嵌入式系统的存储卡引导方法及装置制造方法及图纸

一种嵌入式系统的存储卡引导方法及装置，包括包括微控制器ＣＰＵ（１０１）、随机存储器ＲＡＭ（１０２）和只读存储器ＲＯＭ（１０３），尤其是，还包括各存储卡接口（１０５），所述微控制器ＣＰＵ（１０１）通过总线与存储卡接口（１０５）互连，对插入存储卡接口（１０５）内的存储卡（１０６）进行数据读写，从而实现对嵌入式系统的引导，所述方法包括步骤：初始化软件运行环境；检测当前存储卡；检测存储卡文件系统是否有效；检测存储卡是否包括二次引导文件；引导嵌入式系统。使用本发明专利技术，可以方便用户扩展空间，且存储卡接口协议规范，使用标准；嵌入式系统的硬件布线简单，无需复杂的控制系统，减少了系统的复杂性；存储卡价格低廉，可以大大节约系统成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及数字存储器信息的写入或读出装置，特别是涉及输入/输出(I/O)数据接口装置，尤其涉及基于存储卡的嵌入式系统引导方法。
技术介绍
嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统，它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。当前在嵌入式系统中常见的引导模式是以闪存介质为基础，闪存是一种非易失性存储器，常见的有NorFlash和NandFlash。NorFlash有完整的数据线与地址线，可以为有外部总线的CPU直接提供引导支持。由于NorFlash单位成本比较高，如果同时使用NorFlash来做代码及数据存放，系统成本会大幅提高；另外完整的数据总线和地址总线，会使系统的硬件布线变得复杂。NandFlash单位价格较NorFlash更便宜，且没有完整的数据总线与地址总线，所以CPU需要发送特定的命令才能读取指定地址的数据，这样可以很好地解决NorFlash单位成本太高及需要完整地址、数据线的问题。由于NandFlash没有完整的地址线和数据线，这种系统通常由以下几部分组成：微控制器CPU、存放随机数据及可运行代码的随机存储器RAM、可由微控制器直接取址并执行的引导代码只读存储器ROM，以及不可由CPU直接取址执行的程序代码及用户数据NandFlash及更多的系统代码和数据。CPU上电后先执行只读存储器ROM上的指令代码，这部分代码初始化必要的硬件环境，并检测NandFlash是否含有有效的二次启动代码BOOT FILE文件，如果有则把二交启动代码装载到随机存储器RAM，最后跳转并执行二次启动文件BOOT FILE。但NandFlash由于其工艺原因，在制造时就会产生随机分布的坏块，所以在基于NandFlash启动的系统中，需要检测多个块，直到找到正确有效的引导代码为止。同时由于NandFlash块坏数量及分配区域的不确定性，嵌入式系统必须提供一套完整复杂的坏块管理程序。存储卡，是用于移动电话、数码相机、便携式电脑、MP3和其他数码产品上的独立存储介质，一般是卡片的形态，故统称为“存储卡”，又称为“数码存储卡”、“数字存储卡”、“储存卡”等，当前常见的存储卡包括SD卡、MMC卡等，这些存储卡目前都是使用NandFlash-->做为存储介质。FAT文件系统是微软在70年代未80年代初为DOS定义的一套文件系统。FAT主要包含BIOS启动参数块BPB(BIOS Parameter Block)、文件分配表FAT(File AllocationTable)、目录表FDT(File Directory Table)，BPB记录着文件系统的簇数、每簇的扇区数、FAT表和FDT表起始位置等重要信息，FAT是文件数据的链表，同时也表示文件系统数据区的使用情况；FDT记录了根目录的文件项及其属性，包括文件名、文件属性、文件大小，创建时间和起始簇数等。由于FAT的简单高效，目前广泛应用在个人电脑及手持电子设备上，特别是SD、MMC等存储卡规范中均推荐使用FAT文件系统。当前大多数手持嵌入式系统，如MP4、移动电话、GPS等均提供SD、MMC存储卡接口，为用户扩展存储空间。SD卡、MMC卡物理接口简单、协议规范、易于插拨方便宜用。上面所述的嵌入式系统引导方法及装置存在以下不足：1、NorFlash虽有完整的数据线与地址线，可以为有外部总线的CPU直接提供引导支持，但NorFlash单位成本比较高，同时使用NorFlash来做代码及数据存放会使系统成本会大幅提高；2、NorFlash虽然有完整的数据总线和地址总线，但会使系统的硬件布线变得复杂；3、NandFlash单位价格虽然更便宜，但没有完整的数据总线与地址总线，CPU需要发送特定的命令才能读取指定地址的数据，增加系统的复杂性；4、NandFlash由于其工艺原因，在制造时就会产生随机分布的坏块，在基于NandFlash启动的系统中，需要检测多个块，直到找到正确有效的引导代码为止；由于NandFlash块坏数量及分配区域的不确定性，嵌入式系统必须提供一套完整复杂的坏块管理程序，太太增加了系统的复杂性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种嵌入式系统的存储卡引导方法及装置。本专利技术解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：一种嵌入式系统的存储卡引导装置，包括微控制器CPU、随机存储器RAM和只读存储器ROM，还包括各存储卡接口，所述微控制器CPU通过总线与存储卡接口互连，对插入存储卡接口内的存储卡进行数据读写，从而实现对嵌入式系统的引导。所述存储卡可以是SD卡或MMC卡。所述微控制器CPU与各存储卡接口之间根据各该存储卡的类型不同而选择不同的总-->线作电连接。本专利技术解决所述的技术问题，还可以进一步采用以下技术方案来实现，一种基于存储卡的嵌入式系统引导方法，基于存储卡的嵌入式系统引导装置，访引导装置包括微控制器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM和存储卡接口，所述引导方法依次包括以下步骤：A、系统启动上电；B、微控制器CPU从只读存储器ROM中直接取址并执行一次启动代码；C、微控制器CPU初始化软硬件环境，包括存储卡接口；D、微控制器CPU检测存储卡接口中是否插入存储卡，如果检测结果为“否”，则直接跳至执行步骤K；F、若步骤D中的检测结果为“是”，则微控制器CPU进一步检测存储卡的文件系统是否有效，如果检测结果为“无效”，则直接跳至执行步骤K；G、如果步骤F中，文件系统被检测为“有效”，则微控制器CPU定位到预定的文件目录中的第一个文件；H、读取该文件内容，判断该文件是否为二次启动代码文件BOOT FILE，即该文件内容里是否有正确的二次启动代码BOOT CODE，如果判断为“否”，则进一步判断该文件是否为最后一个文件，若判断为“是”，则直接跳至执行步骤K；I、若步骤H中，若判断结果为“否”，即所读取的文件不是最后一个文件，则定位到下一个文件，并返回执行步骤H；J、若步骤H中，判断该文件是二次启动代码文件BOOT FILE，即此文件内容里包含二次启动代码BOOT CODE，则将此二次启动代码BOOT CODE载入到随机存储器RAM中并运行，同将系统控制权转移到该二次引导代码BOOT CODE，引导成功；K、退出该引导程序，引导失败。同现有技术相比较，本专利技术所采用的上述技术方案的有益效果在于：1、采用存储卡进行嵌入式系统的引导，方便用户扩展空间，存储卡接口协议规范，使用标准；2、嵌入式系统的硬件布线简单，无需复杂的控制系统，减少了系统的复杂性；3、存储卡价格低廉，可以大大节约系统成本。附图说明图1是本专利技术嵌入式系统的存储卡引导装置内部逻辑框图；图2是嵌入式系统的存储卡引导方法在引导时控制流程图；-->图3是本专利技术嵌入式系统的存储卡引导装置连接示意图。具体实施方式以下结合各附图所示之最佳实施例作进一步详述。本专利技术之嵌入式系统的存储卡引导装置100，如图1所示，包括微控制器CPU 101、随机存储器RAM 102和只读存储器ROM 103，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌入式系统的存储卡引导装置（１００），包括微控制器ＣＰＵ（１０１）、随机存储器ＲＡＭ（１０２）和只读存储器ＲＯＭ（１０３），其特征在于：　还包括各存储卡接口（１０５），所述微控制器ＣＰＵ（１０１）通过总线与存储卡接口（１０５）互连 ，对插入存储卡接口（１０５）内的存储卡（１０６）进行数据读写，从而实现对嵌入式系统的引导。

【技术特征摘要】
1、一种嵌入式系统的存储卡引导装置(100)，包括微控制器CPU(101)、随机存储器RAM(102)和只读存储器ROM(103)，其特征在于：还包括各存储卡接口(105)，所述微控制器CPU(101)通过总线与存储卡接口(105)互连，对插入存储卡接口(105)内的存储卡(106)进行数据读写，从而实现对嵌入式系统的引导。2、如权利要求1所述的嵌入式系统的存储卡引导装置，其特征在于：所述存储卡可以是SD卡或MMC卡。3、如权利要求1所述的嵌入式系统的存储卡引导装置，其特征在于：所述微控制器CPU(101)与各存储卡接口(105)之间根据各该存储卡的类型不同而选择不同的总线作电连接。4、一种嵌入式系统的存储卡引导方法，基于嵌入式系统的存储卡引导装置(100)，访引导装置(100)包括微控制器CPU(101)、随机存储器RAM(102)、只读存储器ROM(103)和存储卡接口(105)，其特征在于，所述引导方法依次包括如下步骤：A、系统启动上电；B、微控制器CPU(101)从只读存储器ROM(103)中直接取址并执行一次启动代码；C、微控制器CPU(101)初始化软硬件环境，包括存储卡接口(105)；D、微控制器CPU(101)检测存储卡接口(105)中是否插入存储卡(106)，如果检测结果为“否”，则直接跳至执行步骤K；F、若步骤D中的检测结果为“是”，则微控制器CPU(101)进一步检测存储卡的文件系统是否有效，如果检测结果为“无效”，则直接跳至执行步骤K；G、如果步骤F中，文件系统被检测为“有效”，则微控制器CPU(101)定位到预定的文件目录中的第一个文件；H、读取该文件内容，判断该文件是否为二次启动代码文件BOOT FILE，即该文件内容里是否有正确的二次启动代码BOOT CODE，如果判断为“否”，则进一步判断该文件是否为最后一个文件，若判断为“是”，则直接跳至执行步骤K；I、步骤H中，若判断结果为“否”，即所读取的文件不是最后一个文件，则定位到下一个文件，并返回执行...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡华波，李志雄，钟衍徽，
申请(专利权)人：深圳市江波龙电子有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]