接入，如果有从移动存储器F读取数据，判断是否有引导需求；
通过用户接口E接收用户输入和给用户提示；
如果是正常启动或无移动存储器引导需求，从可擦写非易失性存储器B中将本机的运行程序加载到中央处理器C和易失存储器F中执行；
如果是升级程序，通过USB Host接口D将移动存储器中的数据覆盖可擦写非易失性存储器B；
如果仅是移动存储器引导、通过USB Host接口D将移动存储器中的数据加载到中央处理器C和易失存储器中F执行；这部分内容可以非常丰富。其中的用户接口E和易失存储器中F不是必需部件，可根据需求选配。
下面列举三个实施例，分别详细说明本发明基于USB Host进行引导、升级和维护的工作过程：
实施例1
仪器在软件升级过程中突然遭遇断电，造成代码或数据不完整，导致系统无法启动或正常运行。这时可以使用仪器自带的USB移动存储设备对系统进行引导启动，然后再进行软件升级。这样避免了前往维修中心或回厂维修的麻烦。具体工作过程是：
接通电源，从只读的非易失引导存储器中将引导程序加载到中央处理器的内部存储器中，并执行；
将储存有引导程序的移动存储器(U盘)插在USB Host上；
读取U盘上的引导扇区，判断引导是否有效(这里是有效的)；
U盘引导有效，根据用户指示是否进行U盘引导；
选择进行U盘引导，将U盘上的引导程序加载到中央处理器的内部存储器中并执行；
将可擦写非易失性存储器中的运行程序加载到中央处理器的内部存储器中，并执行。
实施例2
仪器有不同的系统参数，有些是至关重要的，只有极少数人才有权利修正它。而另外一些参数是相对开放的，普通使用者可能经常需要修改它。这样不同权限的用户配备不同的USB移动存储设备同时配置密码保护。当用户需要对这些参数进行维护的时候，用USB Host进行引导后，输入相应的密码，才能获得相应的权限，进行相应的操作。而且用户此时也可修改密码。具体工作过程是：
接通电源，从只读的非易失引导存储器中将引导程序加载到中央处理器的内部存储器中，并执行；
将储存有维护程序的移动存储器(U盘)插在USB Host上；
读取U盘上的引导扇区，判断引导是否有效；
如果U盘引导有效，根据用户指示是否进行U盘引导；
如果进行U盘引导，则将U盘上的引导程序加载到中央处理器的内部存储器中并执行；
如果不进行U盘引导，则不需将U盘上的引导程序加载到中央处理器的内部存储器中；
根据用户指示进行维护，将U盘上的运行程序覆盖可擦写非易失性存储器中的运行程序；
将可擦写非易失性存储器中的运行程序加载到中央处理器的内部存储器中，并执行。
这里的U盘可以带有引导程序也可不带引导程序，可以直接使用仪器本身的引导程序，具体情况要根据实际需要来选择。
实施例3
仪器在开发过程中会出现许多的测试版本，仅仅只是临时测试版本的特性，并不希望该版本长期使用。这是通过USB Host引导后，可直接将测试版本软件复制到软件的运行空间进行运行，而不覆盖原有版本。测试稳定之后，再选择升级。这样可确保测试版本和稳定版本之间可靠地过渡。具体工作过程是：
接通电源，从只读的非易失引导存储器中将引导程序加载到中央处理器的内部存储器中，并执行；
将储存有维护程序的移动存储器(U盘)插在USB Host上；
读取U盘上的引导扇区，判断引导是否有效；
如果U盘引导有效，根据用户指示是否进行U盘引导；
如果进行U盘引导，则将U盘上的引导程序加载到中央处理器的内部存储器中并执行；
如果不进行U盘引导，则不需将U盘上的引导程序加载到中央处理器的内部存储器中；
根据用户指示进行升级，将U盘上的运行程序覆盖可擦写非易失性存储器中的运行程序；
将可擦写非易失性存储器中的运行程序加载到中央处理器的内部存储器中，并执行。
这里的U盘可以带有引导程序也可不带引导程序，可以直接使用仪器本身的引导程序，具体情况要根据实际需要来选择。

Claims (8)

1、一种基于USB Host引导、升级和维护的仪器，其特征在于该仪器包括：一储存了引导程序的只读非易失性存储器；
一中央处理器，该中央处理器与该只读非易失性存储器相连接，以及
一USB Host接口，该USB Host接口与所述的中央处理器相连接；
其中，开机后中央处理器从只读非易失性存储器中将引导程序装载到中央处理器中并开始运行；
引导程序通过USB Host接口判断是否有移动存储器接入，如果有从移动存储器读取数据，判断是否有引导需求；
如果是移动存储器引导，通过USB Host接口将移动存储器中的数据加载到中央处理器中执行。
2、如权利要求1所述的基于USB Host引导、升级和维护的仪器，其特征在于，该仪器还包括储存运行程序的可擦写非易失性存储器，该可擦写非易失性存储器与所述的中央处理器相连接；
其中，如果是正常启动或无移动存储器引导需求，从可擦写非易失性存储器将本机的运行程序加载到中央处理器中执行；
如果是升级程序，通过USB Host接口将移动存储器中的数据覆盖可擦写非易失性存储器。
3、如权利要求1或2所述的基于USB Host引导、升级和维护的仪器，其特征在于，该仪器还包括一用户接口，该用户接口包括一供用户输入指令的输入装置及一显示给用户提示的显示装置。
4、一种基于USB Host引导、升级和维护仪器的方法，包括以下步骤：
a、接通电源，从只读的非易失引导存储器中将引导程序加载到中央处理器的内部存储器中，并执行；
b、判断是否有移动存储器插在USB Host上；
c、如果有移动存储器，则读取移动存储器上的引导扇区，判断引导是否有效；
d、如果移动存储器引导有效，根据用户指示是否进行移动存储器引导；
e、如果进行移动存储器引导，则将移动存储器上的引导程序加载到中央处理器的内部存储器中并执行，然后进入步骤g；
f、如果不进行移动存储器引导，则进入步骤g；
g、根据用户指示是否进行升级或维护，如果进行升级或维护，则将移动存储器上的运行程序覆盖可擦写非易失性存储器中的运行程序，进入步骤j；
h、如果不进行升级或维护，则进入步骤j；
i、如果没有移动存储器，或移动存储器的引导无效，进入步骤j；
j、将可擦写非易失性存储器中的运行程序加载到中央处理器的内部存储器中，并执行。
5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，该只读非易失性存储器中的引导程序中包括：USB Host接口对外部存储器的驱动，专用或通用的文件管理系统和基本引导程序。
6、如权利要求4所述的方法，其特征在于所述移动存储器上存放着用于进行引导、升级和维护的代码数据和程序文件。
7、如权利要求4所述的方法，其特征在于，确定进行升级或维护之后，还包括通过密码识别限定用户权限，执行相应操作的步骤。
8、如权利要求4所述的方法，其特征在于，确定进行升级或维护之后，将移动存储器中的运行程序复制到运行空间进行运行测试，测试稳定之后再覆盖可擦写非易失性存储器中的运行程序。
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