CN101341478B - 用于在可编程电路中下载配置文件的方法和包括该部件的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种向设备中实现的可编程电路下载二进制配置文件的方法。该设备包括：至少一个中央处理单元、多个连接器和可编程电路，该可编程电路使得能够处理由所述连接器接收的信号的全部或至少一部分，并传输至设备中至少一个其它电路。为了定义所连接的其他设备以及该连接是否可操作，设备分析连接器上存在的信号。然后，根据可操作连接，从一组配置文件中选择配置文件，并将其从设备的存储器下载到可编程电路。本发明还涉及一种具有根据先前描述的方法编程的部件的设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在可编程电路中下载配置文件的方法和实现该下载的设备。
背景技术
最近，有众多项的设备可由一般公众用于处理、存储和再现大量的视听或音频内容。这样的设备包括以下电子电路：中央处理单元，一般为微处理器；存储器，包含运行程序；工作存储器；输入/输出外设(调谐器、采用双向网络的通信电路、IR接收机，等等)；大容量存储器(硬盘)，等等。中央处理单元监控由设备提供的功能集。因此其被重用。为了减小工作负荷并由此改进针对特定任务的完成的性能，已知的是，可以提高这些外围电路的容量和性能。从而，通信电路可以管理数据块的接收和发送，OSD(屏幕上显示)电路使得能够在屏幕上插入图像的一部分，硬盘具有确保大块信息的传递的接口。
集成电路的制造商提出了这样的电路，而且中央处理单元可以对一些模块进行编程，以完成特定任务。然而，一些功能非常特殊，不能利用市场上已有的电路来执行(至少是没有效率)。在此情况下，并为了进一步解放中央处理单元以执行其功能，制造商转向了可编程电路。取决于使用的技术，将这样的电路标识为属于通常以首字母缩写FPGA、EPLD、CPLD命名的族。这样的电路包括一组逻辑门。其编程在于，在逻辑门之间设立电链接，以便基于组合或时序电路集而执行升级的逻辑功能。如果电路类似于PROM，则可以通过破坏熔丝元件来建立电链接。其它更新的技术实现了向EPROM单元电路中的集成，其可以利用紫外光来擦除；或是EEPROM，其为电可写可再编程单元。在所有情况下，一旦被编程并安装到目标设备，该电路便可操作，而且执行针对其已经编程的功能。
例如，如果用户想要使用数字/模拟转换器，则必须将输入信号进行数字编码，例如，根据SDI(串行数字接口)格式。但是，如果用户将他的设备作为音频模拟/数字转换器来使用，则他必须在输入处施加模拟信号，例如，以CVBS格式。
Xilink提交的文献US 6260139描述了一种具有可编程FPGA的设备。利用诸如开关、机械多路复用器或引入偏移寄存器的值之类的选择手段，来执行对引入FPGA的代码的选择。用于FPGA编程的将要下载的代码在ROM 14中。当检测到选择信号的变化时，FPGA读取与检测到的信号的新组合相对应的代码，该代码在外部PROM中。该文献未描述设备中的FPGA功能。
Xilink提交的文献US 6326806描述了一种用于配置可编程电路的系统。在加电期间，最初加载缺省地将要下载到FPGA中的代码。然后，可以通过网络全部或部分地传输要加载到FPGA中的另一代码。在网络级别处进行下载代码的选择。
发明内容
本发明描述了一种方法，用于一个或更多个可编程电路的动态编程。
本发明的目的是一种用于将配置文件下载到设备中实现的可编程电路的方法，所述设备包括：多个连接器，用于与至少一个其它设备传输通信信号；以及可编程电路，使得能够处理从所述连接器接收的所述通信信号，并将其传输至设备中至少一个其它电路(3)；其特征在于，所述方法包括：
-分析步骤，对连接器上存在的通信信号进行分析，以检测使得能够与至少一个其它设备进行通信的可操作连接；
-下载步骤，根据所检测的可操作连接的存在，下载从一组配置文件中选择的至少一个配置文件。
这样，根据与其它设备的可操作连接，来配置可编程电路。
根据第一改进，可操作连接是指所连接的设备针对其输送确定电平的连接。从而，设备确定所连接的设备提供所述电压并易于进入通信。
根据另一改进，在设备保持开启时，当设备保持开启时，连续插入所述分析步骤。这样，设备连续分析输入连接器并当出现改变时调整可编程电路。根据改进，连续可操作分析步骤包括：分析另一设备在其连接期间所发送的信息。这样，包括可编程电路的设备对改变非常迅速地反应，并因而调整可编程电路。
根据改进，根据若干可操作连接的配置来选择至少一个配置文件。从而，单个配置文件可以满足许多连接的管理。
根据改进，在下载步骤期间，禁用设备的主要功能。这样，可编程部件在其编程期间发出的随机信号不会引发设备中不期望的行为。根据实施例变体，在下载步骤期间，所述设备发送指示暂时禁用功能的消息。这样，使得用户知道该禁用操作。
本发明的另一目的是一种处理设备，包括：至少一个中央处理单元；多个连接器，用于与至少一个其它设备传输通信信号；以及可编程电路，使得能够处理由所述连接器接收的通信信号的至少一部分，并将其传输至设备中至少一个其它电路：
其特征在于，所述处理设备包括：分析装置，用于分析所述通信信号，以检测使得能够与至少一个其它设备进行通信的可操作连接；以及下载装置，用于根据检测到的可操作连接的存在而下载从一组配置文件中选择的至少一个配置文件。
附图说明
通过对本发明的非限制性的实施例的描述，本发明的其它特征和优点将显现，其中，利用这里的图来描述本发明的非限制性实施例，图中：
-图1是根据本发明实施例的接收机的框图，该接收机典型地是音频播放器；
-图2是能够将接收机连接到若干设备的接口的框图；
-图3示出了表示本发明实施例的简化实施例的主要步骤的流程图。
具体实施方式
根据优选实施例，在例如图1所示的接收机中实现可编程电路，典型地是与显示设备2相关联的接收机1。该接收机包括：中央处理单元，与程序存储器6链接；红外信号接收机7，用于从遥控器接收信号；以及音频/视频解码逻辑9，用于产生发送至电视屏幕2的视听信号。接收机1还包括电路8，用于在屏幕上显示数据，通常被称作OSD(屏幕上显示)。OSD电路8是文本和图形发生器，其使得能够在屏幕上显示菜单、象形图或其它图形。接收机具有一组连接器15，特别地使得能够通过与解调器4相关联的接收机天线从广播网络接收音频和/或视频数据，该网络可以是无线电、电缆或卫星。连接器15还确保与高比特速率本地数字总线的通信，其中，高比特速率本地数字总线使得能够接收与广播音频内容有关的信息。例如，该网络是IEEE1394网络。接口5使得能够与其它设备进行连接，例如，具有USB、CVBS(合成视频输入)或4:2:2(CCIR 656-数字视频)类型连接的设备，还通过连接器15连接。
接口电路5包括可编程电路10，其确保中央处理单元3和输入/输出连接之间的特定接口功能。
图2示出了表示接口电路5的框图，其中接口电路5使得能够在接收机1和其它本地或远程设备之间进行通信。该图具体示出了可编程电路10和使得能够提供编程的硬件装置。可编程电路10从电路11接收输入信号。电路11使得能够对施加到设备输入的信号的变化进行电适应和检测。电路11特别检测输送有用信号的新设备的连接。所连接的设备还可以利用无形(non-physical)链路来通信，如无线电(例如使用WIFI连接)、微波、红外线或任何其它无线通信设备。这种情况下，电路11包括无线通信设备，该无线通信设备确保设备1和所连接的设备之间的链接。
将电路11链接到控制电路12，典型地是微控制器，其方式如下：控制电路12接收与输入输出连接的使用有关的信息。将控制电路12链接到非易失性存储器13，其通常是闪存，具有16兆字节的典型容量，并将控制电路12链接到工作存储器RAM，在图中实际表现为在控制电路12的外部，但是可以很好地集成到控制电路12中。电路12还链接到非易失性存储器14，典型地是与总线12C或串行链路通信的EEPROM部件。存储器14包括对对应表，该表给出了输入处不同的所支持连接配置与可编程电路中加载的二进制配置文件之间的对应。具有独立部件的事实简化了该非易失性存储器在生产或售后的重编程。可以将其大小限制为几个字节或几十个字节。
存储器13包括：主程序，被设计为控制产品的功能集；以及一组二进制配置文件(固件1、固件2、固件3，等等)。可编程电路制造商的手册描述了这些文件的格式。
每个这样的可编程电路的配置允许利用由连接器15传输的所有或部分信号而访问功能。
在详述了发明实施例的主要部件之后，将利用图3的流程图来示出它们是如何协作的。
最初，用户安装不同设备并将其连接。在加电时对连接进行分析(步骤3.1)。该步骤使得能够检测在接收机1关闭时做出的新连接。在步骤3.2处，为了确定可操作连接，检测电路11分析输入连接器15的状态。将可操作连接理解为检测到的具有有效格式的有用信号的存在。遵循该分析，微控制器12选择与连接到接收机的设备相对应的二进制配置文件(步骤3.3)。根据改进，利用包括多个二进制指示符的数据字(data word)来引用二进制配置文件，每个二进制指示符与输入关联。该字的比特大小等于设备上可用输入的数量。微控制器12相继读取与文件相关联的每个数据字。对于给定的字，如果与可操作设备有关的输入二进制指示符是“1”，那么微控制器选择与该字相关联的配置文件。
在步骤3.4中，微控制器确定可编程部件10中是否已经加载二进制配置文件。该步骤是可选的，也可以在每次改变期间系统地加载配置。如果至少一个文件未加载，则程序转到步骤3.5。否则，无需修改电路10中的当前配置，程序直接转向步骤3.8以等待连接的改变。在步骤3.5中，微控制器禁止接收机的功能，以避免部件10在其编程期间发出的任何随机信号。另一解决方案包括：微控制器12通知接收机的中央处理单元3加载新的二进制配置文件。然后，中央处理单元通知用户设备的无用性，在屏幕底部以统一的颜色显示消息。在步骤3.6处，把在步骤3.2处选择的配置文件从存储器13下载到部件10中。按照可编程电路制造商的说明书执行下载，无需进一步的解释。如果在输入处检测到的有效信号的配置对于产品定义没有效果，可编程电路10的配置保持不变，直到检测到有效配置或直到在最后建立的配置中重新连接输入。
一旦完成该操作，微控制器12授权接收机的正确操作(步骤3.7)。然后，具有合适的配置文件的可编程电路考虑接收的信号。在步骤3.8处，微控制器12继续执行连接改变检测延迟循环。为了避免不必要的电流消耗，电路11检测连接中的改变，并利用开关激活(activate)微控制器12，该微控制器通常是去激活的(deactivated)。
从而，设备可以获得产品上可用的大量处理功能，其中，该产品以普通硬件和软件为基础，并具有有限数量的可编程电路。优点是显著降低了开发成本和‘产品族’的总硬件成本，而且产品可根据其连接模式而快速地适用于新的配置。
存在多种检测连接的存在和消失的方式。这里是第一种方式：响应于请求或者以中断的形式，检测电路11将信息传输至控制电路12，以通知其与外部工作设备的电连接的存在及性质。例如，利用至少一个连接器15的引脚上的电压来检测工作设备的存在。在步骤3.3中，取决于该信息，控制电路选择一个或几个二进制配置文件。典型地，发现存储器13中存在与设备上的连接器一样多的接口数据集。然后，将所选集加载到可编程部件10。
检测连接的另一方式包括：在连接器15上具有机械触点，在将连接管脚引入接收机连接器1时，该触点处于闭合位置。将电子信号传输至控制电路12，其中电子信号承载二进制信息：如果管脚存在，为“0”，如果管脚不存在，为“1”。微控制器12分析与每个连接器15相关联的信号的状态，并推断连接存在，然后其使用信号来寻址存储器，以搜索用以处理输入连接器15上接收的信号的二进制配置文件。
根据改进，该表包括优先级指示符，该优先级指示符使得能够在连接若干设备时定义层次。该层次在于：将优先级值归于每个输入，具有最高优先级的输入具有值1。
根据变体，在检测到若干连接时，微控制器加载与可操作连接一样多的二进制配置文件。
接收机1可以具有若干可编程电路10，这些可编程电路10的编程取决于输入连接器15上存在的信号。这种情况下，微控制器12控制用于可编程电路集的二进制配置文件的加载。
根据改进，所连接的设备发送包括设备标识符的信息块。利用“即插即用”功能来使用该块，以在连接期间自动配置设备。所连接的设备交换其信息，该信息可以配置通信，并可以将所连接设备的标识符显示在具有显示装置的设备上。公知的示例包括将USB键连接到计算机，计算机屏幕显示连接的特征。根据另一示例，用户将传输SDI(串行数字接口)视频流的电缆连接至连接器15，检测电路11检测接收的信息，推断信号的性质，并将其传输至微控制器12。根据本发明的接收机1接收在连接期间传输的信息，并使用设备或其类型标识符来选择二进制配置文件。
必须将本发明的实施例看作是示例，但是可以在所附权利要求的范围所限定的范围内进行修改。具体地，发明不限于先前描述的二进制配置文件，而是所有旨在用于配置可编程电路的编程手段。
Claims (9)
1.一种下载方法，用于将配置文件下载到设备(1)中实现的可编程电路(10)，所述设备包括：多个连接器(15)，用于与至少一个其它设备传输通信信号；以及可编程电路(10)，使得能够处理从所述连接器(15)接收的所述通信信号的至少一部分，并将其传输至设备中至少一个其它电路(3)；其特征在于，所述方法包括：
-分析步骤(3.2)，对连接器(15)上存在的通信信号进行分析，在设备加电时检测使得能够与至少一个其它设备进行通信的可操作连接；
-下载步骤(3.6)，根据所检测的可操作连接的存在，下载从一组配置文件中选择的至少一个配置文件。
2.根据权利要求1所述的下载方法，其特征在于，所述可操作连接是指这样的连接：所连接的设备针对该连接输送确定电平。
3.根据权利要求1或2所述的下载方法，其特征在于，根据若干可操作连接的配置来选择至少一个配置文件。
4.根据权利要求1或2所述的下载方法，其特征在于，在所述下载步骤期间，禁用所述设备(1)的主要功能。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述下载步骤期间，所述设备(1)发送指示暂时禁用功能的消息。
6.一种处理设备(1)，包括：至少一个中央处理单元(3)；多个连接器(15)，用于与至少一个其它设备传输通信信号；以及可编程电路(10)，使得能够处理由所述连接器接收的通信信号的至少一部分，并将其传输至设备中至少一个其它电路(3)：
其特征在于，所述处理设备包括：分析装置(11)，用于分析所述通信信号，在设备加电时检测使得能够与至少一个其它设备进行通信的可操作连接；以及下载装置(12，13)，用于根据检测到的可操作连接的存在而下载从一组配置文件中选择的至少一个配置文件。
7.根据权利要求6所述的处理设备(1)，其特征在于，所述分析装置(11)确定像提供确定电平的连接一样的可操作连接。
8.根据权利要求6或7所述的处理设备(1)，其特征在于，为了选择配置文件，所述分析装置(11)分析来自连接器的所有通信信号。
9.根据权利要求6或7所述的处理设备(1)，其特征在于，所述处理设备包括：传输装置(6，8，9)，用于在所述下载步骤期间传输指示暂时停用功能的消息。
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