CN104111851B - 嵌入式***切换启动装置 - Google Patents
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Abstract
嵌入式***切换启动装置包括处理器、切换信号生成模块、电子开关模块、固化存储器、固化存储器电源供电模块和备用存储器；该固化存储器和备用存储器均用于存储引导程序和操作***；该切换信号生成模块用于生成切换信号；该电子开关模块用于在接收到该切换信号时生成一关闭信号；该固化存储器电源供电模块用于未接收到关闭信号时给固化存储器供电，并在接收到该关闭信号时停止供电给固化存储器；该处理器用于在固化存储器得电时，从固化存储器读取引导程序，在固化存储器失电时，从备用存储器读取引导程序。上述发明在固化存储器的引导程序丢失或损坏时，可方便简单地从备用存储器启动***，无须拆开设备，无须额外工具设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种嵌入式***切换启动装置。
背景技术
目前，在嵌入***设备中，操作***和应用软件常被固化在Nand Flash、eMMC或SD卡等存储器中。嵌入式处理器启动方式和顺序具有多种性和可配置性，即处理器上电工作时首先到第一启动通道查询固化存储器是否有引导程序，若有则运行引导程序启动***，若无则自动查询其他通道的存储介质是否有引导程序。若固化存储器质量存在问题或者使用过程中受到静电击打等原因导致操作***的引导程序bootloader丢失或出错，将导致操作***无法正常启动。另外，在人为更新设备***时，不小心把引导程序bootloader擦除导致设备无法开机，就如手机刷机升级刷成了“砖头”，此时“砖头”手机需要修复只能返厂重新烧录引导程序和***，用户无法自行修复。
针对上述引导程序bootloader损坏丢失而导致设备无法启动的情况，常采用以下修复方法：
1、拆开设备，飞线焊接电路板上预留的Jatag测试点，接上Jatag烧录工具重新烧录引导程序，再烧录***，从而修复设备，此方法需要拆开设备，并且需要使用Jatag烧录，而且烧录非常慢，不利于用户自己动手修复，产品开发或售后维护也极为不方便；
2、拆开设备，焊接电路板上的启动模式选择电阻跳线，通过选择电阻的方式设置设备的启动模式，再重新烧录引导程序和操作***，此方法需要拆开设备，并且要动用电烙铁等工具操作，不利于用户自己动手修复，产品开发或售后维护也复杂。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的旨在于提供一种嵌入式***切换启动装置，其在固化存储器的引导程序丢失或损坏时仍可方便简单地启动***。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种嵌入式***切换启动装置，其包括处理器、切换信号生成模块、电子开关模块、固化存储器、固化存储器电源供电模块和备用存储器；
该固化存储器和备用存储器均用于存储引导程序和操作***；
该切换信号生成模块用于生成切换信号；
该电子开关模块用于在接收到该切换信号时生成一关闭信号；
该固化存储器电源供电模块用于未接收到关闭信号时给固化存储器供电，并在接收到该关闭信号时停止供电给固化存储器；
该处理器用于在固化存储器得电时，从固化存储器读取引导程序，在固化存储器失电时，从备用存储器读取引导程序。
该切换信号生成模块包括一直流电压接口、第一电阻至第四电阻、第一开关和第二开关；该直流电压接口依次通过第一电阻和第二电阻接地，一直流电压端口依次通过第三电阻和第二开关接地，该直流电压端口依次通过第四电阻和第一开关接地；该第一电阻和第二电阻之间的节点的信号、该第三电阻和第一开关之间的节点的信号、以及该第四电阻和第二开关之间的节点的信号形成该切换信号。
进一步地，该直流电压接口为用于输出5V电压的USB接口。
进一步地，该电子开关模块包括第五电阻至第八电阻、第一三极管和第二三极管；该第一三极管的的基极通过第五电阻连接于该第四电阻和该第一开关之间，该第一三极管的发射极连接于该第一电阻和第二电阻之间，该第一三极管的集电极通过该第六电阻接地，该第一三极管的集电极还通过第七电阻连接该第二三极管的基极，该第二三极管的集电极通过第八电阻连接该直流电压端口，该第二三极管的发射极连接于该第三电阻和该第二开关之间。
进一步地，该固化存储器电源供电模块包括低压线性稳压器、第九电阻、第十电阻和第三三极管；该低压线性稳压器的电压输入引脚连接一供电电源，该低压线性稳压器的使能引脚通过第九电阻连接该第三三极管的基极，该第三三极管的发射极通过第十电阻连接该低压线性稳压器的电压输出端，该低压线性稳压器的电压输出端连接该固化存储器，该第三三极管的集电极接地。
进一步地，该固化存储器为eMMC或Nand Flash，该备用存储器为TF卡或SD卡。
本发明的有益效果如下：
本发明在固化存储器的引导程序丢失或损坏时，可方便简单地从备用存储器读取引导程序，以启动***，无须拆开设备，无须额外工具设备，操作非常简便，且电路简单，成本低，切换功能可靠。
附图说明
图1为本发明嵌入式***切换启动装置的较佳实施方式的模块示意图。
图2为图1的嵌入式***切换启动装置的部分电路图。
具体实施方式
下面将结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
请参见图1和图2，本发明涉及一种嵌入式***切换启动装置，其较佳实施方式包括处理器、切换信号生成模块10、电子开关模块20、固化存储器、固化存储器电源供电模块30和备用存储器。
该固化存储器和备用存储器均用于存储引导程序和操作***；本实施例中，该固化存储器为eMMC或Nand Flash，该备用存储器为TF卡或SD卡。
该切换信号生成模块10用于生成切换信号；
该电子开关模块20用于在接收到该切换信号时生成一关闭信号；
该固化存储器电源供电模块30用于未接收到关闭信号时给固化存储器供电，并在接收到该关闭信号时停止供电给固化存储。如此，当固化存储器的引导程序损坏时，即可通过操作切换信号生成模块10使得固化存储器失电，从而使得处理器无法读取到固化存储器。
该处理器用于在固化存储器得电时，从固化存储器读取引导程序，在固化存储器失电时，从备用存储器读取引导程序，以启动***。如此，便可自动从备用存储器读取引导程序，无需拆开嵌入式设备，方便快捷，门槛低。
本实施例中，该切换信号生成模块10包括一直流电压接口VBUS、第一电阻R1至第四电阻R4、第一开关K1和第二开关K2。该直流电压接口VBUS依次通过第一电阻R1和第二电阻R2接地，一直流电压端口VCC依次通过第三电阻R3和第二开关K2接地，该直流电压端口VCC依次通过第四电阻R4和第一开关K1接地。该第一电阻R1和第二电阻R2之间的节点的信号、该第三电阻R3和第一开关K1之间的节点的信号、以及该第四电阻R4和第二开关K2之间的节点的信号形成该切换信号。
直流电压端口VCC与该直流电压接口VBUS可为同一直流电压接口。或者，该直流电压端口VCC为***直流电压端，该直流电压接口VBUS为用于输出5V电压的USB接口，如此，该第一开关K1和第二开关K2可为嵌入式设备的两个功能按键，从而可利用原有功能按键来和USB接口实现切换信号的生成，无需对原有设备的构造进行改造，从而避免由于改造模具增加成本。
另外，只有当该USB接口获得5V电压(可通过充电器或适配器获得)时，同时按下两功能按键，才可生成该切换信号，若仅仅按下两功能按键，而没有提供一5V电压，那么，也不能生成该切换信号，两功能按键只能实现其对应的功能，这样可避免误操作两功能按键而生成切换信号。
该电子开关模块20包括第五电阻R5至第八电阻R8、第一三极管Q1和第二三极管Q2。该第一三极管Q1的的基极通过第五电阻R5连接于该第四电阻R4和该第一开关K1之间，该第一三极管Q1的发射极连接于该第一电阻R1和第二电阻R2之间，该第一三极管Q1的集电极通过该第六电阻R6接地，该第一三极管Q1的集电极还通过第七电阻R7连接该第二三极管Q2的基极，该第二三极管Q2的集电极通过第八电阻R8连接该直流电压端口VCC，该第二三极管Q2的发射极连接于该第三电阻R3和该第二开关K2之间。
该固化存储器电源供电模块30包括低压线性稳压器LDO、第九电阻R9、第十电阻R10和第三三极管Q3。该低压线性稳压器LDO的电压输入引脚VIN连接一供电电源VIN，该低压线性稳压器LDO的使能引脚EN通过第九电阻R9连接该第三三极管Q3的基极，该第三三极管Q3的发射极通过第十电阻R10连接该低压线性稳压器LDO的电压输出端OUT，该低压线性稳压器LDO的电压输出端OUT连接该固化存储器，该第三三极管Q3的集电极接地。
本实施例中，该第一三极管Q1和第三三极管Q3均为PNP型的三极管，该第二三极管Q2为NPN型的三极管。
下面对本实施例的工作原理进行详细说明：
当固化存储器的引导程序损坏时，给直流电压接口VBUS施加一直流电压如5V直流电压，同时闭合第一开关K1和第二开关K2，此时，第一三极管Q1的基极和发射极之间的电压为负电压，使得第一三极管Q1导通，进而使得第二三极管Q2的基极接收一正电压，从而使得第二三极管Q2的导通，此时，该第三三极管Q3的基极被拉低，进而使得第三三极管Q3截止，从而使得固化存储器失电，如此，处理器将从备用存储器读取引导程序，以启动***。
当***启动后，用户可断开第一开关K1和第二开关K2，使得第一三极管Q1截止，进而使得第二三极管Q2截止，从而使得三极管Q3导通，如此，该固化存储器恢复得电，用户可通过已启动的***对固化存储器内的引导程序进行烧录或升级。
本发明无须拆开设备，无须额外工具设备，只要设备具备USB接口和2个功能按键即可切换处理器的启动模式，操作非常简便，且电路简单，成本低，切换功能可靠。
有上述原理可知，第一三极管Q1至第三三极管Q3均起电子开关功能，其也可替换为场效应管。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种嵌入式***切换启动装置，其特征在于：其包括处理器、切换信号生成模块、电子开关模块、固化存储器、固化存储器电源供电模块和备用存储器；
该固化存储器和备用存储器均用于存储引导程序和操作***；
该切换信号生成模块用于生成切换信号；
该电子开关模块用于在接收到该切换信号时生成一关闭信号；
该固化存储器电源供电模块用于未接收到关闭信号时给固化存储器供电，并在接收到该关闭信号时停止供电给固化存储器；
该处理器用于在固化存储器得电时，从固化存储器读取引导程序，在固化存储器失电时，从备用存储器读取引导程序；
该切换信号生成模块包括一直流电压接口、第一电阻至第四电阻、第一开关和第二开关；该直流电压接口依次通过第一电阻和第二电阻接地，一直流电压端口依次通过第三电阻和第二开关接地，
该直流电压端口依次通过第四电阻和第一开关接地；该第一电阻和第二电阻之间的节点的信号、该第三电阻和第一开关之间的节点的信号、以及该第四电阻和第二开关之间的节点的信号形成该切换信号。
2.如权利要求1所述的嵌入式***切换启动装置，其特征在于：该直流电压接口为用于输出5V电压的USB接口。
3.如权利要求1所述的嵌入式***切换启动装置，其特征在于：该电子开关模块包括第五电阻至第八电阻、第一三极管和第二三极 管；该第一三极管的基极通过第五电阻连接于该第四电阻和该第一开关之间，该第一三极管的发射极连接于该第一电阻和第二电阻之间，该第一三极管的集电极通过该第六电阻接地，该第一三极管的集电极还通过第七电阻连接该第二三极管的基极，该第二三极管的集电极通过第八电阻连接该直流电压端口，该第二三极管的发射极连接于该第三电阻和该第二开关之间。
4.如权利要求3所述的嵌入式***切换启动装置，其特征在于：该固化存储器电源供电模块包括低压线性稳压器、第九电阻、第十电阻和第三三极管；该低压线性稳压器的电压输入引脚连接一供电电源，该低压线性稳压器的使能引脚通过第九电阻连接该第三三极管的基极，该第三三极管的发射极通过第十电阻连接该低压线性稳压器的电压输出端，该低压线性稳压器的电压输出端连接该固化存储器，该第三三极管的集电极接地。
5.如权利要求1所述的嵌入式***切换启动装置，其特征在于：该固化存储器为eMMC或Nand Flash，该备用存储器为TF卡或SD卡。
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