CN102331943B

CN102331943B - 在线更新存储器系统与方法

Info

Publication number: CN102331943B
Application number: CN201110267983.1A
Authority: CN
Inventors: 缪德芳
Original assignee: Via Technologies Inc
Current assignee: Via Technologies Inc
Priority date: 2011-09-08
Filing date: 2011-09-08
Publication date: 2014-09-17
Anticipated expiration: 2031-09-08
Also published as: CN102331943A; US8601464B2; TWI493459B; US20130067455A1; TW201312466A

Abstract

一种在线更新存储器系统与方法。所述系统具有一主机以及一电子装置。该主机操作一应用程序。该应用程序载有对应多种存储器型号的多组参数记录。该电子装置包括一存储器以及一装置控制器。该应用程序通过该装置控制器辨识该存储器的型号，并且将所载有的上述多组参数记录中对应该存储器的型号的一组参数记录交由该装置控制器，作为该应用程序通过该装置控制器在线更新该存储器内容的依据。

Description

在线更新存储器系统与方法

技术领域

本发明涉及在线更新存储器的系统以及方法，可用于在线更新电子产品的存储器的固件和数据，不受限于电子产品所使用的存储器型号(model type)。

背景技术

电子产品通常使用存储器存储固件和数据，举例而言，存储器可以是快取存储器(FLASH)或其他非易失性存储器。然而，不同型号的存储器可能对应不同的操作参数，举例而言，操作参数包括该存储器的访问方式、命令格式等参数。因此，电子产品的固件一般视电子产品所采用的存储器的型号而设计，即固件自身包含对应存储器的参数信息，方能对该存储器进行访问。为了修正存储器所存储内容，本技术领域有一「在线更新」(online upgrade)技术─是将电子装置连结一主机(host)，由该主机的应用程序(application)与该电子装置的固件通信，以更新该存储器内所存储的内容，包括固件代码或数据；其中无须将存储器自电子装置卸下另行以烧写机烧写。

以上传统技术显然限制了电子产品的设计弹性。举例来说，如果电子产品内的存储器型号有变动，在线更新便不可行。因为原版本的固件只支持访问原型号的存储器，因此原版本的固件无法支持该新型号的存储器的在线更新。厂商必需将存储器自电子装置卸下，改以烧写器烧写支持新型号存储器的固件至新型号的存储器；更新烧录的固件必须包含新型号存储器的参数信息。如此一来，随着存储器型号增多，固件版本也随之增多，使得厂商难于管理与维护。

发明内容

本发明公开不受限于存储器型号的在线更新存储器系统与方法。

在一种实施方式中，本发明所公开的在线更新存储器系统包括用于记载对应多种存储器型号的多组参数记录于一主机所操作的一应用程序中的装置；用于辨识一电子装置内一存储器的型号的装置；用于将所载有的多组参数记录中对应存储器的型号的一组参数记录交由电子装置内一装置控制器的装置；以及用于依据对应存储器的型号的组参数记录，通过装置控制器在线更新存储器内容的装置。

在一种实施方式中，本发明所公开的在线更新存储器方法包括：记载对应多种存储器型号的多组参数记录于一主机所操作的一应用程序中；辨识一电子装置内一存储器的型号；由该应用程序将所载有的上述多组参数记录中对应该存储器的型号的一组参数记录交由该电子装置内的一装置控制器，以通过该装置控制器在线更新该存储器内容。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图示，详细说明如下。

附图说明

图1图解依照本发明一种实施方式所实现的一在线更新存储器系统100；

图2图解依照本发明一种实施方式所实现的一电子装置104；以及

图3以流程图概述应用程序106通过装置控制器112在线更新存储器110的方式。

【主要元件符号说明】

100～在线更新存储器系统；

102～主机； 104～电子装置；

106～应用程序；

108_1-108_N～型号1-N参数记录；

110～存储器； 112～装置控制器；

114～随机存取存储器； 116～微处理器；

118_i～参数记录； 118～更新项目；

120～型号数据；以及

S200-S206～步骤。

具体实施方式

图1图解依照本发明一种实施方式所实现的一在线更新存储器系统100，其中包括一主机102以及一电子装置104。主机102操作一应用程序(application)106。应用程序106载有对应多种存储器型号的多组参数记录108_1～108_N。电子装置104包括一存储器110以及一装置控制器112。存储器110举例而言是一快取存储器(FLASH)，当然也可以是其它类型的支持重复擦写的非易失性存储器。所述应用程序106通过该装置控制器112辨识存储器110的型号，并且将所载有的上述多组参数记录108_1～108_N中对应该存储器110的型号的一组参数记录交由该装置控制器112，作为应用程序106通过装置控制器112在线更新该存储器110内容的依据。存储器110的内容包括该装置控制器112的固件代码和其它数据。

关于参数记录(108_1、…、或108_N)，在一存储器110为一快取存储器(FLASH)的实施例中，可呈数据结构FLH_PARA，包括以下内容。

●dwChipSize，描述快取存储器的总字节数。

●wSectorSize，描述可抹除单位的字节数量，即各区段的字节数(sectorsize in bytes)。

●wPageSize，描述各页面的字节数量(page size in bytes)。

●数据结构FLH_ID，包括：

■bManuID，描述制造商辨识码(manufacturer ID)；

■bDevId，描述装置辨识码(device ID)；以及

■bReserved，作为预留字节。

● nByteAddr，描述读取指令(read command)、或区段抹除指令(sectorerase command)的地址字节数量。

● nRdIdDummyByte，描述辨识码由快取存储器传回前有多少虚置字节(dummy bytes，通常填入零值)紧随于辨识码读取指令(read ID command)之后。

●数据结构FLH_CMD，描述装置控制器112的固件会使用的指令，包括：

■rdid，辨识码读取指令(command of read ID)；

■read，快取存储器内容读取指令(command of read content ofchip)；

■sectErs，区段抹储指令(command of sector erase)；

■pp，页面编程指令(command of page program)；

■rdsr，状态寄存器读取指令(command of read status register)；

■wren，写入使能指令(command of write enable)；

■wrdi，写入除能指令(command of write disable)；

■chipErs，芯片抹除指令(command of chip erase)；

■AAIProg，AAI编程指令(command of AAI program)；

■ewsr，状态寄存器写入使能指令(command of enable write statusregister)；以及

■wrsr，状态寄存器写入指令(command of write status register)；

关于存储器不支持的指令，可记录为零值，然而独pgProg以及AAIProg不可全部设定为零值或全部设定为非零值。

●数据结构FLH_STAT_MASK，描述状态寄存器的遮罩，包括：

■busy，状态寄存器的忙碌/就绪标志(busy/ready flag)；

■wel，状态寄存器的写入使能锁存标志(write enable latch flag)；以及

■bp，状态寄存器的区块保护(block protect)标志。

上述数据结构FLH_ID中的制造商辨识码(manufacturer ID)和装置辨识码(device ID)可作为该条参数记录的标识，应用程序106可据以判断参数记录108_1、…、或108_N中哪一组参数记录为对应存储器110的型号的参数记录。以上所述细目仅作说明使用，并非意图限定参数记录的内容。使用者可根据需求修改其中细项。

至于主机102与电子装置104的沟通，可以应用程序106与一更新项目(upgrade project)通信实现，该更新项目(project，又称之为专案或工程)运行于装置控制器112中。图2图解依照本发明一种实施方式所实现的一电子装置104。电子装置104包括装置控制器112和存储器110。装置控制器112还包括一随机存取存储器(RAM)114以及一微处理器(MCU)116。随机存取存储器114暂存对应该存储器110的型号的该组参数记录108_i及更新项目118。微处理器116控制该随机存取存储器114以及该存储器110，以执行更新项目118。存储器110中包括一型号数据120，在本发明一实施例中，存储器110可为一快取存储器(FLASH)，则型号数据120可以是该快取存储器的制造商辨识码(manufacturer ID)和/或装置辨识码(device ID)等，这些辨识码在存储器110出厂时就固化在存储在存储器110的不能被使用者修改的位置。应用程序106通过该更新项目118辨识存储器110的型号，例如可读取型号数据120，并经由比对参数记录108_1、…、或108_N中各参数记录的数据结构中的制造商辨识码(manufacturer ID)和/或装置辨识码(device ID)，找到对应型号数据120的参数记录108_i，并发送至装置控制器112的随机存取存储器114暂存。依据参数记录108_i，应用程序106可通过该装置控制器112进一步地更新存储器110的内容，包括更新存储器110所存储的固件代码和其它数据。更新的操作包括「第一数据下载」、「第二数据下载」以及「数据上传」…等，稍后会有详述。

在本发明一实施例中，该主机102与该电子装置104的连接接口可为一USB接口，则该更新项目118可为一DFU项目(Device Firmware UpgradeProject)。则应用程序106与该更新项目118之间可采用微软定义的人机接口设备(HID)的设定报告(Set Report)以及回传报告(Get Report)作为通信协议(communication protocol)，使应用程序106通过装置控制器112中运行的该更新项目118主导该电子装置104的操作。当然，在其它实施例中，应用程序106与该更新项目118之间也可采用其它通信协议进行通信。

在一种实施方式中，更新项目118是一完整的可执行项目，且更新项目118可以事先存储在主机102，由主机102下载至该随机存取存储器114由该微处理器116执行。在另外一种实施方式中，所述更新项目118可以事先存储在存储器110中，自存储器110拷贝至随机存取存储器114由该微处理器116执行。

基于应用程序106与更新项目118之间的人机接口设备(HID)的设定报告(Set Report)以及回传报告(Get Report)的通信协议技术，应用程序106可发展有「存储器型号辨识」、「存储器参数供应」、「第一数据下载」、「第二数据下载」以及「数据上传」…等功能，使主机102可不受限于存储器型号、通过该装置控制器112内运行的更新项目118在线更新该存储器110。以下分别讨论应用程序106所供应的上述功能。

此段落讨论「存储器型号辨识」功能，使应用程序106得以辨识存储器110的型号。关于此功能，应用程序106发给该更新项目118(也即发送给该装置控制器112)的人机接口设备设定报告(HID Set Report)为一「访问存储器设定报告」(HID_CMD_FLH_ACCESS)，其可包括以下内容：

●bCmd，设定为一数值HID_CMD_FLH_ACCESS，代表此设定报告用于辨识存储器110的型号；

●bWrByte，将写入存储器110的数据的字节数；

●bRdByte，将自存储器110读出的数据的字节数；以及

●baWrDat，字节阵列，为将写入存储器110的数据。

关于辨识结果，应用程序106可再发出一人机接口设备回传报告(HID GetReport)给该更新项目118，则该更新项目118返回一型号辨识结果。该型号辨识结果，举例而言，为自存储器110读出的该型号数据120，返回至该应用程序106。所述回传报告可要求以下内容：

●baRdDat，字节阵列，包括自存储器110读回的所有数据；以及

●bRdByte，字节阵列baRdDat内的数据的字节数量。

此段落讨论「存储器参数供应」功能，使应用程序106得以将对应存储器110的型号的参数记录108_i交由该装置控制器112存储。关于此功能，应用程序106发给该更新项目118的人机接口设备设定报告(HID Set Report)为一「设定存储器参数设定报告」(HID_CMD_SET_FLH_PARA)，其可包括以下内容：

●bCmd，设定为一数值HID_CMD_SET_FLH_PARA，代表此设定报告用于供应该电子装置104该存储器110的型号所对应的该组参数记录；以及

●flhPara，采前述数据结构FLH_PARA，即应用程序106对应前述型号辨识结果所供应的一组参数记录108_i。

关于应用程序106所供应的该组参数记录flhPara，微处理器116可对其作验证操作(例如，核对是否符合存储器110型号，或检验是否能据以正确运作该存储器110)。关于验证结果，应用程序106可发出另一人机接口设备回传报告(HID Get Report)给该更新项目118以取得之。所述回传报告可要求一错误码flhErr，该错误码flhErr形式可包括：

●FLH_NO_ERR，代表存储器110根据应用程序106所供应的该组参数记录flhPara操作正确；

●FLH_ERR_UNRECOGNIZE_FLASH，代表无法辨识的错误；

●FLH_ERR_ADDR_OUT_OF_RANGE，代表微处理器116于验证过程中收到超过预设长度的数据；

●FLH_ERR_WREN_FAIL，代表写入使能指令有误；

●FLH_ERR_WRDI_FAIL，代表写入除能指令有误；

●FLH_ERR_UNPROT_FAIL，代表区块保护解除有误；

●FLH_ERR_ERASE_FAIL，代表区段抹除有误；以及

●FLG_ERR_VERIFY_FAIL，代表微处理器116自存储器110验证读回的数据不同于先前以设定报告写入的数据。

以上所述细目仅作说明使用，并非意图限定错误码的种类。使用者可根据需求修改。

当应用程序106发出上述「设定存储器参数设定报告」将对应参数记录108_i交由装置控制器112，并验证无误后，则做好了下载或上传数据以更新存储器110的准备。以下讨论的通信协议是关于应用程序106与更新项目118之间如何更新存储器110。应用程序106还包括「第一数据下载」以及「第二数据下载」功能。所述两种功能皆是用于应用程序106通过装置控制器112将数据由主机102下载至存储器110。不同处在于，下载过程中如遭遇区段抹除界线(sector erase boundary)，「第一数据下载」功能会有区段抹除动作，而「第二数据下载」功能会将区段抹除界线忽略不作区段抹除。举例来说，关于存储器110同一区段(sector)的多段式更新，通常第一阶段的更新会采用「第一数据下载」功能，受利于其中区段抹除功效。至于后续阶段的更新则是采用「第二数据下载」功能，以免抹除了先前阶段所更新的内容。再举例来说，如果更换存储器110型号，需要下载固件代码至新型号的存储器110，抑或是固件升级需要下载新版本的固件代码至存储器110时，通常会采用「第一数据下载」功能。再举例来而言，仅需要更新存储器110中所存储的少量用户数据时，通常会采用「第二数据下载」功能。

关于「第一数据下载」功能，应用程序106发给该更新项目118的人机接口设备设定报告(HID Set Report)为一「第一下载设定报告」(HID_CMD_DOWNLOAD)，其可包括以下内容：

●bCmd，设定为一数值HID_CMD_DOWNLOAD，代表此设定报告属于以上「第一数据下载」功能；

●dwAddr，指示存储器110上的下载起始地址；

●dwLength，显示下载数据的长度；

●bVerify，标示是否于数据下载后进行验证。

接续该第一下载设定报告，将要下载至该存储器110的数据的原始数据(raw data)以多个第三下载设定报告方式分批次发给该更新项目118，期间夹杂着人机接口设备回传报告(HID Get Report)监控验证结果。所述第三下载设定报告可包括：

●baData，字节阵列，包含将更新至存储器110的原始数据；以及

●nByte，显示字节阵列baData中多少位元为有效。

至于所述回传报告可要求错误码flhErr，定义可参考前述内容。一旦回传的错误码不是FLH_NO_ERR，应用程序106应令微处理器116停止下载数据至存储器110，甚至跳入闲置(idle)状态、等待操作者后续指示。

关于「第二数据下载」功能，应用程序106发给该更新项目118的人机接口设备设定报告(HID Set Report)为一「第二下载设定报告」(HID_CMD_PROGRAM)，「第二下载设定报告」及其相应的回传报告(HIDGet Report)与「第一数据下载」功能的「第一下载设定报告」及其相应的回传报告类似；不同处在于其中「第二下载设定报告」内的项目bCmd是设定为一数值HID_CMD_PROGRAM，代表此设定报告属于以上「第二数据下载」功能，下载过程须忽略区段抹除边界，不会有区段抹除操作。

此段落讨论「数据上传」功能，用于将数据自存储器110上传。关于此功能，应用程序106发给该更新项目118的人机接口设备设定报告(HID SetReport)为一「上传设定报告」(HID_CMD_UPLOAD)可包括以下内容：

●bCmd，设定为一数值HID_CMD_UPLOAD，代表此设定报告用于自存储器110上传数据；

●dwAddr，指示存储器110上的上传起始地址；

●dwLength，显示上传数据的长度；

关于自存储器110上传的数据，应用程序106可发出人机接口设备回传报告(HID Get Report)给该更新项目118取得的；例如，持续发出回传报告收集自存储器100上传的数据的原始数据，直至符合数据长度dwLength、或有错误发生。

图3以流程图概述应用程序106通过装置控制器112在线更新存储器110的方式。首先在步骤S200，记载对应多种存储器型号的多组参数记录于一主机所操作的一应用程序中，例如，如图1所示，主机102所操作的应用程序106内所载有的多组参数记录108_1～108_N。在步骤S202，辨识电子装置104内存储器110的型号。应用程序106发送给该装置控制器112一访问存储器命令以辨识存储器110的型号。该访问存储器命令在采用人机接口设备(HID)的设定报告(Set Report)以及回传报告(Get Report)的通信协议技术的实施例中，可以形如前述格式的「访问存储器设定报告」；装置控制器112则返回应用程序106一型号数据120。在步骤S204，应用程序106将该存储器110的型号所对应的一组参数记录交由装置控制器112，作为应用程序106通过装置控制器112在线更新存储器110内容的依据。具体而言，应用程序106根据该型号数据120发送给装置控制器112一设定存储器参数命令，以将对应存储器110的型号的参数记录108_i交由装置控制器112；装置控制器112则验证参数记录108_i是否正确。该设定存储器参数命令在采用人机接口设备(HID)的设定报告(Set Report)以及回传报告(Get Report)的通信协议技术的实施例中，可以形如前述格式的「设定存储器参数设定报告」。在步骤S206，应用程序106施行上述「第一数据下载」、「第二数据下载」以及「数据上传」功能，以通过该装置控制器112在线更新存储器110的内容；期间，装置控制器112对该存储器110所作的更新(无论是固件更新或是数据更新)即是依据步骤S204交由装置控制器112的该组参数记录。通过以上技术，可通过在主机102操作应用程序106进行在线更新存储器110，无须自电子装置104卸下存储器110以烧写机烧写。

本发明所公开的在线更新存储器系统及方法理论上可以支持同种接口类型的电子装置内的任何型号存储器的在线更新。增加新型号的存储器在线更新的支持，只需在应用程序中增加一笔参数记录即可，而修改应用程序的参数记录比修改电子装置的固件要简单易行得多，且免去了维护对应不同存储器型号的固件的负担。更换存储器型号时无需对电子装置的固件做任何改动，即可实现在线更新存储器的内容。

虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附权利要求书所界定者为准。

Claims

1.一种在线更新存储器系统，包括：

用于记载对应多种存储器型号的多组参数记录于一主机所操作的一应用程序中的装置；

用于辨识一电子装置内一存储器的型号的装置；

用于将所载有的上述多组参数记录中对应该存储器的型号的一组参数记录交由该电子装置内一装置控制器的装置；以及

用于依据对应该存储器的型号的该组参数记录，通过该装置控制器在线更新该存储器内容的装置，

其中，该应用程序发送给该装置控制器一设定存储器参数命令，以将对应该存储器的型号的该组参数记录交由该装置控制器。

2.如权利要求1所述的在线更新存储器系统，其中，该装置控制器内运行一更新项目，该应用程序通过与该更新项目通信辨识该存储器的型号，并且将对应该存储器的型号的该组参数记录交由该装置控制器。

3.如权利要求2所述的在线更新存储器系统，其中该装置控制器包括：

一随机存取存储器，暂存对应该存储器的型号的该组参数记录及该更新项目；以及

一微处理器，执行该更新项目。

4.如权利要求1所述的在线更新存储器系统，其中，该应用程序与该装置控制器之间是采用人机接口设备(HID)的设定报告以及回传报告作为通信协议。

5.如权利要求1所述的在线更新存储器系统，其中该应用程序发送给该装置控制器一访问存储器设定报告以辨识该存储器的型号，该装置控制器返回该应用程序一型号数据。

6.如权利要求5所述的在线更新存储器系统，其中该应用程序根据该型号数据发送给该装置控制器一设定存储器参数设定报告以将对应该存储器的型号的该组参数记录交由该装置控制器，且该装置控制器验证该组参数记录是否正确。

7.如权利要求1所述的在线更新存储器系统，其中，该应用程序还包括：

一第一数据下载功能，通过该装置控制器将数据下载至该存储器，其中，如果下载过程遇有区段抹除界线，则有区段抹除动作；

一第二数据下载功能，通过该装置控制器将数据下载至该存储器，其中，忽略下载过程所遇到的区段抹除界线；以及

一数据上传功能，通过该装置控制器自该存储器上传数据。

8.一种在线更新存储器方法，包括：

记载对应多种存储器型号的多组参数记录于一主机所操作的一应用程序中；

辨识一电子装置内一存储器的型号；

由该应用程序将所载有的上述多组参数记录中对应该存储器的型号的一组参数记录交由该电子装置内一装置控制器；以及

依据对应该存储器的型号的该组参数记录，通过该装置控制器在线更新该存储器内容，

9.如权利要求8所述的在线更新存储器方法，其中，该应用程序发送给该装置控制器一访问存储器命令，以辨识该存储器的型号，该装置控制器返回该应用程序一型号数据。

10.如权利要求9所述的在线更新存储器方法，其中该应用程序根据该型号数据发送给该装置控制器该设定存储器参数命令，以将对应该存储器的型号的该组参数记录交由该装置控制器，且该装置控制器验证该组参数记录是否正确。

11.如权利要求8所述的在线更新存储器方法，其中该应用程序与该装置控制器之间是采用人机接口设备(HID)的设定报告以及回传报告作为通信协议。