用于升级启动模式的自动进入装置和方法

用于升级启动模式的自动进入装置和方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于升级启动模式的自动进入装置和方法。根据本发明的自动进入装置通过以下操作来执行软件升级：当终端的USB接口连接到外部装置时通过保持存储器的操作来在升级启动模式中启动终端，并且当USB接口和外部装置断开时通过对保持存储器的操作进行禁止由处理器访问存储器来在正常启动模式中启动终端。
【专利说明】用于升级启动模式的自动进入装置和方法

【技术领域】
[0001] 本发明的实施例涉及当终端启动时用于升级启动模式的自动进入装置和方法。

【背景技术】
[0002] 终端由读取在SPI闪存中存储的启动软件即启动数据（startup data)的处理器 而开始进行操作。这称为正常启动模式（normal boot mode)。
[0003] 在特定情况中，例如，当终端连接到计算机等以升级启动数据时，终端应当在升级 启动模式中进行工作。
[0004] 但是，如果启动数据已经存储在SPI闪存中，则处理器以最高优先级读取在SPI闪 存中存储的启动数据。因此，终端在正常启动模式而不是升级启动模式中工作，并且因此不 能使启动数据升级。


【发明内容】

[0005] 本发明的一个实施例提供了一种用于升级启动模式的自动进入装置和方法，该用 于升级启动模式的自动进入装置和方法通过保持SPI闪存的操作而允许终端自动进入升 级启动模式。
[0006] 本发明的一个实施例提供了一种用于升级启动模式的自动进入装置和方法，该用 于升级启动模式的自动进入装置和方法允许在当终端启动同时连接到USB时通过在升级 启动模式中自动启动来通过USB接口升级启动软件。
[0007] 根据本发明的实施例的用于升级启动模式的自动进入装置包括：连接确定单元， 用于确定终端和外部装置是否连接；和启动模式控制单元，用于根据终端和外部装置是否 连接来允许或者阻止终端的存储器访问以允许终端在正常启动模式或者升级启动模式中 启动，并且当终端由启动模式控制单元在升级启动模式中启动时，终端通过下载来自外部 装置的升级数据来执行终端的存储器中存储的启动软件的升级。
[0008] 启动模式控制单元在当终端连接到外部装置时控制终端在升级启动模式中启动， 并且在当终端从外部装置断开时可以控制终端在正常启动模式中启动。
[0009] 终端通过USB接口连接到外部装置，并且连接确定单元可以基于终端的USB连接 器的总线电压（VBUS)电平来确定终端和外部装置是否连接。
[0010]启动模式控制单元包括一个或多个单稳态多谐振荡器，并且单稳态多谐振荡器可 以根据终端和外部装置是否连接而通过保持存储器的操作来在升级启动模式中启动终端 或者通过对保持存储器的操作进行禁止来在正常启动模式中启动终端。
[0011]启动模式控制单元还可以包括：一个或多个电阻器和电容器，用于确定单稳态多 谐振荡器的输出维持时间。
[0012] 根据本发明的用于升级启动模式的自动进入装置还可以包括：处理器，用于根据 启动模式控制单元的控制来执行在存储器中存储的启动软件或者执行所升级的启动软件。
[0013] 根据本发明的用于升级启动模式的自动进入方法包括：确定终端和外部装置是否 连接；根据确定结果，当终端和外部装置连接时，通过阻止终端的存储器访问来在升级启动 模式中启动终端；并且当终端在升级启动模式中启动时，通过下载来自外部装置的升级数 据来执打在终端的存储器中存储的启动软件的升级。
[0014] 确定是否连接的步骤可以包括：基于终端的USB连接器的总线电压（VBUS)电平来 确定终端和外部装置是否连接。
[0015] 在升级启动模式中启动的步骤可以包括：通过使用一个或多个单稳态多谐振荡器 来保持存储器的?呆作以在升级启动1吴式中启动终端。
[0016] 根据本发明的用于升级启动模式的自动进入方法还可以包括：根据确定结果，当 终端和外部装置断开时，通过允许终端的存储器访问来在正常启动模式中启动终端；并且 当终端在正常启动模式中启动时，读取并且执行在存储器中存储的数据。
[0017] 在正常启动模式中启动的步骤可以包括：通过使用一个或多个单稳态多谐振荡器 来对保持存储器的操作进行禁止以在正常启动模式中启动终端。
[0018] 根据本发明的用于升级启动模式的自动进入方法还可以包括：当完成软件升级 时，确定终端和外部装置是否连接；并且当终端连接到外部装置时，通过重新启动终端来在 正常启动模式中启动。
[0019] 根据本发明的实施例，通过使用单稳态多谐振荡器来保持闪存以能够自动进入升 级启动模式，从而可以减少用户的不便，并且可以阻止可能发生的错误的误操作。
[0020] 此外，根据本发明的实施例，当连接USB时当终端启动时可以通过在升级启动模 式中自动启动来通过USB接口升级启动软件。

【专利附图】

【附图说明】
[0021] 图1是根据本发明的实施例的用于升级启动模式的自动入口装置的示意图。
[0022] 图2是根据本发明的实施例的用于升级启动模式的自动入口装置的电路图。
[0023] 图3是示出根据本发明的实施例的在升级启动模式启动期间的信号波形的示意 图。
[0024] 图4是示出根据本发明的实施例的在正常启动模式启动期间的信号波形的示意 图。
[0025] 图5是示出根据本发明的实施例的用于描述升级启动模式的自动入口装置的方 框图。
[0026] 图6是示出根据本发明的实施例的用于描述升级启动模式的自动入口装置的流 程图。

【具体实施方式】
[0027] 本发明的优势和特征以及用于实现本发明的方法将参考下面的附图和详细描述 而变得显而易见。但是，应当理解的是，本发明不限于下面的实施例并且可以以不同方式体 现，并且给出这些实施例以提供本发明的完整公开，并且向本领域的那些技术人员提供本 发明的透彻理解，并且本发明的范围仅由所附权利要求及其等同物限定。在整个说明书中 由相同的参考符号表不相同的组件。
[0028] 在下文中，将参考附图详细地描述本发明的实施例。
[0029] 图1是根据本发明的实施例的用于启动升级模式的自动进入装置的示意图。
[0030] 这里，可以通过将自动进入装置安装在终端中来实现用于升级启动模式的自动入 口装置。
[0031] 为了参考，终端可以理解为包括以下装置的概念，该装置读取来自存储器例如闪 存、SD卡（安全数字卡）、EEPR0M(电可擦除可编程的ROM)等的启动软件，启动并且升级通 过USB接口的启动软件。
[0032] 通过将安装到终端的存储器限制到SPI闪存来描述本实施例，其中SPI闪存为非 易失性存储器。这是为了方便且易于描述起见，并且不限制本发明的范围。
[0033] 如图1所示，根据本发明的实施例的用于升级启动模式的自动入口装置（100)由 控制读取来自SPI闪存（150)的启动软件的操作的处理器（160)来使终端能够自动进入升 级启动模式。
[0034] 为此，根据本实施例的用于升级启动模式的自动进入装置（100)可以包括单稳态 多谐振荡器（130)。单稳态多谐振荡器（130)根据来自USB连接器（120)的输出信号来确 定是否能够对SPI闪存（150)进行访问。
[0035] 即，当从USB连接器（120)输入上升沿或者下降沿时，单稳态多谐振荡器输出高脉 冲信号或者低脉冲信号。将该单稳态多谐振荡器的输出信号由反相器（140)反转而输入到 SPI闪存（150)。SPI闪存根据反相器（140)的输出信号而变为保持状态或者保持禁止状 态。
[0036] 像这样，SPI闪存可以根据反相器（140)的输出信号（反转的信号）而变为保持 状态或者保持禁止状态。在该情况中，需要反相器（140)。但是，可以通过直接接收单稳态 多谐振荡器的输出信号来保持或者禁止保持SPI闪存（150)。在该情况中，不需要反相器 (130)。
[0037] 当SPI闪存（150)处于保持状态时，处理器（160)通过：在升级启动模式中启动 终端、通过USB接口（170)来下载用于软件升级的数据（启动软件）、并且将该数据存储在 SPI闪存（150)中，来执行软件。
[0038] 当SPI闪存（150)处于保持禁止状态时，处理器（160)在正常启动模式中启动终 端、访问SPI闪存（150)、并且读取和执行在SPI闪存（150)中存储的启动软件。
[0039] 为了参考，在图1中，制图符号510指示图5的连接确定单元，并且制图符号520指 示图5的启动模式控制单元。即，连接确定单元（510)包括USB连接器（120)和USB接口 (170)，并且启动模式控制单元（520)可以包括单稳态多谐振荡器（130)和反相器（140)。
[0040] 图2是根据本发明的实施例的用于升级启动模式的自动入口装置的电路图。并且 图3是示出根据本发明的实施例的在升级启动模式启动期间的信号波形的示意图。图4是 示出根据本发明的实施例的在正常启动模式启动期间的信号波形的示意图。
[0041] 首先，参考图2和图3,当终端连接到USB主机（计算机）时，如在图3 (a)中VBUS 在时间轴（、?〖3)处输入5V的高电平电压，单稳态多谐振荡器（130)的U2的输入（/CLR) 如在图3(b)中在时间轴（t Q?t3)处变为高。这里，USB连接器（120)的R2，R3和C3通过 划分5V的VBUS来起到降低并且匹配U2的工作电压的作用。
[0042] 因此，nRESET如在图3(c)中在时间轴（tj时从低变为高，并且因此当终端启动 时，在U2的输入⑶中输入上升沿。然后，U2的输出（Q)如在图3(d)中在时间轴匕? t2)处从低变为高。
[0043] 这里，nRESET为处理器的复位信号。处理器当nRESET为低时处于RESET(系统停 止并且初始化）状态，并且当nRESET为高时处于正常状态。
[0044] 在该实例中，由单稳态多谐振荡器（130)的R4和C4的值来确定U2的输出（Q) 的信号维持高的时间。这是单稳态多谐振荡器（130)的操作特征，并且单稳态多谐振荡器 (130)在U2的输出（Q)的信号维持高的时间内保持不稳定状态，并且在那个时间之后返回 到稳定状态。
[0045] 因此，在所述时间之后甚至当由USB没有断开终端和计算机时，根据本实施例的 用于升级启动模式的自动进入装置（100)可以在升级启动模式中自动启动终端。
[0046] 为了参考，连接到U2的VCC的VDDi为用于单稳态多谐振荡器的电源，C3为用于 电源稳定的旁路电容器。
[0047] 当U2的输出（Q)为高时，Q1 (140)变为导通（0N)状态，并且因此，Q1 (140)的集电 极如在图3(e)中在时间轴（ti?t2)处变为低。这里，Q1 (140)为起到对U2 (140)的输出 进行反向的作用的反相器，并且，使用BJT (双极面结型晶体管）作为本实施例中的一个示 例。
[0048] 当Q1 (140)的集电极为低时，在SPI闪存（150)的U1的输入（/HOLD)中输入低电 平脉冲信号，并且U1变为保持状态。因此，处理器不能访问U1并且不能读取来自U1的数 据，并且因此，终端未能在正常启动模式中启动而却在升级启动模式中启动。
[0049] 然后，参考图2和图4,当终端和USB主机（计算机）断开时，VBUS如在图4(a)中 在时间轴W?t 2)处变为低，并且单稳态多谐振荡器的U2的输入（/CLR)如在图4(b)中 在时间轴（tQ?t 2)处变为低。
[0050] 因此，U2的输出（Q)在如图4(c)中在时间轴（tQ?t2)处总为低，并且Ql(140) 在如图4(d)中在时间轴化?〖 2)处总为低，即维持关断（OFF)状态。并且然后，在SPI闪 存（150)的U1的输入（/HOLD)中输入高电平脉冲信号，并且U1变为保持禁止状态。并且 然后，当nRESET在如图4(e)中在时间轴（、?t 2)处从低变为高，处理器访问U1，并且读 取来自U1的数据，并且在正常启动模式中启动。
[0051] 图5是示出根据本发明的实施例的用于描述升级启动模式的自动进入装置（100) 的方框图。
[0052] 参考图1和图5,根据本发明的实施例的用于升级启动模式的自动进入装置（100) 包括连接确定单元（510)、启动模式控制单元（520)和处理器（160)。
[0053] 连接确定单元（510)确定终端和外部装置（计算机（110))通过终端的USB接口 (170)是否连接。在该实例中，连接确定单元（510)可以由USB连接器（120)和USB接口 (170)实现。连接确定单元（510)可以基于USB连接器（120)的总线电压（VBUS)电平来确 定终端和计算机（110)是否连接。
[0054] S卩，连接确定单元（510)可以确定当在USB连接器（120)的VBUS中输入高电平电 压时，完成终端和计算机（110)之间的USB连接。相反，连接确定单元（510)可以确定当在 USB连接器（120)的VBUS中输入低电平电压时，没有完成终端和计算机（110)之间的USB 连接。
[0055] 启动模式控制单元（520)根据终端和计算机（110)是否连接来允许或者阻止对终 端的SPI闪存（150)的访问，并且控制终端的启动模式，使得终端在正常启动模式或者升级 启动模式中启动。
[0056] B卩，当终端连接到计算机（110)时，启动模式控制单元（520)允许对终端的SPI 闪存（150)的访问，并且可以允许终端在升级启动模式中启动。此外，当终端断开计算机 (110)时，启动模式控制单元（520)阻止对终端的SPI闪存（150)的访问，并且允许终端在 正常启动模式中启动。
[0057] 本实施例的启动模式控制单元（520)可以包括一个或多个单稳态多谐振荡器 (130)和反相器（140)。
[0058] 当终端连接到计算机（110)时，单稳态多谐振荡器（130)接收来自USB连接器 (120)的总线电压（VBUS)的高电平电压的输入，并且可以输出高电平脉冲信号。
[0059] 反相器（140)反向单稳态多谐振荡器（130)的输出信号（低电平脉冲信号）并且 发送到SPI闪存（150)。因此，SPI闪存（150)变为保持状态。
[0060] 像这样，可以由反相器（140)的输出信号（所反向的信号）保持SPI闪存（150) 或者禁止保持SPI闪存（150)。在该情况中，需要反相器（140)。但是，可以通过直接接收 单稳态多谐振荡器（130)的输出信号来保持或者禁止保持SPI闪存（150)。在该情况中，不 需要反相器（140)。
[0061] 当SPI闪存（150)变为保持状态时，处理器（160)不能访问SPI闪存（150)并且 不能读取来自SPI闪存（150)的数据（启动软件）。因此，处理器（160)在升级启动模式中 启动终端，并且通过USB接口（170)来下载用于软件升级的数据（升级数据），并且执行在 SPI闪存（150)中存储的启动软件的升级。
[0062] 当终端从计算机（110)断开时，单稳态多谐振荡器（130)接收来自USB连接器 (120)的总线电压（VBUS)的低电平电压的输入，并且可以输出低电平脉冲信号。SPI闪存 (150)根据单稳态多谐振荡器（130)的输出而处于保持禁止状态。
[0063] 当SPI闪存（150)变为保持禁止状态时，处理器（160)访问SPI闪存（150)并且 能够读取来自SPI闪存（150)的升级数据（启动软件）。因此，处理器（160)在正常启动模 式中启动终端，并且读取和执行在SPI闪存（150)中存储的升级数据。
[0064] 单稳态多谐振荡器（130)可以以芯片的形式实现，并且可以包括用于确定输出信 号的维持时间的电阻器和电容器（在图2中称为"R4"，"C4"）。即，单稳态多谐振荡器 (130)可以通过使用电阻器和电容器来确定输出维持时间。
[0065] 当处于关断状态的终端通过USB连接到计算机（110)时，根据本实施例的用于升 级启动模式的自动进入装置（100)可以通过打开终端的电源并且然后在升级启动模式中 启动来执行软件升级。但是，当处于启动状态的终端通过USB连接到计算机（110)时，用于 升级启动模式的自动进入装置（100)可以通过重新启动终端并且随后在升级启动模式中 启动来执行软件升级。
[0066] 图6是示出根据本发明的实施例的用于描述升级启动模式的自动进入装置的流 程图。
[0067] 参考图1至图6,在步骤（610)中，用于升级启动模式的自动进入装置（100)确定 终端的USB接口（170)是否连接到计算机（110)。在该实例中，用于升级启动模式的自动进 入装置（100)可以通过使用USB连接器（120)的总线电压（VBUS)来确定在终端和计算机 (110)之间是否完成了 USB连接。
[0068] 根据确定结果，当USB接口（170)连接到计算机（110)(在610中的"是"方向） 时，在步骤￠20)中，用于升级启动模式的自动进入装置（100)根据单稳态多谐振荡器的高 电平输出信号在升级启动模式中启动终端的启动模式。
[0069] 然后，在步骤（630)中，用于升级启动模式的自动进入装置（100)通过经由USB接 口（170)下载来自计算机（110)的升级数据来执行在SPI闪存（150)中存储的启动软件的 升级。
[0070] 然而，根据确定结果，当USB接口（170)从计算机（110)断开（在610中的"否"方 向）时，在步骤￠40)中，用于升级启动模式的自动进入装置（100)根据单稳态多谐振荡器 的低电平输出信号而在正常启动模式中启动终端的启动模式。
[0071] 然后，在步骤（650)中，用于升级启动模式的自动进入装置（100)可以通过允许处 理器读取并且执行在SPI闪存（150)中存储的数据（在前的启动软件）来正常地启动终端。
[0072] 同时，在执行步骤（630)之后，在步骤（660)中，用于升级启动模式的自动进入装 置（100)可以确定终端的USB接口（170)和计算机（110)是否连接。
[0073] 根据确定结果，当终端的USB接口（170)连接到计算机（110)(在660中的"是"方 向）时，用于升级启动模式的自动进入装置（100)可以待机直到USB接口（170)从计算机 (110)断开为止。
[0074] 在该实例中，用于升级启动模式的自动进入装置（100)可以通过重新启动终端来 在正常启动模式中启动终端。即，在完成软件升级之后，并且当USB接口（170)和计算机 (110)连接时，用于升级启动模式的自动进入装置（100)重新启动终端，并且在正常启动模 式中启动。
[0075] 为此，甚至在USB接口（170)和计算机（110)断开之前，用于升级启动模式的自动 进入装置（110)使用单稳态多谐振荡器（130)并且可以在正常启动模式中启动终端。
[0076] 单稳态多谐振荡器（130)具有以下特征：当接收高信号时在固定时间内维持非稳 定状态并且然后返回到稳定状态。
[0077] S卩，单稳态多谐振荡器（130)通过接收高信号而在固定时间内输出高信号（非稳 定状态），并且然后再次输出低信号（稳定状态）。
[0078] 在本实施例中，通过使用该单稳态多谐振荡器（130)，甚至当USB接口（170)和计 算机（110)断开时，终端都可以在固定时间（高信号的输出维持时间）之后根据单稳态多 谐振荡器的低电平输出信号来对SPI闪存（150)的保持进行禁止以在正常启动模式中启 动。
[0079] 同时，根据确定结果，当终端的USB接口（170)从计算机（110)断开（660中的"否" 方向）时，在步骤￠70)中，用于升级启动模式的自动进入装置（100)根据单稳态多谐振荡 器的高电平信号而在正常启动模式中启动终端的启动。
[0080] 然后，在步骤（680)中，用于升级启动模式的自动进入装置（100)可以通过允许处 理器（160)读取并且执行在SPI闪存（150)中存储的升级数据（启动软件的升级版本）来 正常地启动终端。
[0081] 像这样，在本发明的实施例中，通过使用单稳态多谐振荡器，当终端在USB连接状 态启动时，通过保持SPI闪存来允许自动进入到升级启动模式。
[0082] 因此，根据本发明的实施例，可以通过自动升级启动软件来减少用户的不便，并且 可以阻止可能发生的错误的误操作。
[0083] 本发明的实施例包括计算机可读介质，该计算机可读介质包括用于执行由各种计 算机实现的操作的程序命令。计算机可读介质可以单独地或者组合地包括程序命令、本地 数据文件、本地数据结构等。可以针对本发明具体地配置或者设计该介质，或者该介质可以 是本领域的那些技术人员已知的并且可用的。计算机可读记录介质的示例可以包括磁介质 (例如硬盘、软盘和磁带）、光记录介质（例如⑶-ROM和DVD)、磁光介质（例如软光盘）和 用于具体配置为存储并且执行程序命令的硬件装置（例如R〇M、RAM和闪存）等。程序命令 的示例不仅包括机器语言例如由编译器完成的那些而且也包括可以通过使用解释器等来 由计算机执行的高级语言代码。
[0084] 虽然本文已经描述了根据本发明的详细实施例，但是应当理解的是，可以在不脱 离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改、变化和替换。因此，本发明的范围不应当限 于所描述的实施例，并且应当由所附权利要求及其等同物限定。
【权利要求】
1. 一种用于升级启动模式的自动进入装置，包括： 连接确定单元，用于确定终端和外部装置是否连接；以及 启动模式控制单元，用于根据终端和外部装置是否连接来允许或者阻止所述终端的存 储器访问以允许所述终端在正常启动模式或者升级启动模式中启动，并且 当所述终端由所述启动模式控制单元在所述升级启动模式中启动时，所述终端通过下 载来自所述外部装置的升级数据来执行所述终端的存储器中存储的启动软件的升级。
2. 根据权利要求1所述的用于升级启动模式的自动进入装置，其中，所述启动模式控 制单元在当所述终端连接到所述外部装置时控制所述终端在所述升级启动模式中启动，并 且在当所述终端从所述外部装置断开时控制所述终端在所述正常启动模式中启动。
3. 根据权利要求1所述的用于升级启动模式的自动进入装置，其中，所述终端通过USB 接口连接到所述外部装置，并且所述连接确定单元基于所述终端的USB连接器的总线电压 (VBUS)电平来确定所述终端和所述外部装置是否连接。
4. 根据权利要求1所述的用于升级启动模式的自动进入装置，其中，所述启动模式控 制单元包括一个或多个单稳态多谐振荡器，并且所述单稳态多谐振荡器根据所述终端和所 述外部装置是否连接而通过保持所述存储器的操作来在所述升级启动模式中启动所述终 端或者通过对保持存储器的操作进行禁止来在所述正常启动模式中启动所述终端。
5. 根据权利要求4所述的用于升级启动模式的自动进入装置，其中，所述启动模式控 制单元还包括：一个或多个电阻器和电容器，用于确定所述单稳态多谐振荡器的输出维持 时间。
6. 根据权利要求1所述的用于升级启动模式的自动进入装置，还包括：处理器，用于根 据所述启动模式控制单元的控制来执行在所述存储器中存储的启动软件或者执行所升级 的启动软件。
7. -种用于升级启动模式的自动进入方法，包括： 确定终端和外部装置是否连接； 根据所述确定结果，当所述终端和所述外部装置连接时，通过阻止所述终端的存储器 访问来在升级启动模式中启动所述终端；并且 当所述终端在所述升级启动模式中启动时，通过下载来自所述外部装置的升级数据来 执行在所述终端的存储器中存储的启动软件的升级。
8. 根据权利要求7所述的用于升级启动模式的自动进入方法，其中，所述确定是否连 接的步骤包括：基于所述终端的USB连接器的总线电压（VBUS)电平来确定所述终端和所述 外部装置是否连接。
9. 根据权利要求7所述的用于升级启动模式的自动进入方法，其中，在所述升级启动 模式中启动的步骤包括：通过使用一个或多个单稳态多谐振荡器而保持所述存储器的操作 来在所述升级启动模式中启动所述终端。
10. 根据权利要求7所述的用于升级启动模式的自动进入方法，还包括： 根据所述确定结果，当所述终端和所述外部装置断开时，通过允许所述终端的存储器 访问来在正常启动模式中启动所述终端；并且 当所述终端在所述正常启动模式中启动时，读取并且执行在所述存储器中存储的数 据。
11. 根据权利要求10所述的用于升级启动模式的自动进入方法，其中，在所述正常启 动模式中启动的步骤包括：通过使用一个或多个单稳态多谐振荡器而对保持存储器的操作 进行禁止来在所述正常启动模式中启动所述终端。
12. 根据权利要求7所述的用于升级启动模式的自动进入方法，还包括： 当完成所述软件升级时，确定所述终端和所述外部装置是否连接；并且 当所述终端连接到所述外部装置时，通过重新启动所述终端来在正常启动模式中启 动。
【文档编号】G06F9/445GK104123154SQ201410172112
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2013年4月26日
【发明者】南权佑 申请人:韩国科亚电子股份有限公司