KR102120684B1 - Method for downloading FPGA firmware data using FPGA firmware download system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 FPGA 펌웨어 다운로드 시스템을 이용한 FPGA 펌웨어 다운로드 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 FPGA 펌웨어 데이터를 다운로드 할 경우 제품의 하우징을 제거할 필요가 없고, 보조 FPGA나 마이컴 등의 별도의 하드웨어 구성없이 펌웨어를 자가 다운로드 할 수 있는 FPGA 펌웨어 다운로드 시스템을 이용한 FPGA 펌웨어 다운로드 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for downloading an FPGA firmware using an FPGA firmware download system. More specifically, when downloading the FPGA firmware data, there is no need to remove the housing of the product, and the firmware without additional hardware configuration such as an auxiliary FPGA or microcomputer. It relates to an FPGA firmware download method using an FPGA firmware download system that can self-download.

Description

FPGA 펌웨어 다운로드 시스템을 이용한 FPGA 펌웨어 다운로드 방법{Method for downloading FPGA firmware data using FPGA firmware download system}How to download FPGA firmware using the FPGA firmware download system{Method for downloading FPGA firmware data using FPGA firmware download system}

본 발명은 FPGA 펌웨어 다운로드 시스템을 이용한 FPGA 펌웨어 다운로드 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 FPGA 펌웨어 데이터를 다운로드 할 경우 제품의 하우징을 제거할 필요가 없고, 보조 FPGA나 마이컴 등의 별도의 하드웨어 구성없이 펌웨어를 자가 다운로드 할 수 있는 FPGA 펌웨어 다운로드 시스템을 이용한 FPGA 펌웨어 다운로드 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for downloading an FPGA firmware using an FPGA firmware download system. More specifically, when downloading the FPGA firmware data, there is no need to remove the housing of the product, and the firmware without additional hardware configuration such as an auxiliary FPGA or microcomputer. It relates to an FPGA firmware download method using an FPGA firmware download system that can self-download.

다양한 전자회로들은 디지털 논리 회로 구성이 필요시 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 많이 사용한다. FPGA가 본연의 기능으로 동작하기 위해서는 펌웨어(firmware) 데이터가 필요한데, 이 펌웨어 데이터는 에뮬레이터(emulator)를 이용하여 외부 저장장치에 다운로드를 해야만 FPGA가 본연의 기능으로 동작할 수 있다.Various electronic circuits frequently use a field programmable gate array (FPGA) when a digital logic circuit is required. In order for the FPGA to function as a native function, firmware data is required. The firmware data must be downloaded to an external storage device using an emulator before the FPGA can operate as a native function.

하지만 종래의 경우 FPGA 펌웨어 데이터를 다운로드 하기 위해서 제품의 하우징을 제거해야 하거나, 보조 FPGA 또는 마이컴 등이 필요한 문제점이 있었다.However, in the conventional case, in order to download the FPGA firmware data, the housing of the product needs to be removed, or there is a problem that a secondary FPGA or microcomputer is required.

등록실용 20-0325844, 등록일자 2003년 08월 28일, '에프피지에이 데이터 다운로딩 인터페이스장치'Registration room 20-0325844, Registration date August 28, 2003,'FG Data Downloading Interface Device' 등록실용 20-0409311, 등록일자 2006년 02월 14일, '통신 시스템에서 FPGA 다운로딩 장치'Registration room 20-0409311, Registration date February 14, 2006,'FPGA downloading device in communication system'

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 FPGA 펌웨어 데이터를 다운로드 할 경우 제품의 하우징을 제거할 필요가 없고, 보조 FPGA나 마이컴 등의 별도의 하드웨어 구성없이 펌웨어를 자가 다운로드 할 수 있는 FPGA 펌웨어 다운로드 시스템을 이용한 FPGA 펌웨어 다운로드 방법을 제공하는데 있다.The present invention was created to solve this problem, and the purpose of the present invention is to eliminate the need to remove the housing of the product when downloading the FPGA firmware data, and to maintain the firmware without additional hardware configuration such as an auxiliary FPGA or microcomputer. Provided is a method for downloading an FPGA firmware using a downloadable FPGA firmware download system.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, FPGA 펌웨어 다운로드 시스템을 이용한 FPGA 펌웨어 다운로드 방법에 있어서, 외부입력장치가 단말기에 FPGA 펌웨어 데이터를 전송하는 단계; 및 단말기가 상기 FPGA 펌웨어 데이터를 저장하고 상기 FPGA 펌웨어 데이터에 따라 동작하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the FPGA firmware download method using the FPGA firmware download system according to the present invention for achieving the above object, the external input device transmitting the FPGA firmware data to the terminal; And a terminal storing the FPGA firmware data and operating according to the FPGA firmware data.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 단말기가 상기 FPGA 펌웨어 데이터를 저장하고 상기 FPGA 펌웨어 데이터에 따라 동작하는 단계는, FPGA부가 외부입력장치로부터 FPGA 펌웨어 데이터를 수신할 경우 이를 내부저장부에 저장하는 단계; FPGA부가 경로분배부를 쓰기 기능으로 제어하여 저장부에 상기 FPGA 펌웨어 데이터를 저장하는 단계; FPGA부가 상기 저장부에 FPGA 펌웨어 데이터 저장이 완료되면 상기 경로분배부를 읽기 기능으로 제어하는 단계; 및 FPGA부가 단말기가 재부팅 될 경우 상기 저장부에 저장된 FPGA 펌웨어 데이터를 읽어와 동작하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, the step of the terminal storing the FPGA firmware data and operating according to the FPGA firmware data includes storing the FPGA firmware data in the internal storage when the FPGA unit receives the FPGA firmware data from the external input device. ; An FPGA unit controlling a path distribution unit with a write function to store the FPGA firmware data in a storage unit; Controlling the path distribution unit with a read function when the FPGA unit stores the FPGA firmware data in the storage unit; And reading and operating the FPGA firmware data stored in the storage unit when the FPGA unit reboots the terminal.

본 발명에서 제시하는 FPGA 펌웨어 다운로드 시스템을 이용한 FPGA 펌웨어 다운로드 방법은 FPGA 펌웨어 데이터를 다운로드 할 경우 제품의 하우징을 제거할 필요가 없고, 보조 FPGA나 마이컴 등의 별도의 하드웨어 구성없이 펌웨어를 자가 다운로드 할 수 있는 효과가 있다.In the FPGA firmware download method using the FPGA firmware download system proposed in the present invention, when downloading the FPGA firmware data, there is no need to remove the housing of the product, and the firmware can be self-downloaded without additional hardware configuration such as an auxiliary FPGA or microcomputer. It has an effect.

도 1은 종래의 FPGA 펌웨어 데이터 다운로드 실시예시도
도 2는 종래의 FPGA 펌웨어 데이터 다운로드 실시예시도2
도 3은 종래의 FPGA 펌웨어 데이터 다운로드 실시예시도3
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 FPGA 펌웨어 데이터 다운로드 시스템의 블록구성도
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 시스템을 통한 FPGA 펌웨어 데이터 다운로드 순서도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 시스템을 통한 FPGA 펌웨어 데이터 다운로드 상세순서도1 is an exemplary view of a conventional FPGA firmware data download
Figure 2 is an embodiment of a conventional FPGA firmware data download Figure 2
Figure 3 is an embodiment of a conventional FPGA firmware data download Figure 3
4 is a block diagram of an FPGA firmware data download system according to an embodiment of the present invention
5 is a flowchart of downloading FPGA firmware data through a system according to an embodiment of the present invention.
6 is a detailed flowchart of downloading FPGA firmware data through a system according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구성될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains may easily practice. However, the present invention can be configured in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and like reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 “연결”되어 있다고 할 때, 이는 “직접적으로 연결”되어 있는 경우만이 아니라, 다른 부분을 통해 “간접적으로 연결”되는 경우도 포함하여 어떤 부분이 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is “connected” to another part, it is not only “directly connected”, but also a part that is “indirectly connected” through another part, including a part. When "included", this means that other components may be included, not excluded, unless specifically stated to the contrary.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 종래의 FPGA 펌웨어 데이터 다운로드 실시예시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 FPGA 펌웨어 데이터를 다운로드 받기 위한 구조는 연결단자(100)에 에뮬레이터를 연결하여 FPGA(101)가 FPGA 펌웨어 데이터를 읽어 들이고, FPGA(101)는 다시 저장장치(102)에 FPGA 펌웨어 데이터를 쓰고 읽음으로써 동작되는 구조이다. 이와 같은 구조는 FPGA 펌웨어 데이터를 다운로드 하기 위해서 상기 연결단자(100)와 에뮬레이터를 연결하기 위해서 하우징을 제거해야 하는 문제점이 있다.1 is a diagram illustrating a conventional FPGA firmware data download embodiment. As shown in FIG. 1, the structure for downloading the conventional FPGA firmware data is that the FPGA 101 reads the FPGA firmware data by connecting an emulator to the connection terminal 100, and the FPGA 101 again stores data ( It is operated by writing and reading FPGA firmware data in 102). Such a structure has a problem in that the housing must be removed in order to connect the connection terminal 100 and the emulator to download the FPGA firmware data.

도 2는 종래의 FPGA 펌웨어 데이터 다운로드 실시예시도2이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 FPGA 펌웨어 데이터를 다운로드 받기 위한 다른 구조는 보조FPGA(201)가 외부입력장치(204)로부터 FPGA 펌웨어 데이터를 읽어 들인 후, 저장장치(200)에 상기 FPGA 펌웨어 데이터를 쓰고 읽어 온 뒤, 주FPGA(202)에 FPGA 펌웨어 데이터를 씀으로써 주FPGA(202)를 동작하게 하는 구조이다. 이와 같은 구조는 하우징을 제거해야 할 필요는 없으나 별도의 하드웨어 구성이 필요하기 때문에 인쇄회로기판(PCB)의 공간 제약 문제와 가격 상승의 문제점이 있다.2 is an exemplary embodiment 2 of a conventional FPGA firmware data download. As shown in FIG. 2, another structure for downloading the conventional FPGA firmware data is, after the auxiliary FPGA 201 reads the FPGA firmware data from the external input device 204, the FPGA firmware is stored in the storage device 200. After writing and reading data, the main FPGA 202 is operated by writing the FPGA firmware data to the main FPGA 202. Such a structure does not need to remove the housing, but requires a separate hardware configuration, so there is a problem of space limitation and price increase of the printed circuit board (PCB).

도 3은 종래의 FPGA 펌웨어 데이터 다운로드 실시예시도3이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 FPGA 펌웨어 데이터를 다운로드 받기 위한 또다른 구조는 FPGA(301)가 마이컴(300)을 통하여 FPGA 펌웨어 데이터를 읽어 들인 후, 저장장치(302)에 FPGA 펌웨어 데이터를 쓰고 읽어 들임으로써 동작되는 구조이다. 이와 같은 구조는 하우징을 제거해야 할 필요는 없으나 별도의 하드웨어 구성이 필요하기 때문에 인쇄회로기판(PCB)의 공간 제약 문제와 가격 상승의 문제점이 있다.3 is an exemplary embodiment 3 of a conventional FPGA firmware data download. As shown in FIG. 3, another structure for downloading the conventional FPGA firmware data is, after the FPGA 301 reads the FPGA firmware data through the microcomputer 300, the FPGA firmware data is stored in the storage device 302. It is a structure that works by writing and reading. Such a structure does not need to remove the housing, but requires a separate hardware configuration, so there is a problem of space limitation and price increase of the printed circuit board (PCB).

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 FPGA 펌웨어 데이터 다운로드 시스템의 블록구성도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기한 문제점들을 해결하기 위해 창출된 본 발명에 따른 FPGA 펌웨어 다운로드 시스템은 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 포함하는 단말기(400) 및 상기 단말기(400)에 FPGA 펌웨어 데이터를 전송하는 외부입력장치(500)를 포함하여서 구성된다. 상기 단말기(400)는 상기 외부입력장치(500)로부터 FPGA 펌웨어 데이터를 수신하는 FPGA부(410)와 상기 FPGA 펌웨어 데이터를 저장하기 위한 저장부(420) 및 상기 FPGA부(410)가 상기 저장부(420)에 FPGA 펌웨어 데이터를 읽기 또는 쓰기위한 경로분배부(430)를 더 포함하여서 구성된다. 또한 상기 FPGA부(410)는 외부입력장치(500)로부터 FPGA 펌웨어 데이터를 수신할 경우 이를 저장하는 내부저장부(411)를 더 포함하여서 구성된다.4 is a block diagram of an FPGA firmware data download system according to an embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 4, the FPGA firmware download system according to the present invention, created to solve the above problems, includes a terminal 400 including an FPGA (Field Programmable Gate Array) and FPGA firmware data in the terminal 400. It comprises an external input device 500 for transmitting the. The terminal 400 includes an FPGA unit 410 for receiving FPGA firmware data from the external input device 500, a storage unit 420 for storing the FPGA firmware data, and the FPGA unit 410 is the storage unit. It is configured to further include a path distribution unit 430 for reading or writing the FPGA firmware data in 420. In addition, when receiving the FPGA firmware data from the external input device 500, the FPGA unit 410 is further configured to further include an internal storage unit 411 for storing the FPGA firmware data.

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 FPGA 펌웨어 데이터 다운로드 시스템을 통한 FPGA 펌웨어 다운로드 방법에 대해서 도 5 내지 6을 통해서 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, a method for downloading an FPGA firmware through the FPGA firmware data download system according to the present invention as described above will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 6.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 시스템을 통한 FPGA 펌웨어 데이터 다운로드 순서도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 FPGA 펌웨어 데이터 다운로드 시스템을 통한 FPGA 펌웨어 다운로드 방법은 외부입력장치(500)가 단말기(400)에 FPGA 펌웨어 데이터를 전송하는 단계(S100)와 단말기(400)가 FPGA 펌웨어 데이터를 저장하고 FPGA 펌웨어 데이터에 따라 동작하는 단계(S200)로 이루어진다.5 is a flowchart of downloading FPGA firmware data through a system according to an embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 5, the FPGA firmware download method using the FPGA firmware data download system according to the present invention includes the steps of the external input device 500 transmitting the FPGA firmware data to the terminal 400 (S100) and the terminal 400 ) Is stored in the FPGA firmware data and operates according to the FPGA firmware data (S200 ).

상기 단계(S200)에 대해서 좀 더 상세하게 설명하면 도 6과 같다. 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 시스템을 통한 FPGA 펌웨어 데이터 다운로드 상세순서도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 단계(200)는 먼저 상기 FPGA부(410)가 상기 외부입력장치(500)로부터 FPGA 펌웨어 데이터를 수신할 경우 이를 내부저장부(411)에 저장하는 단계(S210)와 다음으로 상기 FPGA부(410)가 상기 경로분배부(430)를 쓰기 기능으로 제어하여 상기 저장부(420)에 FPGA 펌웨어 데이터를 저장하는 단계(S220)와 다음으로 상기 FPGA부(410)가 상기 저장부(420)에 FPGA 펌웨어 데이터 저장이 완료되면 상기 경로분배부(430)를 읽기 기능으로 제어하는 단계(S230)와 마지막으로 상기 FPGA부(410)가 상기 단말기(400)가 재부팅 될 경우 상기 저장부(420)에 저장된 FPGA 펌웨어 데이터를 읽어와 동작하는 단계(S240)로 이루어진다.6 will be described in more detail with respect to the step S200. 6 is a detailed flowchart of FPGA firmware data download through a system according to an embodiment of the present invention. As illustrated in FIG. 6, in step 200, when the FPGA unit 410 receives FPGA firmware data from the external input device 500, it is first stored in the internal storage unit 411 (S210). ) And next, the FPGA unit 410 stores the FPGA firmware data in the storage unit 420 by controlling the path distribution unit 430 with a write function (S220) and then the FPGA unit 410. When the FPGA firmware data storage in the storage unit 420 is completed, controlling the path distribution unit 430 with a read function (S230) and finally, the FPGA unit 410 will reboot the terminal 400. In this case, the step of reading and operating the FPGA firmware data stored in the storage unit 420 is performed.

상기 단계(S220)에서 상기 FPGA부(410)는 GPIO#5(General Purpose Input/Output)(406)를 통하여 상기 경로분배부(430)를 쓰기 기능으로 제어하고 상기 저장부(420)에 GPIO#1,2,3,4(405)를 통해서 FPGA 펌웨어 데이터를 저장한다.In step S220, the FPGA unit 410 controls the path distribution unit 430 through a write function through GPIO#5 (General Purpose Input/Output) 406, and GPIO# to the storage unit 420. FPGA firmware data is stored through 1,2,3,4 (405).

상기 단계(S230)에서 상기 FPGA부(410)는 GPIO#5(406)을 통하여 상기 경로분배부(430)를 읽기 기능으로 제어한다In step S230, the FPGA unit 410 controls the path distribution unit 430 through a GPIO#5 406 with a read function.

상기 단계(S240)에서 상기 FPGA부(410)는 CLK, CS, DI, DO(407)를 통해서 상기 저장부(420)에 저장되어 있는 FPGA 펌웨어 데이터를 읽어와 동작한다.In step S240, the FPGA unit 410 reads and operates the FPGA firmware data stored in the storage unit 420 through CLK, CS, DI, and DO 407.

따라서, 상기한 바와 같이 본 발명에 따른 FPGA 펌웨어 데이터 다운로드 시스템은 FPGA 펌웨어 데이터를 다운로드 할 경우 제품의 하우징을 제거할 필요가 없고, 보조 FPGA나 마이컴 등의 별도의 하드웨어 구성없이 FPGA 펌웨어 데이터를 다운로드할 수 있어 종래의 FPGA 펌웨어 데이터를 다운로드가 갖던 문제점을 해결할 수 있다.Therefore, as described above, the FPGA firmware data download system according to the present invention does not need to remove the housing of the product when downloading the FPGA firmware data, and can download the FPGA firmware data without additional hardware configuration such as an auxiliary FPGA or microcomputer. This can solve the problem of downloading the conventional FPGA firmware data.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시 예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The present invention has been described with reference to the embodiment(s) shown in the drawings, but this is merely exemplary, and those skilled in the art can make various modifications therefrom, and the above-described embodiment ( It will be understood that all or part of the (s) may be configured by selectively combining. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

100 : 연결단자
101 : FPGA
102 : 저장장치
200 : 저장장치
201 : 보조FPGA
202 : 주FPGA
204 : 외부입력장치
300 : 마이컴
301 : FPGA
302 : 저장장치
400 : 단말기
410 : FPGA부
411 : 내부저장부
420 : 저장부
430 : 경로분배부
500 : 외부입력장치100: connection terminal
101: FPGA
102: storage device
200: storage device
201: Secondary FPGA
202: Main FPGA
204: external input device
300: microcomputer
301: FPGA
302: storage device
400: terminal
410: FPGA unit
411: internal storage
420: storage unit
430: route distribution
500: external input device

Claims (2)

외부입력장치(500)가 단말기(400)에 FPGA 펌웨어 데이터를 전송하는 단계; 및
단말기(400)가 상기 FPGA 펌웨어 데이터를 저장하고 상기 FPGA 펌웨어 데이터에 따라 동작하는 단계;
를 포함하되,
단말기(400)가 상기 FPGA 펌웨어 데이터를 저장하고 상기 FPGA 펌웨어 데이터에 따라 동작하는 단계는,
FPGA부(410)가 외부입력장치(500)로부터 FPGA 펌웨어 데이터를 수신할 경우 이를 내부저장부(411)에 저장하는 단계;
FPGA부(410)가 GPIO#5(General Purpose Input/Output)(406)를 통하여 경로분배부(430)를 쓰기 기능으로 제어하여 저장부(420)에 GPIO#1,2,3,4(405)를 통해서 FPGA 펌웨어 데이터를 저장하는 단계;
FPGA부(410)가 저장부(420)에 FPGA 펌웨어 데이터 저장이 완료되면 GPIO#5(406)을 통하여 경로분배부(430)를 읽기 기능으로 제어하는 단계; 및
FPGA부(410)가 단말기(400)가 재부팅 될 경우 CLK, CS, DI, DO(407)를 통해서 저장부(420)에 저장된 FPGA 펌웨어 데이터를 읽어와 동작하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 FPGA 펌웨어 다운로드 시스템을 이용한 FPGA 펌웨어 다운로드 방법.The external input device 500 transmits the FPGA firmware data to the terminal 400; And
The terminal 400 storing the FPGA firmware data and operating according to the FPGA firmware data;
Including,
The terminal 400 stores the FPGA firmware data and operates according to the FPGA firmware data,
When the FPGA unit 410 receives the FPGA firmware data from the external input device 500, storing it in the internal storage unit 411;
The FPGA unit 410 controls the path distribution unit 430 with a write function through the GPIO#5 (General Purpose Input/Output) 406 to the GPIO#1,2,3,4(405) ) To store the FPGA firmware data;
When the FPGA unit 410 completes the storage of the FPGA firmware data in the storage unit 420, controlling the path distribution unit 430 through the GPIO#5 406 with a read function; And
The FPGA unit 410 reads and operates the FPGA firmware data stored in the storage unit 420 through CLK, CS, DI, and DO 407 when the terminal 400 is rebooted;
FPGA firmware download method using the FPGA firmware download system, characterized in that it comprises a. 삭제delete
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