CN102707969A

CN102707969A - 通讯中可随时固件更新的存储卡及其固件更新方法

Info

Publication number: CN102707969A
Application number: CN2012101244038A
Authority: CN
Inventors: 吴勇刚
Original assignee: SINO WEALTH ELECTRONIC CO Ltd
Current assignee: SINO WEALTH ELECTRONIC CO Ltd
Priority date: 2012-04-25
Filing date: 2012-04-25
Publication date: 2012-10-03

Abstract

本发明提供一种通讯中可随时固件更新的存储卡及其固件更新方法，存储卡包括：存储器，用于存储数据；存储卡控制器，通过存储器访问总线与存储器相连接，按照存储卡规范控制存储卡工作；非标准命令收集模块，一端通过通信总线与存储卡控制器相连接，另一端通过储存卡接口与读卡器相连接，侦测并收集由读卡器向存储卡发出的非标准命令，据此对存储卡进行状态转换。本发明在保持存储卡正常通讯模式的基础上，加入非标准命令收集模块，从而增加了一套更新固件的模式，由此可有效解决通讯过程中任何时刻的固件更新问题。存储卡无论固件损坏或采用何种封装，都可以在不拆卸外壳或破坏硬件外观的条件下，采用纯软件方式进行固件更新或修复，恢复正常。

Description

通讯中可随时固件更新的存储卡及其固件更新方法

技术领域

本发明涉及嵌入式***技术领域，具体来说，本发明涉及一种通讯中可随时固件更新的存储卡及其固件更新方法。

背景技术

目前存储卡固件更新方法通常需要“拆卸外壳”或者“卡识别后烧写”这两种方式。

(1)“拆卸外壳”方式：存储卡的固件通常存放在外部存储器中，若固件发生损坏或者新版本固件出现时，通常需要进行固件更新。“拆卸外壳”方式需要先将存储卡外壳打开，从电路板上拆卸下来外部存储器，或将存储器特定引脚短接，然后接通电源，强行将存储卡进入“量产模式”。

但现有的存储卡尺寸很小，外壳拆卸难度极大，尤其随着封测技术提高，存储卡控制器和外部存储器通常做成一体或COB形式(黑胶体)，这使得存储器根本无法拆卸，因此导致产品报废。

(2)“卡识别后烧写”方式：首先需要存储卡和主机通信成功，卡被识别后，主机才能通过读/写命令进行存储卡固件更新。

此方法的弊端是若固件已损坏或部分损坏，无法被识别，则无法更新。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种通讯中可随时固件更新的存储卡及其固件更新方法，可以采用纯软件方式有效地解决通讯过程中任何时刻的固件更新问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种通讯中可随时固件更新的存储卡，与读卡器相连接，所述存储卡包括：

存储器，用于存储数据；

存储卡控制器，通过存储器访问总线与所述存储器相连接，用于按照存储卡规范控制所述存储卡工作；

非标准命令收集模块，一端通过通信总线与所述存储卡控制器相连接，另一端通过储存卡接口与所述读卡器相连接，用于侦测并收集由所述读卡器向所述存储卡发出的非标准命令，据此对所述存储卡进行状态转换。

可选地，所述非标准命令收集模块与所述存储卡控制器集成为一体，或者彼此分离。

可选地，所述非标准命令为留给厂商自定义命令，包括CMD60、CMD61、CMD62、CMD63及其任意组合。

可选地，所述存储卡包括SD卡、MMC卡；

其中，所述SD卡包括标准尺寸SD卡、MiniSD卡、MicroSD卡；

所述MMC卡包括标准尺寸MMC卡、eMMC卡。

可选地，所述储存卡接口为符合存储卡协议的通讯接口，包括SD卡、MiniSD卡、MicroSD卡、MMC卡、eMMC卡通讯接口。

可选地，所述通讯接口至少支持SD2.0规范、SD3.0规范、SD3.01规范、SD4.0规范或其以上版本规范。

可选地，所述存储器包括Nand闪存、Nor闪存、SPI闪存、EEProm或者其任意组合。

为解决上述技术问题，本发明还提供一种采用上述任一项所述的存储卡进行固件更新的方法，所述存储卡与读卡器相连接，包括步骤：

在标准模式下侦测所述读卡器向所述存储卡控制器发出的命令是否属于非标准命令；

若所述命令确属非标准命令，则所述存储卡转为工厂模式，收集所述非标准命令，并依据一自定义规则判断所述存储卡应进入的特殊模式；

所述存储卡依据上述判断结果执行相应的固件更新动作；

待固件更新完毕，所述存储卡重新回到标准模式。

可选地，所述非标准命令包括读命令、写命令和非读写的其他非标准命令，相应的特殊模式包括读模式、写模式和非读写的其他工厂模式。

可选地，所述标准模式包括SD卡的idle、ready、ident、stby、tran、data、rcv、prg、dis、ina共10种工作状态，和/或MMC卡的idle、ready、ident、stby、tran、data、btst、rcv、prg、dis、ina、slp、irq共13种工作状态。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明在保持存储卡正常通讯模式的基础上，加入非标准命令收集模块，从而增加了一套更新固件的工厂模式，由此可有效解决通讯过程中任何时刻的固件更新问题。存储卡无论固件损坏或者采用何种封装，都可以在不用拆卸外壳或者破坏任何硬件外观的条件下，采用纯软件方式进行固件更新或修复，恢复正常。

随着诸如iPhone、iPad等电子产品中对eMMC卡的广泛使用，使得拆卸外壳和卡识别难以实现，本发明可以彻底解决此类问题，尤其适合存储卡在通讯过程中的各种ISP(***编程)和IAP(应用编程)的应用。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为本发明一个实施例的通讯中可随时固件更新的存储卡的模块结构示意图；

图2为本发明一个实施例的通讯中可随时固件更新的存储卡处于标准模式时的模块结构示意图；

图3为本发明一个实施例的通讯中可随时固件更新的存储卡处于工厂模式时的模块结构示意图；

图4为本发明一个实施例的通讯中可随时固件更新的存储卡进行固件更新的方法流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

目前，嵌入式***中大量应用存储卡来存储数据。一般地，常用存储卡包括SD卡和MMC卡。在使用中需要进行固件升级来保证对最新版本协议的支持或进行错误固件的排除。

图1为本发明一个实施例的通讯中可随时固件更新的存储卡的模块结构示意图。如图1所示，该通讯中可随时固件更新的存储卡201可以为SD卡和MMC卡，其中SD卡包括标准尺寸SD卡、MiniSD卡、MicroSD卡等；MMC卡包括标准尺寸MMC卡、eMMC卡等，其与读卡器208相连接。该存储卡201可以包括：存储器202、存储卡控制器203和非标准命令收集模块206。

其中，存储器202可以为Nand闪存、Nor闪存、SPI闪存、EEProm或者其任意组合，用于存储数据。存储卡控制器203通过存储器访问总线204与存储器202相连接，用于按照存储卡规范控制存储卡201工作。非标准命令收集模块206一端通过通信总线207与存储卡控制器203相连接，另一端通过储存卡接口205与读卡器208相连接，用于侦测并收集由读卡器208向存储卡(201)中的存储卡控制器203发出的非标准命令，据此对存储卡201进行状态转换。

在本实施例中，该非标准命令收集模块206在存储卡201内部可以与存储卡控制器203集成为一体，或者也可以彼此分离。该非标准命令又称为留给厂商自定义命令(reserved for manufacturer命令)，包括CMD60、CMD61、CMD62、CMD63及其任意组合，它/它们的行为可以由厂商(manufacturer)自定义。

例如，在一个实施例中，可以将CMD60定义为状态转换命令(从“标准模式”转换到“工厂模式”)，CMD61定义为“工厂写”命令，CMD62定义为“工厂读”命令，CMD63定义为“退出工厂模式”命令。

另外，用于使非标准命令收集模块206与读卡器208之间连接的储存卡接口205可为符合存储卡协议的通讯接口，可以包括SD卡、MiniSD卡、MicroSD卡、MMC卡、eMMC卡通讯接口。SD卡通讯接口至少支持SD2.0规范、SD3.0规范、SD3.01规范、SD4.0规范或其以上版本规范。

本发明的通讯中可随时固件更新的存储卡201存在两种工作模式：标准模式，以及在标准模式的基础上增加的一套工厂模式。图2为本发明一个实施例的通讯中可随时固件更新的存储卡处于标准模式时的模块结构示意图。当存储卡201收到标准命令时，进入“标准模式”，标准模式分为若干状态，例如SD卡可以包括本领域技术人员所公知的“idle、ready、ident、stby、tran、data、rcv、prg、dis、ina”共10种工作状态；而MMC卡也可以包括本领域技术人员所公知的“idle、ready、ident、stby、tran、data、btst、rcv、prg、dis、ina、slp、irq”共13种工作状态。在此标准模式下，存储卡可以正常应答读卡器208的各条命令，此时非标准命令收集模块206不工作，处于“透明状态”，读卡器208“越过”非标准命令收集模块206直接和存储卡控制器203进行通信。

图3为本发明一个实施例的通讯中可随时固件更新的存储卡处于工厂模式时的模块结构示意图。当存储卡201在通讯过程中，可以从上述任意状态下，收到非标准命令后，进入“工厂模式”。在此工厂模式下，可通过非标准命令进行存储卡固件的读写更新，从而实现了在通讯的任意阶段均可以完成固件升级动作。更新完毕后，退出工厂模式，回到标准模式。非标准命令可包括CMD60～63共4条，切换方法为通过读卡器208发出的CMD60～63共4条命令当中的一条或多条组合进入“工厂模式”。

图4为本发明一个实施例的通讯中可随时固件更新的存储卡进行固件更新的方法流程图。本实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容，其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件，并且选择性地省略了相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参照前述实施例，本实施例不再重复赘述。

如图4所示，存储卡201与读卡器208相连接，该固件更新的方法流程包括步骤：

(1)存储卡201上电开始工作，进入标准模式。在标准模式的若干任意状态下(例如SD卡可以包括idle、ready、ident、stby、tran、data、rcv、prg、dis、ina共10种工作状态，MMC卡可以包括idle、ready、ident、stby、tran、data、btst、rcv、prg、dis、ina、slp、irq共13种工作状态)，非标准命令收集模块206在其中的任何一种状态下都可以接受CMD60～63，以侦测读卡器208向存储卡控制器203发出的命令是否属于非标准命令。如果该命令不属于非标准命令(即仍然属于标准命令)，则存储卡201不进行任何动作，保持在标准模式下。

(2)若侦测该命令确属非标准命令，则存储卡201中的存储卡控制器203通过对非标准命令的处理，对存储卡201进行模式切换，将其从标准模式转换为工厂模式。在工厂模式下，非标准命令收集模块206收集该非标准命令，并依据一自定义规则(例如将CMD60定义为状态转换命令，CMD61定义为“工厂写”命令，CMD62定义为“工厂读”命令，CMD63定义为“退出工厂模式”命令)，来判断存储卡201应进入的特殊模式。

既然非标准命令可以包括读命令、写命令和非读写的其他非标准命令，那么相应的特殊模式也包括“工厂读”模式(读模式)、“工厂写”模式(写模式)和其他“工厂非读写”模式(非读写的其他模式)。

(3)存储卡201依据上述判断结果，在工厂模式下利用非标准命令进行数据传递，对固件进行读写，执行相应的固件更新动作或者其他厂商自定义动作，从而实现了在通讯的任意阶段均可以完成固件升级动作。

(4)待固件更新完毕后，再次通过CMD60～63的处理，存储卡201退出工厂模式，又重新回到标准模式，固件更新过程结束。

在此，本发明再以一最常见的Micro SD卡在通讯的任意阶段进行固件升级为例进行说明，以期待能更好地理解本发明。

首先，整个***至少包括“存储卡控制器”，“MicroSD接口”和“NAND Flash存储器”。

其次，根据SD卡联盟(SD Card Association)的物理层说明书(Physical LayerSpecification)规定，CMD60～63为留给厂商自定义命令，它/它们的行为可由厂商自定义。故可以例如将CMD60定义为进入特殊模式的命令，CMD61为读操作命令，CMD62为写操作命令。

然后，在Micro SD卡的任何工作状态中(idle，ready，ident，stby，tran，data，rcv，prg，dis，ina)均认为CMD60合法命令。

那么，当存储卡收到CMD60命令，便进入固件升级模式。通过CMD61命令读出卡内现存的固件信息，通过CMD62命令写入卡新的固件，再次通过CMD61命令读出新写入的固件数据，进行校验。

最后，完成存储卡固件升级。

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。

Claims

1.一种通讯中可随时固件更新的存储卡(201)，与读卡器(208)相连接，所述存储卡(201)包括：

存储器(202)，用于存储数据；

存储卡控制器(203)，通过存储器访问总线(204)与所述存储器(202)相连接，用于按照存储卡规范控制所述存储卡(201)工作；

非标准命令收集模块(206)，一端通过通信总线(207)与所述存储卡控制器(203)相连接，另一端通过储存卡接口(205)与所述读卡器(208)相连接，用于侦测并收集由所述读卡器(208)向所述存储卡(201)发出的非标准命令，据此对所述存储卡(201)进行状态转换。

2.根据权利要求1所述的存储卡(201)，其特征在于，所述非标准命令收集模块(206)与所述存储卡控制器(203)集成为一体，或者彼此分离。

3.根据权利要求1所述的存储卡(201)，其特征在于，所述非标准命令为留给厂商自定义命令，包括CMD60、CMD61、CMD62、CMD63及其任意组合。

4.根据权利要求1所述的存储卡(201)，其特征在于，所述存储卡(201)包括SD卡、MMC卡；

其中，所述SD卡包括标准尺寸SD卡、MiniSD卡、MicroSD卡；

所述MMC卡包括标准尺寸MMC卡、eMMC卡。

5.根据权利要求4所述的存储卡(201)，其特征在于，所述储存卡接口(205)为符合存储卡协议的通讯接口，包括SD卡、MiniSD卡、MicroSD卡、MMC卡、eMMC卡通讯接口。

6.根据权利要求5所述的存储卡(201)，其特征在于，所述通讯接口至少支持SD2.0规范、SD3.0规范、SD3.01规范、SD4.0规范或其以上版本规范。

7.根据权利要求1所述的存储卡(201)，其特征在于，所述存储器(202)包括Nand闪存、Nor闪存、SPI闪存、EEProm或者其任意组合。

8.一种采用权利要求1至7中任一项所述的存储卡(201)进行固件更新的方法，所述存储卡(201)与读卡器(208)相连接，包括步骤：

在标准模式下侦测所述读卡器(208)向所述存储卡控制器(203)发出的命令是否属于非标准命令；

若所述命令确属非标准命令，则所述存储卡(201)转为工厂模式，收集所述非标准命令，并依据一自定义规则判断所述存储卡(201)应进入的特殊模式；

所述存储卡(201)依据上述判断结果执行相应的固件更新动作；

待固件更新完毕，所述存储卡(201)重新回到标准模式。

9.根据权利要求8所述的固件更新的方法，其特征在于，所述非标准命令包括读命令、写命令和非读写的其他非标准命令，相应的特殊模式包括读模式、写模式和非读写的其他工厂模式。

10.根据权利要求8或9所述的固件更新的方法，其特征在于，所述标准模式包括SD卡的idle、ready、ident、stby、tran、data、rcv、prg、dis、ina共10种工作状态，和/或MMC卡的idle、ready、ident、stby、tran、data、btst、rcv、prg、dis、ina、slp、irq共13种工作状态。