[发明专利]更新微控制器的韧体的方法及系统

说明书

技术领域

本发明是关于一种更新韧体的系统与方法，特别是，关于一种更新微控制器的韧体的系统与方法。

背景技术

近年来蓬勃发展的3C(Computer，Communication，Consumer-electronics)产品，常常需要使用者更新产品的韧体，以提升产品的相容性与性能，或是当发现韧体有错误(bug)时，也需要使用者更新产品的韧体，以修正这些错误。此外，对于系统商来说，买进一颗积体电路(integrated circuit，IC)，例如微控制器(Micro Controller Unit，MCU)，虽然IC厂商可能会提供韧体程式，但是此韧体多为IC厂商作为硬体测试之用，因此功能与结构尚不完备。如果能让系统商方便地更新或升级韧体，将大大地增加IC的价值。微控制器的韧体一般储存于微控制器内的一晶片内(on-chip)程式记忆体，例如一快闪(flash)记忆体或电性可抹除式唯读记忆体(EEPROM)等非挥发性(non-volatile)记忆体，但是由于使用年限或成本的问题，因此发展出以挥发性记忆体，如静态随机存取记忆体(SRAM)，来构成晶片内程式记忆体。这类型的微控制器在使用上，需于晶片外外加一程式记忆体，例如一电性可抹除式唯读记忆体，每当微控制器启动(power on)时，把此电性可抹除式唯读记忆体内的韧体载入晶片内程式记忆体，以克服上述缺点。

一般韧体更新可经由微控制器开发时所预留的二接脚/三接脚/四接脚，供韧体更新之用，然而这些接脚一般皆为厂商所自定的规格，因此更新的动作需由厂商操作，对于使用者来说相当不方便。此外，可先把韧体下载至主机(host)中，例如电脑主机、手机…等，再利用通用串列汇流排(Universal Serial Bus，USB)把储存在主机的韧体载入微控制器的晶片内程式记忆体，以更新韧体。通用串列汇流排是由Intel、Compaq、Digital、IBM、Microsoft、NEC及Northern Telecom等七家公司共同推出的介面标准，已在市面上被广为应用，且经由通用串列汇流排介面更新韧体的方式，只需要使用者在主机上下指令，非常简便。

其他介面，例如由飞利浦(Philips)公司推出的积体电路间(Inter Integrated Circuit，I2C or IIC)介面及摩托罗拉(Motorola)公司推出的串列周边介面(Serial PeripheralInterface，SPI)也可被用来作更新韧体之用。

I2C是一种两线式的通讯介面，这两线分别为串列资料线(Serial Data，SDA)及串列时脉线(Serial Clock，SCL)，SDA用于资料的输入/输出，而SCL则用于产生时脉。I2C上所有的装置，都是藉由这两条线连接在一起，且这些装置依据需求的不同，每一个装置都能在主(master)或从属(slave)模式下运作。因此I2C上每个装置都必须具有一个独一无二的位址供辨识。更细部地说明，假设某个装置为主装置，其余装置为从属装置，则主装置会先对I2C上所有的装置广播，并送出想要沟通的从属装置的位址，被指定的从属装置会送出一回应(acknowledge)，且开始与主装置连线而进行沟通及资料传递，其他的从属装置则不作回应。沟通结束后，回到初始状态，等待下一次动作。

SPI则是一种四线式的通讯介面，其中主出从入(Master OutSlave In，MOSI)、主入从出(Master In Slave Out，MISO)、串列时脉(Serial Clock，SCK)三线进行资料传输，而从属选择线(Slave Select，SS)则控制装置的选择。更细部地说明，主装置为时脉提供者，可发起读取从属装置或写入从属装置的动作。当介面上存在多个从属装置时，若要发起一传输，主装置将把从属装置的选择线电位降低，然后分别透过MOSI和MISO线路启动数据的发送或接收。此外，比起I2C，SPI一般可达到更快的传输速度。

在柏士半导体(Cypress Semiconductor)公司所推出的微控制器中，韧体更新是使用如图1所示的系统。微控制器102的韧体储存于晶片内程式记忆体108中，且微控制器102的两个介面：积体电路间介面112或通用串列汇流排介面114皆可供韧体更新之用。但因为积体电路间介面非常普遍地被使用，若是积体电路间介面112被其他用途的积体电路间介面外部装置126所占满，则将无法用来更新韧体，此时只能透过通用串列汇流排介面114来更新韧体，使用上变得缺乏弹性。