(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221076175 5.8 (22)申请日 2022.06.29 (71)申请人 北京控制工程研究所 地址 100080 北京市海淀区北京272 9信箱 (72)发明人 李圣龙　王骕　刘波　高瑛珂　 徐建　华更新　赵云富　孙川川　 彭飞　梁贤赓　周丽艳　杨正　 (74)专利代理 机构 中国航天科技专利中心 11009 专利代理师 程何 (51)Int.Cl. G06F 9/445(2018.01) (54)发明名称 一种低成本高可靠系统软件加载启动实现 方法及系统 (57)摘要 一种低成本高可靠系统软件加载启动实现 方法及系统， 硬件实现了片上系统在加电后自动 实现系统软件的加载和启动功能， 可替代传统的 用于系统软件加载启动的片外PROM存储器芯片。 上述硬件采用组合逻辑电路实现， 当 处理器访问 前8kB地址时， 该硬件电路可以返回相应的可执 行程序代码数据。 增加了MUX数据选通， 由外部启 动方式选 择信号指定选通路径， 用于选择处理器 从片内启动， 或者由片外PROM存储器中启动。 当 用户选择从片外PROM存储器中启动时， 启动过程 与启动结果与传统的系统软件加载启动方法一 致。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 115291965 A 2022.11.04 CN 115291965 A 1.一种低成本高可靠系统软件加载启动实现方法， 其特征在于： 根据外部输入的启动 方式选择信号决定系统软件加载启动源， 当用户选择从片外PROM存储器中启动时， 由MU X数 据选通模块将片 外PROM存储器中数据选通， 软件数据由外部存储器接口控制器获取并传递 至处理器运行； 否则MU X数据选通模块将 硬件实现系统软件加载启动功能模块中数据选通， 软件数据由外 部存储器接口控制器获取并传递至处 理器运行。 2.根据权利要求1所述的一种低成本 高可靠系统软件加载启动实现方法， 其特征在于： 所述启动方式选择信号为单比特选择信号， 用于用户配置MUX数据选通模块指定软件启动 路径， 高电平为选择处 理器从片内启动， 低电平为选择从片外PROM存 储器中启动。 3.根据权利要求1所述的一种低成本 高可靠系统软件加载启动实现方法， 其特征在于： 所述硬件实现系统软件加载启动功能模块用于当处理器访问前8KB地址时， 返回与地址相 对应的可 执行程序代码数据。 4.根据权利要求1所述的一种低成本 高可靠系统软件加载启动实现方法， 其特征在于： 所述硬件实现系统软件加载启动功能模块采用数据和校验码组合的方式实现。 5.一种低成本 高可靠系统软件加载启动实现系统， 其特征在于， 包括处理器、 数据互联 总线、 外部存储器接口控制器、 MUX数据选通模块、 硬件实现系统软件加载启动功能模块和 可选择配置的片外PROM存 储器； 所述MUX数据选通模块根据外部输入的启动方式选择信号决定系统软件加载启动源， 当从片外PROM存储器中启动时， 由MUX数据选通模块将片外PROM存储器中数据选通， 软件 数 据由外部存储器接口控制器获取并通过数据 互联总线传递至处理器运行； 否则MUX数据选 通模块将 硬件实现系统软件加载启动功能模块中数据选通， 软件数据由外部存储器接口控 制器获取并通过 数据互联总线传递至处 理器运行。 6.根据权利要求5所述的一种低成本 高可靠系统软件加载启动实现系统， 其特征在于： 所述启动方式选择信号为单比特选择信号， 用于用户配置MUX数据选通模块指定软件启动 路径， 高电平为选择处 理器从片内启动， 低电平为选择从片外PROM存 储器中启动。 7.根据权利要求5所述的一种低成本 高可靠系统软件加载启动实现系统， 其特征在于： 所述硬件实现系统软件加载启动功能模块用于当处理器访问前8kB地址时， 返回与地址相 对应的可 执行程序代码数据。 8.根据权利要求5所述的一种低成本 高可靠系统软件加载启动实现系统， 其特征在于： 所述硬件实现系统软件加载启动功能模块采用数据+校验码的方式实现。 9.一种计算机可读存储介质， 所述的计算机可读存储介质存储有计算机程序， 其特征 在于， 所述的计算机程序被处理器执行时实现如权利要求 1～权利要求4任一所述方法的步 骤。 10.一种低成本 高可靠系统软件加载启动实现设备， 包括存储器、 处理器以及存储在所 述存储器中并可在所述处理器上运行 的计算机程序， 其特征在于： 所述的处理器执行所述 的计算机程序时实现如权利要求1～权利要求 4任一所述方法的步骤。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115291965 A 2一种低成 本高可靠系统软件加载启动实现方 法及系统 技术领域 [0001]本发明涉及 一种低成本高可靠系统软件加载启动实现方法及系统， 属于大规模集 成电路设计技 术领域。 背景技术 [0002]在嵌入式系统设计中， 系统软件加载启动程序是嵌入式系统中最先运行和必不可 少的程序， 其作用是初始化硬件设备、 建立内存空间映射图， 从而使系统的软硬件环境处于 一个合适状态， 为最终引导操作系统内核和运行用户应用程序提供正确的环境。 通常将系 统软件加载启动程序编译后烧写入PROM或FLASH等非易失性存储器中， 系统硬件在设计中 需要增加相关PROM存 储器的硬件设计电路及相应的物料成本 。 发明内容 [0003]本发明解决的技术问题是： 克服现有技术的不足， 提供了一种低成本高可靠系统 软件加载启动实现方法及系统， 采用硬件实现的系统软件加载启动功 能， 可替代传统的用 于系统软件加载启动的片 外PROM存储器 芯片， 极大地降低了系统软硬件设计成本和元器件 成本。 进一步地， 本发明一种实施方式还可以避免了单粒子翻转问题， 提高了系统的可靠 性。 [0004]本发明的技术解决方案是： 一种低成本高可靠系统软件加载启动实现方法， 根据 外部输入的启动方式选择信号决定系统软件加载启动源， 当用户选择从片 外PROM存储器中 启动时， 由MU X数据选通模块将片外PROM存储器中数据选通， 软件 数据由外部存储器接口控 制器获取并传递至处理器运行； 否则MUX数据选通模块将硬件实现系统软件加载启动功能 模块中数据选通， 软件数据由外 部存储器接口控制器获取并传递至处 理器运行。 [0005]进一步地， 所述启动方式选择信号为单比特选择信号， 用于用户配置MUX数据选通 模块指定软件启动路径， 高电平为选择处理器从片内启动， 低电平为选择从片外PROM存储 器中启动。 [0006]进一步地， 所述硬件实现系统软件加载启动功能模块用于当处理器访问前8kB地 址时， 返回与地址相对应的可 执行程序代码数据。 [0007]进一步地， 所述硬件实现系统软件加载启动功能模块采用数据+校验码的方式实 现。 [0008]一种低成本高可靠系统软件加载启动实现系统， 包括 处理器、 数据互联总线、 外部 存储器接口控制器、 MU X数据选通模块、 硬件实现系统软件加载启动功能模块和可选择配置 的片外PROM存 储器； [0009]所述MUX数据选通模块根据外部输入的启动方式选择信号决定系统软件加载启动 源， 当从片外PROM存储器中启动时， 由MUX数据选通模块将片外PROM存储器中数据选通， 软 件数据由外部存储器接口控制器获取并通过数据互联总线传递至处理器运行； 否则MUX数 据选通模块将硬件实现系统软件加载启动功能模块中数据选通， 软件数据由外部存储器接说　明　书 1/4 页 3 CN 115291965 A 3