CN1249578C - 使用集成电路接口升级计算机代码的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

一种通过集成电路卡(智能卡)接口升级计算机代码的方法和装置。计算机控制的器件内的智能卡接口确定插入到智能卡接口的卡是存储卡还是传统的智能卡。一旦智能卡接口检测到存储卡已经被插入，该接口即从卡请求数据。该接口将计算机代码提供给计算机控制的器件的存储器，以升级其中的计算机代码。

Description

使用集成电路接口升级计算机代码的方法和装置
本申请要求1998年11月3日申请的美国临时申请第60/106809号的权利，并将其作为参考引用于此。
技术领域
本发明涉及升级(upgrating)计算机控制的器件中的计算机代码的技术，更具体地说，本发明涉及使用集成电路卡(智能卡)接口升级计算机控制的器件中的计算机代码的方法和装置。
背景技术
许多消费类电子设备比如付费TV系统、有线电视机顶盒、地面电视接收机、卫星电视接收机等，需要定期升级软件以向用户提供信号处理、交互特性、以及保密改进。此类设备的软件升级通常通过替换设备内的只读存储器芯片或将计算机连接到设备上的数据端口把升级软件下载到设备的存储器中来实现。这些升级需要技术人员走访用户并进行软件升级。或者，用户必须将器件返还给生产厂家，然后获得一包含升级的软件的替代器件。这种软件升级过程费时并且花费很大。
从而，在该领域中存在升级计算机控制的器件内的计算机代码的改善技术的需求。
发明内容
通过本发明的通过一智能卡接口提供计算机代码的方法和装置可以克服现有技术相关的缺点。本发明使用一存储卡，即包含固态存储器器件存储软件的智能卡，用于升级(或另外增补)计算机控制的器件内的软件。
根据本发明的一个方面，计算机控制的器件内的智能卡接口确定插入到智能卡接口的卡是存储卡还是传统的智能卡。存储卡具有遵循ISO标准7816-2的连接器和NRSS(国家可更新安全标准National Renewable SecurityStandard)类型的卡的高速数据通路，这样能够通过智能卡接口实现软件升级。一旦智能卡接口检测到存储卡已经被插入，该接口即从卡请求数据。具体地讲，该接口向存储卡提供一NRSS类型的时钟信号，使NRSS数据端口以大约42Mb/s的速率提供从存储卡升级的计算机代码。智能卡接口从存储卡提供的数据中读取数据流首标(header)，以便该接口作出判断，接受该计算机代码或拒绝该数据。首标信息还向该接口提供操作终止条件，比如文件结束信息。该接口将计算机代码提供给计算机控制的器件的存储器，以升级其中的计算机代码。
本发明的技术可以广泛应用于任何类型的固件可升级的嵌入式系统。对于该领域升级产品软件的服务人员和自己升级产品软件的用户来说，都很方便。
本发明提供一种用于装载计算机代码的系统，上述计算机代码来自于预载有计算机代码的存储类型集成电路卡，所述系统包括：能够区分传统的集成电路卡和所述存储类型集成电路卡的卡接口，所述卡接口具有一低速数据通路和一高速数据通路；用于存储由系统执行的计算机代码的存储器；以及耦合到卡接口和存储器的微处理器，如果连接到所述卡接口的卡是存储类型集成电路卡，那么其用于经由所述高速数据通路将所述计算机代码从所述存储类型集成电路卡读取到所述存储器中，并因而升级存储在所述存储器中的计算机代码以使系统的功能运作的改变生效。
其中所述卡接口包括：用于生成耦合到集成电路卡连接器的第一信号的装置；用于分析由存储类型集成电路卡响应所述第一信号而生成的第二信号的装置。所述卡接口将所述第一信号施加到所述集成电路卡连接器的时钟信号连接器，并在所述集成电路卡连接器的数据输入/输出信号连接器上接收所述第二信号。所述高速数据通路包括与所述存储类型集成电路卡进行通信的多个高速数据线。所述微处理器还包括：用于接受或拒绝传输所述计算机代码到所述存储器的装置。本发明提供一种将计算机代码装入计算机控制的器件中的方法，上述计算机控制的器件有一个用于容纳集成电路卡的集成电路卡接口，所述方法包括下列步骤：识别集成电路卡是否是包含带有预载的计算机代码的存储器单元和存储器控制器的存储卡，或是传统的集成电路卡；以及如果所述集成电路卡是存储卡，通过所述存储卡的高速数据通路将所述存储卡中的计算机代码传送到所述计算机控制的器件中；因此所发送的计算机代码被存储在存储器中以使计算机控制的器件的功能性的改变生效。
其中所述识别步骤还包括下列步骤：施加一第一信号到所述存储卡；和分析由所述存储卡响应所述第一信号而生成的第二信号，确定所述集成电路卡是否为存储卡。所述传送步骤还包括：激活一NRSS接口。所述将计算机代码装入计算机控制的器件中的方法还包括：分析所述计算机代码的首标，确认计算机代码的有效性。所述识别步骤还包括触发一复位信号的步骤；所述存储卡响应所述触发的复位信号监视所述第一信号的时钟输入端。其中所述存储卡响应监视的所述第一信号，生成所述第二信号。
附图说明
通过下面结合附图的详细描述可以更好地理解本发明的主旨，其中：
图1描述根据本发明操作的包括智能卡接口的软件升级系统的方框图；
图2描述说明本发明的操作的流程图。
为了便于理解，同一参考标号尽可能地用于表示图中共有的同一组件。
具体实施方式
本发明的方法和装置适用于在任何具有集成电路卡接口(通常称作智能卡接口)的计算机控制的器件中执行计算机代码升级。此类计算机控制的器件广泛应用于消费类电子产品中，比如直接广播卫星电视系统、有线和视频点播系统的机顶盒、高清晰度电视系统等。
图1描述了软件升级系统100，包括具有智能卡接口120的计算机控制的器件102和存储卡104。计算机控制的器件102包括微处理器108、计算机控制的系统106(比如电视的视频处理功能)、以及存储了要升级的计算机代码122的存储器110。计算机控制的器件102还包含用于智能卡的卡读取器112和构成智能卡接口120与智能卡104的连接器118。智能卡接口120既能读取遵循ISO标准7816智能卡格式的传统的智能卡，也能读取NRSS类型的智能卡，即具有两个高速数据通路的7816兼容卡。在本发明的当前实施例中，NRSS智能卡包含一起构成存储卡104的存储器单元114和存储器控制器116。
连接器118包括8条导电通路，用于激活并访问卡104。这些通路包括遵循ISO标准7816-2的6条通路126，即供电电压、复位信号、时钟信号、地、编程电压、数据输入/输出。此外，卡104包括用于高速数据输入和高速数据输出的2条通路128。本发明的其他实施例可以通过传统的7816I/O端口或通过完全不同的管脚和端口排列提供软件。用于访问具有传统的ISO标准7816-2连接器、具备高速数据输入和输出能力的智能卡的智能卡接口的详细描述见美国专利5852290，该专利1998年12月22日授权(1995年8月4日申请)，题目为“基于智能卡的改善了保密性能的访问控制系统(Smart-CardBased Access Control System with Improved Security)”，并在此作为参考将其全部包括在内。
在将存储卡104插入智能卡接口120之后，接口120确定智能卡是传统的智能卡还是包含计算机升级代码124的存储卡104。在识别出已经插入的存储卡之后，微处理器108激活NRSS接口(相反，则激活传统的ISO标准7816接口)，利用高速数据通路并以大约42Mb/s从存储卡中提取数据(可执行的计算机代码124)。计算机代码124被引导到存储器110并用于升级存储器110的内容。以这种方式，能够在少于2分钟的时间内在计算机控制的器件102中升级3.5Mb大小的代码。术语“升级”意指包括下载补充存储在存储器110中的现有软件的“补丁”软件，以及将整个新软件下载到存储器110。
图2描述用于升级计算机控制的器件的计算机代码的处理200的流程图。计算机代码升级处理200在两个阶段中执行。第一阶段202识别与其他类型智能卡不同的存储卡，第二阶段204将数据从存储卡下载到微处理器的存储器中。
在存储卡识别阶段202，在步骤206，微处理器将插入的卡置于ISO/7816复位状态，即接口触发复位信号通路。在复位状态时，传统的智能卡处于休眠模式，并且不响应外部信号。这样，传统的7816智能卡将忽略施加到智能卡任何管脚的任何信号。相反，尽管处于休眠模式，存储卡监视时钟输入通路，比如SC_CLK输入端子。在步骤208，微处理器施加一脉冲信号到智能卡的SC_CLK端子。脉冲信号比如从高转移到低再回到高。响应时，存储卡的数据输入/输出通路生成一相反状态的信号。在步骤210，微处理器监视用于响应信号的接口连接的数据输入/输出通路。这样，在步骤212，如果数据输入/输出信号从低转移到高然后再回到低，即数据输入/输出信号与施加的时钟信号相反，则微处理器将认为插入的卡为存储卡。否则，例程200前进到步骤214并停止。在卡识别阶段202完成后，在阶段204中，系统开始从卡中请求数据。
在数据请求阶段204中，在步骤216，控制器利用NRSS接口，即使用NRSS_CLK和NRSS_DATA控制输入端，以约42Mb/s的速率从存储卡中提取数据，即新升级的可执行代码。在步骤218，分析数据流首标。根据数据流首标，微处理器将作出决策，接受代码数据或拒绝，同时获得操作终止条件，即获得文件结束识别符。如果数据被拒绝，则例程200前进到步骤220。如果数据被接受，则在步骤222，将数据发送到计算机控制的器件的存储器中存储。在步骤224，当满足终止条件，即错误发生或达到数据文件的文件结束代码时，例程停止。
本发明的技术可以广泛应用于任何类型的固件可升级的嵌入式系统，比如机顶盒、消费类电子设备等。对于该领域升级产品软件的服务人员和自己升级产品软件的用户来说，都很方便。
尽管结合本发明的主旨在此详细描述了一个实施例，但是本领域的技术人员可以设计多种仍然包含这些主旨的其他变化的实施例。

Claims (12)

1.一种用于装载计算机代码的系统，上述计算机代码来自于预载有计算机代码的存储类型集成电路卡，所述系统包括：
能够区分传统的集成电路卡和所述存储类型集成电路卡的卡接口，所述卡接口具有一低速数据通路和一高速数据通路；
用于存储由系统执行的计算机代码的存储器；以及
耦合到卡接口和存储器的微处理器，如果连接到所述卡接口的卡是存储类型集成电路卡，那么其用于经由所述高速数据通路将所述计算机代码从所述存储类型集成电路卡读取到所述存储器中，并因而升级存储在所述存储器中的计算机代码以使系统的功能运作的改变生效。
2.如权利要求1的系统，其中所述卡接口包括：
用于生成耦合到集成电路卡连接器的第一信号的装置；
用于分析由存储类型集成电路卡响应所述第一信号而生成的第二信号的装置。
3.如权利要求2的系统，其中所述卡接口将所述第一信号施加到所述集成电路卡连接器的时钟信号连接器，并在所述集成电路卡连接器的数据输入/输出信号连接器上接收所述第二信号。
4.如权利要求1的系统，其中所述高速数据通路包括与所述存储类型集成电路卡进行通信的多个高速数据线。
5.如权利要求1的系统，其中所述微处理器还包括：
用于接受或拒绝传输所述计算机代码到所述存储器的装置。
6.一种将计算机代码装入计算机控制的器件中的方法，上述计算机控制的器件有一个用于容纳集成电路卡的集成电路卡接口，所述方法包括下列步骤：
识别集成电路卡是否是包含带有预载的计算机代码的存储器单元和存储器控制器的存储卡，或是传统的集成电路卡；以及
如果所述集成电路卡是存储卡，通过所述存储卡的高速数据通路将所述存储卡中的计算机代码传送到所述计算机控制的器件中；因此所发送的计算机代码被存储在存储器中以使计算机控制的器件的功能性的改变生效。
7.如权利要求6的方法，其中所述识别步骤还包括下列步骤：
施加一第一信号到所述存储卡；和
分析由所述存储卡响应所述第一信号而生成的第二信号，确定所述集成电路卡是否为存储卡。
8.如权利要求7的方法，其中所述传送步骤还包括：
激活一NRSS接口。
9.如权利要求6所述的方法，还包括：
分析所述计算机代码的首标，确认计算机代码的有效性。
10.如权利要求7的方法，其中所述识别步骤还包括触发一复位信号的步骤。
11.如权利要求10的方法，还包括所述存储卡响应所述触发的复位信号监视所述第一信号的时钟输入端。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述存储卡响应监视的所述第一信号，生成所述第二信号。
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