[发明专利]嵌入式系统软件的DRAM存储数据保护方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及嵌入式系统软件异常时的DRAM(动态随机存取存储器)存储数 据保护的方法及系统。

背景技术

很多嵌入式应用场合需要对用户数据、现场数据、各种配置信息、参数、程序 运行状态等进行数据保存，以便系统重启后可以方便的恢复现场，或重新加载前面 保存的数据。安全的方法是将数据保存到各种非易失性存储介质中。但是在数据被 安全的保存到非易失性存储介质之前，还存在各种各样的风险及出错可能：程序死 锁、系统软件出错、外界干扰、其它软件异常等。在系统软件出现这些异常时，绝 大多数系统会利用看门狗的功能来让系统重新复位以便重启系统，少数情况下还必 须启动硬件复位。但是在系统软硬件复位时，系统处理器的Memory控制器会停 摆，存储在DRAM中的数据也会丢失。

为了对用户数据、现场数据、各种配置数据和参数进行保护，现有的嵌入式系 统大多采用以下两种方法。

1.采用静态SRAM作为系统内存和数据存储器并采用电池备份，这种方 式的优点在于系统掉电或关机后所有的数据都能得到临时保存，系统复位时数据也 不会丢失；但是这种方式的最大缺点是:SRAM的容量受限，目前市场上缺少大容 量、低成本的SRAM，如果使用大容量的SRAM，系统成本将会大幅度上升，难 以满足普通产品的成本需求。

2.采用动态DRAM作为系统内存和数据存储器，用非易失性存储器作为 永久数据保存的媒介，采用软开关作为系统开关，在系统软关机退出之前将DRAM 中数据保存到非易失性存储器中；在系统突然掉电时由备份电池支撑核心系统工 作，将DRAM中数据保存到非易失性存储器中。这种方式看上去数据可以被很好 地保护，但是它还存在一个致命的缺点：就是在数据被安全的保存到非易失性存储 器之前，各种软件死锁、软件出错、外界干扰等都会引起软件异常，一旦出现这些 软件异常，系统软件就不可能将数据安全地备份到非易失性存储器中，这时就需要 采用手动复位或采用软件复位来重启系统。但是在系统重启的过程中DRAM数据 不能保证安全。

发明内容

本发明的目的在于提供一种嵌入式系统软件的DRAM存储数据保护方法及系 统，即便在软件死锁、软件出错、外界干扰等引起软件异常时，也能保证DRAM 存储数据的安全。

为实现所述目的的嵌入式系统软件的DRAM存储数据保护方法，其特点是采 用一个MCU负责整个嵌入式系统的硬件复位，同时监控嵌入式系统的软件复位， 并与嵌入式系统的主系统CPU进行通讯，以便了解当前嵌入式系统工作的状态， 当检测到系统复位信号时，MCU负责接管DRAM的控制权，并向DRAM发出自 刷新命令，使其进入一种自刷新模式,以保证在整个嵌入式系统复位期间DRAM 数据的安全，在嵌入式系统复位完成，嵌入式系统的启动引导程序运行且准备初始 化DRAM之前，MCU发出退出自刷新命令给DRAM，然后释放并交还DRAM控 制权给主系统CPU，主CPU接管DRAM后，DRAM中保存的数据仍然是有效的。

所述的嵌入式系统软件的DRAM存储数据保护方法，其进一步的特点是，利 用MCU监控嵌入式系统的手动硬件复位信号并进行防抖动，然后产生一个固定宽 度的硬件复位脉冲信号去复位主系统CPU，主系统CPU内部电路复位的同时会产 生一个复位输出信号，用于复位整个嵌入式系统。

所述的嵌入式系统软件的DRAM存储数据保护方法，其进一步的特点是，MCU 根据主系统CPU输出的用于复位整个嵌入式系统的复位输出信号的下降沿或在主 系统CPU复位开始时同步产生DRAM总线的控制信号，以便于将DRAM的控制 信号切换给MCU，由MCU接管控制信号的控制权，然后由MCU给DRAM发送 自刷新命令，使DRAM进入自刷新模式，保护嵌入式系统复位期间的DRAM数据。

所述的嵌入式系统软件的DRAM存储数据保护方法，其进一步的特点是，在 复位输出信号的上升沿或主系统CPU复位结束后，主系统CPU开始运行启动引 导程序，并在启用DRAM之前产生一个同步信号给MCU，MCU接收到此同步信 号后，立刻指令DRAM退出自刷新模式,然后将DRAM总线的控制信号切换给主 系统CPU，并将DRAM的控制权交还给主系统CPU。