嵌入式系統(tǒng)軟件的dram存儲數(shù)據(jù)保護方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及嵌入式系統(tǒng)軟件異常時的DRAM(動態(tài)隨機存取存儲器)存儲數(shù)據(jù)保護的方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]很多嵌入式應用場合需要對用戶數(shù)據(jù)、現(xiàn)場數(shù)據(jù)、各種配置信息、參數(shù)、程序運行狀態(tài)等進行數(shù)據(jù)保存，以便系統(tǒng)重啟后可以方便的恢復現(xiàn)場，或重新加載前面保存的數(shù)據(jù)。安全的方法是將數(shù)據(jù)保存到各種非易失性存儲介質(zhì)中。但是在數(shù)據(jù)被安全的保存到非易失性存儲介質(zhì)之前，還存在各種各樣的風險及出錯可能:程序死鎖、系統(tǒng)軟件出錯、外界干擾、其它軟件異常等。在系統(tǒng)軟件出現(xiàn)這些異常時，絕大多數(shù)系統(tǒng)會利用看門狗的功能來讓系統(tǒng)重新復位以便重啟系統(tǒng)，少數(shù)情況下還必須啟動硬件復位。但是在系統(tǒng)軟硬件復位時，系統(tǒng)處理器的Memory控制器會停擺，存儲在DRAM中的數(shù)據(jù)也會丟失。
[0003]為了對用戶數(shù)據(jù)、現(xiàn)場數(shù)據(jù)、各種配置數(shù)據(jù)和參數(shù)進行保護，現(xiàn)有的嵌入式系統(tǒng)大多采用以下兩種方法。
[0004]1.采用靜態(tài)SRAM作為系統(tǒng)內(nèi)存和數(shù)據(jù)存儲器并采用電池備份，這種方式的優(yōu)點在于系統(tǒng)掉電或關(guān)機后所有的數(shù)據(jù)都能得到臨時保存，系統(tǒng)復位時數(shù)據(jù)也不會丟失；但是這種方式的最大缺點是:SRAM的容量受限，目前市場上缺少大容量、低成本的SRAM，如果使用大容量的SRAM，系統(tǒng)成本將會大幅度上升，難以滿足普通產(chǎn)品的成本需求。
[0005]2.采用動態(tài)DRAM作為系統(tǒng)內(nèi)存和數(shù)據(jù)存儲器，用非易失性存儲器作為永久數(shù)據(jù)保存的媒介，采用軟開關(guān)作為系統(tǒng)開關(guān)，在系統(tǒng)軟關(guān)機退出之前將DRAM中數(shù)據(jù)保存到非易失性存儲器中；在系統(tǒng)突然掉電時由備份電池支撐核心系統(tǒng)工作，將DRAM中數(shù)據(jù)保存到非易失性存儲器中。這種方式看上去數(shù)據(jù)可以被很好地保護，但是它還存在一個致命的缺點:就是在數(shù)據(jù)被安全的保存到非易失性存儲器之前，各種軟件死鎖、軟件出錯、外界干擾等都會引起軟件異常，一旦出現(xiàn)這些軟件異常，系統(tǒng)軟件就不可能將數(shù)據(jù)安全地備份到非易失性存儲器中，這時就需要采用手動復位或采用軟件復位來重啟系統(tǒng)。但是在系統(tǒng)重啟的過程中DRAM數(shù)據(jù)不能保證安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種嵌入式系統(tǒng)軟件的DRAM存儲數(shù)據(jù)保護方法及系統(tǒng)，即便在軟件死鎖、軟件出錯、外界干擾等引起軟件異常時，也能保證DRAM存儲數(shù)據(jù)的安全。
[0007]為實現(xiàn)所述目的的嵌入式系統(tǒng)軟件的DRAM存儲數(shù)據(jù)保護方法，其特點是采用一個MCU負責整個嵌入式系統(tǒng)的硬件復位，同時監(jiān)控嵌入式系統(tǒng)的軟件復位，并與嵌入式系統(tǒng)的主系統(tǒng)CPU進行通訊，以便了解當前嵌入式系統(tǒng)工作的狀態(tài)，當檢測到系統(tǒng)復位信號時，MCU負責接管DRAM的控制權(quán)，并向DRAM發(fā)出自刷新命令，使其進入一種自刷新模式，以保證在整個嵌入式系統(tǒng)復位期間DRAM數(shù)據(jù)的安全，在嵌入式系統(tǒng)復位完成，嵌入式系統(tǒng)的啟動引導程序運行且準備初始化DRAM之前，MCU發(fā)出退出自刷新命令給DRAM，然后釋放并交還DRAM控制權(quán)給主系統(tǒng)CPU，主CPU接管DRAM后，DRAM中保存的數(shù)據(jù)仍然是有效的。
[0008]所述的嵌入式系統(tǒng)軟件的DRAM存儲數(shù)據(jù)保護方法，其進一步的特點是，利用MCU監(jiān)控嵌入式系統(tǒng)的手動硬件復位信號并進行防抖動，然后產(chǎn)生一個固定寬度的硬件復位脈沖信號去復位主系統(tǒng)CPU，主系統(tǒng)CPU內(nèi)部電路復位的同時會產(chǎn)生一個復位輸出信號，用于復位整個嵌入式系統(tǒng)。
[0009]所述的嵌入式系統(tǒng)軟件的DRAM存儲數(shù)據(jù)保護方法，其進一步的特點是，MCU根據(jù)主系統(tǒng)CPU輸出的用于復位整個嵌入式系統(tǒng)的復位輸出信號的下降沿或在主系統(tǒng)CPU復位開始時同步產(chǎn)生DRAM總線的控制信號，以便于將DRAM的控制信號切換給MCU，由MCU接管控制信號的控制權(quán)，然后由MCU給DRAM發(fā)送自刷新命令，使DRAM進入自刷新模式，保護嵌入式系統(tǒng)復位期間的DRAM數(shù)據(jù)。
[0010]所述的嵌入式系統(tǒng)軟件的DRAM存儲數(shù)據(jù)保護方法，其進一步的特點是，在復位輸出信號的上升沿或主系統(tǒng)CPU復位結(jié)束后，主系統(tǒng)CPU開始運行啟動引導程序，并在啟用DRAM之前產(chǎn)生一個同步信號給MCU，MCU接收到此同步信號后，立刻指令DRAM退出自刷新模式，然后將DRAM總線的控制信號切換給主系統(tǒng)CPU，并將DRAM的控制權(quán)交還給主系統(tǒng)CPUo
[0011]所述的嵌入式系統(tǒng)軟件的DRAM存儲數(shù)據(jù)保護方法，其進一步的特點是，所述復位輸出信號是MCU檢測到的軟件復位信號，或者是MCU根據(jù)硬件復位信號，產(chǎn)生一個復位信號至主系統(tǒng)CPU，主系統(tǒng)CPU根據(jù)該復位信號輸出的復位信號。
[0012]為實現(xiàn)所述目的的嵌入式系統(tǒng)軟件的DRAM存儲數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)，包括MCU、嵌入式系統(tǒng)的主系統(tǒng)CPU、DRAM及關(guān)聯(lián)MCU、主系統(tǒng)CPU、DRAM的控制電路，其特點是按照前述的保護方法運行。
[0013]采用本發(fā)明的數(shù)據(jù)保護方法和系統(tǒng)，能有效保護用戶數(shù)據(jù)、現(xiàn)場數(shù)據(jù)、各種配置數(shù)據(jù)和參數(shù)、軟件運行狀態(tài)等在任何軟件異常的情況下不丟失，并在系統(tǒng)軟關(guān)機和交流掉電時都能及時地將數(shù)據(jù)保存到非易失性存儲器中，從而達到采用低成本的方法做到數(shù)據(jù)的安全可靠備份。
【附圖說明】
[0014]本發(fā)明的上述的以及其他的特征、性質(zhì)和優(yōu)勢將通過下面結(jié)合附圖和實施例的描述而變得更加明顯，其中:
[0015]圖1為本發(fā)明一實施例中嵌入式系統(tǒng)軟件的DRAM存儲數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)的方框圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進一步說明，在以下的描述中闡述了更多的細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實施，本領域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下根據(jù)實際應用情況作類似推廣、演繹，因此不應以此具體實施例的內(nèi)容限制本發(fā)明的保護范圍。
[0017]需要注意的是，圖1均僅作為示例，其并非是按照等比例的條件繪制的，并且不應該以此作為對本發(fā)明實際要求的保護范圍構(gòu)成限制。
[0018]嵌入式系統(tǒng)軟件的DRAM存儲數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)包括嵌入式系統(tǒng)的主系統(tǒng)CPU以及DRAM,還包括一個MCU (微處理器或微處理單元，最好是低功耗的)，主系統(tǒng)CPU和MCU之間建立三根通訊線路，主系統(tǒng)CPU和MCU通過開關(guān)組4選擇性地耦接到DRAM的引腳CKE，引腳CLOCK，引腳nCS，引腳nRAS，引腳nCAS以及引腳nWE。引腳CKE對應時鐘允許引線。引腳CLOCK對應時鐘信號輸入引線。引腳nCS對應片選信號引線。引腳nRAS對應行地址選通信號線。引腳nCAS對應列地址選通信號線。引腳nWE對應寫使能信號線。
[0019]在MCU的引腳DIR處于第一狀態(tài)時，開關(guān)組4將主系統(tǒng)CPU和DRAM耦接，由主系統(tǒng)CPU控制DRAM。在MCU的引腳DIR處于第二狀態(tài)時，開關(guān)組4便切換至將MCU和DRAM耦接，由MCU控制DRAM。
[0020]在主系統(tǒng)CPU控制DRAM時，主系統(tǒng)CPU的引腳C-CTR輸出信號C-CKE、C-CLOCK,C-nCS、C-nRAS、C-nCAS、C-nffE 至 DRAM 的引腳 CKE，引腳 CLOCK，引腳 nCS，引腳 nRAS,引腳nCAS以及引腳nWE。
[0021]在MCU 控制 DRAM 時，MCU 的弓 I 腳 M-CTR 輸出控制信號 M-CKE、M-CLOCK、Μ-nCS、M-nRAS、Μ-nCAS、M-nffE 至 DRAM 的引腳 CKE，引腳 CLOCK，引腳 nCS，引腳 nRAS，引腳 nCAS 以及引腳nWE。
[0022]另外MCU監(jiān)控手動復位信號，手動復位信號可以是手觸發(fā)一按鈕產(chǎn)生，同時MCU也能監(jiān)控軟件復位信號，此軟件復位信號可由主系