JP2001117778A - ファームウェア書き換え機能を備えたusb装置 - Google Patents
ファームウェア書き換え機能を備えたusb装置Info
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Abstract
ームウェアの書き換えを可能としたUSB装置の提供。 【解決手段】情報処理装置(106)にUSBで接続される
USB装置(114)が、情報処理装置との間でUSBパケ
ットの送受を行う手段107と、装置の動作を制御するフ
ァームウェアを記憶保持する書き込み可能な不揮発性の
複数のファームウェア保存手段(110、111)を備え、U
SB装置の機能を実現するUSB機構(113)が、情報処
理装置からの要求を複数のファームウェア保存手段の一
に振り分ける第1の切換手段(112)を備え情報処理装置
からのファームウェア保存手段に対するアクセス要求時
に該アクセス要求を受けてファームウェア保存手段のイ
ンタフェースの要求に変換するアクセス手段(108)と、
アクセス手段からの要求を複数のファームウェア保存手
段のいずれかに振り分ける第2の切換手段(109)を備え
る。
Description
辺装置に関し、特に、情報処理装置にUSB等で接続さ
れる周辺装置の制御プログラムの入れ替え制御技術に関
する。
パソコンと周辺回路とを接続するシリアルバスであり、
2本の信号線と2本の電源線よりなり、現行のUSB
1.1では最大12Mbpsの転送速度でのデータ転送が
行え、パソコン本体に1つのコネクタを備えるだけで、
例えばハブ(集線装置)等を介して複数の周辺機器が接
続可能とされており、従来より、プリンタ、スキャナ、
スピーカー、キーボード、マウス、モデム等のほか、U
SBに接続されるハードディスク装置等も製品化されて
いる。
装置に接続される装置(「USB装置」という)のEE
PROM(Electrically Erasable and Programamab
leROM:電気的に消去及びプログラム可能な読み出し
専用メモリ)、FlashROM(セクタ単位の一括消
去型のEEPROM;「フラッシュメモリ」ともいう)
等の不揮発性メモリに格納される制御プログラムである
ファームウェアの更新を行うには、不揮発性メモリを交
換するか、あるいは、USB装置から不揮発性メモリを
取り外して書き換えを行い、その後、USB装置に装着
する必要がある。
は、次のような問題点を有している。
まれたファームウェアの書き換えを行うには、一般的
に、USB装置に内蔵されている不揮発性メモリを取り
出す必要がある、ということである。不揮発性メモリの
取り出しは煩雑であり、その間、USB装置を使用する
ことはできない。
内蔵されているファームウェアの書き換えを可能とした
ものも知られているが、ファームウェアの書き換えに失
敗した場合、正しく装置が動作しない場合もあり、信頼
性、安全性の点で問題が残されている。
ムウェアの書き換えを容易に行うことが出来ない、とい
うことである。ファームウェアの書き換えには、EEP
ROM又はフラッシュ型EEPROMの消去及びプログ
ラミングのための装置を用意する必要があるためであ
る。
として、現プログラムの通常処理を続けた状態で、EE
PROMのプログラムをダウンロードされたプログラム
と置換し、制御装置本体の制御動作を停止させないよう
にした構成が特許第2812189号公報に提案されて
いる。また、ROMの制御プログラムの更新にあたり、
ROMの交換やコンピュータ操作を行わないでも容易に
制御プログラムの更新が行える更新方法及びチェンジャ
ー装置が特開平10−162460号公報に提案されて
いる。
報には、CPUのフェッチエリアを第1のメモリから第
2のメモリに切替えて新規運用プログラムを第1のメモ
リのプログラム・ローディング・エリアに格納してプロ
グラムの入れ替え作業を行った後に、プログラム切り戻
し処理を行ってフェッチエリアを第2のメモリから第1
のメモリに切り戻すことで、運用中にプログラムの入れ
替えを行う方法が開示されている。
報処理装置に接続するUSB装置の装置内に不揮発性メ
モリを装置内に実装した状態でファームウェアの書き換
えを容易に実現可能とした構成は開示されていない。
てなされたものであって、その主たる目的は、装置内に
不揮発性メモリを実装した状態でファームウェアの書き
換えを可能としたUSB装置を提供することにある。
明は、情報処理装置にUSBで接続されるUSB装置
が、装置の動作を制御するファームウェアを記憶保持す
る書き込み可能な不揮発型記憶手段を複数備え、複数の
不揮発型記憶手段を選択する選択手段と、を備え、前記
情報処理装置のファームウェア書き換え手段とによるフ
ァームウェア書き換え要求に対して、複数の不揮発型記
憶手段のいずれかを選択してファームウェアの書き換え
を行い、ベリファイにより正しく書き換えがなされた場
合、ファームウェアの書き換えが行われた不揮発型記憶
手段に要求を振り分けるように切り替える。
れるUSB装置において、前記情報処理装置との間でU
SBパケットの送受を行う手段と、装置の動作を制御す
るファームウェアを記憶保持する書き込み可能な不揮発
性の複数のファームウェア保存手段と、を備え、USB
装置としての機能を実現するUSB機構が、前記情報処
理装置からの要求を、前記複数のファームウェア保存手
段のいずれに振り分けるかを決定する第1の切替手段を
備え、前記情報処理装置からのファームウェア書き換え
要求時に該要求を受けて前記ファームウェア保存手段の
インタフェースの要求に変換するアクセス手段と、前記
アクセス手段からの要求を前記複数のファームウェア保
存手段のいずれに振り分けるかを決定する第2の切替手
段と、を備える。
する。本発明は、USB装置にファームウェア書き換え
手段を備え、USBポートを持つ情報処理装置を用い
て、ファームウェアを記憶する不揮発性メモリの書き換
えを行い、ファームウェアを記憶する不揮発性メモリを
複数備えることで、ファームウェアの書き換えが失敗し
た場合でも装置が動作不能となるという事態を回避して
いる。
れるUSB装置において、情報処理装置との間でUSB
パケットの送受を行う手段と、装置の動作を制御するフ
ァームウェアを記憶保持する書き込み可能な不揮発型の
複数のファームウェア保存手段とを備え、USB装置と
しての機能を実現するUSB機構が、情報処理装置から
の要求を、複数のファームウェア保存手段のいずれに振
り分けるかを決定する第1の切替手段を備え、情報処理
装置からのファームウェア書き換え要求等、前記ファー
ムウェア保存手段へのアクセス要求を受けて前記ファー
ムウェア保存手段のインタフェースの要求に変換するア
クセス手段と、アクセス手段からの要求を前記複数のフ
ァームウェア保存手段のいずれに振り分けるかを決定す
る第2の切替手段と、を備える。
前記複数のファームウェア保存手段のいずれを用いるか
の設定がなされ、第1の切替手段は、情報処理装置から
の処理要求を、前記設定情報に従い、ファームウェア保
存手段に振り分ける。
段によるファームウェア書き換え要求に対して、第2の
切替手段は、前記複数のファームウェア保存手段のう
ち、待機状態のものを選択して、情報処理装置から送信
されたファームウェアによる書き換えを行い、書き換え
後、情報処理装置は、書き換えがなされたファームウェ
ア保存手段からデータを読み出してベリファイを行い、
書き換えデータの検証結果が正しいものである場合、情
報処理装置からの切替要求を受けて、以降、前記ファー
ムウェアの書き換えが行われたファームウェア保存手段
を選択するように切り替える。
して説明する。図1には、本発明を適用したUSB装置
と、USB装置のファームウェア書き換えの制御を行う
情報処理装置の構成が示されている。図1を参照する
と、情報処理装置は、USB機構の処理を行うUSB機
能制御ソフトウェアと、USB装置のファームウェア保
存手段への書込みデータを格納する外部記憶装置または
書き換え情報格納手段と、USB装置のファームウェア
保存手段へのアクセスを行う書き換えソフトウェアと、
USB装置にUSBパケットを送信するUSBパケット
送受信手段と、を備えて構成される。
(106)とUSB装置(114)の間でUSBプロト
コル通信を行うためのUSBパケット送受信手段(10
7)と、情報処理装置(106)からのUSBパケット
をファームウェア保存手段へのアクセスに使われるイン
ターフェイスに変換を行うアクセス手段(108)と、
書き換え機能を持つ第1、第2のファームウェア保存手
段(110、111)と、アクセス手段(108)から
の信号を、第1、第2のファームウェア保存手段のいず
れかに切り替える第2の切り替え手段(109)と、U
SB装置を機能させるためのUSBパケットを、第1、
第2ファームウェア保存手段(110、111)のいず
れで処理するかを決定する第1の切り替え手段(11
2)を有しUSB装置としての機能を持ったUSB機構
(113)と、を備えて構成される。
ウェアの書き込みのための特別な装置を用いることを不
要としており、またファームウェアの書き換え失敗時、
別のファームウェア保存手段のファームウェアにて動作
可能とされるため、書き換え失敗による動作不能等の発
生を回避している。
詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照
して以下に説明する。図1は、本発明の一実施例の構成
を示す図である。図1を参照すると、本発明の一実施例
において、情報処理装置106は、USB機構113の
処理を行うUSB機能制御ソフトウェア101と、ファ
ームウェア保存手段への書込データを格納する外部記憶
装置102または書き換え情報格納手段103と、ファ
ームウェア保存手段へのアクセスを行う書き換えソフト
ウェア104と、USB装置114にUSBパケットを
送信するUSBパケット送受信手段105とを備えてい
る。また、USB装置113は、情報処理装置106と
USB装置113の間でUSBプロトコル通信を行うた
めのUSBパケット送受信手段107と、情報処理装置
106からのUSBパケットをファームウェア保存手段
へのアクセス用インターフェイスに変換を行うアクセス
手段108と、書き換え機能を持つ第1、第2のファー
ムウェア保存手段110、111と、アクセス手段10
8からの信号を第1、第2のファームウェア保存手段1
10、111のいずれに切り替えるかを決定する第2の
切り替え手段109と、USB装置を機能させるための
USBパケットを第1、第2のファームウェア保存手段
110、111のいずれが処理するかを決定する第1の
切り替え手段112を備え、USB装置としての機能を
持ったUSB機構113とを備えて構成される。USB
装置としては、プリンタ、スキャナ、キーボード、モデ
ム等の周辺装置の任意のものであってよいが、以下で
は、本発明に係るUSB装置をキーボードに適用した例
について説明する。
機能制御ソフトウェア101にUSBキーボードドライ
バ201を、外部記憶装置102にフロッピーディスク
202を、書き換え情報格納手段103にハードディス
ク203を用いた情報処理装置206の構成と、USB
機構113にUSBキーボード機構(213)を、第
1、第2のファームウェア保存手段110、111に、
第1、第2のEEPROM210、211を用いたUS
Bキーボード214の構成を示す。
Bキーボードドライバ201は、USB機能制御ソフト
ウェア101としての機能を持ち、USBパケット送受
信手段205を経由しUSBキーボード214にUSB
パケットを送信する。フロッピーディスク202は外部
記憶装置102としての機能を、ハードディスク203
は書き換え情報格納手段103としての機能を持ち、書
き換えソフトウェア204に書き換え情報を送り、US
Bパケット送受信手段205を経由しUSBキーボード
214にUSBパケットを送信する。
送受信手段207は、USBキーボード214に対して
情報処理装置206より通信要求があったときに、US
Bキーボード機構213への通信要求であるか、アクセ
ス手段208への通信要求であるかを判断し、USBパ
ケットを振り分ける。
セス手段208からの返信を、USBパケット送受信手
段207を経由して送信する。
たUSBパケットにより、通常のキーボードとしての動
作を行う。
パケットをEEPROMインターフェイスに変換する。
セス手段208は、USBキーボード214に、情報処
理装置206から送られてきたUSBパケットを、第
1、第2の切り替え手段212、209で選択されたE
EPROMとアクセスを行い、それぞれの動作を行う。
ェア保存手段110、111として、EEPROMを用
いたが、フラッシュメモリで構成してもよい。ただし、
このときのアクセス手段208および第2の切り替え手
段209においては、USBからEEPROM変換では
なく、USBとファームウェア保存手段とのインターフ
ェースの変換を行う。
ディスクを用いたが、MO(光磁気ディスク)、PD
(光ディスク)、CD−ROM等の記憶装置でも良い。
るための流れ図である。図2及び図3を参照して、本発
明の一実施例の動作について説明する。
ボード214を接続し、USBキーボード214に電源
が投入されると、第2の切り替え手段209の状態を参
照し、第1の切り替え手段212がアクセスするEEP
ROMを設定する(ステップ301)。USBキーボー
ド214はハブを介して情報処理装置に接続してもよ
い。
ROM211をアクセスするように設定されている場
合、第1の切り替え手段212は、第1のEEPROM
210をアクセスするように設定され、第2の切り替え
手段209が第1のEEPROM2110アクセスする
ように設定されている場合、第1の切り替え手段212
は、第2のEEPROM211をアクセスするように設
定される。
214を接続されたことを認識して、USBキーボード
214とUSBプロトコル通信が出来るように設定を行
う(ステップ302)。
6はUSBキーボードドライバ201または書き換えソ
フトウェア204からUSBパケット送受信手段205
を経由して、USBキーボード214への通信要求が出
せるようになる。この認識および設定は、USBのホッ
トプラグ(活線挿抜)仕様に基づいて処理される。
ード本来の動作を行うために、情報処理装置206は、
USBキーボードドライバ201からUSBパケット送
受信手段205を経由して、USBキーボード214へ
の通信要求を行う。USBキーボード214は、通常の
USBキーボードの動作を行う。
めに、情報処理装置206は書き換えソフトウエア20
4からEEPROMへのアクセス要求があった場合にの
み、USBパケット送受信手段205を経由してUSB
キーボード214へ通信要求を行う。USBキーボード
214の処理の流れを以下に説明する。
作を説明する。
は、情報処理装置206がUSBキーボードドライバ2
01からUSBパケット送受信手段205を経由してU
SBキーボード214に送信される(ステップ30
3)。
受信手段207が受け取る(ステップ304)。
取ったUSBパケットが、USBキーボード機構213
へのUSBパケットであることを判断し、USBキーボ
ード機構213へUSBパケットを振り分ける(ステッ
プ305)。
られたUSBパケットを受け取る(ステップ306)。
ボード214を情報処理装置206に接続したときに行
われた設定に従って、第1の切り替え手段212で振り
分けられ(ステップ307)、第1、第2のEEPRO
M210、211の一方を用い、USBキーボードとし
ての動作を行う(ステップ308、309)。受け取っ
たUSBパケットが終了したら、USBキーボード機構
213は、USBインターフェイス形式の通信を終了し
た旨のUSBパケットを、USBパケット送受信手段2
07を経由して、情報処理装置206へ返信する(ステ
ップ318)。
動作について説明する。
理装置206の書き換えソフトウェア204から、EE
PROMの書き込みまたは読み込み要求があった場合に
行われる。フロッピーディスク202またはハードディ
スク203には、EEPROMへの書き込み情報が記憶
されており、書き換えソフトウェア204は、書き込み
動作時には、書き込み情報を基に、EEPROMへの書
き込みを行い、読み込み動作時には、EEPROMから
読み込まれたデータとベリファイを行う。
ェア204からUSBパケット送受信手段205を経由
してUSBキーボード214へ通信要求を行う(ステッ
プ303)。このときUSBキーボード214への通信
要求は、USBキーボード機構213への通信要求と同
様に、USBパケット送受信手段207が受け取る(ス
テップ304)。
アクセス要求であるため、USBパケット送受信手段2
07は、通信要求をアクセス手段208へ振り分ける
(ステップ305)。
SBパケットを受け取る(ステップ310)。
求が、EEPROMへのアクセスのUSBパケットであ
ることを判断して、EEPROMへのインターフェイス
変換へ要求を振り分ける(ステップ311)。
インターフェイスの要求をEEPROMインターフェイ
スの要求に変換する(ステップ314)。
は、第2の切り替え手段209で振り分けられ(ステッ
プ315)、第1、第2のEEPROM210、211
の一方へのアクセスを行う(ステップ316、31
7)。
アクセス手段208は、USBパケット送受信手段20
7にUSBインターフェイス形式の通信を終了した旨の
パケットをUSBパケット送受信手段207を経由し、
情報処理装置206へ返信する(ステップ318)。
ータの転送が終了するまで、USB規格に従い、同様の
処理を繰り返す。例えば500Byte(バイト)のデ
ータを書き込み要求に対して、1パケットあたり最大6
4Byteのデータを書き込むものとする。常に、64
Byteずつデータ通信を行う場合、書き込みデータは
500Byteであることから、7回の64Byteデ
ータと、残り52Byteのデータを送るため、計8回
パケットが送信される。パケット中のデータが、そのと
き送れるデータ量よりも少ないとき、または空のときに
送りたいデータの転送が完了したことになり、通信が終
了する。この場合、最後に送られる52Byteが送り
たいデータの最後であると判断して通信要求が終了する
ことになる。
明する。EEPROMの要求は、EEPROMへのアク
セス要求と同様に情報処理装置206が書き換えソフト
ウェア204からEEPROMの切り替え要求があった
場合に行われる。
ェア204からUSBパケット送受信手段205を経由
してUSBキーボード214へ通信要求を行う(ステッ
プ303)。このとき、USBキーボード214への通
信要求は、USBキーボード機構213への通信要求と
同様に、USBパケット送受信手段207が受け取る
(ステップ304)。
り替え要求であるため、USBパケット送受信手段20
7は、通信要求をアクセス手段208へ振り分ける(ス
テップ305)。
SBパケットを受け取る(ステップ310)。
求が、EEPROMの切り替えのUSBパケットである
ことを判断して、EEPROMの切り替えインターフェ
イス変換へ要求を振り分ける(ステップ311)。
インターフェイスの要求を、EEPROMの切り替えイ
ンターフェイスの要求に変換する(ステップ312)。
ーフェイスは第2の切り替え手段209に送られ、EE
PROMへのアクセス要求があったときにアクセスされ
るEEPROMが、第1のEEPROM210であるか
第2のEEPROM211であるか設定する(ステップ
313)。
クセス手段208は、USBインターフェイス形式の通
信を終了した旨のパケットをUSBパケット送受信手段
207を経由して情報処理装置206へ返信する(ステ
ップ318)。
ァームウェアとして動作しているEEPROMが第1の
EEPROM210であるものとして、書き換えソフト
ウェア204により、EEPROMの書き換えが行われ
るとする。
ロッピーディスク202またはハードディスク203か
ら得られるEEPROMの書き換えデータをもとに、第
2のEEPROM211の書き換えを行う。
読み込みを行い、フロッピーディスク202またはハー
ドディスク203の第2のEEPROM211の書き換
えデータとベリファイを行い、第2のEEPROM21
1に対する書き込みが正常に行われたことを確認する。
書き込みソフトウェア204の処理によって、第2のE
EPROM211の書き換えが完了する。
ボード214との再接続が行われると、USBキーボー
ド214としてのファームウェアとして利用されている
EEPROMは第2のEEPROM211となる。この
ような処理を行うことにより、EEPROMへの書き込
みを確実に行える。
処理装置206が停止したり、USBキーボード214
が接続不良等の傷害が発生した場合でも、ファームウェ
ア書き換え途中に、USBキーボードのファームウェア
として動作しているEEPROMには影響を与えない。
このため、EEPROMの再度の書き換えが可能であ
る。
て説明したが、USBのシリアル信号をパラレル信号に
変換したパラレルバスに接続される周辺装置、あるい
は、情報処理装置にパラレルバス、あるいは拡張バス等
を介して接続される周辺装置のファームウェア書き換え
に対しても、本発明が適用可能であることは勿論であ
る。
下記記載の効果を奏する。
するファームウェアを該USB装置が接続される情報処
理装置側からの指示により書き換えが行われる構成とさ
れ、ファームウェア書き込みのための特別な装置を用い
ることを不要としており、ファームウェアの書き換えを
容易化する、という効果を奏する。
ームウェア保存手段を複数備え、ファームウェア保存手
段の書き換えに失敗した場合であっても、元のファーム
ウェア保存手段を用いてUSB装置を動作させることが
でき、書き換え失敗による動作不能等の発生を回避して
いる、ということである。
構成を示す図である。
Claims (6)
- 【請求項1】情報処理装置に接続される周辺装置におい
て、 前記情報処理装置との間で情報の送受を行う手段と、 周辺装置の動作を制御するファームウェアを記憶保持す
る書き込み可能な不揮発型の複数のファームウェア保存
手段と、を備え、 周辺装置としての機能を実現する手段が、前記情報処理
装置からの処理要求を受けた際に、前記複数のファーム
ウェア保存手段のうち前記処理要求の振り分け先を決定
する第1の切替手段を備え、 前記情報処理装置からの前記ファームウェア保存手段に
対するアクセス要求を受けて、前記アクセス要求を前記
ファームウェア保存手段のインタフェースの要求に変換
するアクセス手段と、 前記複数のファームウェア保存手段のうち前記アクセス
手段からの前記アクセス要求の振り分け先を決定する第
2の切替手段と、 を備えたことを特徴とする周辺装置。 - 【請求項2】情報処理装置にUSB(Universal Seria
l Bus)で接続されるUSB装置が、 USB装置の動作を制御するファームウェアを記憶保持
する書き込み可能な複数の不揮発型の記憶手段と、 前記複数の不揮発型の記憶手段のうちアクセスする記憶
手段を選択する切替手段と、 を備え、 前記情報処理装置のファームウェア書き換え手段からの
ファームウェア書き換え要求に対して、前記複数の不揮
発型の記憶手段のうち待機状態のものを選択してファー
ムウェアの書き換えを行い、書き換え後の前記情報処理
装置によるベリファイ処理により書き換えデータが検証
された場合、前記情報処理装置からの切替要求を受け
て、前記ファームウェアの書き換えが行われた不揮発型
の記憶手段を選択するように切り替える、ことを特徴と
するUSB装置。 - 【請求項3】情報処理装置にUSB(Universal Seria
l Bus)で接続されるUSB装置において、 前記情報処理装置との間でUSBパケットの送受を行う
手段と、 USB装置の動作を制御するファームウェアを記憶保持
する書き込み可能な不揮発型の複数のファームウェア保
存手段と、を備え、 USB装置としての機能を実現するUSB機構が、前記
情報処理装置からの要求を受けた際に、前記要求を、所
定の設定情報に基づき、前記複数のファームウェア保存
手段のうち選択されたファームウェア保存手段に振り分
ける第1の切替手段を備え、 前記情報処理装置からの前記ファームウェア保存手段に
対するアクセス要求を受けて、前記ファームウェア保存
手段のインタフェースの要求に変換するアクセス手段
と、 前記アクセス手段からの要求を、前記複数のファームウ
ェア保存手段のいずれに振り分けるかを決定する第2の
切替手段と、を備えたことを特徴とするUSB装置。 - 【請求項4】前記USB装置の前記情報処理装置への接
続時に、前記複数のファームウェア保存手段のいずれを
用いるかの設定がなされ、前記第1の切替手段が、前記
情報処理装置からの要求を、前記設定情報に従い、ファ
ームウェア保存手段に振り分ける、ことを特徴とする請
求項3記載のUSB装置。 - 【請求項5】前記情報処理装置からのファームウェア書
き換え要求に対して、前記第2の切替手段は、前記複数
のファームウェア保存手段のうち待機状態のものを選択
して、前記情報処理装置から送信されたファームウェア
による書き換えを行い、書き換え後、前記情報処理装置
は、書き換えがなされたファームウェア保存手段からデ
ータを読み出してベリファイを行い、 書き換えデータを検証した前記情報処理装置からの切替
要求を受けて、前記第1、第2の切替手段は、これ以降
の要求を、前記ファームウェアが書き込まれたファーム
ウェア保存手段に振り分けるように切り替える、ことを
特徴とする請求項3記載のUSB装置。 - 【請求項6】請求項3乃至5のいずれか一に記載のUS
B装置に接続される情報処理装置が、前記USB装置と
の間でUSBパケットを送受する手段と、 前記USB装置のファームウェアの書き換えを制御する
手段と、 前記USB装置のファームウェアの書き換え情報を蓄積
する手段と、 USB機構を制御するドライバソフトウェアと、を少な
くとも含むことを特徴とする情報処理装置。
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---|---|---|---|
JP29450499A JP2001117778A (ja) | 1999-10-15 | 1999-10-15 | ファームウェア書き換え機能を備えたusb装置 |
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JP (1) | JP2001117778A (ja) |
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