专利名称：嵌入式系统的存储器构造及动作方法
技术领域：
本发明涉及嵌入式系统的存储器运用方法，更具体地说，涉及主存储器——SDRAM(同步动态随机存储器)的高效运用方法。
背景技术：
所谓嵌入式系统(Embedded System)，指的是为了执行预先规定的某一特定功能，由计算机硬件和软件组成的电子控制系统。
嵌入式系统的一般构成见图1。
如图1所示，嵌入式系统包括操作系统运行所需主程序的嵌入式处理器(Embedded processor)1；装载系统初始化所需要的启动编码及具有OS作用的监控编码的ROM(只读存储器)2；装载运行主程序的主程序编码区域及操作特定硬件的专用存储器区域的SDRAM 4；装载运行上述ROM2内的编码及SDRAM4内的主程序编码所需要的数据及BSS区域的内部RAM(内部随机存储器)3；图中没有标记的多种外围设备及构筑系统的特定硬件设备。
当构筑具有上述结构的嵌入式系统时，各个区域的存储器的大小受到构筑系统费用的直接影响。因此，通过高效使用各个区域的存储器，减少构筑系统要求的存储器大小，对于设计最适合的系统来说是非常重要的因素。
下面，参照图2对普通嵌入式系统的存储器构造进行说明。
如图2所示，ROM 2的构成包括处理器1；外围设备初始化的启动(Start up)编码区域21；具有小规模操作系统(operating systemOS)作用的监控程序编码区域22。ROM 2的大小由上述编码区域(21，22)大小的总和决定。
内部RAM 3的构成包括运行监控运行时间(run time)程序所需要的堆栈(stack)区域31；数据及BSS(Basic Synchronized Subset基本同步子集)区域32；运行应用程序运行时间所需要的堆栈区域33。内部RAM 3的大小由上述各个区域(31，32，33)的总和决定。
并且，SDRAM 4的构成包括运行系统主程序的CRT(C RuntimeLibraryC运行时间库)所需要的编码区域41；应用程序编码区域——文本编码区域42，数据编码区域43，BSS编码区域44；执行应用程序运行时间所要求的数据及BSS区域45。SDRAM 4的大小由上述各个区域(41，...，45)的总和决定。
按照上述结构构成的各个区域的存储器大小直接影响构筑嵌入式系统的费用。各个区域的存储器存取时间对于提高系统的性能起到至关重要的作用。因此，可以说缩减存储器大小是个十分重要的问题。
发明内容
本发明旨在解决上述问题，其目的是为用户提供一种通过高效使用存储器，尤其是高效使用主存储器——SDRAM，实现系统构筑要求的存储器大小的最小化，使系统构筑费用达到最少化的嵌入式系统的存储器。
本发明的另一目的是为用户提供一种通过缩短主编码的运行时间，提高系统性能的嵌入式系统的存储器。
为了实现上述目的，本发明嵌入式系统的存储器的构成包括由嵌入式处理器进行系统初始化所需要的启动编码区域和具有操作系统功能的监控编码区域构成的ROM；由运行主程序所需要的文本编码区域、数据及BSS编码区域构成，从外部主机向上述区域直接下载运行主程序的应用程序编码的主存储器；由运行上述ROM内编码所需要的堆栈区域、数据及BSS区域和运行上述主存储器内的主程序运行时间所需要的堆栈区域构成的内部RAM。
本发明嵌入式系统的动作方法包括以下阶段通过运行系统初始化所需要的启动编码和具有操作系统作用的监控程序编码，完成运行主程序的准备阶段；与上一阶段同时，从外部主机下载划分为由文本部分构成的编码和由数据部分及BSS部分构成的编码，运行上述主程序的应用程序编码的阶段；利用上述应用程序编码下载的数据部分及BSS部分，通过计算出主函数，运行主程序的阶段。
本发明嵌入式系统的存储器构造及动作方法达到如下效果。
第一、将内置有嵌入式处理器的系统的下载编码划分为两个区域进行下载，实现主存储器——SDRAM大小的最小化。
第二、运行主程序时，通过缩短CRT编码运行时间，在提高系统性能的同时，达到嵌入式系统最佳设计的效果。
图1为普通嵌入式系统构造的概略示意图；图2为普通嵌入式系统的存储器构造的示意图；图3为普通嵌入式系统的SDRAM构造及其下载方法的示意图；
图4为本发明嵌入式系统的SDRAM构造及其下载方法的示意图。
附图主要部分符号说明1嵌入式处理器 2ROM3内部RAM 5主机100SDRAM 101文本编码区域102数据及BSS区域具体实施方式
下面将参照附图对本发明嵌入式系统的存储器构造及动作方法的在图2中，具有嵌入式系统中枢作用的嵌入式处理器1通过在系统启动时运行ROM 2区域装载的编码，即，系统初始化所需要的启动编码和具有小规模操作系统作用的监控程序编码，完成系统运作所需要的主程序运行的准备。
在上述处理器1进行这样的准备期间，系统的SDRAM 4从外部主机下载运行主程序的应用程序编码。这一过程可以从图3中看出。
如图3所示，从系统的外部主机5将运行主程序的应用程序编码下载到CRT编码区域41及应用程序编码相关的区域(42，43，44)里。即，向下载前设置的地址和SDRAM 4的初期地址分别下载一次。
由于上述应用程序编码在特性上并不是同时运行几个主函数，在大部分情况下，是由应用系统的特定硬件编码构成。所以，通常，其没有操作系统，由一个主函数和多个中断服务例行程序构成。
因此，构筑嵌入式系统时，可以预先编译主程序的编码，根据编译的结果，能够预测出各个编码的大小。换句话说，构筑嵌入式系统时，通过从外部主机5下载的主编码的大小，即，文本部分、数据部分和BSS部分对应的各个编码区域(42，43，44)和CRT编码区域41的大小等，能够预先计算出系统的主存储器——SDRAM 4的大小。
另一方面，结束从外部主机5向SDRAM 4的下载，程序的运行流程变换为从监控程序向主程序运行。此时，处理器1通过图3的CRT编码将主程序编码内的数据部分编码和BSS部分编码复制到执行运行时间程序的数据及BSS区域45后，计算出主函数，运行主程序。
但是，从运用具有上述结构的SDRAM 4的方面来看，对于相同的编码，即，由于在下载区域和运行时间区域里重复使用数据部分编码和BSS部分编码，可能造成存储器空间的浪费。而且，由于执行运行时间程序时，要求进行CRT编码，从程序的运行性能方面来看，可能会造成系统性能低下。
因此，本发明通过将系统启动时，从系统的外部下载的主程序编码划分为两个编码区域。即，由文本部分构成的编码区域42和由数据及BSS部分构成的编码区域45，分别下载相应的数据，达到提高系统性能的效果。
上述方法，就是在执行运行时间程序时，缩减运行CRT编码复制的存储器大小——数据部分编码区域43和BSS部分编码区域44里相应的存储器大小。下面，参照图4，对此这一方法进行详细说明。
图4为本发明嵌入式系统中SDRAM构造及其下载方法的示意图。
如图4所示，本发明嵌入式系统的SDRAM 100通过2次设定下载地址的方法，将下载地址划分为存储命令语的文本部分编码区域101和数据及BSS部分编码区域102。从外部主机5下载运行主程序的应用程序编码。
即，这一下载方法的特征是省略了通过CRT编码的数据及BSS编码的复制过程，直接下载到数据及BSS部分编码区域102。
按照上述方法，当运用SDRAM 100时，如图4所示，将图3显示的SDRAM 4的大小缩减为0x8000到0x9FFF存储地址相应的大小。而且，由于处理器1不需要运行CRT程序，能够省略追加CRT编码41的存储器。
不仅仅如此，运行主程序时，由于缩短了CRT编码运行时间，能够提高程序的运行性能。
当然，从下载时间方面来看，由于需要2次设定下载地址，下载时间会稍微长一些。但是，由于数据及BSS编码的复制时间与这一时间相比，明显更长，从整体来看，能够达到缩短主程序的运行时间的效果。
通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。
因此，本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利范围来确定其技术性范围。
权利要求
1.一种嵌入式系统的存储器构造，其特征在于，包括由嵌入式处理器进行系统初始化所需要的启动编码区域和具有操作系统功能的监控编码区域构成的ROM(只读存储器)；由运行主程序所需要的文本编码区域、数据及BSS(基本同步子集)编码区域构成，从外部主机向上述区域直接下载运行主程序的应用程序编码的主存储器；由运行上述ROM内编码所需要的堆栈区域、数据及BSS区域和运行上述主存储器内的主程序运行时间所需要的堆栈区域构成的内部RAM(内部随机存储器)。
2.如权利要求1所述的嵌入式系统的存储器构造，其特征在于所述应用程序编码由一个主函数和多个中断服务例行程序构成。
3.如权利要求1所述的嵌入式系统的存储器构造，其特征在于所述主存储器是SDRAM(同步动态随机存储器)。
4.一种嵌入式系统的动作方法，其特征在于，包括以下阶段通过运行系统初始化所需要的启动编码和具有操作系统作用的监控程序编码，完成运行主程序的准备阶段；与上一阶段同时，从外部主机下载划分为由文本部分构成的编码和由数据部分及BSS部分构成的编码，运行上述主程序的应用程序编码的阶段；利用上述应用程序编码下载的数据部分及BSS部分，通过计算出主函数，运行主程序的阶段。
全文摘要
本发明涉及嵌入式系统的主存储器——SDRAM(同步动态随机存储器)的高效运用方法。嵌入式系统的存储器包括由嵌入式处理器进行系统初始化所需要的启动编码区域和具有操作系统功能的监控编码区域构成的ROM(只读存储器)；由运行主程序所需要的文本编码区域数据及BSS(基本同步子集)编码区域构成，从外部主机向上述区域直接下载运行主程序的应用程序编码的主存储器；由运行上述ROM内编码所需要的堆栈区域、数据及BSS区域和运行上述主存储器内的主程序运行时间所需要的堆栈区域构成的内部RAM。通过上述结构，能使主存储器——SDRAM的大小实现最小化，运行主程序时，通过缩短CRT编码所需时间，达到提高系统性能的效果。
文档编号G06F9/445GK1779657SQ20041008452
公开日2006年5月31日 申请日期2004年11月24日 优先权日2004年11月24日
发明者金莲宣 申请人:上海乐金广电电子有限公司