專利名稱：用于可編程計算器的禁用和重新啟用功能性的制作方法
技術領域：
0001本發明涉及電子計算器，且更具體地涉及諸如繪圖計算器的可
編程計算器。
背景技術：
0002人們己經廣泛認識到為了增強數學和理學的教學經驗，在教室 中設置手持繪圖計算器的好處，并且多年來一直這樣使用繪圖計算器。 現代繪圖計算器通常提供了聯網的能力。在現今的教室中，這樣的計算 器可以和教師站用網絡連接在一起，教師站本身可以是繪圖計算器，或 者可以是個人電腦。
0003這樣的網絡配置可以極大地增強繪圖計算器的教學益處。事實 上，在許多州，繪圖計算器不僅被允許，而且甚至有時候在離校(畢業) 考試或學科結業考試過程中是必需的。使用這種聯網繪圖計算器，教師 可以教授學生代數函數和高等函數，所述函數被嵌入到構建到計算器內 的硬件和/或固件程序中、嵌入到以類似BASIC語言存儲于計算器中的軟
件程序中以及嵌入到一般以匯編語言存儲于計算器中的新軟件程序(稱 作"Apps"和ASM程序)中，所述新軟件程序由學生輸入或由老師使用
網絡連接輸入。之后，這些函數的知識和使用繪圖計算器操作這些函數 可以在考試過程中被測試，學生測試結果被上載到教師站，以供評分和 評級。
0004然而，雖然手持可編程計算機的擴展的功能性已經在增強教室 中的教學經驗方面做了許多工作，但隨之帶來了一個難題，尤其是在考 試中使用這種計算器方面。確切地說，因為這樣的計算器可以通過Apps 和其他信息的存儲由學生編程，學生可以在考試之前預先加載App和/或 附加信息，與其他學生相比這給該學生提供了不公平的優勢。另外，教 師可能希望在考試過程中學生本身不可以在計算器上選擇程序，包括可 能作為教學經驗的一部分存儲的Apps。由于這個原因， 一些州，比如得克薩斯和紐約，要求在使用這樣的計算器的考試之前可編程的計算器的
Apps和附加信息被完全清除。0005由此可以看出，可編程的計算器可用于不同的環境。 一種環境 是指導環境，其中教師要學生可以使用可能存儲在計算器上的程序、Apps 和其他信息，以幫助學生學習數學和理學題目。另一種環境是測試環境， 在其中學生被測試他們學習了什么，因此不允許使用在學習上幫助他們 的程序、Apps和附加信息。
0006因此，教師期望在指導過程中，學生對手持可編程計算器中的 程序、Apps和其他信息可以快速、方便地訪問，但之后在考試過程中是 不可用的，但在考試后又是可用的。然而，在當今的手持計算器技術中， 為考試作準備而移除程序、Apps和其他信息的唯一方法是從計算器中完 全地刪除它們。這些項目從計算器中的移除花費相對非常少的時間，涉 及簡單的擦除操作。然而，這些項目的恢復需要重新加載所刪除的每個 這樣的項目。這可能要花費高達三十分鐘，依賴于有多少Apps和程序、 多少附加信息要返回到計算器。這給教師帶來非常不期望的負擔。
發明內容
0007本發明允許Apps、程序和附加信息可以被嵌入在計算器或者其 他手持計算設備的Apps和程序中，在相對短的一段時間內變成不可訪問， 之后在相對短的一段時間內又重新交還給計算器。如此處使用的，術語 計算器應被理解為指的是能夠存儲在設備上執行的程序的任何手持計算 設備，以及這種設備的計算機模擬或仿真。
0008依照本發明，手持計算器被提供具有禁用/重新啟用能力。計算 器包括鍵盤、顯示屏和計算器內部的電路。電路包括微處理器、用于存 儲由微處理器執行以實現計算器功能的數據和程序的存儲單元。存儲單 元具有己存儲在其中的禁用/重新啟用程序，所述禁用/重新啟用程序識別 第一預先確定的計算器事件，并作出響應禁用一個或更多個計算器功能， 并且其識別第二預先確定的計算器事件，并作出響應于重新啟用已禁用 的計算器功能。
0009這樣一旦第一預先確定的事件完成，Apps及其他程序和其他計算器功能性，包括可以嵌入到操作系統中的功能性，以及存儲于其中的 數據就可以變成用戶暫時不可訪問的。這個第一預先確定的事件可以是 簡單的按鍵順序，比如由計算器識別的三鍵同時按壓以禁用用所選擇的 程序。或者，可以給計算器提供通信端口和通信模塊，以用于管理與經 由通信端口互相連接的網絡中其他手持計算器的通信，并且第一預先確 定的事件可以是從教室站運行的應用程序發送預先確定的數據組，其中 數據組包括用于計算器的禁用的程序的期望配置，所述數據組由計算器 中相應的程序識別并作用，以選擇性地禁用配置中指定的程序。計算器 可以被編程以識別其他計算器事件來實現程序禁用。重要地，這樣被禁
用的程序沒有從計算器存儲器中擦除；它們僅被禁用了，以使對于用戶
它們是不可訪問的。
0010用于重新啟用已禁用的程序的第二預先確定的計算器事件可以 是任何兩個計算器、或者計算器和教師站的連接，以及預先確定的文件 或其他數據到使其程序重新啟用的計算器的發送。數據可以由教師站上 的程序發送，所述教師站發送引起程序被禁用的原始數據組。或者，數 據可以從網絡上另一個設備發送。計算器可以被編程以識別其他的計算 器事件，以實現程序重新啟用。
0011通過本發明下面的細節描述和附圖，對于本領域的那些技術人 員而言，本發明的這些和其他的方面和特征將是顯而易見的。
0012圖l是連同本發明的一個實施例使用的可編程繪圖計算器的圖 示。
0013圖2是顯示了圖1的計算器內部的所選擇元件的圖。0014圖3是代表性的計算器網絡的圖示，其中實現了本發明的一個優 選實施例。
0015圖4是流程圖，其顯示了預編程計算器以實現本發明的一個優選 實施例的步驟。
0016圖5是流程圖，其顯示了在實現本發明的一個優選實施例中禁用 計算器中的程序的步驟。0017圖6是流程圖，其顯示了在實現本發明的一個優選實施例中重新 啟用計算器中的程序的步驟。
具體實施例方式
0018圖1說明了可編程計算器10的面板，其具有本發明的禁用/重新 啟用特征。本說明書按照TI-83插件(由德克薩斯儀器公司生產的商用繪 圖計算器)的具體軟件和硬件特征對計算器IO進行描述。除了本發明的 特征，此處描述的計算器10的許多特征對繪圖計算器是通用的，然而其 他特征是專用于TI-83插件或專用于TI計算器的"系列"。TI-83插件的 使用是出于描述的目的，并不限制本發明。成為本發明主旨的特征可以 被并入到其他可編程的計算器中，或者可以并入到其他使用可編程計算 器的模擬和仿真的基于計算機的教學工具中。
0019在圖1中，計算器10的屏幕11具有"圖形顯示"，如該術語 在此處使用的。除了繪制各種類型的圖形顯示的能力之外，計算器10的 一些軟件特征包括軟件應用程序加載和存儲，以及按鍵編程。同時也允 許數據采集、顯示和分析。
0020各種硬件特征包括具有64*96象素的大象素屏幕11。鍵盤12具 有用于數據和命令輸入的各種鍵，其中一些鍵用于實現本發明，并在此 處對其描述。如圖2所示，計算器10的內部提供有被連接到內部總線22 的微處理器21。也被連接到總線22的存儲單元23包括存儲了操作系統
(OS)和其他數據的閃速存儲器，以及RAM，和提供了將兩個或更多這 樣的計算器互相連接到網絡中的功能性的單元到單元鏈接電纜連接模塊 24。這樣的功能性包括數據和命令的發送和接收，以及接口管理。
0021本發明中重要的是，通信端口 13 (圖1)被提供以經由連接到 端口 13的電纜用于數據鏈接和聯網。通信端口 13與單元到單元鏈接電 纜連接模塊24在內部接口。圖3顯示了可編程計算器31的無線網絡30
的典型配置，例如在教室設置中使用的。當然，應該理解，對于構成網 絡的具體互連方式對于本發明不是重要的。例如，電纜鏈接和光纖鏈接 都是可行的。圖3中顯示的網絡30是TINavigatorTM網絡，也是商業上可 以利用的產品。四個計算器31經由電纜32被連接至無線集線器33。集線器33經由射頻信號與連接到PC 35的接入點34通信，其中PC 35包括
教師站。
0022網絡30提供許多有用的特征用于課堂學習。例如，在"活動中 心"，學生可以實時地參加為班級規劃的共享的工作空間，允許討論和 合作學習。"屏幕捕獲"允許教師查看每個學生、分組或整個班級的學 生以了解他們是否在學習。"快速投票"特征收集來自整個班級的即席 的反饋以檢査理解和形成討論。"班級分析"特征顯示了學生的作業、 測驗和測試的結果，這樣教師立刻知道誰理解了資料，誰需要額外的幫 助。此外還提供了許多其他的特征。
0023然而，如上面提到的，在這樣的網絡中這種計算器的相同的開 放連接性、可編程性和靈活性在學生有可利用的程序和數據的考試中提 出了難題，即在考試中，教師可能不希望學生利用程序和數據。此處描 述的本發明的實施例提供了禁用程序的能力和其他功能性，包括例如在 考試期間臨時地存儲數據，并且在考試后重新啟用它們。
0024根據這個實施例，計算器必須首先被預編程以使計算器具有實 現禁用/重新啟用模式的能力。參考圖4，對預編程進行了解釋。如上面 提到的，計算器10包括存儲單元23，存儲單元23包括閃速存儲器。在 預編程的第一步驟41，禁用/重新啟用空間被預留在閃速存儲器以用于此 功能。
0025在下一個步驟42，這個空間中的各個比特位被映射到計算器被 編程以執行的程序和其他功能性，以使或者1)具有禁用/重新啟用能力 的每個這樣的程序/功能(在下文中，簡寫為"程序")將閃速存儲器中 禁用/重新啟用空間中相關的標志位個別地映射到它(程序)，或者2) 這種程序組將閃速存儲器中禁用/重新啟用空間中相關的標志位映射到它 們(這種程序組)，或者兩種類型標志位映射的一些組合。標志位設置 為1表示相關的程序被啟用，而標志位設置為O表示相關的程序被禁用。
0026在第三步驟43，在運行被命令以執行的程序之前，OS被修改以 在閃速存儲器中檢查禁用/重新啟用空間，來確定映射那個程序的標志位 被設置為1還是0。如果相關的標志位被設置為1，則程序被允許執行。 如果其被設置為O，則程序不被允許執行，且產生錯誤。這個步驟可以以許多種方法實現。例如，OS可以被修改，這樣當程序顯示模式被調用時， 它一邊執行循環以尋找所有這樣的程序， 一邊查看下一個這樣的程序(包 括上面描述的第一步驟，即確定映射到那個程序的標志位被設置為1還 是0)。如果其被設置為l，程序僅繼續正常運行。然而，如果其被設置
為o， os跳出那個程序并循環尋找下一個。 一旦所有的程序被這樣處理
完，只有具有標志位被映射為1的那些程序被顯示和可以訪問，例如通
過被執行或者被編輯。具有映射它們的標志位為o的程序不被顯示且不 能被執行或編輯。os仍然可以被允許顯示所有程序的存儲位置，例如在 存儲顯示模式下，只要在這種模式下os不允許用戶訪問程序，除了可能
擦除程序。其他實施例也是可行的。
0027在下一個步驟44， OS被修改以為預先確定的按鍵順序監控鍵盤 12，且如果檢測到，則進入禁用程序模式。在最后的步驟45， OS被修改 以監控通過網絡從教師站接收的數據，并如果接收到預先確定的數據類 型，則進入重新啟用程序模式。 一旦完成所有這些步驟，計算器是預編 程的，且能夠實現本實施例的禁用/重新啟用功能。步驟41-45的實施順 序并不是關鍵的，除了比特位的位置只可以在禁用/重新啟用空間被預留 之后被映射，否則它們可能在相同的操作下完成。
0028圖5顯示了禁用程序模式步驟的順序。OS監控鍵盤12 (圖1)。 如上面提到的，當OS檢測預先確定的按鍵順序時，進入該模式51，例如 三鍵同時按壓，比如2nd鍵12d-Alpha鍵12a-Math鍵12c在同一時刻全部 被按壓。在禁用程序模式，OS最初產生菜單顯示52，允許由用戶考慮某 種選擇。首先提示用戶決定是否禁用所有有禁用能力的程序。如果用戶 輸入"是"，那么在閃速存儲器中禁用/重新啟用空間中的所有標志位都 被設置為0，計算器退出禁用程序模式。另一方面，如果用戶輸入"否"， 則OS使屏幕11單獨顯示具有這種能力的每個程序，并允許用戶逐個選擇 哪個程序要被禁用。可選地，在這個階段輸入"否"可以使所有的標志 位被維持在"l"，說明沒有程序要被禁用。 一旦作出選擇并且用戶按壓 Enter鍵12f，在閃速存儲器中禁用/重新啟用空間中用于被選擇為禁用程 序的標志位被設置為"0";其他的標志位維持在1。之后計算器退出該 模式。
90029圖6顯示了重新啟用程序模式步驟的順序。首先，在61中檢測 重新啟用事件。在這個實施例中，重新啟用事件是計算器通過網絡從教 師的PC收到預先確定的數據類型。這個數據類型可以是任何不與標準數 據和指令通信相沖突的任何可用的數據類型。重要的事情是，為了避免 與標準計算器操作相沖突，該類型是唯一的，且計算器被預編程以識別 其作為重新啟用程序模式觸發器。在重新啟用程序模式中，在閃速存儲 器中禁用/重新啟用空間中的所有標志位僅被設置為1，且計算器退出該 模式。
0030發明可以以不同方法實現。當然，在閃速存儲器中禁用/重新啟 用空間中被設置為1或者0的標志有效位可以被預留。但用于禁用程序 的其他機制是可行的。例如，可以存儲與特定計算器程序命令相對應的 一組密碼，將那些代碼與當前的計算器程序命令進行比較，以確定是否 運行程序。然而，應該相信，上面所描述的機制是最有效率的計算器資 源，因此被認為是優選的。進一步地，通過在閃速存儲器中而不是在RAM 中存儲標志位，那些比特位的狀態不容易被用戶改變，提高了程序禁用 的安全性。另外，在計算器上重置RAM不影響閃速存儲器的狀態，進一 步提高了安全性。并且，存儲于閃存中的其他可變量的重置不影響禁用/ 重新啟用標志位的狀態，因為它們被存儲在為這個功能預留而不用于存 儲用戶數據的閃存區域中。還要注意，例如，計算器中，其中只有有限 數量的Apps被允許且每個Apps在閃速存儲器的鄰近部分被分配了相同 大小的空間，映射標志位到這樣的程序是相對簡單的。然而，這里程序 被允許大小變化并可以被存儲在一系列位置內，因此有必要提供將這種 可變性納入考慮的將標志位關聯到程序的方法。該方法可以通過如下完 成將名稱與程序聯系起來，將程序開始地址和大小與名稱聯系起來， 并通過其名稱將標志位映射到程序。例如，名稱和相關的數據可以存儲 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 的數據的發送，即，響應于教師通過網絡到目標計算器的命令輸入，確 認哪個程序要被教師站禁用。這個數據可以放在命令的后面，該命令是 計算器被預編程以承認禁用程序配置數據跟隨其后的通知。教師站可以配備有使用網絡發送該命令和數據的應用軟件程序。相同的應用軟件程 序可以被編程以發送觸發進入重新啟用程序模式的數據類型，例如響應 于教師要做的命令的輸入。進一步地，應用軟件可以被編程以發送配置 數據，以只重新啟用所選擇的已禁用的程序，并且計算器被預編程以識 別這樣的配置數據，并相應地重新啟用程序。0032
一旦檢測到非上面描述那些的其他事件，計算器可以被預編程 以觸發程序的重新啟用。例如，重新啟用可以由網絡上的任意兩個設備 之間的成功通信的完成而被觸發。這樣的傳遞是合作事件，在學生單獨 完成的考試期間通常不期望發生。另外，教師站可以被編程以在考試期 間監控網絡通信，允許教師探測阻撓程序禁用的嘗試。
0033當探測到可以經由鍵盤輸入的唯一口令密鑰時，計算器可以被 預編程以觸發程序的重新啟用。在內部時鐘已經表示預置持續時間之后， 計算器可以被預編程以觸發程序的重新啟用。計數器可以用于此目的。 計算器還可以被預編程以識別其他的外部硬件，比如OS將被編程以識別 禁用程序和重新啟用程序的觸發機制的USB使能設備。
0034實現本發明的另一種方法是，使在教師站上運行的應用軟件通 過網絡傳送匯編語言程序到目標計算器，當所述匯編語言程序在目標計 算器上運行時，實現禁用/重新啟用功能性。應用軟件可以在任何時候發 送匯編語言程序，之后響應于教師的命令的輸入，發送促使程序在目標 計算器上執行的指令，例如通過目標計算器的OS上的應用程序接口。
0035盡管已經詳細地描述了本發明及其優勢，應該理解此處可以做 出各種改變、替換和變更，而不偏離本發明所要求保護的范圍。例如， 其中程序被禁用和重新啟用的存儲單元可以包括在插件程序單元中，而 不是永久地包括在計算機內部。其他變化是可行的。
權利要求
1. 一種具有禁用/重新啟用能力的手持計算器，其包括鍵盤；顯示屏；和所述計算器內部的電路，其包括微處理器，和存儲單元，其用于存儲由所述微處理器執行以實現計算器功能的數據和程序，所述存儲單元具有存儲在其中的禁用/重新啟用程序，所述禁用/重新啟用程序識別第一預先確定的計算器事件，并作出響應禁用一個或更多個計算器功能，并且所述禁用/重新啟用程序識別第二預先確定的計算器事件，并作出響應重新啟用所述已禁用的計算器功能。
2. 根據權利要求1所述的手持計算器，其中所述第一預先確定的計 算器事件包括預先確定的鍵順序的激活。
3. 根據權利要求1所述的手持計算器，其中響應于所述第一預先確 定的事件，所述禁用/重新啟用程序選擇性地禁用一個或更多個計算器功
4. 根據權利要求1所述的手持計算器，其中所述第二預先確定的計 算器事件包括經由所述鍵盤，預先確定的代碼的輸入。
5. 根據權利要求1所述的手持計算器，進一步包括 通信端口；和通信模塊，其用于管理與經由所述通信端口互相連接的網絡中其他 手持計算器的通信。
6. 根據權利要求5所述的手持計算器，其中所述第二預先確定的事 件包括來自所述網絡的預先確定的數據的接收。
7. 根據權利要求3所述的手持計算器，其中所述禁用/重新啟用程序通過下述步驟選擇性地禁用計算器功能在所述存儲單元內將用于每個這樣的功能的標志位設置為預先確定 的值；和在執行計算器功能之前，確定用于這種計算器功能的標志位是否有 所述預先確定的值，并且如果有，則不執行所述功能，但是如果沒有， 則執行所述功能。
8. 根據權利要求7所述的手持計算器，其中所述標志位在所述存儲 單元的閃速存儲器中。
9. 根據權利要求6所述的手持計算器，其中教師站被連接至所述網 絡，并且其中所述預先確定的數據通過所述教師站被發送。
10. 根據權利要求5所述的手持計算器，其中教師站被連接至網絡， 并且其中所述教師站經由所述網絡發送所述禁用/重新啟用程序到所述計算器。
全文摘要
一種具有禁用/重新啟用能力的手持計算器。該計算器包括鍵盤(12)、顯示屏(11)和計算器內部的電路(10)。該電路包括微處理器、用于存儲由微處理器執行以實現計算器功能的數據和程序的存儲單元。存儲單元具有已存儲在其中的禁用/重新啟用程序，該程序識別第一預先確定的計算器事件，并作出響應禁用一個或更多個程序，并且該程序識別第二預先確定的計算器事件，并作出響應重新啟用已禁用的程序。本發明允許使用Apps、程序和可以嵌入在計算器或者其他手持計算用設備中的附加信息，該附加信息在相對短的一段時間內變成暫時不可訪問，然后在相對短的一段時間內被重新交還給計算器。
文檔編號G06F15/02GK101535972SQ200680019277
公開日2009年9月16日 申請日期2006年6月1日 優先權日2005年6月1日
發明者D·W·費利茲, G·C·望貝格, M·A·米勒 申請人:德克薩斯儀器股份有限公司