专利名称：用于可编程计算器的禁用和重新启用功能性的制作方法
技术领域：
0001本发明涉及电子计算器，且更具体地涉及诸如绘图计算器的可
编程计算器。
背景技术：
0002人们己经广泛认识到为了增强数学和理学的教学经验，在教室 中设置手持绘图计算器的好处，并且多年来一直这样使用绘图计算器。 现代绘图计算器通常提供了联网的能力。在现今的教室中，这样的计算 器可以和教师站用网络连接在一起，教师站本身可以是绘图计算器，或 者可以是个人电脑。
0003这样的网络配置可以极大地增强绘图计算器的教学益处。事实 上，在许多州，绘图计算器不仅被允许，而且甚至有时候在离校(毕业) 考试或学科结业考试过程中是必需的。使用这种联网绘图计算器，教师 可以教授学生代数函数和高等函数，所述函数被嵌入到构建到计算器内 的硬件和/或固件程序中、嵌入到以类似BASIC语言存储于计算器中的软
件程序中以及嵌入到一般以汇编语言存储于计算器中的新软件程序(称 作"Apps"和ASM程序)中，所述新软件程序由学生输入或由老师使用
网络连接输入。之后，这些函数的知识和使用绘图计算器操作这些函数 可以在考试过程中被测试，学生测试结果被上载到教师站，以供评分和 评级。
0004然而，虽然手持可编程计算机的扩展的功能性已经在增强教室 中的教学经验方面做了许多工作，但随之带来了一个难题，尤其是在考 试中使用这种计算器方面。确切地说，因为这样的计算器可以通过Apps 和其他信息的存储由学生编程，学生可以在考试之前预先加载App和/或 附加信息，与其他学生相比这给该学生提供了不公平的优势。另外，教 师可能希望在考试过程中学生本身不可以在计算器上选择程序，包括可 能作为教学经验的一部分存储的Apps。由于这个原因， 一些州，比如得克萨斯和纽约，要求在使用这样的计算器的考试之前可编程的计算器的
Apps和附加信息被完全清除。0005由此可以看出，可编程的计算器可用于不同的环境。 一种环境 是指导环境，其中教师要学生可以使用可能存储在计算器上的程序、Apps 和其他信息，以帮助学生学习数学和理学题目。另一种环境是测试环境， 在其中学生被测试他们学习了什么，因此不允许使用在学习上帮助他们 的程序、Apps和附加信息。
0006因此，教师期望在指导过程中，学生对手持可编程计算器中的 程序、Apps和其他信息可以快速、方便地访问，但之后在考试过程中是 不可用的，但在考试后又是可用的。然而，在当今的手持计算器技术中， 为考试作准备而移除程序、Apps和其他信息的唯一方法是从计算器中完 全地删除它们。这些项目从计算器中的移除花费相对非常少的时间，涉 及简单的擦除操作。然而，这些项目的恢复需要重新加载所删除的每个 这样的项目。这可能要花费高达三十分钟，依赖于有多少Apps和程序、 多少附加信息要返回到计算器。这给教师带来非常不期望的负担。
发明内容
0007本发明允许Apps、程序和附加信息可以被嵌入在计算器或者其 他手持计算设备的Apps和程序中，在相对短的一段时间内变成不可访问， 之后在相对短的一段时间内又重新交还给计算器。如此处使用的，术语 计算器应被理解为指的是能够存储在设备上执行的程序的任何手持计算 设备，以及这种设备的计算机模拟或仿真。
0008依照本发明，手持计算器被提供具有禁用/重新启用能力。计算 器包括键盘、显示屏和计算器内部的电路。电路包括微处理器、用于存 储由微处理器执行以实现计算器功能的数据和程序的存储单元。存储单 元具有己存储在其中的禁用/重新启用程序，所述禁用/重新启用程序识别 第一预先确定的计算器事件，并作出响应禁用一个或更多个计算器功能， 并且其识别第二预先确定的计算器事件，并作出响应于重新启用已禁用 的计算器功能。
0009这样一旦第一预先确定的事件完成，Apps及其他程序和其他计算器功能性，包括可以嵌入到操作系统中的功能性，以及存储于其中的 数据就可以变成用户暂时不可访问的。这个第一预先确定的事件可以是 简单的按键顺序，比如由计算器识别的三键同时按压以禁用用所选择的 程序。或者，可以给计算器提供通信端口和通信模块，以用于管理与经 由通信端口互相连接的网络中其他手持计算器的通信，并且第一预先确 定的事件可以是从教室站运行的应用程序发送预先确定的数据组，其中 数据组包括用于计算器的禁用的程序的期望配置，所述数据组由计算器 中相应的程序识别并作用，以选择性地禁用配置中指定的程序。计算器 可以被编程以识别其他计算器事件来实现程序禁用。重要地，这样被禁
用的程序没有从计算器存储器中擦除；它们仅被禁用了，以使对于用户
它们是不可访问的。
0010用于重新启用已禁用的程序的第二预先确定的计算器事件可以 是任何两个计算器、或者计算器和教师站的连接，以及预先确定的文件 或其他数据到使其程序重新启用的计算器的发送。数据可以由教师站上 的程序发送，所述教师站发送引起程序被禁用的原始数据组。或者，数 据可以从网络上另一个设备发送。计算器可以被编程以识别其他的计算 器事件，以实现程序重新启用。
0011通过本发明下面的细节描述和附图，对于本领域的那些技术人 员而言，本发明的这些和其他的方面和特征将是显而易见的。
0012图l是连同本发明的一个实施例使用的可编程绘图计算器的图 示。
0013图2是显示了图1的计算器内部的所选择元件的图。0014图3是代表性的计算器网络的图示，其中实现了本发明的一个优 选实施例。
0015图4是流程图，其显示了预编程计算器以实现本发明的一个优选 实施例的步骤。
0016图5是流程图，其显示了在实现本发明的一个优选实施例中禁用 计算器中的程序的步骤。0017图6是流程图，其显示了在实现本发明的一个优选实施例中重新 启用计算器中的程序的步骤。
具体实施例方式
0018图1说明了可编程计算器10的面板，其具有本发明的禁用/重新 启用特征。本说明书按照TI-83插件(由德克萨斯仪器公司生产的商用绘 图计算器)的具体软件和硬件特征对计算器IO进行描述。除了本发明的 特征，此处描述的计算器10的许多特征对绘图计算器是通用的，然而其 他特征是专用于TI-83插件或专用于TI计算器的"系列"。TI-83插件的 使用是出于描述的目的，并不限制本发明。成为本发明主旨的特征可以 被并入到其他可编程的计算器中，或者可以并入到其他使用可编程计算 器的模拟和仿真的基于计算机的教学工具中。
0019在图1中，计算器10的屏幕11具有"图形显示"，如该术语 在此处使用的。除了绘制各种类型的图形显示的能力之外，计算器10的 一些软件特征包括软件应用程序加载和存储，以及按键编程。同时也允 许数据采集、显示和分析。
0020各种硬件特征包括具有64*96象素的大象素屏幕11。键盘12具 有用于数据和命令输入的各种键，其中一些键用于实现本发明，并在此 处对其描述。如图2所示，计算器10的内部提供有被连接到内部总线22 的微处理器21。也被连接到总线22的存储单元23包括存储了操作系统
(OS)和其他数据的闪速存储器，以及RAM，和提供了将两个或更多这 样的计算器互相连接到网络中的功能性的单元到单元链接电缆连接模块 24。这样的功能性包括数据和命令的发送和接收，以及接口管理。
0021本发明中重要的是，通信端口 13 (图1)被提供以经由连接到 端口 13的电缆用于数据链接和联网。通信端口 13与单元到单元链接电 缆连接模块24在内部接口。图3显示了可编程计算器31的无线网络30
的典型配置，例如在教室设置中使用的。当然，应该理解，对于构成网 络的具体互连方式对于本发明不是重要的。例如，电缆链接和光纤链接 都是可行的。图3中显示的网络30是TINavigatorTM网络，也是商业上可 以利用的产品。四个计算器31经由电缆32被连接至无线集线器33。集线器33经由射频信号与连接到PC 35的接入点34通信，其中PC 35包括
教师站。
0022网络30提供许多有用的特征用于课堂学习。例如，在"活动中 心"，学生可以实时地参加为班级规划的共享的工作空间，允许讨论和 合作学习。"屏幕捕获"允许教师查看每个学生、分组或整个班级的学 生以了解他们是否在学习。"快速投票"特征收集来自整个班级的即席 的反馈以检査理解和形成讨论。"班级分析"特征显示了学生的作业、 测验和测试的结果，这样教师立刻知道谁理解了资料，谁需要额外的帮 助。此外还提供了许多其他的特征。
0023然而，如上面提到的，在这样的网络中这种计算器的相同的开 放连接性、可编程性和灵活性在学生有可利用的程序和数据的考试中提 出了难题，即在考试中，教师可能不希望学生利用程序和数据。此处描 述的本发明的实施例提供了禁用程序的能力和其他功能性，包括例如在 考试期间临时地存储数据，并且在考试后重新启用它们。
0024根据这个实施例，计算器必须首先被预编程以使计算器具有实 现禁用/重新启用模式的能力。参考图4，对预编程进行了解释。如上面 提到的，计算器10包括存储单元23，存储单元23包括闪速存储器。在 预编程的第一步骤41，禁用/重新启用空间被预留在闪速存储器以用于此 功能。
0025在下一个步骤42，这个空间中的各个比特位被映射到计算器被 编程以执行的程序和其他功能性，以使或者1)具有禁用/重新启用能力 的每个这样的程序/功能(在下文中，简写为"程序")将闪速存储器中 禁用/重新启用空间中相关的标志位个别地映射到它(程序)，或者2) 这种程序组将闪速存储器中禁用/重新启用空间中相关的标志位映射到它 们(这种程序组)，或者两种类型标志位映射的一些组合。标志位设置 为1表示相关的程序被启用，而标志位设置为O表示相关的程序被禁用。
0026在第三步骤43，在运行被命令以执行的程序之前，OS被修改以 在闪速存储器中检查禁用/重新启用空间，来确定映射那个程序的标志位 被设置为1还是0。如果相关的标志位被设置为1，则程序被允许执行。 如果其被设置为O，则程序不被允许执行，且产生错误。这个步骤可以以许多种方法实现。例如，OS可以被修改，这样当程序显示模式被调用时， 它一边执行循环以寻找所有这样的程序， 一边查看下一个这样的程序(包 括上面描述的第一步骤，即确定映射到那个程序的标志位被设置为1还 是0)。如果其被设置为l，程序仅继续正常运行。然而，如果其被设置
为o， os跳出那个程序并循环寻找下一个。 一旦所有的程序被这样处理
完，只有具有标志位被映射为1的那些程序被显示和可以访问，例如通
过被执行或者被编辑。具有映射它们的标志位为o的程序不被显示且不 能被执行或编辑。os仍然可以被允许显示所有程序的存储位置，例如在 存储显示模式下，只要在这种模式下os不允许用户访问程序，除了可能
擦除程序。其他实施例也是可行的。
0027在下一个步骤44， OS被修改以为预先确定的按键顺序监控键盘 12，且如果检测到，则进入禁用程序模式。在最后的步骤45， OS被修改 以监控通过网络从教师站接收的数据，并如果接收到预先确定的数据类 型，则进入重新启用程序模式。 一旦完成所有这些步骤，计算器是预编 程的，且能够实现本实施例的禁用/重新启用功能。步骤41-45的实施顺 序并不是关键的，除了比特位的位置只可以在禁用/重新启用空间被预留 之后被映射，否则它们可能在相同的操作下完成。
0028图5显示了禁用程序模式步骤的顺序。OS监控键盘12 (图1)。 如上面提到的，当OS检测预先确定的按键顺序时，进入该模式51，例如 三键同时按压，比如2nd键12d-Alpha键12a-Math键12c在同一时刻全部 被按压。在禁用程序模式，OS最初产生菜单显示52，允许由用户考虑某 种选择。首先提示用户决定是否禁用所有有禁用能力的程序。如果用户 输入"是"，那么在闪速存储器中禁用/重新启用空间中的所有标志位都 被设置为0，计算器退出禁用程序模式。另一方面，如果用户输入"否"， 则OS使屏幕11单独显示具有这种能力的每个程序，并允许用户逐个选择 哪个程序要被禁用。可选地，在这个阶段输入"否"可以使所有的标志 位被维持在"l"，说明没有程序要被禁用。 一旦作出选择并且用户按压 Enter键12f，在闪速存储器中禁用/重新启用空间中用于被选择为禁用程 序的标志位被设置为"0";其他的标志位维持在1。之后计算器退出该 模式。
90029图6显示了重新启用程序模式步骤的顺序。首先，在61中检测 重新启用事件。在这个实施例中，重新启用事件是计算器通过网络从教 师的PC收到预先确定的数据类型。这个数据类型可以是任何不与标准数 据和指令通信相冲突的任何可用的数据类型。重要的事情是，为了避免 与标准计算器操作相冲突，该类型是唯一的，且计算器被预编程以识别 其作为重新启用程序模式触发器。在重新启用程序模式中，在闪速存储 器中禁用/重新启用空间中的所有标志位仅被设置为1，且计算器退出该 模式。
0030发明可以以不同方法实现。当然，在闪速存储器中禁用/重新启 用空间中被设置为1或者0的标志有效位可以被预留。但用于禁用程序 的其他机制是可行的。例如，可以存储与特定计算器程序命令相对应的 一组密码，将那些代码与当前的计算器程序命令进行比较，以确定是否 运行程序。然而，应该相信，上面所描述的机制是最有效率的计算器资 源，因此被认为是优选的。进一步地，通过在闪速存储器中而不是在RAM 中存储标志位，那些比特位的状态不容易被用户改变，提高了程序禁用 的安全性。另外，在计算器上重置RAM不影响闪速存储器的状态，进一 步提高了安全性。并且，存储于闪存中的其他可变量的重置不影响禁用/ 重新启用标志位的状态，因为它们被存储在为这个功能预留而不用于存 储用户数据的闪存区域中。还要注意，例如，计算器中，其中只有有限 数量的Apps被允许且每个Apps在闪速存储器的邻近部分被分配了相同 大小的空间，映射标志位到这样的程序是相对简单的。然而，这里程序 被允许大小变化并可以被存储在一系列位置内，因此有必要提供将这种 可变性纳入考虑的将标志位关联到程序的方法。该方法可以通过如下完 成将名称与程序联系起来，将程序开始地址和大小与名称联系起来， 并通过其名称将标志位映射到程序。例如，名称和相关的数据可以存储 在表中。
0031另外，激活禁用程序模式的事件可以是表示已禁用的程序配置 的数据的发送，即，响应于教师通过网络到目标计算器的命令输入，确 认哪个程序要被教师站禁用。这个数据可以放在命令的后面，该命令是 计算器被预编程以承认禁用程序配置数据跟随其后的通知。教师站可以配备有使用网络发送该命令和数据的应用软件程序。相同的应用软件程 序可以被编程以发送触发进入重新启用程序模式的数据类型，例如响应 于教师要做的命令的输入。进一步地，应用软件可以被编程以发送配置 数据，以只重新启用所选择的已禁用的程序，并且计算器被预编程以识 别这样的配置数据，并相应地重新启用程序。0032
一旦检测到非上面描述那些的其他事件，计算器可以被预编程 以触发程序的重新启用。例如，重新启用可以由网络上的任意两个设备 之间的成功通信的完成而被触发。这样的传递是合作事件，在学生单独 完成的考试期间通常不期望发生。另外，教师站可以被编程以在考试期 间监控网络通信，允许教师探测阻挠程序禁用的尝试。
0033当探测到可以经由键盘输入的唯一口令密钥时，计算器可以被 预编程以触发程序的重新启用。在内部时钟已经表示预置持续时间之后， 计算器可以被预编程以触发程序的重新启用。计数器可以用于此目的。 计算器还可以被预编程以识别其他的外部硬件，比如OS将被编程以识别 禁用程序和重新启用程序的触发机制的USB使能设备。
0034实现本发明的另一种方法是，使在教师站上运行的应用软件通 过网络传送汇编语言程序到目标计算器，当所述汇编语言程序在目标计 算器上运行时，实现禁用/重新启用功能性。应用软件可以在任何时候发 送汇编语言程序，之后响应于教师的命令的输入，发送促使程序在目标 计算器上执行的指令，例如通过目标计算器的OS上的应用程序接口。
0035尽管已经详细地描述了本发明及其优势，应该理解此处可以做 出各种改变、替换和变更，而不偏离本发明所要求保护的范围。例如， 其中程序被禁用和重新启用的存储单元可以包括在插件程序单元中，而 不是永久地包括在计算机内部。其他变化是可行的。
权利要求
1. 一种具有禁用/重新启用能力的手持计算器，其包括键盘；显示屏；和所述计算器内部的电路，其包括微处理器，和存储单元，其用于存储由所述微处理器执行以实现计算器功能的数据和程序，所述存储单元具有存储在其中的禁用/重新启用程序，所述禁用/重新启用程序识别第一预先确定的计算器事件，并作出响应禁用一个或更多个计算器功能，并且所述禁用/重新启用程序识别第二预先确定的计算器事件，并作出响应重新启用所述已禁用的计算器功能。
2. 根据权利要求1所述的手持计算器，其中所述第一预先确定的计 算器事件包括预先确定的键顺序的激活。
3. 根据权利要求1所述的手持计算器，其中响应于所述第一预先确 定的事件，所述禁用/重新启用程序选择性地禁用一个或更多个计算器功
4. 根据权利要求1所述的手持计算器，其中所述第二预先确定的计 算器事件包括经由所述键盘，预先确定的代码的输入。
5. 根据权利要求1所述的手持计算器，进一步包括 通信端口；和通信模块，其用于管理与经由所述通信端口互相连接的网络中其他 手持计算器的通信。
6. 根据权利要求5所述的手持计算器，其中所述第二预先确定的事 件包括来自所述网络的预先确定的数据的接收。
7. 根据权利要求3所述的手持计算器，其中所述禁用/重新启用程序通过下述步骤选择性地禁用计算器功能在所述存储单元内将用于每个这样的功能的标志位设置为预先确定 的值；和在执行计算器功能之前，确定用于这种计算器功能的标志位是否有 所述预先确定的值，并且如果有，则不执行所述功能，但是如果没有， 则执行所述功能。
8. 根据权利要求7所述的手持计算器，其中所述标志位在所述存储 单元的闪速存储器中。
9. 根据权利要求6所述的手持计算器，其中教师站被连接至所述网 络，并且其中所述预先确定的数据通过所述教师站被发送。
10. 根据权利要求5所述的手持计算器，其中教师站被连接至网络， 并且其中所述教师站经由所述网络发送所述禁用/重新启用程序到所述计算器。
全文摘要
一种具有禁用/重新启用能力的手持计算器。该计算器包括键盘(12)、显示屏(11)和计算器内部的电路(10)。该电路包括微处理器、用于存储由微处理器执行以实现计算器功能的数据和程序的存储单元。存储单元具有已存储在其中的禁用/重新启用程序，该程序识别第一预先确定的计算器事件，并作出响应禁用一个或更多个程序，并且该程序识别第二预先确定的计算器事件，并作出响应重新启用已禁用的程序。本发明允许使用Apps、程序和可以嵌入在计算器或者其他手持计算用设备中的附加信息，该附加信息在相对短的一段时间内变成暂时不可访问，然后在相对短的一段时间内被重新交还给计算器。
文档编号G06F15/02GK101535972SQ200680019277
公开日2009年9月16日 申请日期2006年6月1日 优先权日2005年6月1日
发明者D·W·费利兹, G·C·望贝格, M·A·米勒 申请人:德克萨斯仪器股份有限公司