TW201441932A - 處理裝置與系統程式更新方法 - Google Patents

Abstract

一種處理裝置包括一程式記憶體與一處理器。程式記憶體包括至少一第一記憶體分區用以儲存一系統程式以及一第二記憶體分區用以儲存一應用程式。處理器耦接至程式記憶體，用以執行程式記憶體內所儲存之程式，其中處理器執行應用程式以致使處理裝置提供至少一既定功能，處理器執行系統程式以致使處理裝置更新應用程式，並且當系統程式的版本必須被變更時，處理器更自一主機接收一第一程式、將第一程式儲存於第二記憶體分區、驅動一重開機程序用以自第二記憶體分區重新開機並於重新開機後執行第一程式、並且根據第一程式變更系統程式。

Description

處理裝置與系統程式更新方法

本發明係關於一種處理裝置與處理裝置之系統程式變更方法，特別關於一種可直接變更系統程式之處理裝置與處理裝置之系統程式變更方法。

單晶片微電腦(Single-Chip Microcomputer)，又稱微控制器(Microcontroller)，或稱微處理器(Micro processing unit，MPU)是一種把中央處理器、記憶體、定時/計數器(Timer/Counter)、各種輸入/輸出介面等都整合在一塊積體電路晶片上的微型電腦。與應用在個人電腦中的通用型微處理器相比，微控制器更強調自供應(不用外接硬體)和節約成本。微控制器的最大優點是體積小，但儲存量小，輸入/輸出介面簡單，功能較低。

一般而言，微控制器要執行的功能係由內部程式所定義，而程式會被預先編程好，並儲存於微控制器的內部記憶體中。因此，使用者可根據不同的需求設計出不同的程式，使得微控制器能執行所需的功能。

然而，燒錄程式碼的動作通常在工廠製作微控制器晶片的階段就已完成，爾後使用者再將微控制器晶片焊接在對應的電路中。換言之，當要改變或更新微控制器的程式碼， 使其達成不同的功能時，必須要將微控制器晶片自電路上解焊，此操作造成大幅的時間與成本耗損。

本發明實施例提供了一種無須解焊微控制器晶片，便可以變更微控制器內部程式的方法。

根據本發明之一實施例，一種處理裝置包括一程式記憶體與一處理器。程式記憶體至少包括一第一記憶體分區用以儲存一系統程式以及一第二記憶體分區用以儲存一應用程式。處理器耦接至程式記憶體，用以執行程式記憶體內所儲存之程式，其中處理器執行應用程式以致使處理裝置提供至少一既定功能，處理器執行系統程式以致使處理裝置更新應用程式，並且當系統程式的版本必須被變更時，處理器更自一主機接收一第一程式、將第一程式儲存於第二記憶體分區、驅動一重開機程序用以自第二記憶體分區重新開機並於重新開機後執行第一程式、並且根據第一程式變更系統程式。

根據本發明之另一實施例，一種系統程式變更方法，由一處理裝置之一處理器執行，用以變更儲存於處理裝置之一記憶體之一第一記憶體分區之一系統程式，其中處理裝置藉由執行儲存於記憶體之一第二記憶體分區之一應用程式以提供至少一既定功能，並且處理裝置藉由執行系統程式以更新應用程式，該方法包括：自一主機接收一第一程式；將第一程式儲存於記憶體之第二記憶體分區；驅動一重開機程序用以自第二記憶體分區重新開機；以及於重新開機後執行第一程式，用以根據第一程式變更系統程式，其中藉由執行第一程式，處 理器被允許編程記憶體之第一記憶體分區。

100‧‧‧處理裝置

110‧‧‧處理器

120、130‧‧‧記憶體裝置

122‧‧‧資料記憶體

124‧‧‧程式記憶體

126、128‧‧‧記憶體分區

140‧‧‧輸入/輸出介面

200‧‧‧主機

第1圖係顯示根據本發明之一實施例所述之處理裝置方塊圖。

第2圖係顯示根據本發明之第一實施例所述之系統程式變更方法流程圖。

第3圖係顯示根據本發明之第一實施例所述之另一系統程式變更方法流程圖。

第4圖係顯示根據本發明之第二實施例所述之系統程式變更方法流程圖。

第5圖係顯示根據本發明之第二實施例所述之另一系統程式變更方法流程圖。

為使本發明之製造、操作方法、目標和優點能更明顯易懂，下文特舉幾個實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

實施例：

第1圖係顯示根據本發明之一實施例所述之處理裝置方塊圖。根據本發明之一實施例，處理裝置100可以是一單晶片微電腦(Single-Chip Microcomputer)、微控制器(Micro Controller Unit，MCU)，或微處理器(Micro Processing Unit，MPU)。處理裝置100可包括一處理器110、記憶體裝置120與130與一輸入/輸出介面140。處理器110可以是一中央處理器。記 憶體裝置120可進一步包括一資料記憶體122與一程式記憶體124。資料記憶體122可用以儲存資料，而程式記憶體124可用以儲存由處理器110所執行之程式。

程式記憶體124可被區隔為至少兩記憶體分區126與128。根據本發明之一實施例，記憶體分區126(或稱為第一記憶體分區)可為一系統程式記憶體分區，可用以儲存系統程式，而記憶體分區128(或稱第二記憶體分區)可為一應用程式記憶體分區，可用以儲存應用程式。當處理器110執行應用程式時，可致使處理裝置100根據應用程式內所定義的方式運作，以提供既定的功能。

記憶體裝置130可用以儲存系統之硬體設定值，使得處理裝置100被供電(即，開機)時，處理器110可根據記憶體裝置130內的硬體設定值判斷如何執行後續的動作。舉例而言，當處理裝置100被開機後，處理器110可根據記憶體裝置130內的硬體設定值判斷是要先執行記憶體分區126內所儲存的程式、或是先執行記憶體分區128內所儲存的程式。

輸入/輸出介面140可包括多種不同規格之通訊介面，例如，通用型之輸入輸出介面(General Purpose I/O，簡稱為GPIO)、通用非同步收發傳輸器介面(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，簡稱為UART)、內部整合電路(Inter-Integrated Circuit，簡稱為I²C)匯流排、或其它。一般而言，一外部主機200(以虛線表示)可透過輸入/輸出介面140連接至處理裝置100，用以透過輸入/輸出介面140傳送或接收訊息與資料。

根據本發明之一實施例，記憶體分區126內所儲存之系統程式可在無須解焊微控制器晶片的情況下，更新記憶體分區128內所儲存的應用程式。當處理器110執行記憶體分區126內所儲存之系統程式時，可致使記憶體分區128內所儲存的應用程式被更新，以改變處理裝置100的運作，此技術稱之為系統內編程(In system programming，簡稱為ISP)。舉例而言，當系統程式(例如ISP程式)被執行時，處理器110可根據系統程式所預設的功能自一主機200端(例如，一電腦或一ISP工具)接收另一應用程式，並且可將此應用程式寫入記憶體分區128內，用以取代原先的應用程式，此一流程稱為正規系統內編程(normal ISP)。

一般而言，當記憶體分區128內所儲存的應用程式被執行時，將資料寫入記憶體分區126的相關指令會被禁能，換言之，處理器110通常不被允許編程記憶體分區126。因此，當用以更新應用程式之系統程式必須被變更時，仍然無可避免地必須解焊處理裝置100之晶片，重新燒錄不同的系統程式。

本發明之一實施例另提出了一種系統程式變更方法，可用以實現在無須解焊微控制器晶片的情況下，便可以變更記憶體分區126內所儲存的系統程式(例如：ISP程式)。

第2圖係顯示根據本發明之第一實施例所述之系統程式變更方法流程圖。值得注意的是，第2圖所示之流程圖係由處理裝置100之角度描述。首先，當處理裝置100被供電時，根據記憶體裝置130內的硬體設定值，自第一記憶體分區開機(步驟S202)。舉例而言，處理器110可讀取第一記憶體分區 內所儲存之對應之開機程式，用以完成開機步驟。

接著，為了變更系統程式，處理器110將系統程式(例如：ISP程式)之版本之相關資訊透過輸入/輸出介面140傳送至一主機(步驟S204)。如上述，主機可以是一電腦或者ISP工具。接著，處理器110可自主機接收一配對訊息(步驟S206)，配對訊息可夾帶處理裝置100之系統程式之一版本是否與主機端所儲存之一系統程式之一版本相同之相關資訊。更具體來說，主機在接收到處理裝置100之系統程式之版本之相關資訊後，會與主機端所儲存之系統程式的版本相比，用以確認兩者是否相同，並將確認結果夾帶於配對訊息傳送給處理裝置100。值得注意的是，主機端所儲存之系統程式可為一最新版本之系統程式，或者一最佳或較佳版本之系統程式，或其他。

在接收到配對訊息後，處理器110將確認處理裝置100端所儲存之系統程式之版本是否與主機端所儲存之系統程式之版本相同(步驟S208)。若確認處理裝置100端版本相同時，則處理器110可進一步根據處理裝置100端所儲存之系統程式執行正規系統內編程(normal ISP)(步驟S218)，用以更新應用程式。

若版本不同，則處理器110可自主機接收第一程式，並且將第一程式儲存於第二記憶體分區中(步驟S210)。根據本發明之一實施例，第一程式可用以致使處理器110編程第一記憶體分區。接著，處理器110可透過例如軟體驅動一重開機程序，用以自第二記憶體分區重新開機，並且於重新開機後執行第一程式(步驟S212)。值得注意的是，由於此重開機程序 可透過軟體驅動，處理器110可不再去確認記憶體裝置130內與開機相關的硬體設定值。

接著，處理器110可根據第一程式更新系統程式。處理器110可進一步自主機接收不同版本的系統程式、並且將此版本的系統程式寫入第一記憶體分區，用以取代原先的系統程式(步驟S214)。根據本發明之一實施例，可透過適當的設計記憶體裝置130內的硬體設定值，用以致使當第一程式被執行時，處理器110被允許編程第一記憶體分區。值得注意的是，熟習此項技藝者當可理解，在執行第二記憶體分區中的程式時，允許處理器110編程第一記憶體分區的方法並不限於以上所述之方法。舉例而言，可藉由設計一監控電路或程式，監控當處理器110執行第一程式時，可以允許處理器110編程第一記憶體分區。因此，本發明並不限於以上所述之實施方式。

當系統程式被更新後，處理器110可透過軟體驅動一重開機程序，用以自第一記憶體分區重新開機，以執行新的系統程式(步驟S216)，並根據此新的系統程式執行正規系統內編程。

第3圖係顯示根據本發明之第一實施例所述之另一系統程式變更方法流程圖。值得注意的是，第3圖所示之流程圖係由主機200之角度描述。首先，對應於第2圖之步驟S204，主機200可接收處理裝置100之系統程式之版本之相關資訊，並且設定配對訊息的內容(步驟S302)。主機200在接收到系統程式之版本之相關資訊後，可與主機200所儲存之系統程式之版本相比，用以確認兩者版本是否相同，以設定配對訊息 的內容。

接著，主機200可將配對訊息傳送至處理裝置(步驟S304)。接著，主機200可根據配對訊息的內容確認處理裝置100端所儲存之系統程式是否與主機200所儲存之系統程式之版本相同(步驟S306)。若是，則主機200將不會執行後續的變更步驟。若否，則對應於第2圖之步驟S210，主機200可將第一程式傳送至處理裝置(步驟S308)。接著，對應於第2圖之步驟S214，主機200可將不同版本之系統程式傳送至處理裝置(步驟S310)，用以致使處理裝置以接收到的系統程式變更原始之系統程式。於本發明之另一實施例中，步驟S304與步驟S306可合併在一起，即，主機200可將配對訊息傳送至處理裝置之同時判斷兩端之系統程式之版本是否相同。

第4圖係顯示根據本發明之第二實施例所述之系統程式變更方法流程圖。值得注意的是，第4圖所示之流程圖係由處理裝置100之角度描述。於本發明之第二實施例中，系統程式的變更可於執行正規系統內編程(normal ISP)操作之前被觸發。首先，當處理裝置100被供電時，根據記憶體裝置130內的硬體設定值，自第一記憶體分區開機(步驟S400)。舉例而言，處理器110可讀取第一記憶體分區內所儲存之對應之開機程式，用以完成開機步驟。

接著，處理器110可判斷是否須執行正規系統內編程(圖式請修改)，以更新第二記憶體分區內所儲存之應用程式(步驟S402)。處理器110可透過一些相對的訊息或指令判斷是否需執行正規系統內編程。舉例而言，當使用者想要更新應用程 式時，可將一主機耦接至處理器110。如上述，主機可以是一電腦或者ISP工具。當輸入/輸出介面140偵測到有元件連接時，可發出對應之訊息或指令至處理器110，用以通知處理器110。

若無須執行正規系統內編程，則處理器110可透過軟體驅動一重開機程序，用以自第二記憶體分區重新開機，以執行應用程式(步驟S420)，致使處理裝置100根據應用程式內所定義的方式運作，以提供既定的功能。若須執行正規系統內編程，則處理器110可將系統程式(例如：ISP程式)之版本之相關資訊透過輸入/輸出介面140傳送至一主機(步驟S404)。接著，處理器110可自主機接收一配對訊息(步驟S406)，配對訊息可夾帶處理器110之系統程式之一版本是否與主機端所儲存之一系統程式之一版本相同之相關資訊。

在接收到配對訊息後，處理器110將確認系統程式之版本是否相同(步驟S408)。若相同，則處理器110可執行正規系統內編程操作，以更新應用程式(步驟S418)。

若系統程式之版本不同，則處理器110可自主機接收第一程式，並且將第一程式儲存於第二記憶體分區中(步驟S410)。接著，處理器110可透過軟體驅動一重開機程序，用以自第二記憶體分區重新開機，並且於重新開機後執行第一程式(步驟S412)。

接著，處理器110可根據第一程式變更系統程式。處理器110可進一步自主機接收不同版本的系統程式、並且將此版本的系統程式寫入第一記憶體分區，用以取代原先的系統 程式(步驟S414)。

當系統程式被變更後，處理器110可透過軟體驅動一重開機程序，用以自第一記憶體分區重新開機，以執行新的系統程式(步驟S416)，之後處理器110可執行後續的正規系統內編程操作，以更新應用程式(步驟S418)。最後，處理器110可透過軟體驅動一重開機程序，用以自第二記憶體分區重新開機，以執行應用程式(步驟S420)，致使處理裝置100根據應用程式內所定義的方式運作，以提供既定的功能。

第5圖係顯示根據本發明之第二實施例所述之另一系統程式變更方法流程圖。值得注意的是，第5圖所示之流程圖係由主機200之角度描述。首先，對應於第4圖之步驟S404，主機200可接收處理裝置100之系統程式之版本之相關資訊，並且設定配對訊息的內容(步驟S502)。主機200在接收到系統程式之版本之相關資訊後，會與主機200所儲存之系統程式之版本相比，用以確認兩者是否相同，以設定配對訊息的內容。

接著，主機200可將配對訊息傳送至處理裝置(步驟S504)。接著，主機200可根據配對訊息的內容確認兩者的系統程式之版本是否相同(步驟S506)。，於本發明之另一實施例中，步驟S504與步驟S506也可合併在一起。若兩者之系統程式之版本相同，則主機200可不執行系統程式的變更步驟，而是執行正規系統內編程操作(步驟S508)，例如，將另一應用程式傳送至處理裝置100，用以致使處理裝置100更新應用程式。若否，則對應於第4圖之步驟S410，主機200可將第一程式傳送至 處理裝置(步驟S510)。接著，對應於第4圖之步驟S414，主機200可將不同版本的系統程式傳送至處理裝置(步驟S512)，用以致使處理裝置以接收到的系統程式變更原始之系統程式。最後，再執行正規系統內編程操作(步驟S508)，例如，將另一應用程式傳送至處理裝置100，用以致使處理裝置100更新應用程式。

本發明之上述實施例能夠以多種方式執行，例如使用硬體、軟體或其結合來執行。熟悉此項技藝者應了解執行上述功能之任何組件或組件之集合可被視為一個或多個控制上述功能之處理器。此一個或多個處理器可以多種方式執行，例如藉由指定硬體，或使用微碼或軟體來編程之通用硬體來執行上述功能。

申請專利範圍中用以修飾元件之“第一”、“第二”等序數詞之使用本身未暗示任何優先權、優先次序、各元件之間之先後次序、或方法所執行之步驟之次序，而僅用作標識來區分具有相同名稱(具有不同序數詞)之不同元件。

本發明雖以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧處理裝置

110‧‧‧處理器

120、130‧‧‧記憶體裝置

122‧‧‧資料記憶體

124‧‧‧程式記憶體

126、128‧‧‧記憶體分區

140‧‧‧輸入/輸出介面

200‧‧‧主機

Claims (10)

1. 一種處理裝置，包括：一程式記憶體，包括至少一第一記憶體分區用以儲存一系統程式以及一第二記憶體分區用以儲存一應用程式；以及一處理器，耦接至該程式記憶體，用以執行該程式記憶體內所儲存之該等程式，其中該處理器執行該應用程式以致使該處理裝置提供至少一既定功能，該處理器執行該系統程式以致使該處理裝置更新該應用程式；並且當該系統程式的版本必須被變更時，該處理器更自一主機接收一第一程式、將該第一程式儲存於該第二記憶體分區、驅動一重開機程序用以自該第二記憶體分區重新開機並於重新開機後執行該第一程式、並且根據該第一程式變更該系統程式。
2. 如申請專利範圍第1項所述之處理裝置，其中該第一記憶體分區所儲存之該系統程式為一第一版本系統程式，並且當執行該第一程式時，該處理器自該主機接收一第二版本系統程式、並且將該第二版本系統程式寫入該第一記憶體分區，用以取代該第一版本系統程式。
3. 如申請專利範圍第2項所述之處理裝置，其中該處理器更驅動一重開機程序用以自該第一記憶體分區重新開機並於重新開機後執行該第二版本系統程式，用以致使該處理裝置根據該第二版本系統程式更新該應用程式。
4. 如申請專利範圍第1項所述之處理裝置，其中該處理器更自該主機接收一配對訊息，該配對訊息夾帶該系統程式之 一版本是否與該主機所儲存之一系統程式之一版本相同之相關資訊，並且當該系統程式之該版本並非與該主機所儲存之該系統程式之該版本相同時，該系統程式必須被變更。
5. 如申請專利範圍第1項所述之處理裝置，其中當該應用程式被執行時，該處理器不被允許編程該程式記憶體之該第一記憶體分區，並且當該第一程式被執行時，該處理器被允許編程該程式記憶體之該第一記憶體分區。
6. 一種系統程式變更方法，由一處理裝置之一處理器執行，用以變更儲存於該處理裝置之一記憶體之一第一記憶體分區之一系統程式，其中該處理裝置藉由執行儲存於該記憶體之一第二記憶體分區之一應用程式以提供至少一既定功能，並且該處理裝置藉由執行該系統程式以更新該應用程式，該方法包括：自一主機接收一第一程式；將該第一程式儲存於該記憶體之該第二記憶體分區；驅動一重開機程序用以自該第二記憶體分區重新開機；以及於重新開機後執行該第一程式，用以根據該第一程式變更該系統程式，其中藉由執行該第一程式，該處理器被允許編程該記憶體之該第一記憶體分區。
7. 如申請專利範圍第6項所述之系統程式變更方法，其中該第一記憶體分區所儲存之該系統程式為一第一版本系統程式，該方法更包括： 自該主機接收一第二版本系統程式；以及將該第二版本系統程式寫入該第一記憶體分區，用以取代該第一版本系統程式。
8. 如申請專利範圍第7項所述之系統程式變更方法，更包括：驅動一重開機程序用以自該第一記憶體分區重新開機；以及於重新開機後執行該第二版本系統程式，用以根據該第二版本系統程式更新該應用程式。
9. 如申請專利範圍第6項所述之系統程式變更方法，更包括：自該主機接收一配對訊息，其中該配對訊息夾帶該系統程式之一版本是否為與該主機所儲存之一系統程式之一版本相同之相關資訊；以及當該系統程式之該版本並非與該主機所儲存之該系統程式之該版本相同時，自該主機接收該第一程式。
10. 如申請專利範圍第6項所述之系統程式變更方法，其中當儲存於該記憶體之該第二記憶體分區之該應用程式被執行時，該處理器不被允許編程該記憶體之該第一記憶體分區。