[发明专利]一种软硬件结合的嵌入式设备及方法

说明书

本发明公开了一种软硬件结合的嵌入式设备及方法，属于高可靠存储领域。一种软硬件结合的高可靠存储方法，设备上电后处理器加载运行bootloader程序，bootloader实现软件程序和软件程序备份的校验，并将校验结果存储在自检RAM区；选择校验正确的软件程序或者备份程序进行加载，加载起来的软件程序读取RAM区存储的自检结果；若其中一份软件程序出错，使用无感修复法修复出错的程序，同时所述软件程序采用真伪花码法和代码清除法来提高存储可靠性。本发明从硬件和软件两个方面提高存储可靠性，比其它仅通过软件或硬件的存储可靠性设计覆盖更长的数据保持期和成本低等优点。

技术领域

本发明属于高可靠存储领域，尤其是一种软硬件结合的嵌入式设备及方法。

背景技术

现有高可靠存储产品设计主要使用自带EDAC存储器件、硬件冗余备份实现，通常成本高且设计结构复杂。在产品使用周期内，由于存储器件自身工艺制造过程中的偶发缺陷，数据保持能力降低，导致存储的“数据位改变”；系统使用中电源异常波动，造成“数据被异常改写”，将导致系统失效。在高可靠存储应用领域，这两种故障在器件筛选、产品测试中无法剔除，在产品使用中发生会带来巨大损失。目前这两种故障无法通过现有的嵌入式设备存储设计有效解决此类问题。

发明内容

本发明的目的在于解决存储体长期使用和存储过程中“数据位改变”和“数据被改写”的存储故障，提供一种软硬件结合的嵌入式设备及方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种软硬件结合的嵌入式设备，其特征在于，包括存储器件、处理器和掉电检测电路；

所述存储器件内存储有bootloader程序、软件程序和软件程序备份组成，当设备上电后，所述bootloader程序用于校验软件程序和软件程序备份，选择校验正确的软件程序进行加载和执行，若其中一份程序出错，则加载的软件程序或软件程序备份利用正确软件程序修复出错的软件程序；

所述掉电检测电路用于在掉电瞬间触发一个高优先中断给处理器；

所述处理器用于在设备上电后加载所述bootloader程序，还用于在接收到高优先中断时对存储器件进行保护。

进一步的，所述存储器件还采用真伪花码法来提高存储可靠性。

进一步的，所述真伪花码法为：

存储器件的擦除和写操作由花码进行控制，默认值为伪花码；

当存储器件进行数据更新时，将伪花码更新成真花码，数据更新完成后，恢复为伪花码。

进一步的，所述花码为存储器操作命令序列。

进一步的，还包括RAM区，利用正确软件程序修复出错的软件程序的具体过程为：

当设备上电后，所述bootloader程序校验软件程序和软件程序备份，并将校验结果存储在RAM区；

基于所述校验结果，处理器选择校验正确的软件程序或软件程序备份进行加载，加载的软件程序或软件程序备份读取RAM区的自检结果；若自检结果显示一份软件程序出错，则利用正确软件程序修复出错的软件程序。

进一步的，所述存储器件还采用代码清除法来提高存储可靠性；

所述代码清除法为：

在加载的软件程序或软件程序备份跳转之前，存储器件的擦除和写入操作的代码全部清除为空语句或待机的安全指令。

进一步的，还包括FPGA，所述FPGA内设计有写使能/禁止命令序列，用于控制存储器件的写功能；

当处理器在接收到高优先中断时，利用FPGA的写封锁对存储器件进行保护。