專利名稱：嵌入式系統存儲架構的制作方法
技術領域：
本發明涉及嵌入式系統存儲技術領域，具體來說，本發明涉及一種嵌入式系統存儲架構。
背景技術：
嵌入式系統對于不同的應用，處于成本考慮需要選擇合適的主控芯片，而不同存儲架構的主控芯片通常在成本上有較大差異。主控芯片的程序存儲器通常分為ROM (只讀存儲器)類型和RAM (隨機存儲器)類型兩種。ROM類型方案的成本低，但是代碼修改和功能擴展較難，RAM類型需外掛存儲器，成本較高但功能擴展和更新較方便。對于嵌入式系統的設計，存儲架構的設計是關鍵因素之一，不僅要考慮到具體應用，還需要兼顧方案成本。當系統相對簡單，程序和數據較小的時候，比如只有幾十K字節甚至更小，通常采用主控芯片內置存儲器的方案，整個系統成本比較經濟；而當系統比較復雜，程序和數據都比較大，比如達到幾百K字節甚至以兆(M)為單位時，主控芯片已經無法內置這么大的存儲器，此時整個系統則采用外掛存儲器的方式。本發明主要針對采用存儲器內置方案的系統，因此以下內容不經說明，均針對這種系統進行說明。存儲器一般可以分為兩種類型RAM和ROM。圖1為現有技術的一種程序存儲器為RAM類型的嵌入式系統存儲架構的示意框圖，如圖1所示，在該主控芯片中若程序存儲器為RAM類型，則需外掛一個外部存儲器，用于當系統上電時，從外部存儲器中加載程序到片內的程序存儲器當中，供CPU (中央處理器)讀取指令并運行。這種系統常見于一些小型的數碼類產品應用，如MP3、U盤或SD卡等等。而對于一些功能更簡單的應用，則采用程序存儲器為ROM (除了常見的掩膜R0M，還包括OTP ROM和Flash ROM等等)類型的方案。圖2為現有技術的一種程序存儲器為ROM類型的嵌入式系統存儲架構的示意框圖，如圖2所示，系統無需通過外部存儲器來達到節省成本的目的。RAM類型的系統因為要外掛存儲器，所以較ROM類型系統方案成本要高一些，但優點是程序空間較大，功能可以做的更強，并且程序修改和升級比較容易，便于問題修正和功能擴展，適合變化較多的應用；R0M類型的系統優點是生產制造成本較低，但程序空間受限，且不易修改，一旦程序有bug或者部分功能需要升級，會帶來較高昂的維修和維護費用，適合功能相對簡單、變化較少的應用。此外，由于數據存儲器一般只用來存儲各種變量、堆棧等內容，數據量要求并不高，但是有的應用需要用到顯示功能，則可能需要外掛數據存儲器，用來存儲字庫、圖片等數據，如圖3所示。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種嵌入式系統存儲架構，融合ROM類型和RAM類型程序存儲器各自的優點，可根據需要自由配置代碼存儲方案，兼顧成本和功能的擴展性。
為解決上述技術問題，本發明提供一種嵌入式系統存儲架構，包括主控芯片，所述主控芯片內包括數據存儲器；中央處理器，與所述數據存儲器相連接；ROM類型的程序存儲器，與所述中央處理器相連接，其內存儲有所述嵌入式系統存儲架構的運行程序；RAM類型的可配置存儲器，與所述中央處理器相連接，用于根據需要被配置成另一數據存儲器或者另一程序存儲器。可選地，所述嵌入式系統存儲架構還包括外部存儲器，外接于所述主控芯片外，分別與所述數據存儲器和所述可配置存儲器相連接，其內存儲有所述嵌入式系統存儲架構的擴展程序和/或數據。可選地，當所述可配置存儲器配置為另一程序存儲器時，則其作為所述程序存儲器的擴展空間，通過外接的所述外部存儲器將所述擴展程序的程序代碼讀入所述可配置存儲器中。可選地，所述可配置存儲器通過分時和/或分段加載存儲在所述外部存儲器中的所述程序代碼實現需要的功能擴展。可選地，所述加載操作是由所述程序存儲器中相應的代碼控制實現的。可選地，當所述可配置存儲器配置為另一數據存儲器時，則其作為所述數據存儲器的擴展空間，通過外接的所述外部存儲器將所述擴展數據讀入所述可配置存儲器中。可選地，所述可配置存儲器通過分時和/或分段加載存儲在所述外部存儲器中的所述擴展數據以滿足當數據變量空間不足時的應用需求。可選地，所述可配置存儲器是由所述數據存儲器的一部分實現的。可選地，所述可配置存儲器是通過一可配置總線與所述中央處理器相連接的。可選地，當所述可配置存儲器配置為另一程序存儲器時，是和所述程序存儲器共用一程序總線與所述中央處理器相連接的。與現有技術相比，本發明具有以下優點本發明針對上述現有技術中不同類型嵌入式系統的優缺點，提出了一種新的存儲架構，融合了 ROM類型和RAM類型存儲器各自的優點，可根據需要自由配置代碼存儲方案，兼顧成本和功能的擴展性。本發明同時具有低成本低、程序空間可擴展以及維護升級方便的優點，以一種彈性的系統架構，同時滿足大部分應用。
本發明的上述的以及其他的特征、性質和優勢將通過下面結合附圖和實施例的描述而變得更加明顯，其中圖1為現有技術的一種程序存儲器為RAM類型的嵌入式系統存儲架構的示意框圖；圖2為現有技術的一種程序存儲器為ROM類型的嵌入式系統存儲架構的示意框圖3為現有技術的一種外掛數據存儲器的嵌入式系統存儲架構的示意框圖；圖4為本發明一個實施例的嵌入式系統存儲架構的示意框圖；圖5為本發明另一個實施例的可配置存儲器和程序存儲器共用一程序總線與中央處理器相連接的嵌入式系統存儲架構的示意框圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例和附圖對本發明作進一步說明，在以下的描述中闡述了更多的細節以便于充分理解本發明，但是本發明顯然能夠以多種不同于此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發明內涵的情況下根據實際應用情況作類似推廣、演繹，因此不應以此具體實施例的內容限制本發明的保護范圍。本發明的存儲架構以前述ROM類型存儲器的系統(圖2)為基礎，增加了一種可配置的RAM類型存儲器。該可配置RAM存儲器可以根據需要，配置成數據存儲器或者程序存儲器，并且可選外掛存儲器進行擴展，以滿足多樣化的應用，如圖4所示。圖4為本發明一個實施例的嵌入式系統存儲架構的示意框圖，該嵌入式系統存儲架構400包括主控芯片401，該主控芯片401內包括數據存儲器402、中央處理器403、R0M類型的程序存儲器404和RAM類型的可配置存儲器405。其中，中央處理器403與數據存儲器402相連接；R0M類型的程序存儲器404與中央處理器403相連接，其內存儲有嵌入式系統存儲架構400的運行程序。而RAM類型的可配置存儲器405通過一可配置總線與中央處理器403相連接，用于根據需要被配置成另一數據存儲器或者另一程序存儲器。在本實施例中，如圖4所示，該嵌入式系統存儲架構400可以還包括外部存儲器406。該外部存儲器406可外接于主控芯片401外，分別與數據存儲器402和可配置存儲器405相連接，其內存儲有本嵌入式系統存儲架構400的擴展程序和/或擴展數據。在缺省情況下，所有的程序存放在主控芯片401內置的ROM類型的程序存儲器404當中，完成系統應用所需所有的功能，與圖2的方案類似。當可配置存儲器405配置為另一程序存儲器時，則其作為ROM類型的程序存儲器404的擴展空間，該可配置存儲器405可通過外接的外部存儲器406，將擴展程序的程序代碼讀入到該可配置存儲器405當中，原理與圖1的系統類似。但該可配置存儲器405容量不需要很大，可通過分時和/或分段加載存儲在外部存儲器406中的程序代碼實現需要的功能擴展，具體的加載操作則可由ROM類型的程序存儲器404中相應的代碼控制實現。由于程序的大部分核心功能通過ROM存儲器中的程序實現，因此所需的RAM存儲器容量可以大幅減小，只需滿足經常變化或擴展功能的需求即可。從ROM和RAM兩種存儲器物理成本上來看，兩者相差I倍以上，所以實際上采用該方案與圖1的方案相比，主控芯片401的成本相當甚至可能略優，具體視ROM與RAM容量大小的分配情況而定。再加上同樣需要外部存儲器406的情況下，整個系統的成本可以認為差異不大。當可配置存儲器405配置為另一數據存儲器時，則其作為數據存儲器402的擴展空間，可通過外接的外部存儲器406將擴展數據讀入可配置存儲器405中，其功能與主控芯片401內的其他數據存儲器402功能相同。同時也支持外掛外部存儲器406進行擴展，以滿足當數據變量空間不足時的應用需求。此時該可配置存儲器405也可以通過分時和/或分段加載存儲在外部存儲器406中的擴展數據，以滿足當數據變量空間不足時的應用需求，與圖3的應用需求類似。在另一個實施例中，如果將圖2方案中數據存儲器中的一部分，以可配置存儲器的方式實現(未圖示)，則因為存儲器總容量不變，與圖2方案相比成本是相同的，但應用的擴展性顯然更好。當應用方案已經外接數據存儲器時，如果外部存儲器506沒有用滿，則可以采用將可配置存儲器505配置成程序存儲器，將擴展功能程序存放在同一個外部存儲器506當中，相當于圖5所示方案。圖5為本發明另一個實施例的主控芯片501內可配置存儲器505和程序存儲器504共用一程序總線與中央處理器503相連接的嵌入式系統存儲架構500的示意框圖。如圖5所示，在本實施例中，數據存儲器502與圖4所示實施例中的數據存儲器402并無差異。主要區別在于當RAM類型的可配置存儲器505配置為另一程序存儲器時，則其作為ROM類型的程序存儲器504的擴展空間，可以和程序存儲器504共用一程序總線與中央處理器503相連接。本領域技術人員了解，嵌入式系統對于不同的應用，處于成本考慮需要選擇合適的主控芯片，而不同存儲架構的主控芯片通常在成本上有較大差異。根據上面的闡述可知，本發明提出的一種嵌入式存儲架構，可以讓同一個主控芯片應用于更多的應用當中，兼具成本和擴展彈性的優點。本發明針對上述現有技術中不同類型嵌入式系統的優缺點，提出了一種新的存儲架構，融合了 ROM類型和RAM類型存儲器各自的優點，可根據需要自由配置代碼存儲方案，兼顧成本和功能的擴展性。本發明同時具有低成本低、程序空間可擴展以及維護升級方便的優點，以一種彈性的系統架構，同時滿足大部分應用。本發明雖然以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發明，任何本領域技術人員在不脫離本發明的精神和范圍內，都可以做出可能的變動和修改。因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何修改、等同變化及修飾，均落入本發明權利要求所界定的保護范圍之內。
權利要求
1.一種嵌入式系統存儲架構(400)，包括主控芯片(401)，所述主控芯片(401)內包括 數據存儲器(402)； 中央處理器(403)，與所述數據存儲器(402)相連接； ROM類型的程序存儲器(404)，與所述中央處理器(403)相連接，其內存儲有所述嵌入式系統存儲架構(400)的運行程序； RAM類型的可配置存儲器(405)，與所述中央處理器(403)相連接，用于根據需要被配置成另一數據存儲器或者另一程序存儲器。
2.根據權利要求1所述的嵌入式系統存儲架構(400)，其特征在于，所述嵌入式系統存儲架構(400)還包括 外部存儲器(406)，外接于所述主控芯片(401)外，分別與所述數據存儲器(402)和所述可配置存儲器(405 )相連接，其內存儲有所述嵌入式系統存儲架構(400 )的擴展程序和/或數據。
3.根據權利要求2所述的嵌入式系統存儲架構(400)，其特征在于，當所述可配置存儲器(405)配置為另一程序存儲器時，則其作為所述程序存儲器(404)的擴展空間，通過外接的所述外部存儲器(406)將所述擴展程序的程序代碼讀入所述可配置存儲器(405)中。
4.根據權利要求3所述的嵌入式系統存儲架構(400)，其特征在于，所述可配置存儲器(405)通過分時和/或分段加載存儲在所述外部存儲器(406)中的所述程序代碼實現需要的功能擴展。
5.根據權利要求4所述的嵌入式系統存儲架構(400)，其特征在于，所述加載操作是由所述程序存儲器(404)中相應的代碼控制實現的。
6.根據權利要求2所述的嵌入式系統存儲架構(400)，其特征在于，當所述可配置存儲器(405)配置為另一數據存儲器時，則其作為所述數據存儲器(402)的擴展空間，通過外接的所述外部存儲器(406)將所述擴展數據讀入所述可配置存儲器(405)中。
7.根據權利要求6所述的嵌入式系統存儲架構(400)，其特征在于，所述可配置存儲器(405)通過分時和/或分段加載存儲在所述外部存儲器(406)中的所述擴展數據以滿足當數據變量空間不足時的應用需求。
8.根據權利要求6所述的嵌入式系統存儲架構(400)，其特征在于，所述可配置存儲器(405)是由所述數據存儲器(402)的一部分實現的。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的嵌入式系統存儲架構(400)，其特征在于，所述可配置存儲器(405)是通過一可配置總線與所述中央處理器(403)相連接的。
10.根據權利要求1至5中任一項所述的嵌入式系統存儲架構(400)，其特征在于，當所述可配置存儲器(405)配置為另一程序存儲器時，是和所述程序存儲器(404)共用一程序總線與所述中央處理器(403)相連接的。
全文摘要
本發明提供一種嵌入式系統存儲架構，包括主控芯片，主控芯片內包括數據存儲器；中央處理器，與數據存儲器相連接；ROM類型的程序存儲器，與中央處理器相連接，其內存儲有嵌入式系統存儲架構的運行程序；RAM類型的可配置存儲器，與中央處理器相連接，用于根據需要被配置成另一數據存儲器或者另一程序存儲器。本發明融合了ROM類型和RAM類型程序存儲器各自的優點，可根據需要自由配置代碼存儲方案，兼顧成本和功能的擴展性。本發明同時具有低成本低、程序空間可擴展以及維護升級方便的優點，以一種彈性的系統架構，同時滿足大部分應用。
文檔編號G06F15/78GK103020010SQ20121056427
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月21日 優先權日2012年12月21日
發明者張欽 申請人:中穎電子股份有限公司