[发明专利]一种预防机载设备下电引发存储器数据异常改变的方法

说明书

本发明涉及一种预防机载设备下电引发存储器数据异常改变的方法，该方法基于对Flash加锁技术，通过锁定Flash写入状态，防止由其他意外情况导致Flash芯片中数据被误改写。该方法通过CPU芯片对CPLD下发加锁命令，利用CPLD对Flash芯片执行加锁操作。同时通过CPU的解锁逻辑，能够恢复Flash的写入状态，以便实现对Flash合法写入的操作。

技术领域

本发明涉及机载嵌入式软件领域，具体涉及一种预防机载设备下电引发存储器数据异常改变的方法。

背景技术

机载设备大多为嵌入式产品，通常嵌入式产品都会涉及多个芯片之间的交联，基本的嵌入式产品系统包括CPU、DDR、Flash、复位芯片等几个部分组成。设计嵌入式系统时，需要慎重考虑到每个芯片的上下电时序问题。

目前芯片的上下电时序没有固定的设计方案，当上下电时序设计有问题时，则可能会导致嵌入式软件跑飞，进一步导致嵌入式系统中的Flash芯片被误改写，引发嵌入式系统故障，严重的故障可能会导致机毁人亡的后果。即使出现故障的概率非常小，甚至千万分之一的概率发生故障，在航空领域也是非常严肃的问题。

下电异常分析：下电异常运行机理如下图所示,嵌入式系统板卡由CPU、DDR、FLASH、复位芯片等几部分组成。

①故障：CPU核电压最先下电至正常工作范围以外

②CPU指令出现执行错误，跑飞并跳转至Flash update Routine区块

③错误的数据被写回至Flash，这时Flash的文件系统被破坏掉了，也就是FlashCorruption

④由于对电压的监控精度不够或者响应时间太慢，在电压异常后，CPU Reset信号很晚才发出，此时FLASH文件系统已经被破坏。

⑤如果DDR内存供电电源先于其它电源异常，也有可能发生Flash Corruption。

板卡上的DDR内存供电为3.3V，最后才下电，此因素不会导致板卡发生FlashCorruption。

此下电时序引起嵌入式软件跑飞至更新FLASH的代码处，有概率出现FLASH内部数据被改写的情况，导致下次板卡启动后读取到被改写后错误的嵌入式软件代码，出现产品运行异常的现象。

因此需要制定一套软件方案，来防止在设计的错误上下电时序时，保证嵌入式系统的Flash不被异常改写，从而保证机载设备的嵌入式系统正常运行。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述技术问题，提供一种预防机载设备下电引发存储器数据异常改变的方法，可以避免任意机载设备下电异常时引发的Flash被误改写故障的发生。

本发明技术方案：

一种预防机载设备下电引发存储器数据异常改变的方法，所述方法包括以下步骤：

1)机载设备板卡初始工作流程

板卡上电后，首先CPU运行至1级boot区，1级boot会引导CPU进入2级boot区，2级boot区会选择CPU执行应用程序还是执行在线升级程序；

2)应用程序流程

若CPU执行应用程序，CPLD将FLASH的复位引脚失效，FLASH进入复位无效状态，板卡正常启动程序，应用程序首先将Flash中存储的程序代码复制到FRAM中，复制完成后，应用程序读取Flash的状态，如果Flash未锁定，则执行Flash加锁程序，进入步骤4)，给CPLD发送加锁指令，锁定Flash的读写权限，然后正常运行应用程序中的各项功能；如果Flash锁定，则正常运行应用程序中的各项功能；

3)在线升级程序流程