[发明专利]一种多模式启动的嵌入式系统

说明书

技术领域

本发明涉及嵌入式微处理器应用系统(简称“嵌入式系统”)，尤其涉及 一种多模式启动的嵌入式系统。该系统支持芯片从内部存储器启动、从外部 存储器启动、从外部通讯设备启动等多种模式启动方式，给芯片的具体应用 带来极大的方便。

背景技术

随着微电子技术的发展，嵌入式系统已经在消费电子、网络通讯、工业 控制等领域获得广泛的应用。嵌入式系统不同于PC系统，它以应用为中心， 软硬件是可以根据应用的不同而定制的，适用于对功耗、可靠性、成本等有 综合考虑的计算机系统，也是一种软硬件集于一体的系统。

目前，典型的嵌入式系统包括CPU、RAM、BOOT Device(存放启动代 码的设备)、外围通讯接口，其中BOOT Device在出厂前需要使用专用烧录 方法把BOOT程序烧录到BOOT Device中。这种系统通常只有一种启动模 式，亦称单启动模式，即只能从内部BOOT程序进行启动。单启动模式的嵌 入式系统存在一个突出的缺点，即一旦BOOT Device损坏，嵌入式系统将无 法正常工作。随着集成电路技术的发展，一个嵌入式系统在不同模式下工作 已经成为衡量嵌入式系统是否可以广泛应用的指标。因此可以在多种模式下 工作，同时可以便捷升级固件的嵌入式系统成为嵌入式技术发展的必然趋 势。

发明内容

本发明提供一种多模式启动的嵌入式系统，要解决的技术问题是使一个 嵌入式系统能够支持多种模式的启动方式，提高嵌入式系统的可靠性和易用 性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种多模式启动的嵌入式 系统，包括：

芯片模式配置端口，该端口由至少两个信号输入端构成，通过对所述信 号输入端的配置信号来选择多模式中任意一种启动模式；

配置控制寄存器，该配置控制寄存器与芯片模式配置端口连接，用于映 射芯片模式配置端口的配置信息；配置控制寄存器由一组寄存器构成，所述 一组寄存器中具有时钟模式控制字段和运行模式控制字段，时钟模式控制字 段用来定义嵌入式系统启动时使用的时钟，运行模式控制字段用来定义启动 时的运行模式；

内部存储器，用于存储嵌入式系统启动和运行时的程序和数据；

外部存储器接口，用于嵌入式系统在启动和运行时连接外部存储器并控 制对外部存储器的读写操作；

I/O通讯模块，用于嵌入式系统在启动和运行时与外部通讯设备进行信息 交换；

CPU，用于执行存储于内部存储器或外部存储器上的固件，或执行从I/O 通讯模块输入的指令，是嵌入式系统的控制和执行单元；

系统总线，用于嵌入式系统内部的信号连接；所述CPU通过系统总线分 别与配置控制寄存器、内部存储器、I/O通讯模块、外部存储器接口双向连 接。

上述技术方案的有关内容解释如下：

1、上述方案中，所述嵌入式系统的启动模式主要有下列三种类型：

(1)从芯片内部存储器启动。内部存储器可以为ROM、FLASH或RAM。

(2)从芯片外部存储器启动。

(3)从芯片外部通讯设备启动。

但也不排除其它的可能性，实际应用中可以再增加启动模块定义。

2、本发明多模式启动的嵌入式系统，还包括各种功能模块，主要指下列 三种类型的模块：

(1)在嵌入式系统开发时用于调试软件程序的模块，比如JTAG控制器。

(2)在嵌入式系统开发或生产时用于测试性能或质量的模块，比如 FLASH测试控制器。

(3)在嵌入式系统使用时的应用模块，比如作为SIM卡控制芯片的应用 模块、作为U盘控制芯片的应用模块等等。

本发明启动方法和固件升级方法如下：

1、嵌入式系统上电启动时，嵌入式系统将会根据用户配置的启动模式将 由芯片模式配置端口来决定系统的启动模式。具体来说，用户在芯片模式配 置端口定义的值将会在系统上电时传递给配置控制寄存器，之后，嵌入式系 统启动时会从配置控制寄存器读取用户配置信息，决定系统的启动模式。