CN100461105C

CN100461105C - 一种智能化设备软件升级与修复的方法和系统

Info

Publication number: CN100461105C
Application number: CNB2007100028365A
Authority: CN
Inventors: 李少成; 朱辉剑; 曾小梅
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2007-02-01
Filing date: 2007-02-01
Publication date: 2009-02-11
Anticipated expiration: 2027-02-01
Also published as: CN101008898A

Abstract

本发明公开了一种智能化设备软件升级与修复的方法，包括：闪存烧录模块发出指令，通过指令转换模块，转换成标准的JTAG命令，使智能化设备的CPU进入Debug状态，初始化智能化设备的Flash、RAM以及CPU与FLASH，RAM相关的寄存器，经JTAG扫描链将智能化设备与闪存烧录模块接口驱动和烧录软件所需插件下载到智能化设备RAM指定区域；退出Debug状态，运行写入的插件；闪存烧录模块与智能化设备直接通讯，智能化设备接收闪存烧录模块发送的软件代码，写入到Flash中，完成下载。本发明还公开了一种智能化设备软件升级与修复系统。本发明可以实现Flash的快速擦写，成本低，速度快，可靠性高。

Description

一种智能化设备软件升级与修复的方法和系统

技术领域

本发明涉及一种软件升级与修复的方法和系统，尤其涉及一种手机、PDA、Pocket PC等智能化设备软件升级与修复的方法和系统。

背景技术

随着手机技术的不断更新，它的功能也从单纯的通讯设备向娱乐化发展，手机电视、网络冲浪、游戏、视频、音乐等越来越多的功能增加到手机中。功能的丰富也导致了所需支撑软件容量的不断增加，软件容量从最初的几M字节快速增加到目前的几十兆字节，对一些智能手机或3G手机，其内部的软件甚至接近百兆字节。软件的复杂化带来了系统稳定度的下降，与提供基本通讯功能的手机相比较，娱乐型手机在使用过程中发生软件失效的故障概率大为增加，甚至在手机制造的生产过程中也会出现大量的手机软件无法使用的问题。这就需要对手机软件进行修复或者升级。

同样，相似的问题也出现在其它智能化设备象PDA、Pocket PC等设备中。

目前解决软件损坏的手段主要有三种：1)智能化设备芯片内部带有启动程序，在存储软件的闪存Flash内容损坏后可以直接与PC连接下载软件；2)物理更换存储软件的Flash芯片；3)使用专业厂家提供的芯片仿真器重新烧录软件。第一种方法代价最低，然而受到智能化设备芯片厂商的限制，如果芯片厂商提供的芯片不包含Boot(引导程序)代码(如高通)，便无法使用这种方法；第二种方法显然代价最高，在一个智能化设备主板上反复焊接Flash芯片可能导致主板寿命的降低甚至损坏，并且对旧芯片的处理也会消耗许多人力物力；第三方式要求专用的设备，价格昂贵，使用方式复杂，在生产线上使用勉强可以，然而各个维修处都提供此设备，从经济到技术上都不合适。并且，这些已有的仿真器都是通过JTAG扫描链直接对Flash烧录，速度很慢，无法满足大容量软件的下载要求。

其中，JTAG是JOINT TEST ACTION GROUP(联合测试行动小组)的简称，是一种国际标准测试协议。其主要功能是通过边界扫描寄存器单元，实现对芯片输入输出信号的观察和控制。并且通过边界扫描指令可以将CPU指令插入到CPU指令流水线当中去执行。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是提供一种智能化设备软件升级与修复的方法和系统，解决现有技术中智能化设备芯片内部没有带有启动程序时，存在烧录设备价格高、速度慢的问题，实现Flash的快速擦写。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种智能化设备软件升级与修复的方法，包括如下步骤：

(1)闪存烧录模块发出指令，通过指令转换模块，转换成标准的联合测试行动小组JTAG命令，该JTAG命令使智能化设备的CPU进入调试Debug状态；

(2)闪存烧录模块通过指令转换模块初始化智能化设备的Flash、RAM以及CPU与Flash，RAM相关的寄存器；

(3)闪存烧录模块通过指令转换模块，经JTAG扫描链将智能化设备与闪存烧录模块接口驱动下载到智能化设备RAM指定区域；

(4)闪存烧录模块通过指令转换模块，经JTAG扫描链将烧录软件所需插件，写入智能化设备RAM指定区域；

(5)闪存烧录模块通过指令转换模块，经JTAG扫描链将程序计数器PC指针指向第(3)和(4)步所述的RAM起始地址，然后CPU退出Debug状态，CPU运行写入RAM的接口驱动和烧录软件所需插件；

(6)闪存烧录模块与智能化设备直接通讯，智能化设备接收闪存烧录模块发送的软件代码，写入到Flash中，完成下载。

进一步地，所述步骤(1)中，智能化设备的CPU进入调试Debug状态后，由JTAG扫描链将指令插入智能化设备CPU流水线，从而控制CPU。

进一步地，所述步骤(2)中，包括如下步骤：

(A)闪存烧录模块通过指令转换模块经JTAG扫描链直接访问智能化设备CPU与Flash、RAM相应的寄存器，修改为与所用Flash和RAM所要求一致的值；

(B)经JTAG扫描链将初始化Flash以及RAM的指令送到CPU的指令流水线；

(C)通过JTAG扫描链操作CPU执行流水线的指令，完成RAM与Flash的初始化。

进一步地，所述步骤(3)使用下面两种方式之一实现：

(a)通过JTAG扫描链路直接访问所需要存放代码的RAM区域，将接口驱动写入RAM指定区域；

(b)通过JTAG扫描链把RAM存储数据的指令放在智能化设备CPU的指令流水线上，通过操控CPU运行RAM写入指令把所需接口驱动写入RAM指定区域。

进一步地，所述步骤(4)使用下面两种方式之一实现：

(a)通过JTAG扫描链路直接访问所需要存放代码的RAM区域，将烧录软件所需插件写入RAM指定区域；

(b)通过JTAG扫描链把RAM存储数据的指令放在智能化设备CPU的指令流水线上，通过操控CPU运行RAM写入指令把烧录软件所需插件写入RAM指定区域。

进一步地，所述智能化设备为手机或个人数字助理PDA或掌上电脑Pocket PC。

为了解决上述技术问题，本发明还提供一种智能化设备软件升级与修复系统，包括智能化设备，其特征在于，还包括：

闪存烧录模块，用于发出指令，通过指令转换模块，转换成标准的JTAG命令，JTAG命令使智能化设备的CPU进入Debug状态，经JTAG扫描链将智能化设备与闪存烧录模块接口驱动下载入智能化设备RAM指定区域，经JTAG扫描链将烧录软件所需插件，写入智能化设备RAM指定区域，经JTAG扫描链将程序计数器PC指针指向所述的RAM起始地址，然后CPU退出Debug状态，CPU运行写入RAM的接口驱动和烧录软件所需插件；该模块还用于与智能化设备直接通讯，发送需要下载的软件代码给智能化设备，写入到智能化设备的Flash中，完成下载；

指令转换模块，用于接收闪存烧录模块发送的指令，并将该指令转换成相应的JTAG命令，发送给智能化设备。

进一步地，所述闪存烧录模块，通过指令转换模块，经JTAG扫描链路直接访问所需要存放代码的RAM区域，将接口驱动写入RAM指定区域；或者，通过指令转换模块，经JTAG扫描链把RAM存储数据的指令放在智能化设备CPU的指令流水线上，通过操控CPU运行RAM写入指令把所需接口驱动写入RAM指定区域。

进一步地，所述闪存烧录模块，通过指令转换模块，经JTAG扫描链路直接访问所需要存放代码的RAM区域，将烧录软件所需插件写入RAM指定区域；或者，通过指令转换模块，经JTAG扫描链把RAM存储数据的指令放在智能化设备CPU的指令流水线上，通过操控CPU运行RAM写入指令把烧录软件所需插件写入RAM指定区域。

进一步地，其特征在于，所述智能化设备为手机或个人数字助理PDA或掌上电脑Pocket PC。

本发明可以实现Flash的快速擦写，并且不需要专用烧录器的代码调试功能，实现容易，成本大大降低，在智能化设备生产维修中有很大优势，具有成本低，速度快，可靠性高的优点。

附图说明

图1本发明智能化设备软件升级与修复系统的一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。

如图1所示，智能化设备软件升级与修复系统包括闪存烧录模块、指令转换模块和智能化设备(例如手机、个人数字助理PDA等)。

闪存烧录模块，用于发出指令，通过指令转换模块，转换成标准的JTAG命令，使智能化设备的CPU进入Debug状态，经JTAG扫描链将智能化设备与闪存烧录模块接口驱动下载入智能化设备RAM指定区域，经JTAG扫描链将烧录软件所需插件，写入智能化设备RAM指定区域，经JTAG扫描链将程序计数器PC指针指向所述的RAM起始地址，然后退出Debug状态，运行写入RAM的接口驱动和烧录软件所需插件；该模块还用于与智能化设备直接通讯，发送需要下载的软件代码给智能化设备，写入到智能化设备的Flash中，完成下载；所述闪存烧录模块包含在PC机中。

指令转换模块，用于接收闪存烧录模块发送的指令，并将该指令转换成相应的JTAG命令，发送给智能化设备；所述指令转换模块与智能化设备通过JTAG接口通讯；所述指令转换模块可以包含在PC机中，也可以是一个独立的模块；若是一个独立的模块，则可以通过USB、串口、并口与PC机相连。

智能化设备，包括CPU，Flash，RAM，其中CPU是具有JTAG接口的芯片，用于与闪存烧录模块和指令转换模块通讯，并控制Flash和RAM；Flash用于存储智能化设备软件；RAM用于运行智能化设备软件。

本发明智能化设备软件升级与修复的方法包括如下步骤：

步骤1，闪存烧录模块发出指令，通过指令转换模块，转换成标准的JTAG命令，使智能化设备的CPU进入调试Debug状态；智能化设备的CPU进入Debug状态后，可由JTAG扫描链将指令插入CPU流水线，从而控制CPU；

步骤2，闪存烧录模块通过指令转换模块初始化智能化设备的Flash、RAM以及CPU与Flash，RAM相关的寄存器。本步是通过JTAG指令模拟智能化设备软件的初始化程序达到的。首先通过JTAG扫描链直接访问智能化设备CPU相应的寄存器，修改为与所用FLASH和RAM所要求一致的值；然后通过JTAG扫描链将初始化Flash以及RAM的指令送到CPU的指令流水线，然后通过JTAG扫描链操作CPU执行流水线的指令，从而完成RAM与Flash的初始化。

步骤3，闪存烧录模块通过指令转换模块，经JTAG扫描链将智能化设备与闪存烧录模块接口驱动即插件A下载入智能化设备RAM特定区域。这部分有两种做法：一种是通过JTAG扫描链路直接访问所需要存放代码的RAM区域，将接口驱动写入；另一种是通过JTAG扫描链把RAM存储数据的指令放在智能化设备CPU的指令流水线上，通过操控CPU运行RAM写入指令把所需程序写入。该插件的作用是使智能化设备可以与直接与PC机建立连接。

步骤4，闪存烧录模块通过指令转换模块，经JTAG扫描链将烧录软件所需插件，即插件B写入智能化设备RAM特定区域，这个过程与第三步相同，也可以使用两种做法：一种是通过JTAG扫描链路直接访问所需要存放代码的RAM区域，将插件B写入；另一种是通过JTAG扫描链把RAM存储数据的指令放在智能化设备CPU的指令流水线上，通过操控CPU运行RAM写入指令把所需程序写入。该插件的作用是：建立智能化设备与闪存烧录模块的联系。这样，就可以直接通过闪存烧录模块与智能化设备接口取得所需数据，并通过智能化设备的CPU将之写入Flash存储器。

步骤5，闪存烧录模块通过指令转换模块，经JTAG扫描链将程序计数器PC指针指向第3和4步所述的RAM起始地址，然后退出Debug状态，运行插入RAM的插件。这个步骤通过JTAG扫描链修改CPU的PC寄存器，将PC指针指向上两步所讲的RAM起始地址，然后退出CPU Debug状态，CPU就会从PC指针开始依次运行每条指令。第3步的代码尾地址与第4步的代码起始地址应该相同，从而保证软件的顺序执行。插件A执行后，智能化设备便可以通过接口与PC机相连接；插件B执行后，智能化设备系统状态便处于软件下载状态。

步骤6，闪存烧录模块与智能化设备直接通讯，智能化设备接收闪存烧录模块发送的软件代码，写入到Flash中，完成下载。

本发明成本较低，最大的花销为指令转换模块，可以是硬件，也可以是软件。区别只是效率问题。通过第3步与第4步的插件A与B的写入，可以大大提高后续软件的烧录效率。原因如下：正常的软件升级或下载过程中，PC侧烧录软件与智能化设备通过接口相连，然后PC侧软件通过给智能化设备发送命令使之进入下载状态，此时智能化设备运行在下载模式，(相当于上面运行了插件1与插件2后的状态。)可以通过硬件接口从PC侧软件获取升级的代码，并写入Flash，完成升级。这个过程取决于Flash的写入速度。而智能化设备软件损坏的状态下，PC侧软件无法由正常途径控制智能化设备进入下载模式。所以现在市面上的专用烧录设备都是通过JTAG扫描链直接把数据写入Flash完成软件修复，这样速度取决于JTAG扫描链速度，当软件规模变得越来越大，这个修复时间便变得不可接受了。本文首先使用常用的JTAG扫描链技术初始化智能化设备RAM、Flash，为智能化设备进入正常的下载模式做准备；然后把智能化设备要进入正常的下载模式所需要的接口驱动、Flash擦写驱动以及智能化设备与PC侧软件相通讯的软件写入并运行，使的待维修智能化设备进入下载状态，然后快速完成软件向Flash写入。

本实施例的速度由两部分决定，一部分是第2～4步通过JTAG写入代码、修改CPU寄存器，速度较慢；第二部分是通过插件与PC侧闪存烧录模块交互数据，并完成Flash擦写，速度较快。第一部分软件代码量与第二部分比较非常小，随着智能化设备代码量的增加，第一部分所占比例会不断降低，从而与目前用专用烧录器直接通过JTAG扫描链把代码写入Flash比较，速度优势会愈加明显。本发明不需要专用烧录器的代码调试功能，实现容易，成本大大降低，在智能化设备生产维修中有很大优势。

Claims

1.一种智能化设备软件升级与修复的方法，包括如下步骤：

(2)闪存烧录模块通过指令转换模块初始化智能化设备的Flash、RAM以及CPU与Flash，RAM相关的寄存器；(3)闪存烧录模块通过指令转换模块，经JTAG扫描链将智能化设备与闪存烧录模块接口驱动下载到智能化设备RAM指定区域；

(5)闪存烧录模块通过指令转换模块，经JTAG扫描链将程序计数器PC指针指向第(3)和(4)步所述的RAM起始地址，然后CPU退出Debug状态，通过操控CPU运行写入RAM的接口驱动和烧录软件所需插件；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，智能化设备的CPU进入调试Debug状态后，由JTAG扫描链将指令插入智能化设备CPU流水线，从而控制CPU。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，包括如下步骤：

(A)闪存烧录模块通过指令转换模块经JTAG扫描链直接访问智能化设备CPU与Flash、RAM相应的寄存器，修改为与所用Flash和RAM所要求一致的值；(B)经JTAG扫描链将初始化Flash以及RAM的指令送到CPU的指令流水线；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)使用下面两种方式之一实现：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)使用下面两种方式之一实现：

6.根据权利要求1～5中任意一项所述的方法，其特征在于，所述智能化设备为手机或个人数字助理PDA或掌上电脑Pocket PC。

7.一种智能化设备软件升级与修复系统，包括智能化设备，其特征在于，还包括：

闪存烧录模块，用于发出指令，通过指令转换模块，转换成标准的JTAG命令，该JTAG命令使智能化设备的CPU进入Debug状态，经JTAG扫描链将智能化设备与闪存烧录模块接口驱动下载入智能化设备RAM指定区域，经JTAG扫描链将烧录软件所需插件，写入智能化设备RAM指定区域，经JTAG扫描链将程序计数器PC指针指向所述的RAM起始地址，然后CPU退出Debug状态，通过操控CPU运行写入RAM的接口驱动和烧录软件所需插件；该模块还用于与智能化设备直接通讯，发送需要下载的软件代码给智能化设备，写入到智能化设备的Flash中，完成下载；

8.根据权利要求7所述的系统.其特征在于，所述闪存烧录模块，通过指令转换模块.经JTAG扫描链路直接访问所需要存放代码的RAM区域，将接口驱动写入RAM指定区域；或者.通过指令转换模块，经JTAG扫描链把RAM存储数据的指令放在智能化设备CPU的指令流水线上，通过操控CPU运行RAM写入指令把所需接口驱动写入RAM指定区域。

9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述闪存烧录模块，通过指令转换模块，经JTAG扫描链路直接访问所需要存放代码的RAM区域，将烧录软件所需插件写入RAM指定区域；或者，通过指令转换模块，经JTAG扫描链把RAM存储数据的指令放在智能化设备CPU的指令流水线上，通过操控CPU运行RAM写入指令把烧录软件所需插件写入RAM指定区域。

10.根据权利要求7～9中任意一项所述的系统，其特征在于，所述智能化设备为手机或个人数字助理PDA或掌上电脑Pocket PC。