CN101178661A - Flash集成bootrom的实现方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种闪速存储器FLASH集成启动只读存储器BOOTROM的实现方法,包括以下步骤:将BOOTROM程序存储到FLASH的地址空间内;将经过地址译码后的中央处理器CPU的地址线与所述FLASH连接,使所述FLASH的地址空间和所述CPU访问的地址空间产生不同的地址映射。本发明实施例将BOOTROM程序存储到FLASH的地址空间,并通过地址译码使FLASH的地址空间和CPU访问的地址空间产生不同的地址映射,从而使得系统设计变得简单,减少了芯片的使用量,降低了成本,并且还可以在预定时间内解除对BOOTROM程序的写保护,实现了BOOTROM程序的在线升级。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,特别涉及一种FLASH集成BOOTROM的实现方法和装置。
背景技术
现在单板上普遍使用的程序存取技术为单板上使用一片或者两片存储容量较小的FLASH(Flash memory,闪速存储器)或者ROM(Read Only Memory,只读存储器)作为BOOTROM(Boot Read Only Memory,启动只读存储器)程序存储空间,以存储系统的启动引导程序,平时对该存储芯片进行写保护,以保证启动程序不会被改写而导致系统启动失败。同时再另外使用一片存储容量较大的FLASH作为系统主程序存取区域,该存储空间一般是可改写的,以便于程序正常升级或者更改配置参数。
如图1所示,为CPU(Central Processing Unit,中央处理器)外接两类程序存储器的示意图。BOOTROM程序存取器安装在PLCC(Plastic Lead ChipCarrier,塑封芯片载体)插座上,写信号上拉到VCC(电源高电平)拉死,确保BOOTROM内部存储的空间不会被改写。如果需要升级BOOTROM程序,需要从插座中取出BOOTROM芯片,通过专门的烧录器重新擦写程序。
另外,还可将BOOTROM程序存取器直接焊接在单板上,如图2所示。写信号通过CPLD(Complex Programmable Logic Device,复杂可编程逻辑器件)地址译码再连接到BOOTROM。通过CPLD的内部逻辑译码以实现对于BOOTROM芯片程序的写保护。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术至少存在以下缺点:电路设计复杂,使用的芯片较多,成本高,不利于缩小单板面积,并且BOOTROM程序升级不方便,不可以在线升级。
发明内容
本发明实施例提供一种FLASH集成BOOTROM的实现方法和装置,以实现在FLASH中存储BOOTROM程序,减少芯片的使用量,降低成本,并可在线升级BOOTROM程序。
为达到上述目的,本发明实施例一方面提供一种闪速存储器FLASH集成启动只读存储器BOOTROM的实现方法,包括以下步骤:将BOOTROM程序存储到FLASH的地址空间内;将经过地址译码后的中央处理器CPU的地址线与所述FLASH连接,使所述FLASH的地址空间和所述CPU访问的地址空间产生不同的地址映射。
另一方面,本发明实施例还提供一种FLASH集成BOOTROM的实现装置,包括:FLASH模块,地址译码模块和CPU模块,所述FLASH模块,用于存储BOOTROM程序;所述地址译码模块,用于对所述CPU模块的地址线进行地址译码,并将所述CPU模块的地址线与所述FLASH模块连接,使所述FLASH模块的地址空间和所述CPU模块访问的地址空间产生不同的地址映射。
与现有技术相比,本发明实施例具有以下优点:本发明实施例在FLASH中存储BOOTROM程序,使得系统设计变得简单,减少了芯片的使用量,降低了成本。
附图说明
图1为现有技术BOOTROM安装在PLCC插座上时,CPU外接两类程序存储器的示意图;
图2为现有技术BOOTROM直接安装在单板上时,CPU外接两类程序存储器的示意图;
图3为本发明实施例FLASH集成BOOTROM的实现方法的流程图;
图4为本发明实施例FLASH集成BOOTROM的实现方法的总体结构框图;
图5为本发明实施例地址映射示意图;
图6为本发明实施例FLASH集成BOOTROM的实现装置的结构图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种FLASH集成BOOTROM的实现方法,本发明实施例去掉了独立的BOOTROM芯片,将BOOTROM程序存储到FLASH的地址空间,使得系统设计简单,减少了芯片的使用量,降低了成本。并且为BOOTROM程序提供了写保护,保证正常状态下BOOTROM程序不会被改写,还可以通过软件在预定时间内解除对BOOTROM程序的写保护,以实现BOOTROM程序的在线升级。
如图3所示,为本发明实施例FLASH集成BOOTROM的实现方法的流程图,具体包括以下步骤:
步骤S301,将BOOTROM程序存储到FLASH的地址空间内。本发明实施例取消了专用的BOOTROM程序存储器,将BOOTROM程序存储到FLASH的一段特定的地址空间内。
步骤S302,将经过地址译码后的CPU的地址线与FLASH连接,使FLASH的地址空间和CPU访问的地址空间产生不同的地址映射。本发明实施例通过逻辑或者其他的电路译码方式将CPU的全部或者部分(主要是高位)地址线经过CPLD的地址译码,然后再连接到FLASH,以实现将FLASH的地址空间和CPU访问的地址空间产生不同的地址映射。本发明实施例以CPLD地址译码为例进行说明。
当有CPU的写信号接入到CPLD时,CPLD对该写信号访问的地址空间进行判断。如果判断该写信号要访问的该地址对应FLASH中存储BOOTROM程序的地址空间,则对该存储BOOTROM程序的地址空间进行写保护,不传输写信号到FLASH;如果判断该写信号访问的地址空间不是存储BOOTROM程序的地址空间,则在不解除BOOTROM程序的地址空间的写保护的情况下,将该写信号传输到FLASH。
当需要升级BOOTROM程序时,可以在预定时间内取消对于BOTTROM空间的写保护,例如:通过改写CPLD内部的寄存器或者改变外部的写保护开关、跳线等方式,暂时取消CPLD的写保护。此时可对BOOTROM程序进行升级。在升级完成后,通过写回寄存器等方式恢复CPLD的写保护或者系统复位以后自动恢复CPLD的写保护。
上述FLASH集成BOOTROM的实现方法的总体结构框图如图4所示。
本发明实施例一对CPLD地址译码的方法进行了介绍,因为CPU要访问的BOOTROM地址空间通常是从CPU的0地址开始的,所以要进行写保护的BOOTROM地址空间段通常是CPU外部存储空间的起始地址空间。同时由于对FLASH进行的一些操作指令通常要往FLASH某些特定地址中间写参数,这些特定地址通常也位于FLASH的起始地址空间。
本发明另一个实施例利用CPLD逻辑的地址译码,通过对FLASH存储空间在CPU地址空间中的地址映射实现了在对BOOTROM程序进行写保护的同时,能够操作FLASH的状态字,从而实现对FLASH执行完整的操作。
具体实施方式说明如下:
将FLASH芯片中的存取空间划分成n块大小相等的地址空间,编号分别为F1,F2,...,Fn,同时将CPU地址空间中对应于FLASH的部分也分成大小相等的n块,编号分别为C1,C2...Cn。
如果CPU的BOOTROM程序需要占用到CPU的地址空间C1~Cx,对该段空间需要进行写保护,通常不允许进行写操作。而FLASH的命令字所需要使用到的地址空间段为C1~Cy,CPU需要能够对于FLASH的起始段地址进行写操作。在通常情况下这两者的地址是重合的。
通过逻辑或者其他的电路译码方式将CPU所要访问的地址空间段(C1~Cx)映射到到FLASH地址段的Fa+1~Fa+x的地址空间去,其中a≥y,然后再对FLASH中间的Fa+1~Fa+x地址空间段进行写保护。这样CPU需要对FLASH进行操作的命令字因为还是位于FLASH空间的地址段的F1~Fy中间,没有进行写保护,因而可以正常操作。
而FLASH中实施写保护的程序段Fa+1~Fa+x,因为通过地址映射正好对应到了CPU的起始程序地址段C1~Cx,正好是CPU启动时候会访问的程序空间段,能够保证CPU的正常启动。
如图5所示,假定将FLASH和CPU对应的地址空间分成8块,BOOTROM程序需要占用2块CPU的起始地址空间,FLASH指令字地址需要使用到FLASH的第一块地址空间,通过CPLD来实现地址译码。当然上面提到的FLASH地址空间分块,BOOTROM和指令字占用空间大小都是假设的,在真实的设计中需要根据需求来取相应的值。
图5中,C1、C2为CPU的BOOTROM程序的地址空间,F1为FLASH指令的地址空间,F5、F6为地址逻辑进行写保护的地址空间段。
本发明实施例通过逻辑的地址译码,将F5、F6的地址映射到C1、C2的地址,通过逻辑对F5、F6地址空间进行写保护,因此CPU的BOOTROM空间不会被异常改写。
同时将F1地址空间映射到C5地址,则CPU可以正常的对FLASH进行写指令操作,只是操作的时候需要在相应的指令字地址中加上一个映射的地址偏移。
上述地址映射方案只是地址映射方案中的一种,任何满足上述条件的地址映射方案均应落入本发明实施例的保护范围。
上述FLASH集成BOOTROM的实现方法,通过将BOOTROM程序的存储空间集成到FLASH里面,省去了独立的BOOTROM存储芯片,减少了电路所使用的芯片,降低了成本,缩小了电路体积,也降低了电路的复杂性。通过CPLD逻辑的地址译码,使得FLASH的地址空间和CPU访问的地址空间产生不同地址映射,而不是通常的直接一一对应,从而实现了在对存储BOOTROM程序的地址空间进行写保护的同时对FLASH的状态字执行写操作指令。并且可以通过改写CPLD内部的寄存器或者改变外部的写保护开关、跳线等方式,暂时取消CPLD的写保护,以对BOOTROM程序进行升级。
如图6所示,为本发明实施例FLASH集成BOOTROM的实现装置的结构图,包括:FLASH模块1,地址译码模块2和CPU模块3,
FLASH模块1,用于存储BOOTROM程序;
地址译码模块2,用于对CPU模块3的地址线进行地址译码,并将CPU模块3的地址线与FLASH模块1连接,使FLASH模块1的地址空间与CPU模块3访问的地址空间产生不同的地址映射。
其中,地址译码模块2包括:空间映射子模块21,用于通过地址译码将FLASH模块1中存储BOOTROM程序的地址空间映射到CPU模块3的起始地址空间。
其中,地址译码模块2还包括:判断子模块22,用于在接收到CPU模块3传输的写信号之后,判断写信号访问的地址是否对应FLASH模块1中存储BOOTROM程序的地址空间;
写保护子模块23,用于在判断子模块22判断CPU模块3访问的地址对应FLASH模块1中存储BOOTROM程序的地址空间之后,对FLASH模块1中存储BOOTROM程序的地址空间进行写保护,不将写信号传输给FLASH模块1。
其中,地址译码模块2还包括:传输子模块24,用于在判断子模块21判断写信号访问的地址不对应FLASH模块1中存储BOOTROM程序的地址空间之后,在不解除写保护的情况下,将写信号传输给FLASH模块1。
该FLASH集成BOOTROM的实现装置还包括:升级模块4,用于在预定时间内取消地址译码模块2对于BOOTROM空间的写保护,以升级BOOTROM程序。
上述FLASH集成BOOTROM的实现装置,通过将BOOTROM程序的存储空间集成到FLASH模块1里面,省去了独立的BOOTROM存储芯片,减少了电路所使用的芯片,降低了成本,缩小了电路体积,也降低了电路的复杂性。通过地址译码模块2的地址译码,使得FLASH模块1的地址空间和CPU模块2的地址空间产生不同地址映射,而不是通常的直接一一对应,从而实现了在对存储BOOTROM程序的地址空间进行写保护的同时对FLASH模块1的状态字执行写操作指令。并且升级模块4可在预定时间内取消地址译码模块2对于BOOTROM空间的写保护,以升级BOOTROM程序。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但是,本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种闪速存储器FLASH集成启动只读存储器BOOTROM的实现方法,其特征在于,包括以下步骤:
将BOOTROM程序存储到FLASH的地址空间内;
将经过地址译码后的中央处理器CPU的地址线与所述FLASH连接,使所述FLASH的地址空间和所述CPU访问的地址空间产生不同的地址映射。
2.如权利要求1所述FLASH集成BOOTROM的实现方法,其特征在于,所述FLASH的地址空间和所述CPU访问的地址空间产生不同的地址映射具体包括:通过地址译码,将所述FLASH中存储BOOTROM程序的地址空间映射到所述CPU的起始地址空间。
3.如权利要求1所述FLASH集成BOOTROM的实现方法,其特征在于,在所述将经过地址译码后的CPU的地址线与所述FLASH连接之后,还包括:
接收所述CPU传输的写信号,判断所述写信号访问的地址是否对应所述FLASH中存储BOOTROM程序的地址空间;
如果是,则对所述FLASH中存储BOOTROM程序的地址空间进行写保护,不将所述写信号传输给所述FLASH。
4.如权利要求3所述FLASH集成BOOTROM的实现方法,其特征在于,还包括:
如果判断所述写信号访问的地址不对应所述FLASH中存储BOOTROM程序的地址空间,则在不解除所述写保护的情况下,将所述写信号传输给所述FLASH。
5.如权利要求3所述FLASH集成BOOTROM的实现方法,其特征在于,还包括:在预定时间内取消对于BOOTROM空间的写保护,以升级所述BOOTROM程序。
6.一种FLASH集成BOOTROM的实现装置,其特征在于,包括:FLASH模块,地址译码模块和CPU模块,
所述FLASH模块,用于存储BOOTROM程序;
所述地址译码模块,用于对所述CPU模块的地址线进行地址译码,并将所述CPU模块的地址线与所述FLASH模块连接,使所述FLASH模块的地址空间和所述CPU模块访问的地址空间产生不同的地址映射。
7.如权利要求6所述FLASH集成BOOTROM的实现装置,其特征在于,所述地址译码模块包括:空间映射子模块,用于通过地址译码将所述FLASH模块中存储BOOTROM程序的地址空间映射到所述CPU模块的起始地址空间。
8.如权利要求6所述FLASH集成BOOTROM的实现装置,其特征在于,所述地址译码模块还包括:
判断子模块,用于在接收到所述CPU模块传输的写信号之后,判断所述写信号访问的地址是否对应所述FLASH模块中存储BOOTROM程序的地址空间;
写保护子模块,用于在所述判断子模块判断所述写信号访问的地址对应所述FLASH模块中存储BOOTROM程序的地址空间之后,对所述FLASH模块中存储BOOTROM程序的地址空间进行写保护,不将所述写信号传输给所述FLASH模块。
9.如权利要求8所述FLASH集成BOOTROM的实现装置,其特征在于,所述地址译码模块还包括:
传输子模块,用于在所述判断子模块判断所述写信号访问的地址不对应所述FLASH模块中存储BOOTROM程序的地址空间之后,在不解除所述写保护的情况下,将所述写信号传输给所述FLASH模块。
10.如权利要求6所述FLASH集成BOOTROM的实现装置,其特征在于,还包括:升级模块,用于在预定时间内取消所述地址译码模块对于BOOTROM空间的写保护,以升级所述BOOTROM程序。
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