CN101799712B - 微处理器的监视装置以及微处理器的监视方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供不必设置专用的电路就能够在重写程序后使微处理器重新起动的方法以及使用该方法的装置。本发明的特征在于，在下面的第一模式和第二模式下控制对规定的时钟进行计数的计时单元。在所述第一模式中，通过上述程序按照每个规定周期对上述计时单元进行复位(计数清除)，由此监视程序的动作状态，在所述第二模式中，在不是通过程序按照每个规定周期对上述计时单元进行复位的状态下，使上述微处理器重新起动。

Description

微处理器的监视装置以及微处理器的监视方法

技术领域

本发明涉及在监视CPU(中央处理装置)的动作状态的同时对CPU进行复位动作的微处理器的监视装置。

背景技术

在具有微处理器的装置中，有时程序会因硬件的故障等而失控，为了检测这种程序的失控，设有被称为监视计时器(watch dog timer)的硬件的计时器电路(例如参照日本特开平10-269109公报)。按照一定周期从被监视程序向该监视计时器(以下称为WDT)输入复位信号，当被监视程序失控而不输入复位信号时，WDT使微处理器重新起动。

并且，在因装置功能的版本更新或错误的修正等原因而重写微处理器所执行的程序(固件：firmware)的情况下，为了执行新的程序，需要在重写后重新起动微处理器而使主程序从第一行执行。

发明内容

以往，由于设置重新起动用的专用电路进行重新起动，所以电路会大型化。因此，本发明的目的在于提供不必设置专用的电路就能够在重写程序后使微处理器重新起动的方法以及使用该方法的装置。

为了达成上述课题，本发明的特征在于，对规定的时钟进行计数的计时单元在以下的第一模式和第二模式下进行控制。在第一模式中，通过程序按照每个规定周期对上述计时单元进行复位(计数清除)来监视程序的动作状态，在第二模式中，在不是通过程序按照每个规定周期对上述计时单元进行复位的状态下，使上述微处理器重新起动。具体说明该构成，本发明具备：微处理器；存储单元，其存储上述微处理器所执行的程序；对时间进行计时的计时单元；以及控制上述计时单元的控制单元。进而，上述控制单元具备第一模式和第二模式，在所述第一模式中，通过上述程序按照每个规定周期对上述计时单元进行复位，由此监视上述程序的动作状态；在所述第二模式中，在不是通过上述程序按照每个规定周期对上述计时单元进行复位的状态下，使上述微处理器重新起动。

发明效果

本发明能够通过单一的计时单元来构成微处理器的动作状态的监视和重新起动动作，因此能够实现电路构成的小型化和简化。即，通过将以往仅用作微处理器的监视装置的计时单元构成为使微处理器进行重新起动，从而不需要设置重新起动专用的电路。

附图说明

图1是本发明的图像读取系统的构成说明图。

图2是图1的装置中的图像读取装置的构成图。

图3是图1的装置中的硬件构成框图。

图4是本发明的ROM内的程序构成概要图。

图5是程序监视动作概要图，(a)表示第一模式(程序监视模式)，(b)表示第二模式(程序非监视模式)。

图6是程序重写流程图。

图7是图6的程序状态的说明图。

图8是与图6不同的程序重写流程图。

具体实施方式

以图像读取系统为例来说明本发明。如图1所示，图像读取系统具有：读取原稿图像的图像读取装置的扫描仪10；以及个人计算机(以下称为PC)20，其是该扫描仪10的上一级装置，对扫描仪发送各种指令。PC 20和扫描仪10例如经由USB、SCSI、Ethernet、PCIe等接口而连接，在PC中内置有扫描仪用用户接口的应用程序、用于使扫描仪动作的驱动程序。

并且，PC 20构成为与网络连接，在重写扫描仪10的程序时，PC 20经由网络获得新程序，进而将该新程序发送给扫描仪10。另外，扫描仪10可以是具备打印机、传真机等各种功能的复合设备，也可以是具备后述的监视计时器电路的设备。

另外，在本实施例中，作为扫描仪10的上一级装置、即作为对扫描仪10发送指令的装置，以与扫描仪分开设置的PC 20为例进行了说明，但也可以在扫描仪内部设置具有与PC 20同样的功能的指令发送部(应用程序和驱动器)，在扫描仪内部进行指令和图像数据的传递。该情况下，也可以是扫描仪自身具备显示器等显示部，用户可以在该显示部的设定画面上设定各种读取条件。

[扫描仪的构成]

如图2所示，扫描仪10具备：支承于外壳5的上表面、用于载置原稿的台板15；以及进行该台板15上的原稿的读取的图像读取单元17。连结于电动机Mc的传动带18与架子19连结，以使得该图像读取单元17一边沿着台板15移动一边读取台板上的原稿的图像。从光源21向台板15上的原稿照射光，将来自原稿的反射光经由反射镜22引导至聚光透镜23，且利用该聚光透镜23成像于读取传感器(CCD)24上并进行光电转换，由此读取原稿图像。

如图3所示，PC 20和扫描仪10经由端口1连接，并且PC 20与网络连接。扫描仪10具备：进行各种运算处理的微处理器的CPU30、存储CPU 30所执行的程序的存储单元的ROM 31的闪存、在各种处理中暂时存储数据等的存储器的RAM 32、发送时钟的时钟发送器33、用于进行程序的监视的监视计时器电路(以下称为WDT电路)35，另外，经由端口2连接有光源21、电动机Mc、CCD 24。

如图4所示，在ROM 31中存储有具有初始程序Pn和重写程序Pk的引导程序Pb以及主程序Pm。初始程序Pn是用于在接通装置的电源时执行对RAM 32进行清除或者对各种硬件进行初始化等初始处理的程序，引导程序Pb是在重写引导程序自身或主程序Pm时执行的程序。并且，主程序Pm是用于在初始处理以后使扫描仪10执行各种处理的程序。另外，为了便于说明，在图4中，重写程序Pk和初始程序Pn作为分开的程序表示，但两个程序由连续的一体的程序构成。

并且，WDT电路35具备：进行计数(count up)的计数器(CNT)36；用于进行计数器36的各种设定的计数寄存器37；将与计数寄存器37的设定对应的频率的时钟输入给计数器36的时钟选择部38；以及复位控制器39，在计数器36的计数数值达到预定的规定值时(溢出时)，该复位控制器39产生用于对包括CPU 30的控制系统进行复位的复位信号。计数寄存器37具有：用于对计数器36的计数动作的开始/停止进行选择·设定的接通(ON)/断开(OFF)设定区域(1的情况下开始计数动作，0的情况下停止计数动作，并且计数值被初始化为0)Ar1；和用于对输入给计数器36的时钟的频率进行选择·设定的频率设定区域Ar2，时钟选择部38根据频率设定区域Ar2的设定内容选择·输入规定频率的时钟。计数器36在计数了预定的规定时钟数后溢出。

因此，能够根据从时钟选择部38输出的时钟的频率来变更到溢出为止的时间(溢出时间T)，频率越大，溢出时间T越短。

[WDT电路对程序的监视]

WDT电路35对程序的监视如下进行。

如图5(a)(第一模式)所示，由WDT电路35监视的程序(被监视程序)构成为按照每个规定周期将计数器(CNT)36的计数值复位，上述溢出时间T设定为比该程序对计数值进行复位的复位周期稍长的时间。由此，当被监视程序失控从而在溢出时间T内未对计数值进行复位时，计数器36溢出。复位控制器39接收该信息而输出控制复位信号，从而CPU 30被复位。

在本实施例中，如图5(a)所示，以能够被WDT电路35监视的方式，主程序Pm构成为按照每个规定周期对计数器36进行复位。因此，在接通装置的电源后，根据初始程序Pn执行初始处理，然后，执行主程序Pm，在执行主程序Pm期间，WDT电路35在进行上述的程序监视的第一模式下动作。

使用图6的流程图说明在程序重写时执行的WDT电路35的第二模式。另外，在本实施例中，以重写引导程序Pb和主程序Pm这两个程序的情况为例进行说明。当用户或服务人员从PC 20的规定画面选择程序的重写时，PC 20对扫描仪10发送重写指令，扫描仪10接收重写指令(ST001)。接收到重写指令的CPU 30将执行的程序从主程序Pm转移到ROM 31上的重写程序而进行以下的处理。

将计数寄存器37的接通/断开设定区域Ar1设定为0，从而使WDT电路35的计数器36的计数动作停止(ST002)。由此，WDT电路35成为不监视任何程序的状态。然后，在ST003中，将重写程序复制到RAM 32上(另外，此后，将重写前的重写程序、主程序分别称为旧重写程序PkO、旧主程序PmO，将新的重写程序、主程序分别称为新重写程序PkO、新主程序PmN)。

在步骤ST004中，从PC 20获得新主程序PmN和新引导程序PbN并写入。具体而言，删去存储于ROM 31中的旧主程序PmO，然后，接收从PC 20发送来的新主程序PmN和新引导程序PbN。然后，将新主程序PmN写入存储旧主程序PmO的区域，将新引导程序PbN写入与存储旧引导程序PbO的区域不同的区域。图7示出此时的状态。

接着，将计数寄存器37的接通/断开设定区域Ar1设定为1，从而使计数器36重新开始计数动作(ST005)。另外，此时，如上所述，由于输入计数器36中的时钟的频率决定溢出时间T，所以选择·设定时钟的频率，以便有充足的时间进行后述的旧引导程序的删除和新引导程序的移动。

ST006在RAM 32上的旧重写程序PkO下执行，删去ROM 31上的旧引导程序PbO，并且将在ST004中获得的新引导程序PbN写入存储该旧引导程序PbO的区域。另外，在ST005中重新开始WDT电路35的计数器36的计数动作，但在不监视程序的第二模式下动作。

即，对于在ST006执行的RAM 32上的旧重写程序PkO，如图5(b)所示，由于未构成为按照每个规定周期对计数值进行复位，因此不受WDT电路35的监视。从而，计数器36不会被旧重写程序PkO复位而会溢出，从复位控制器39输出控制复位信号，CPU 30被复位。即，在执行新初始程序PnN后，执行新主程序PmN。

这样，以不会定期对计数器36的计数值进行复位的方式构成RAM 32上的旧重写程序PkO，有意地使计数器36溢出从而在程序重写后自动地使CPU 30复位。即，通过将WDT电路35作为用于使CPU 30复位的电路使用(在第二模式下使用)，从而不必使用专用的电路就能够使CPU 30复位。

另外，在本实施例中，在ST004和ST006之间的定时计数器36重新开始，但只要是计数器36在ST006的处理结束后溢出那样的定时，任何时候都可以。

另外，在本实施例中，在接收到重写指令后，在ST002中使WDT电路35的计数器36的计数动作暂时停止。暂时停止计数器36的计数动作是为了避免如下问题：ROM 31上的旧重写程序PkO也与主程序同样地构成为以规定周期对计数器36进行复位，即使在ST003、ST004的处理中由WDT电路35进行监视，由于在ST004中从PC 20获得新程序需要时间，所以会因溢出而产生CPU 30的复位，从而产生无法获得新程序。

使用图8说明第二实施例，该第二实施例为了避免这种问题，与实施例1同样地使用WDT电路35在程序重写后自动进行CPU 30的复位。

[实施例2]

在实施例1中，使计数器36的计数动作停止，但在实施例2中，在维持计数动作的状态下进行程序的重写处理。以下，仅对与实施例1不同的部分进行说明。

在ST001中接收重写指令后，在ST002′中变更计数器36的溢出时间T。将ROM 31上的旧重写程序预先构成为分割ST004的处理等而按照规定周期对计数器36进行复位，与计数器36的复位周期对应地在ST002′中变更溢出时间T。由此，在ST003、ST004的处理中不会产生溢出，能够获得新程序。

接着，在ST005′中再次变更计数器36的溢出时间T。与实施例1同样，用于执行ST006的RAM 32上的旧重写程序PkO如图5(b)所示，未构成为按照每个规定周期对计数值进行复位，因此，即使计数器36动作也不受WDT电路35的监视。因此，在ST005′中，只要将计数器36的溢出时间T设定成使计数器36在ST006的处理结束后溢出即可。

这样，在实施例2中，在ST005′之后，WDT电路35在第二模式下动作。如上所述，在实施例2中，也是通过将WDT电路35作为使CPU 30复位的电路使用(在第二模式下使用)，从而不必使用专用的电路就能够对CPU 30进行复位。

另外，本申请主张通过参照而在此引用的日本专利申请号为2009-028261号申请的优先权。

Claims (4)

1.一种微处理器的监视装置，其特征在于，该监视装置具备：

微处理器；

存储单元，存储上述微处理器所执行的程序；

对时间进行计时的计时单元；

控制上述计时单元的控制单元；以及

监视上述程序的动作状态的监视计时器电路，

上述监视计时器电路在第一模式和第二模式中的任一模式下被控制，在所述第一模式中，通过上述程序按照每个规定周期对上述计时单元进行复位，在不是按照上述每个规定周期进行复位时，对上述微处理器进行复位，在所述第二模式中，在重写存储于上述存储单元中的程序的重写程序的执行结束之后，通过不对上述计时单元按照上述每个规定周期进行复位，使上述微处理器复位而重新起动。

2.根据权利要求1所述的微处理器的监视装置，其特征在于，

上述重写程序在上述第一模式下动作的上述计时单元停止之后，使该计时单元以规定的定时动作来执行上述第二模式。

3.根据权利要求1所述的微处理器的监视装置，其特征在于，

上述控制单元在从上一级装置获得新程序后，在上述第二模式下使上述计时单元开始动作。

4.一种微处理器的监视方法，该方法通过对规定频率的时钟进行计数的计时单元来监视执行程序的微处理器的动作状态，其特征在于，包括：

存储步骤，存储微处理器所执行的程序；

对规定频率的时钟进行计数的计时步骤；

控制上述计时步骤的控制步骤；以及

监视上述程序的动作状态的监视计时步骤，

在上述监视计时步骤中，选择第一模式和第二模式来执行，在所述第一模式中，通过上述程序按照每个规定周期对上述计时步骤进行复位，在不是按照上述每个规定周期进行复位时，对上述微处理器进行复位，在所述第二模式中，在重写上述存储步骤中存储的程序的重写程序的执行结束之后，通过不对上述计时步骤按照上述每个规定周期进行复位，使上述微处理器复位而重新起动。

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