CN1855049A - 存储器配置系统与方法 - Google Patents

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Abstract

一种存储器配置系统，包括第一存储装置以及第二存储装置。第一存储装置与第二存储装置包含于一系统中，例如嵌入式系统。第一存储装置与第二存储装置耦接至控制单元，例如微控制单元。第一存储装置储存第一程序，且第二存储装置储存第二程序。第一程序与第二程序由控制单元所控制。第一存储装置可以为一次编程存储装置，例如只读存储器，且第二存储装置可以为多次编程存储装置，例如闪存。

Description

存储器配置系统与方法
技术领域
本发明是有关于一种系统控制方法，特别是有关于一种适用于具有控制单元系统的存储器配置方法与系统。
背景技术
嵌入式系统(embedded system)通常包括不可变更(fixed)或可编程的硬件与软件的组合。嵌入式系统通常是针对特定的应用装置而设计，例如移动电话(mobile phone)以及个人数字助理(personal digital assistant，PDA)。因此，嵌入式系统的组件是有别于一般计算机系统的组件。例如，由于应用装置(例如移动电话)的硬件限制，因此设置于应用装置的嵌入式系统中的存储装置可能被设计为只具有有限的容量。
一般来说，嵌入式系统通常具有用以执行系统控制的控制单元，例如微控制单元(micro control unit，MCU)，以及用以储存程序的存储装置，例如闪存(flash memory)。软件程序是由控制单元所控制，并且储存于存储装置中。当软件程序被变更(modify)时，即使只是一些次要或些许的变更，软件程序仍必须于系统中再次编译(compile)、炼结(link)以及重新加载(reload)。
图1是显示有关传统软件程控方法的流程图。在实施例中，嵌入式系统具有用以控制软件程序的控制单元以及用以储存软件程序的闪存。变更软件程序(S100)。编译软件程序，软件程序中符号(symbol)的相对地址是于编译时决定(S102)。符号可为函数(functions)、数据(data)，或变量(variables)。符号接着会被链接(linked)至绝对地址，且符号的绝对地址在程序执行时不会改变(S104)。被变更的软件程序在闪存中会被重新加载(S106)。
图2是显示传统软件程控系统的示意图。软件程控系统使用于具有控制单元204的嵌入式系统。例如，具有MCU的嵌入式系统可使用于用来通讯的移动电话中。存储装置202耦接至控制单元204。存储装置202(闪存)为可以被多次编程的非易失性存储器。存储装置202用以储存软件程序。此外，随机存取存储器(random access memory，RAM)206为用以储存程序执行时(run-time)的数据的易失性存储器。对传统嵌入示系统而言，所有的软件程序皆储存于闪存202中，因此需要较大的存储器容量。多次编程存储装置(例如闪存)的成本比一次编程存储装置(例如只读存储器(read-only memory，ROM))的成本更高。然而，当所有的软件程序皆储存于只读存储器中时，便无法随意的修改软件程序中的一些缺陷。此外，大部分嵌入式系统中的存储器容量是受到限制的。因此，需要一种适用于嵌入式系统且可降低成本(cost-reduced)的存储器配置方法与系统。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种存储器配置系统，包括：一第一存储装置，耦接至一控制单元，用以储存由上述控制单元所控制的多个第一程序，其中上述第一存储装置为一一次编程存储装置；以及一第二存储装置，耦接至上述控制单元，用以储存与上述第一程序有关且由上述控制单元所控制的多个第二程序，其中上述第二存储装置为一多次编程存储装置。第一存储装置可以为一次编程存储装置，例如只读存储器。第二存储装置可以为多次编程存储装置，例如闪存。
本发明还提供一种存储器配置方法，包括：提供一第一存储装置以及一第二存储装置，耦接至一控制单元，其中上述第一存储装置为一一次编程存储装置且上述第二存储装置为一多次编程存储装置；将多个程序分割为多个第一程序以及多个第二程序，其中上述第一程序以及第二程序是由上述控制单元所控制；以及储存上述第一程序于上述第一存储装置，储存上述第二程序于上述第二存储装置中。
采用本发明的存储装置及存储方法，可以有效解决现有技术中当所有的软件程序皆储存于只读存储器中时，无法随意的修改软件程序中的一些缺陷。此外，可以使嵌入式系统中的存储器容量不受限制，并且可降低成本。
附图说明
图1是显示传统软件程控方法的流程图。
图2是显示传统软件程控系统的示意图。
图3是显示根据本发明实施例所述的适用于一系统的存储器配置系统的示意图。
图4是显示根据本发明实施例所述的适用于一系统的存储器配置方法的流程图。
图5是显示根据本发明实施例所述的适用于一系统的存储器配置方法的示意图。
符号说明：
202、300、302、306、500、502-存储装置
204、304-控制单元                      206-随机存取存储器
314、324-微控制单元组件
316-第一部                             326-第二部
510、512-程序                          522-函数表
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
实施例：
图3是显示根据本发明实施例所述的存储器配置系统的示意图。存储器配置系统包括第一存储装置300以及第二存储装置302。第一存储装置300与第二存储装置302耦接至系统的控制单元304。控制单元304可以为微控制单元(micro control unit，MCU)。
第一存储装置300储存由控制单元304所控制的第一程序。第一存储装置300可以为一次编程存储装置(one-time programmable memory device)，例如只读存储器(read-only memory，ROM)。第二存储装置302储存由控制单元304所控制的与第一程序有关的第二程序。第一程序与第二程序之间的关系包括数据参考(data reference)以及函数呼叫(function call)。函数表(function table)储存于第二存储装置302的固定地址(fixed address)中，以完成数据参考以及函数呼叫。第二存储装置302可以为多次编程存储装置(multiple-time programmable memory device)，例如闪存(flash memory)。此外，第一存储装置300可以整合至控制单元304中。例如，图3所示的微控制单元组件(package)314是通过将MCU304以及ROM300整合在一起而形成。当ROM300整合至MCU304而形成微控制单元组件314时，可降低数据存取延迟(latency)时间。
存储器配置系统还可包括第三存储装置306。第三存储装置306耦接至控制单元，并且用以储存与第一程序以及第二程序有关的第三程序。第三存储装置306可以是分为第一部316与第二部326的随机存取存储器(randomaccess memory，RAM)。第一部316储存与第一程序有关的程序，且第二部326储存与第二程序有关的程序。在其它实施例中，RAM306可以整合至微控制单元组件314中以形成更大的微控制单元组件324。同样的，当RAM306整合至微控制单元组件314时，可降低数据存取延迟时间。
同样的，在其它实施例中，函数表可储存于第三存储装置306的固定地址中，以完成第一存储装置300与第二存储装置302之间的数据参考以及函数呼叫。
比较图2以及图3，本发明系统的多次编程存储装置的容量(size)减少了，成本也因此减少了，并且允许储存于多次编程存储装置中的程序被变更，以满足特定的需求。
图4是显示根据本发明实施例所述的存储器配置方法的流程图。首先，提供第一存储装置以及第二存储装置(S400)。第一存储装置可以为一次编程存储装置(例如ROM)，第二存储装置可以为多次编程存储装置(例如闪存)。第一存储单元与第二存储单元皆耦接至系统的控制单元，例如微控制单元。第一存储装置也可以整合至控制单元而作为控制单元组件。
接下来，将由控制单元所控制的程序分为第一程序以及第二程序(S402)。将第一程序储存于第一存储装置中，并将第二程序储存于第二存储装置中(S404)。第一程序与第二程序之间的关系包括数据参考与函数呼叫。函数表(FunctionTable)储存于第二存储装置302的固定地址中，以完成数据参考以及函数呼叫。在一些实施例中，函数表可以储存于第三存储装置306中的固定地址，以完成介于第一存储装置300与第二存储装置302之间的数据参考以及函数呼叫。
在步骤S400中，可提供额外的第三存储装置(例如RAM)来储存程序执行中的数据。耦接至控制单元的第三存储装置是用以储存第三程序，例如函数或是有关于程序(包括第一程序以及第二程序)的数据。第三存储装置可分为第一部与第二部。第一部储存有关第一程序的程序，第二部储存有关第二程序的程序。
图5是显示根据本发明实施例所述的适用于系统的存储器配置方法的示意图。在此实施例中，具有MCU的嵌入式系统包括第一存储装置以及第二存储装置。第一存储装置500为ROM，而第二存储装置502为闪存。第一存储装置与第二存储装置皆耦接至MCU。
由MCU所控制的程序分为第一程序510以及第二程序512。第一程序510储存于第一装置500，且第二程序512储存于第二装置502。第一程序与第二程序之间的关系包括数据参考以及函数呼叫。函数表522储存于第二存储装置502中的固定地址，以完成数据参考以及函数呼叫。在一些实施例中，函数表可储存于第三存储装置306中的固定地址，以完成介于第一存储装置300与第二存储装置302之间的数据参考以及函数呼叫。
图5是显示根据本发明实施例所述的第一程序510包括Function C、Function D、以及Function E，第二程序512包括Function A与Function B。函数表522储存于闪存502中的固定地址，用以借由指针(pointer)来记录Function A、B、C、D以及E的位置(position)，以分别指向Function A、B、C、D以及E。因此，函数表522包括五个项目，分别为FunctionTable[0]、FunctionTable[1]、FunctionTable[2]、FunctionTable[3]以及FunctionTable[4]，函数表522中的每个项目具有分别指向Function A、B、C、D以及E的指针。
对第一程序而言，Function C、D与E，必须通过函数表522来呼叫其它函数。例如，Function C的程序代码中包括呼叫Function B(call FunctionB)的程序代码。由于Function B储存于闪存中且允许被修改，因此FunctionB在闪存中的地址可能会因为函数被修改而有所变更。因此，如果Function C通过直接呼叫Function B来执行函数呼叫，就必须在ROM中编程出FunctionB的正确地址。然而，Function B在闪存中的地址可能会因为修改Function B的程序代码而被改变，而在ROM中编程的Function B的地址并无法被修改。如此一来，会因为错误的地址信息而造成呼叫Function B失败。
因此，不同于传统直接呼叫Function B的方法，本发明实施例所述的Function C必须通过函数表522来执行呼叫Function B。为了呼叫FunctionB，Function C的程序代码中包括“FunctionTable[1]”，以达到通过函数表522的第二个项目指向Function B来执行函数呼叫。由于闪存502可以被重新编程(reprogram)，因此函数表522的第二个项目可以被修改，并且可储存修改后的Function B的更新地址(updated address)。Function C可通过函数表522指向储存Function B的正确的地址而成功的呼叫Function B。
由于函数表522储存于闪存502中的固定地址，因此有关函数表的项目的地址信息不会被改变。如此一来可确保在ROM510中所编程的地址信息永远正确，且不论Function B的地址是否改变，第一程序510(例如Function C)皆可通过函数表522的第二个项目指向储存Function B的地址，以成功的呼叫Function B。
此外，由于ROM 500无法被重新编程，因此当更新Function E时，必须将修改后的函数Modified_Function E储存于闪存502。在这种情况下，函数表522的第五个项目的指针FunctionTable[4]将会指向储存于闪存502中修改后的函数Modified_Function E，而并非指向储存于ROM 500中的函数Function E。因此，Function D中用以呼叫函数的程序代码“FunctionTable[4]”将会指向修改后的函数Modified_Function E。
不同于储存于ROM 500中的第一程序510，储存于闪存502中的第二程序512不需通过参考函数表522即可直接呼叫其它函数。例如，Function B中包括用以直接呼叫Function A的程序代码“Function A”。由于闪存502可以重新编程，因此Function A被修改并且储存于闪存502中新的地址时，Function B中的程序代码可以被修改为储存Function A的新的地址。
图5是显示Function A包括直接呼叫Function C的程序代码“FunctionC”。同样的，每当Function C更新时，更新后的Function C将会储存于闪存502。通过重新编译与链接，将Function C的新地址纪录于Function A的程序代码中，Function A即可成功的呼叫Function C，而不会产生呼叫失败的问题。
综上所述，当执行函数呼叫时，第一程序510参考函数表522而取得其它函数的实际地址(actual address)，而并不需要知道被呼叫的函数是储存于闪存502或是ROM 500。因此，可完成介于第一存储装置与第二存储装置之间的交互参考(cross-reference)函数呼叫。
另一方面，由于第二存储装置502为多次编程存储装置，因此储存于其中的程序可以被修改。例如，原始的Function E储存于第一存储装置500的第一程序510中。由于某些特定的需求，需要修改Function E的程序代码。由于第二存储装置502为可以多次编程，因此修改后的Modified_Function E储存于第二存储装置502的第二程序512。此后，当Function D呼叫FunctionE时，第一程序参考函数表522而指向修改后的Modified_Function E。接着执行修改后的Modified_Function E。因此，软件程序的修改是通过第二存储装置来完成。
本发明所揭露的方法与系统或是实施例的某些观点或部分，可将程序代码(例如指令(instruction))具体的实现于例如磁盘片(floppy diskette)、光盘(CD-ROM)、硬盘、韧体(firmware)或是其它机器可读储存装置，当程序代码被加载并且由机器(例如计算机)执行时，上述机器为实现本发明的实施例的装置。本发明所揭露的方法与装置亦可以于某些传输媒介(例如电线、电缆(cable)、光纤(fiber optic)等)之间传递的程序代码的形式实现，其中当程序代码被接收或加载并且由机器执行时(例如计算机)，上述机器为实现本发明的实施例的装置。当实现一般(general-purpose)处理器时，程序代码是与处理器结合而产生近似特定逻辑电路的操作的独特装置。
本发明虽以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟习此项技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视权利要求范围所界定者为准。

Claims (26)

1.一种存储器配置系统，包括：
一第一存储装置，耦接至一控制单元，用以储存由上述控制单元所控制的多个第一程序，其中上述第一存储装置为一一次编程存储装置；以及
一第二存储装置，耦接至上述控制单元，用以储存与上述第一程序有关且由上述控制单元所控制的多个第二程序，其中上述第二存储装置为一多次编程存储装置。
2.如权利要求1所述的存储器配置系统，还包括一第三存储装置，耦接至上述控制单元，其中上述第三存储装置储存与上述第一以及第二程序有关的多个第三程序。
3.如权利要求1所述的存储器配置系统，其中上述第一程序与上述第二程序之间的关系包括数据参考以及函数呼叫。
4.如权利要求3所述的存储器配置系统，其中一函数表储存于上述第二存储装置或上述第三存储装置中的一固定地址，以完成上述数据参考以及函数呼叫。
5.如权利要求4所述的存储器配置系统，其中当上述第一程序包括上述函数呼叫时，上述函数呼叫是通过从上述函数表采集地址并且指向上述采集地址而完成。
6.如权利要求3所述的存储器配置系统，其中当上述第二程序包括上述函数呼叫时，上述函数呼叫是通过直接指向记录于上述第二程序中的一地址而完成。
7.如权利要求2所述的存储器配置系统，其中上述第三存储装置为一随机存取存储器。
8.如权利要求2所述的存储器配置系统，其中上述第三存储装置分为一第一部以及一第二部，上述第一部储存与上述第一程序有关的程序，上述第二部储存与上述第二程序有关的程序。
9.如权利要求2所述的存储器配置系统，其中上述第三存储装置整合至上述控制单元中。
10.如权利要求1所述的存储器配置系统，其中上述控制单元为一微控制单元。
11.如权利要求1所述的存储器配置系统，其中上述第一存储装置为一只读存储器。
12.如权利要求1所述的存储器配置系统，其中上述第二存储装置为一闪存。
13.如权利要求1所述的存储器配置系统，其中上述第一存储装置整合至上述控制单元中。
14.一种存储器配置方法，包括：
提供一第一存储装置以及一第二存储装置，耦接至一控制单元，其中上述第一存储装置为一一次编程存储装置且上述第二存储装置为一多次编程存储装置；
将多个程序分割为多个第一程序以及多个第二程序，其中上述第一程序以及第二程序是由上述控制单元所控制；以及
储存上述第一程序于上述第一存储装置，储存上述第二程序于上述第二存储装置中。
15.如权利要求14所述的存储器配置方法，还包括一第三存储装置，耦接至上述控制单元，其中上述第三存储装置储存与上述第一及第二程序有关的多个第三程序。
16.如权利要求15所述的存储器配置方法，其中上述第一程序与上述第二程序之间的关系包括数据参考以及函数呼叫。
17.如权利要求16所述的存储器配置方法，其中一函式表储存于上述第二存储装置或上述第三存储装置中的一固定地址，以完成上述数据参考以及函数呼叫。
18.如权利要求17所述的存储器配置方法，其中当上述第一程序包括上述函数呼叫时，上述函数呼叫是通过从上述函数表采集地址并且指向上述采集地址而完成。
19.如权利要求16所述的存储器配置方法，其中当上述第二程序包括上述函数呼叫时，上述函数呼叫是通过直接指向记录于上述第二程序中的一地址而完成。
20.如权利要求15所述的存储器配置方法，其中上述第三存储装置为一随机存取存储器。
21.如权利要求15所述的存储器配置方法，将上述第三存储装置分为一第一部以及一第二部，其中上述第一部储存与上述第一程序有关的程序，上述第二部储存与上述第二程序有关的程序。
22.如权利要求15所述的存储器配置方法，其中上述第三存储装置整合至上述控制单元中。
23.如权利要求14所述的存储器配置方法，其中上述控制单元为一微控制单元。
24.如权利要求14所述的存储器配置方法，其中上述第一存储装置为一只读存储器。
25.如权利要求14所述的存储器配置方法，其中上述第二存储装置为一闪存。
26.如权利要求14所述的存储器配置方法，其中上述第一存储装置整合至上述控制单元中。
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