专利名称：与非门闪存启动装置及使用方法
技术领域：
本发明涉及一种启动装置，尤其涉及一种基于嵌入式操作系统的与非门闪存启动装置及使用方法。
背景技术：
目前闪存在应用上可分为或非门闪存(NOR Flash)和与非门闪存(NAND Flash)。其中NOR Flash—般又被称为Code Flash，由于NOR Flash 属于线形寻址 (Linearaddressing)的非挥发性内存，微处理器可以直接执行或非门闪存中的程序，不需要先将程序读到系统的同步动态随机存储器(Synchronous Dynamic Random Access Memory, SDRAM)中，系统启动方便。但是，NOR Flash同时也存在存储密度较低、价格较为昂贵的缺点。相比之下，NAND Flash存储密度较高且价格较低，但由于NAND Flash类似于机械硬盘，属于区块寻址(Block Addressing)，用于支持系统启动时难度较大。因此，目前市面上大部分的嵌入式操作系统仍以NORFlash作为引导系统开机的媒介，难以充分利用 NAND Flash的成本优势。
发明内容
鉴于以上情况，有必要提供一种利用NAND Flash实现系统启动的与非门闪存启动
直ο另，还有必要提供一种利用该与非门闪存启动装置实现系统启动的使用方法。一种与非门闪存启动装置，其包括一中央处理器及与该中央处理器电性连接的一与非门闪存、一同步动态随机存储器及一脉冲计数单元，所述与非门闪存预存储一段用于启动系统的引导加载程序，所述脉冲计数单元通过产生脉冲信号初始化该与非门闪存，以使该与非门闪存使能，所述中央处理器通过该与非门闪存读取所述引导加载程序并将该引导加载程序转移到同步动态随机存储器继而启动系统。一种与非门闪存启动装置的使用方法，其包括以下步骤初始化所述与非门闪存； 控制与非门闪存读取引导加载程序；将引导加载程序读到一同步动态随机存储器中；运行同步动态随机存储器中的引导加载程序，启动系统。相对于现有技术，所述与非门闪存启动装置利用脉冲计数单元初始化与非门闪存，以使该与非门闪存使能并读取引导加载程序，进而通过中央处理器将该引导加载程序转移到同步动态随机存储器中并最终启动系统。该与非门闪存启动装置可直接通过与非门闪存启动系统，与使用较为昂贵的或非门闪存相比，成本更加低廉。
图1为本发明较佳实施方式的与非门闪存启动装置的功能模块图；图2为图1所示的与非门闪存与脉冲计数单元的电路图；图3为图2所示的计数器计数值与与非门闪存引脚状态的对照表；
图4为图1所示的与非门闪存启动装置的工作时序图5为图1所示的与非门闪存启动装置使用方法的流程图。
主要元件符号说明
与非门闪存启动装置100
与非门闪存10
命令锁存信号引脚CLE
地址锁存信号引脚ALE
芯片使能引脚&
数据输入输出引脚1/0
写使能引脚&
读使能引脚冠
检测引脚R5
脉冲计数单元30
时钟端子Clk
计数端子0-7
中断端子S
保护端子Z
计数器32
与门34
第一非门36
第二非门38
延时器39
中央处理器50
同步动态随机存储器70
具体实施例方式请参阅图1及图2，本发明的较佳实施方式提供一种与非门闪存启动装置 100，其可用于启动一常用的嵌入式系统设备(如机顶盒，图未示)。该与非门闪存启动装置100包括一与非门闪存10(NAND Flash)、一脉冲计数单元30、一中央处理器 50(centralprocessing unit, CPU)及一同步动态随机存储器 70 (SDRAM)。该 NAND Flash 10、脉冲计数单元30及SDRAM70均与CPTOO电性连接。该NAND FlashlO内存储引导加载程序(Pre-Bootloader)，其为系统内核运行之前运行的一段程序，通过该程序可初始化硬设备，以为最终调用系统内核作准备。该NAND FlashlO包括一命令锁存信号引脚CLE、一地址锁存信号引脚ALE、一芯片使能引脚&、数据输入输出引脚I/O、一写使能引脚_、一读使能引脚冠及一检测引脚R云。其中命令锁存信号引脚CLE及地址锁存信号引脚ALE为高电平有效；芯片使能引脚&为低电平有效； 写使能引脚i云为低电平有效，用于将数据写NAND Flash 10 ；读使能引脚 示为低电平有效，其电性连接于CPTO0，以在CPU50控制下读取Pre-Bootloader数据；检测引脚R云为一控制埠，其电性连接于CPTO0，该检测引脚R云高电平时为准备(READY)信号，低电平时为忙 (BUSY)信号，当检测引脚R云的信号由READY状态变为BUSY状态，表示NAND FlashlO准备执行命令，然后再变READY状态表示准备好执行命令。该脉冲计数单元30用于对NAND FlashlO进行初始化，以驱动该NAND FlashlO各引脚使能或不使能。该脉冲计数单元30包括一计数器32、一与门34、一第一非门36、一第二非门38及一延时器39。该计数器32为一 8位计数器，其包括一时钟端子Clk、多个计数端子0-7、一中断端子S及一保护端子Z。该时钟端子Clk与CPTOO电性连接，以接收CPTOO 的时钟信号。同时该时钟端子Clk通过延时器39电性连接于NAND FlashlO的写使能引脚 WE ,以经延时后控制写使能引脚碎云使能。该等计数端子0-7通过从00000000依次计数， 以控制NAND FlashlO各引脚使能/不使能。该与门34具有三输入端，具体地说，该计数端子0和1分别电性连接于与门34的二输入端，该计数端子2通过第一非门36电性连接于与门34的另一输入端，同时，该计数端子2与NAND FlashlO的地址锁存信号引脚ALE电性连接，该与门；34的输出端电性连接于NAND FlashlO的命令锁存信号引脚CLE ；该计数端子 3通过第二非门38电性连接于NAND FlashlO的芯片使能引脚& ;该计数端子4与中断端
子S和保护端子Z均电性连接，当该计数端子4输出为1时，计数器32停止计数，同时保护端子Z置为高阻，从而使NAND FlashlO的芯片使能引脚&等也置为高阻，以免影响CPTOO 的逻辑控制；该计数端子5与NAND FlashlO的数据输入输出引脚I/O电性连接，该计数端子6和7悬空。请参阅图3，该计数器32开始计数时，当该计数端子3输出为0，即计数端子0_3 计数数值从0000-1110的7个脉冲周期内，该NAND FlashlO的芯片使能引脚&均为1，该 NAND FlashlO不使能。当该计数端子3为1时，芯片使能引脚&为0，该NAND FlashlO使能，其后该计数器32继续计数。当计数端子0-3计数数值为1101时，NAND FlashlO的命令锁存信号引脚CLE使能，当计数端子0-3计数数值从0011变化到1111时，NAND FlashlO 的地址锁存信号引脚ALE使能。当计数器32继续计数时，计数端子4置位1，此时计数器 32停止计数，NAND FlashlO各引脚置为高阻，此即完成NAND FlashlO初始化。请结合参阅图3及图4，在计数器32的计数端子0_3计数到0001时，芯片使能引脚&低电平使能。其后命令锁存信号引脚CLE使能，随之写使能引脚尿云和地址锁存信号引脚ALE使能，等待一段延时后，检测引脚R云启动，即从高电平转为低电平再转为高电平。 此后每当读使能引脚 示置为低电平，CPU50即控制读使能引脚 示从数据输入输出引脚I/O 读取一组Pre-Bootloader数据，直到读完所有的Pre-Bootloader数据。最后CPU50将该 Pre-Bootloader数据通过MOV、JUMP指令读到SDRAM70中，以准备启动系统。请结合参阅图5，使用该与非门闪存启动装置100启动嵌入式系统设备的方法包括以下步骤Sl 脉冲计数单元30初始化NAND Flash 10 ；S2 控制引脚R云由高电平转为低电平再转为高电平；S3 读使能引脚 示置为低电平使能；S4 :CPU50通过控制读使能引脚冠读取Pre-Bootloader数据并执行 Pre-Bootloader的相关指令；
S5 :SDRAM70 初始化；S6 :CPU50 通过 MO V 指令将 Pre-Bootloader 数据转移到 SDRAM70 中；S7 :CPU50跳转到SDRAM70的入口点运行Bootloader，启动系统。可以理解，本发明旨在初始化NAND FlashlO,故该脉冲计数单元30也可采用其它形式实现，只要在脉冲计数周期内先后使芯片使能引脚&、命令锁存信号引脚CLE和地址锁存信号引脚ALE使能即可。本发明通过脉冲计数单元30初始化NAND FlashlO,以使NANDFlashlO在CPU50 的控制下通过检测引脚R云和读使能引脚冠电平的改变来读取NAND FlashlO内的 Pre-Bootloader数据，并将该数据转移到SDRAM70，以启动系统。该与非门闪存启动装置 100可以直接从NAND FlashlO启动，避免了使用NOR Flash，有效地节省了成本。
权利要求
1.一种与非门闪存启动装置，其包括一中央处理器及与该中央处理器电性连接的一与非门闪存和一同步动态随机存储器，其特征在于所述与非门闪存预存储一段用于启动系统的引导加载程序，所述与非门闪存启动装置还包括一脉冲计数单元，所述脉冲计数单元与中央处理器电性连接，所述脉冲计数单元通过产生脉冲信号初始化该与非门闪存，以使该与非门闪存使能，所述中央处理器通过该与非门闪存读取所述引导加载程序并将该引导加载程序转移到同步动态随机存储器继而启动系统。
2.如权利要求1所述的与非门闪存启动装置，其特征在于所述与非门闪存包括一读使能引脚及一检测引脚，当检测引脚由高电平转为低电平再转为高电平时，该中央处理器控制读使能弓I脚读取所述弓I导加载程序。
3.如权利要求1所述的与非门闪存启动装置，其特征在于所述脉冲计数单元包括一计数器、一与门、一第一非门及一第二非门，所述与门包括三输入端，所述计数器包括计数端子0-7，其中计数端子0和计数端子1电性连接于与门的二输入端，计数端子2通过第一非门电性连接于与门的另一输入端，计数端子3与第二非门电性连接，计数端子5与与非门闪存电性连接。
4.如权利要求3所述的与非门闪存启动装置，其特征在于所述与非门闪存包括一命令锁存信号引脚，所述与门的输出端与命令锁存信号引脚电性连接。
5.如权利要求4所述的与非门闪存启动装置，其特征在于所述与非门闪存包括一地址锁存信号引脚、一芯片使能引脚及一数据输入输出引脚，所述计数端子2与地址锁存信号引脚电性连接，所述计数端子3通过第二非门与芯片使能引脚电性连接，所述计数端子5 与数据输入输出引脚电性连接。
6.如权利要求3所述的与非门闪存启动装置，其特征在于所述计数器还包括一中断端子及一保护端子，所述中断端子与保护端子同时电性连接于计数端子4，当该计数端子4 置位1时，该计数器停止计数，该保护端子置为高阻。
7.如权利要求6所述的与非门闪存启动装置，其特征在于所述与非门闪存包括一写使能引脚，所述脉冲计数单元包括一计数器及一延时器，所述计数器包括一时钟端子，所述时钟端子接收中央处理器的时种信号，该时钟端子通过延时器与写使能引脚电性连接。
8.一种与非门闪存启动装置的使用方法，其包括以下步骤初始化所述与非门闪存；控制与非门闪存读取引导加载程序；将引导加载程序读到一同步动态随机存储器中；运行同步动态随机存储器中的引导加载程序，启动系统。
9.如权利要求8所述的与非门闪存启动装置的使用方法其特征在于所述初始化所述与非门闪存的步骤后还包括一与非门闪存的控制引脚由高电平转为低电平再转为高电平的步骤。
10.如权利要求8所述的与非门闪存启动装置的使用方法其特征在于所述与非门闪存的控制引脚由高电平转为低电平再转为高电平的步骤后还包括一与非门闪存的读使能引脚置为低电平的步骤。
11.如权利要求10所述的与非门闪存启动装置的使用方法其特征在于所述将引导加载程序读到一同步动态随机存储器中的步骤前还包括一初始化所述同步动态随机存储器的步骤。
全文摘要
本发明提供一种与非门闪存启动装置，其包括一中央处理器及与该中央处理器电性连接的一与非门闪存、一同步动态随机存储器及一脉冲计数单元，所述与非门闪存预存储一段用于启动系统的引导加载程序，所述脉冲计数单元通过产生脉冲信号初始化该与非门闪存，以使该与非门闪存使能，所述中央处理器通过该与非门闪存读取所述引导加载程序并将该引导加载程序转移到同步动态随机存储器继而启动系统。本发明还提供一种与非门闪存启动装置的使用方法，通过该方法，可以利用与非门闪存启动系统，降低了设计成本。
文档编号G06F9/445GK102375745SQ201010251930
公开日2012年3月14日 申请日期2010年8月12日 优先权日2010年8月12日
发明者洪国书 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司