KR100847560B1

KR100847560B1 - 다운로드되는 펌웨어의 오류 정정을 위한 회로 및 방법

Info

Publication number: KR100847560B1
Application number: KR1020060125739A
Authority: KR
Inventors: 조남필
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-12-11
Filing date: 2006-12-11
Publication date: 2008-07-21
Also published as: KR20080053787A; CN101246441A; DE102007061414A1; US20080140869A1

Abstract

전자 장치는, 불휘발성 메모리와, 외부로부터 오류 정정 코드를 포함하는 펌웨어 데이터 신호를 수신하는 인터페이스, 그리고 상기 펌웨어 데이터 신호에 포함된 오류를 정정하고, 정정된 데이터 신호를 상기 불휘발성 메모리에 저장하는 오류 정정 회로를 포함한다. 본 발명의 전자 장치는 호스트로부터 다운로드되는 펌웨어의 오류 정정이 가능하므로 펌웨어의 무결성(integrity)이 향상된다.

Description

다운로드되는 펌웨어의 오류 정정을 위한 회로 및 방법{CIRCUITS AND METHODS FOR CORRECTING ERRORS IN DOWNLOADING FIRMWARE}

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펌웨어 다운로드 시스템을 보여주는 블록도;

도 2a는 일반적인 펌웨어 데이터 패킷 형식;

도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 호스트에서 전송하는 오류 정정 코드를 포함하는 펌웨어 데이터 패킷 형식을 보여주는 도면; 그리고

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 장치의 내부 회로 구성을 보여주는 블록도이다.

*도면의 주요부분에 대한 설명

100 : 호스트 110 : 통신 네트워크

200 : 전자 장치 210 : 인터페이스

220 : 버퍼 메모리 230 : ROM

240 : CPU 250 : ECC 유닛

251 : 신드롬 발생기 252 : KES

253 : CSEE 254 : 오류 정정기

260 : 불휘발성 메모리 270 : 버스

본 발명은 펌웨어(firmware)를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.

펌웨어는 일반적으로 롬(ROM)과 같은 메모리에 저장된 하드웨어를 제어하는 마이크로 프로그램을 의미한다. 프로그램이라는 관점에서는 소프트웨어와 동일하지만 하드웨어와 밀접한 관계가 있다는 점에서 일반 응용소프트웨어와 구분되어 펌웨어는 소프트웨어와 하드웨어의 특성을 모두 가지고 있다고 할 수 있다.

예를 들어 어떤 기능을 발휘하는 하드웨어를 만든다고 할 때, 그것을 제어하는 모든 회로를 하드웨어로만 만들면, 그 구조도 대단히 복잡해지고 심지어는 논리적인 표현을 하기가 어려운 부분도 발생한다.

이런 경우 상당부분을 소프트웨어로 대체하되 그 소프트웨어가 저장된 기억 장치를 하드웨어의 제어 회로 중의 중심부분으로 구성하면, 매우 간단하면서도 적은 비용으로 문제를 해결할 수 있게 된다. 이렇게 만든 하드웨어적인 소프트웨어를 펌웨어라 한다.

MP3, 메모리 스틱, MMC(MultiMedia Card), DVD(digital versatile disc) 플레이어, PMP(portable multimedia player), 휴대폰 등과 같은 전자 장치들은 제조 회사에서 기본 펌웨어를 포함하여 생산된다. 사용자에 의해서 사용되는 전자 장치에 새로운 기능을 부가하거나 펌웨어 버그(bug)를 수정 또는 이미 포함된 기능의 변경 및 향상을 위해서는 펌웨어 업그레이드가 요구된다.

잘 알려진 바와 같이 펌웨어를 업그레이드하기 위해서는 전자 장치를 컴퓨터 시스템과 같은 호스트에 유선 또는 무선으로 연결하고 호스트로부터 새로운 펌웨어를 다운로드(download)해야 한다. 호스트와 전자 장치 사이의 네트워크 상태가 불안정하거나 호스트 시스템의 오동작 등으로 인해 펌웨어에 오류 데이터가 포함되는 경우 펌웨어를 다운로드한 전자 장치는 치명적인 손상을 받을 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은 오류 정정이 가능한 펌웨어 다운로드 스킴을 제공하는데 있다.

(구성)

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 전자 장치는: 불휘발성 메모리와, 외부로부터 오류 정정 코드를 포함하는 펌웨어 데이터 신호를 수신하는 인터페이스, 그리고 상기 펌웨어 데이터 신호에 포함된 오류를 정정하고, 정정된 데이터 신호를 상기 불휘발성 메모리에 저장하는 오류 정정 회로를 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 인터페이스를 통해 수신된 상기 펌웨어 데이터 신호를 임시 저장하기 위한 버퍼를 더 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 전자 장치는 CPU(Central Processing Unit)를 더 포함하며, 상기 오류 정정 회로는 상기 CPU의 제어에 의해 상기 버퍼에 저장된 상기 펌웨어 데이터 신호에 포함된 오류를 정정하고, 정정된 데이터 신호를 상 기 불휘발성 메모리에 저장한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 불휘발성 메모리는 플래시 메모리이다

바람직한 실시예에 있어서, 외부로부터 수신되는 상기 펌웨어 데이터 신호의 패킷은 데이터, 상기 오류 정정 코드 및 CRC(Cyclic Redundancy Check) 비트들을 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 따른 펌웨어 다운로드 시스템은: 오류 정정 코드를 포함하는 펌웨어 데이터 신호를 전송하는 호스트, 그리고 상기 호스트로부터 상기 펌웨어 데이터 신호를 다운로드하는 전자 장치를 포함한다. 상기 전자 장치는, 불휘발성 메모리와, 상기 호스트로부터 상기 오류 정정 코드를 포함하는 펌웨어 데이터 신호를 수신하는 인터페이스, 그리고 상기 펌웨어 데이터 신호에 포함된 오류를 정정하고, 정정된 데이터 신호를 상기 불휘발성 메모리에 저장하는 오류 정정 회로를 포함한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 전자 장치는 메모리 카드이다.

본 발명의 다른 특징에 따른 불휘발성 메모리를 포함하는 전자 장치의 펌웨어 다운로드 방법은: ECC를 포함하는 펌웨어 데이터 신호를 수신하는 단계와, 상기 펌웨어 데이터 신호에 오류가 포함되어 있는 지를 판단하는 단계와, 상기 펌웨어 데이터 신호에 상기 오류가 포함된 경우 오류를 정정하는 단계와, 오류 정정된 펌웨어 데이터 신호를 상기 불휘발성 메모리에 저장하는 단계를 포함한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펌웨어 다운로드 시스템을 보여주는 블록도이다.

도 1을 참조하면, 펌웨어 다운로드 시스템은 호스트(100)와 전자 장치(200)를 포함한다. 전자 장치(200)는 내장된 펌웨어(202)를 업그레이드하기 위해서 통신 네트워크(110)를 통해 호스트(100)로부터 펌웨어(202)를 다운로드 받는다. 전자 장치(200)에는 퍼스널 컴퓨터, 개인휴대 정보단말기(PDA), 디지털카메라, MP3 플레이어, DVD 플레이어 등과 같은 디지털 전자제품 뿐만 아니라 그러한 전자 장치들에서 사용되는 메모리 카드도 포함된다. 메모리 카드는 음성, 동영상 데이터 등을 저장해 이동 전화, PDA 등 개인 휴대용 디지털 기기 및 PC 등에서 자유롭게 사용할 수 있도록 한 저장 매체로, 스마트 미디어, 컴팩트 플래시 메모리, 메모리 스틱, SD(Secure Digital) 메모리 카드 등이 있다. 본 발명은 디지털 전자 제품 및 메모리 카드에 한정되지 않고, 호스트로부터 펌웨어를 다운로드 받는 모든 장치들에 적용될 수 있다.

호스트(100)와 전자 장치(200)는 커넥터 등을 통해 직접 연결될 수 있으며, 유선 케이블 또는 유선 인터넷을 통해 유선으로 연결되거나 또는 무선 인터넷 등을 통해 무선으로 연결될 수 있다.

특히 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 호스트(100)는 오류 정정 코드(error correction code, ECC)를 포함하는 펌웨어 데이터 신호를 전자 장치(200)로 전송한다. 오류 정정 코드를 포함하는 펌웨어 데이터 신호를 수신한 전자 장치(200)는 펌웨어 데이터 신호에 포함된 오류를 정정한 후 펌웨어 데이터 신호를 불휘발성 메모리(미 도시됨)에 저장한다.

도 2a는 일반적인 펌웨어 데이터 패킷 형식(data packet format)이고, 도 2b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 호스트에서 전송하는 오류 정정 코드(ECC)를 포함하는 펌웨어 데이터 패킷 형식이다.

일반적인 펌웨어 데이터 패킷은 512바이트 데이터와 16바이트 CRC(cyclic redundancy check) 데이터를 포함한다. CRC 데이터는 데이터 전송 과정에서 발생하는 오류를 검출하기 위하여 순환 2진 부호를 사용한다. CRC 오류 체크 방식은 송신 측에서 데이터를 블록 단위로 나누고 각 블록 뒤에 2진 다항식의 특수 계산에 의해 얻어진 순환 부호를 여분으로 붙여서 전송하면 수신측에서도 동일한 계산에 의해 같은 순환 부호가 얻어지는지의 여부로 전송 오류의 유무를 검사한다. 그러나, CRC는 데이터에 포함된 오류를 검출하는 기능만을 포함하고 있을 뿐 검출된 오류를 정정하는 기능을 포함하지 않는다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 호스트(100)는 오류 정정 기능을 갖는 오류 정정 코드(ECC)를 펌웨어 데이터 신호에 포함하여 전송한다. 전자 장치(100)는 오류 정정 코드(ECC)를 디코딩하여 펌웨어 데이터 신호의 오류를 검출하고, 검출된 오류를 정정한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자 장치(200)의 내부 회로 구성을 보여주는 블록도이다.

도 3을 참조하면, 전자 장치(200)는 인터페이스(210), 버퍼 메모리(220), ROM(read only memory)(230), CPU(central processing unit)(240), ECC 유닛(250), 불휘발성 메모리(260) 그리고 버스(270)를 포함한다.

인터페이스(210)는 통신 네트워크(110)를 통하여 도 1에 도시된 호스트(100)와 연결된다. 인터페이스(210)는 호스트(100)로부터 수신된 펌웨어 데이터 패킷에 포함된 CRC 코드를 검사하여 오류를 검출하는 기능을 수행한다.

인터페이스(210)는 호스트(100)로부터 전송되는 일련의 펌웨어 데이터 신호들을 버퍼 메모리(220)에 저장한다. 인터페이스(210)로부터 버퍼 메모리(220)에 저장되는 펌웨어 데이터 신호는 505바이트의 데이터 신호와 7바이트의 오류 정정 코드(ECC)를 포함하는 512 바이트 즉, 1섹터 크기를 갖는다. 이 실시예에서 1섹터의 크기는 512 바이트인 것으로 설명하나, 1 섹터의 크기는 다양하게 변경될 수 있다.

버퍼 메모리(220)는 복수의 섹터들(미 도시됨)을 포함한다. 인터페이스(210)로부터 입력되는 펌웨어 데이터 신호는 1섹터 크기 단위로 버퍼 메모리(220)에 저장된다. CPU(240)는 버퍼 메모리(220)에 저장된 펌웨어 데이터 신호를 독출하고, 독출된 펌웨어 데이터 신호를 ECC 유닛(250)으로 제공한다.

ECC 유닛(250)은 신드롬 발생기(251), KES(Key Equation Solver)(252), CSEE(Chien Search Error Evaluator)(253) 그리고 오류 정정기(corrector)(254)를 포함한다. 신드롬 발생기(251)는 잘 알려진 Horner 알고리즘 등과 같은 방법으로 입력된 펌웨어 데이터 신호에 대한 신드롬들(syndromes)을 계산한다. 계산된 신드롬들은 KES(252)로 제공된다. KES(252)는 수신된 신드롬들에서 오류 위치 다항식(error location polynomial) 및 오류 크기 다항식(error magnitude polinomial) 의 계수들(coefficients)을 계산한다. 잘 알려진 바와 같이, KES(252)는 Berlekamp-Massey 알고리즘, Euclid 알고리즘 등을 이용하여 계수들을 계산한다. 계산된 계수들은 CSEE(253)로 제공된다. CSEE(253)는 오류 위치 다항식과 오류 크기 다항식에 근거해서 오류 위치와 오류 값을 계산한다. 오류 위치와 오류 값은 오류 정정기(254)로 전송되어서 인코딩된 펌웨어 데이터 신호의 정정을 위해 사용된다.

오류 정정기(254)로부터 출력되는 데이터 신호는 오류 정정된 펌웨어 데이터 신호이며 호스트(100)로부터 전송된 505바이트의 데이터 신호와 7바이트 크기의 널(null) 데이터 신호를 포함한다. 널 데이터 신호는 'FFFFFFF', '0000000' 등과 같이 정해질 수 있다. 오류 정정기(254)로부터 출력되는 512 바이트 크기의 펌웨어 데이터 신호는 불휘발성 메모리(260)에 저장된다. 바람직한 실시예에서 불휘발성 메모리(260)는 플래시(flash) 메모리이다. 이후, CPU(240)는 불휘발성 메모리(2600로부터 출력되는 1섹터 크기 즉, 512바이트 펌웨어 데이터 신호 중 505바이트 만을 유효 데이터로 인식한다.

ROM(230)은 전자 장치(200)의 구동에 필수적으로 필요한 펌웨어를 저장한다. 전자 장치(200)의 다양한 어플리게이션을 위한 펌웨어는 불휘발성 메모리(260)에 저장된다. 불휘발성 메모리(260)에 저장된 펌웨어는 사용자의 편의에 따라서 업그레이드 될 수 있으며, 이 때 새로운 펌웨어는 호스트(100)로부터 다운로드된다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 호스트(100)는 오류 정정 코드(ECC)를 포함하는 펌웨어 데이터 신호 패킷들을 전자 장치(200)로 전송한다. 전자 장 치(200)는 펌웨어 데이터 신호 패킷에 포함된 오류 정정 코드(ECC)를 분석하여 펌웨어 데이터 신호 패킷에 포함된 오류를 검출하고, 검출된 오류를 정정한다. 그러므로, 호스트(100)로부터 전자 장치(200)로 다운로드되는 펌웨어의 무결성(integrity)이 향상된다.

예시적인 바람직한 실시예를 이용하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명의 범위는 개시된 실시예들에 한정되지 않는다는 것이 잘 이해될 것이다. 오히려, 본 발명의 범위에는 다양한 변형 예들 및 그 유사한 구성들이 모두 포함될 수 있다. 따라서, 청구범위는 그러한 변형 예들 및 그 유사한 구성들 모두를 포함하는 것으로 가능한 폭넓게 해석되어야 한다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 호스트로부터 전자 장치로 다운로드되는 펌웨어의 오류 정정이 가능하다. 따라서 펌웨어의 무결성(integrity)이 향상된다.

Claims

불휘발성 메모리와;

외부로부터 오류 정정 코드를 포함하는 펌웨어 데이터 신호를 수신하는 인터페이스; 그리고

상기 인터페이스와 상기 불휘발성 메모리에 연결되며, 상기 펌웨어 데이터 신호에 포함된 오류를 정정하고, 정정된 데이터 신호를 상기 불휘발성 메모리에 저장하는 오류 정정 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 인터페이스를 통해 수신된 상기 펌웨어 데이터 신호를 임시 저장하기 위한 버퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제 2 항에 있어서,

CPU(Central Processing Unit)를 더 포함하며;

상기 오류 정정 회로는 상기 CPU의 제어에 의해 상기 버퍼에 저장된 상기 펌웨어 데이터 신호에 포함된 오류를 정정하고, 정정된 데이터 신호를 상기 불휘발성 메모리에 저장하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 불휘발성 메모리는 플래시 메모리인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제 1 항에 있어서,

외부로부터 수신되는 상기 펌웨어 데이터 신호의 패킷은 데이터, 상기 오류 정정 코드 및 CRC(Cyclic Redundancy Check) 비트들을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제 5 항에 있어서,

상기 데이터 및 오류 정정 코드의 크기는 1 섹터 크기인 것을 특징으로 하는 전자 장치.
제 6 항에 있어서,

상기 불휘발성 메모리에 저장되는 상기 정정된 데이터 신호는 상기 1 섹터 크기이며, 상기 정정된 데이터 신호는 상기 오류 정정 코드를 대체하는 널(null) 데이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 장치.
오류 정정 코드를 포함하는 펌웨어 데이터 신호를 전송하는 호스트; 그리고

상기 호스트로부터 상기 펌웨어 데이터 신호를 다운로드하는 전자 장치를 포함하되;

상기 전자 장치는,

불휘발성 메모리와;

상기 호스트로부터 상기 오류 정정 코드를 포함하는 펌웨어 데이터 신호를 수신하는 인터페이스; 그리고

상기 펌웨어 데이터 신호에 포함된 오류를 정정하고, 정정된 데이터 신호를 상기 불휘발성 메모리에 저장하는 오류 정정 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 펌웨어 다운로드 시스템.
제 8 항에 있어서,

상기 전자 장치는 메모리 카드인 것을 특징으로 하는 펌웨어 다운로드 시스템.
불휘발성 메모리를 포함하는 전자 장치의 펌웨어 다운로드 방법에 있어서:

ECC(error correction code)를 포함하는 펌웨어 데이터 신호를 수신하는 단계와;

상기 펌웨어 데이터 신호에 오류가 포함되어 있는 지를 판단하는 단계와;

상기 펌웨어 데이터 신호에 상기 오류가 포함된 경우 오류를 정정하는 단계와;

오류 정정된 펌웨어 데이터 신호를 상기 불휘발성 메모리에 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 펌웨어 저장 방법.