專利名稱：一種實現(xiàn)自動雙flash啟動cpu系統(tǒng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及嵌入式CPU系統(tǒng)域，尤其是涉及一種實現(xiàn)自動雙FLASH啟動CPU系統(tǒng)的方法。
背景技術(shù)：
當今的嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用中通用做法是采用單一 FLASH啟動引導(dǎo)CPU加載bootrom及應(yīng)用程序版本的方式，而這種方式在通信設(shè)備的嵌入式平臺更是被廣泛應(yīng)用。這種單FLASH啟動CPU的方法，都是在工廠生產(chǎn)時，將引導(dǎo)程序bootrom燒錄至該FLASH中，然后由該bootrom引導(dǎo)應(yīng)用程序啟動，啟動后該bootrom可通過串口，網(wǎng)口及其其它接口對bootrom和應(yīng)用程序進行在線升級，這樣就會存在由于以下原因造成系統(tǒng)啟動失敗，必須通過回廠重新燒錄才能解決問題1、在升級bootrom時,突然斷電或者其它原因升級失敗時，造成引導(dǎo)程序錯誤；2、FLASH芯片本身問題，在一定的讀寫次數(shù)之后，F(xiàn)LASH某些區(qū)域出現(xiàn) 錯誤，造成引導(dǎo)失敗；升級錯誤的bootrom程序至FLASH中，導(dǎo)致啟動失敗。一旦bootrom無法啟動，由于現(xiàn)場無法回退或者恢復(fù)，給項目實施造成重大故障。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是提供一種操作簡單、可控性強、安全可靠，且能智能切換的實現(xiàn)自動雙FLASH啟動CPU系統(tǒng)的方法。本發(fā)明的實現(xiàn)自動雙FLASH啟動CPU系統(tǒng)的方法，包括以下步驟
I、出廠時主FLASHl和備FLASH2都已經(jīng)燒錄啟動代碼，系統(tǒng)上電后CPLD內(nèi)部復(fù)位開始初始化，當CPLD初始化完成后，CPLD將片選CS#切換到默認狀態(tài)CS1#，即主FLASHl被選中，此時CPLD輸出復(fù)位信號給CPU，CPU復(fù)位完成后，開始從主FLASH中讀取數(shù)據(jù)并完成初始化。2、CPU正常啟動后，輸出連續(xù)WDO信號給CPLD，CPLD收到WDO信號后，CPU加載成功，整個過程結(jié)束；如CPLD沒有收到CPU給出的WDO信號，假設(shè)CPU初始化完成需要15秒，若CPU復(fù)位后30秒內(nèi)沒有給CPLD發(fā)送WDO信號，則CPLD認定CPU沒有正常啟動，開啟備用FLASH2，將片選CS#切換到CS2#，然后復(fù)位CPU系統(tǒng)，CPU復(fù)位完成后，開始從備FLASH2中讀取數(shù)據(jù)并完成初始化，CPLD輸出復(fù)位信號后，將告警信號拉高，將告警LED燈點亮告知用戶主FLASHl已經(jīng)被破壞。3、當需要升級新的啟動代碼時，用戶必須獲得廠商授權(quán)獲得操作命令才能通過CPU在線升級程序更新FLASH中的啟動代碼，由CPU輸出使能信號ENABLE#，即將ENABLE#拉低，CPLD檢測到ENABLE#為低電平后，將片選的切換開關(guān)交由CPU來控制，此時CPLD檢測L0W/HIGHT信號，若CPU將L0W/HIGHT信號拉高，說明CPU需要操作主FLASH1，CPLD將CPU發(fā)出的片選CS#切換到CS1#’即選中主FLASHl，然后CPU通過命令行對主FLASHl進行軟件在線升級，升級完成后將ENABLE#拉高退出升級步驟，通過命令行對CPU寫復(fù)位寄存器方式復(fù)位CPU系統(tǒng)，若CPU能正常起來說明升級成功，若升級后啟動不了，說明升級代碼有問題，CPLD將自動切換到備FLASH2啟動，然后重復(fù)上述步驟進行主FLASHl再升級；若CPU將LOW/HIGHT信號拉低，說明CPU需要操作備FLASH2，CPLD將CPU發(fā)出的片選CS#切換到CS2#,即選中備FLASH2，然后CPU通過命令行對主FLASHl進行軟件在線升級，升級完成后軟復(fù)位CPU重啟系統(tǒng)；系統(tǒng)升級后，用戶需將CPU命令將LOW/HIGHT信號拉高，CPLD將CPU發(fā)出的片選CS#切換到CS1#，即選中主FLASH1，然后CPLD清除告警將告警信號拉低，恢復(fù)默認狀態(tài)。本發(fā)明的實現(xiàn)自動雙FLASH啟動CPU系統(tǒng)的方法，兩片F(xiàn)LASH，CPU, CPLD (可編程控制邏輯)，當其中主FLASH啟動CPU失敗后，所述CPLD將根據(jù)自己本身的定時器確定一個規(guī)定的正常啟動時間，在正常情況下CPU在這段時間已經(jīng)完成初始化，并通過喂狗信號WDO發(fā)出連續(xù)的脈沖方波給CPLD，若CPU在通過主片F(xiàn)LASH啟動不起來后，CPU掛起不能發(fā)出WDO信號，超過規(guī)定時間后，CPLD將備份FLASH選中并輸出復(fù)位信號到CPU，讓CPU從備份FLASH啟動。若CPLD切換到備份FLASH后，輸出告警信號點亮外置的LED燈通知用戶主FLASH已經(jīng)無法正常啟動。另外，當CPU啟動后需要升級FLASH，為了預(yù)防誤操作，CPU啟動后正常發(fā)出WDO信號情況下，CPU設(shè)置只有授權(quán)的用戶才能使能CPLD啟動對主備FLASH的讀寫升級，否則CPLD將切斷FLASH的片選，使CPU在啟動正常工作后無法訪問FLASH，這種 方式避免了用戶的誤操作，極大地提高了產(chǎn)品的可靠性。本發(fā)明的實現(xiàn)自動雙FLASH啟動CPU系統(tǒng)的方法，可以保證在其中一塊FLASH無法啟動的情況下自動切換到備份FLASH引導(dǎo)CPU正常啟動，無需添加撥碼開關(guān)或按鈕等手動切換方式就能自動智能完成CPU的正常啟動，由備份FLASH啟動后還能提供自動告警功能告知用戶主FLASH啟動異常，用戶還可以在授權(quán)情況下通過CPU指令來升級需要更新的FLASH，主備FLASH自動智能切換，操作簡單，可控性強，可靠性高。


圖I為本發(fā)明的整體實現(xiàn)邏輯框 圖2為本發(fā)明的部分控制和告警原理 圖3為本發(fā)明的2個FLASH之間切換原理圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖及具體實例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。一種實現(xiàn)自動雙FLASH啟動CPU系統(tǒng)的方法，兩片F(xiàn)LASH在出廠之前都燒錄有啟動程序bootrom以及整個系統(tǒng)完整的應(yīng)用程序。如圖2所示，本發(fā)明采用的CPU與CPLD之間控制握手原理圖，圖中的RESET#為CPLD復(fù)位整個CPU系統(tǒng)的復(fù)位信號；WD0為CPU系統(tǒng)啟動初始化完成后輸出給CPLD的喂狗信號，可以為周期is的脈沖波。ENABLE#為獲得授權(quán)的用戶需要升級FLASH時候通過命令控制CPU將該信號拉低使能升級功能，然后CPLD通過讀取LOW/HIGHT信號確定將CPU片選CS#切換到CS1#或者CS2# ;如圖3所示，在圖3中CPLD相當一個切換開關(guān)，若CPU將LOW/HIGHT置為高電平(默認)，CPLD將CS#與CS1#相連，選中主FLASH，若CPU將LOW/HIGHT置為低電平，CPLD將CS#與CS2#相連，選中備FLASH，這樣通過CPU與CPLD之間的控制，用戶可以根據(jù)需要選擇需要升級的FLASH。
本發(fā)明采用兩片F(xiàn)LASH :主FLASH和備FLASH，即附圖3中的FLASHl和FLASH2，F(xiàn)LASHl作為主FLASH，一般情況下CPU的啟動都是從該片讀取命令完成啟動，若主片引導(dǎo)(PU啟動失敗后才會切換到FLASH2即備FLASH引導(dǎo)啟動。這兩片F(xiàn)LASH在生產(chǎn)出廠時，燒錄一樣的代碼，確保兩片F(xiàn)LASH中的鏡像是一樣的。具體方法是
I、出廠時主FLASHl和備FLASH2都已經(jīng)燒錄啟動代碼VI. O版本，系統(tǒng)上電后CPLD內(nèi)部復(fù)位開始初始化，當CPLD初始化完成后，CPLD將片選CS#切換到默認狀態(tài)CS1#，即主FLASHl被選中，此時CPLD輸出復(fù)位信號給CPU，CPU復(fù)位完成后，開始從主FLASH中讀取數(shù)據(jù)并完成初始化。2、CPU正常啟動后，輸出連續(xù)WDO信號給CPLD，CPLD收到WDO信號后，CPU加載成功，整個過程結(jié)束；如CPLD沒有收到CPU給出的WDO信號，假設(shè)CPU初始化完成需要15秒，若CPU復(fù)位后30秒內(nèi)沒有給CPLD發(fā)送WDO信號，則CPLD認定CPU沒有正常啟動，開啟備用FLASH2，將片選CS#切換到CS2#，然后復(fù)位CPU系統(tǒng)，CPU復(fù)位完成后，開始從備FLASH2中讀取數(shù)據(jù)并完成初始化，CPLD輸出復(fù)位信號后，將告警信號拉高，將告警LED燈點亮告知用戶主FLASHl已經(jīng)被破壞。3、當需要升級新的啟動代碼時，用戶必須獲得廠商授權(quán)獲得操作命令才能通過CPU在線升級程序更新FLASH中的啟動代碼，由CPU輸出使能信號ENABLE#，即將ENABLE#拉低，CPLD檢測到ENABLE#為低電平后，將片選的切換開關(guān)交由CPU來控制，此時CPLD檢測LOW/HIGHT信號，若CPU將LOW/HIGHT信號拉高，說明CPU需要操作主FLASH1，CPLD將CPU發(fā)出的片選CS#切換到CS1#，即選中主FLASHl，然后CPU通過命令行對主FLASHl進行軟件在線升級，升級完成后將ENABLE#拉高退出升級步驟，通過命令行對CPU寫復(fù)位寄存器方式復(fù)位CPU系統(tǒng)，若CPU能正常起來說明升級成功，若升級后啟動不了，說明升級代碼有問題，CPLD將自動切換到備FLASH2啟動，然后重復(fù)上述步驟進行主FLASHl再升級；若CPU將LOW/HIGHT信號拉低，說明CPU需要操作備FLASH2，CPLD將CPU發(fā)出的片選CS#切換到CS2#,即選中備FLASH2，然后CPU通過命令行對主FLASHl進行軟件在線升級，升級完成后軟復(fù)位CPU重啟系統(tǒng)；系統(tǒng)升級后，用戶需將CPU命令將LOW/HIGHT信號拉高，CPLD將CPU發(fā)出的片選CS#切換到CS1#，即選中主FLASH1，然后CPLD清除告警將告警信號拉低，恢復(fù)默認狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種實現(xiàn)自動雙FLASH啟動CPU系統(tǒng)的方法，其特征在于它包括以下步驟 (1)、出廠時主FLASHl和備FLASH2都已經(jīng)燒錄啟動代碼，系統(tǒng)上電后CPLD內(nèi)部復(fù)位開始初始化，當CPLD初始化完成后，CPLD將片選CS#切換到默認狀態(tài)CS1#，即主FLASHl被選中，此時CPLD輸出復(fù)位信號給CPU，CPU復(fù)位完成后，開始從主FLASH中讀取數(shù)據(jù)并完成初始化； (2)、CPU正常啟動后，輸出連續(xù)WDO信號給CPLD，CPLD收到WDO信號后，CPU加載成功，整個過程結(jié)束；如CPLD沒有收到CPU給出的WDO信號，則CPLD認定CPU沒有正常啟動，開啟備用FLASH2，將片選CS#切換到CS2#，然后復(fù)位CPU系統(tǒng)，CPU復(fù)位完成后，開始從備FLASH2中讀取數(shù)據(jù)并完成初始化，CPLD輸出復(fù)位信號后，將告警信號拉高，將告警LED燈點亮告知用戶主FLASHl已經(jīng)被破壞； (3)、當需要升級新的啟動代碼時，用戶必須獲得廠商授權(quán)獲得操作命令才能通過CPU 在線升級程序更新FLASH中的啟動代碼，由CPU輸出使能信號ENABLE#，即將ENABLE#拉低，CPLD檢測到ENABLE#為低電平后，將片選的切換開關(guān)交由CPU來控制，此時CPLD檢測LOW/HIGHT信號，若CPU將L0W/HIGHT信號拉高，說明CPU需要操作主FLASH1，CPLD將CPU發(fā)出的片選CS#切換到CS1#’即選中主FLASH1，然后CPU通過命令行對主FLASHl進行軟件在線升級，升級完成后，將ENABLE#拉高退出升級步驟，通過命令行對CPU寫復(fù)位寄存器方式復(fù)位CPU系統(tǒng)，若CPU能正常起來說明升級成功，若升級后啟動不了，CPLD將自動切換到備FLASH2啟動，然后重復(fù)上述步驟進行主FLASHl再升級；若CPU將L0W/HIGHT信號拉低，說明CPU需要操作備FLASH2，CPLD將CPU發(fā)出的片選CS#切換到CS2#，即選中備FLASH2，然后CPU通過命令行對主FLASHl進行軟件在線升級，升級完成后軟復(fù)位CPU重啟系統(tǒng)；系統(tǒng)升級后，用戶需將CPU命令將L0W/HIGHT信號拉高，CPLD將CPU發(fā)出的片選CS#切換到CS1#,即選中主FLASH1，然后CPLD清除告警將告警信號拉低，恢復(fù)默認狀態(tài)。
全文摘要
一種實現(xiàn)自動雙FLASH啟動CPU系統(tǒng)的方法，采用兩片F(xiàn)LASH啟動CPU，當其中主FLASH啟動CPU失敗后，CPLD將備份FLASH選中并輸出復(fù)位信號到CPU，讓CPU從備份FLASH啟動。當CPU啟動后需要升級FLASH，CPU設(shè)置只有授權(quán)的用戶才能使能CPLD啟動對主備FLASH的讀寫升級，這種方式避免了用戶的誤操作，極大地提高了產(chǎn)品的可靠性。本發(fā)明可以保證在其中一塊FLASH無法啟動的情況下自動切換到備份FLASH引導(dǎo)CPU正常啟動，無需添加撥碼開關(guān)或按鈕等手動切換方式就能自動智能完成CPU的正常啟動，主備FLASH自動智能切換，操作簡單，可控性強，可靠性高。
文檔編號G06F11/14GK102736941SQ20121022563
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月3日
發(fā)明者李健 申請人:江西省電力公司信息通信分公司