通用串行總線控制器及其執行方法
2023-04-29 19:27:51 1
專利名稱：通用串行總線控制器及其執行方法
技術領域：
本發明涉及一種通用串行總線(universal serial bus，USB)控制器，特別涉及一種通用串行總線控制器及其執行方法。
背景技術：
近年來，隨著通信科技的進步，攝影機，又稱為網絡攝影機，已普遍運用在舉行視頻會議或打視頻電話上。網絡攝影機主要包含一傳感器，且此傳感器可通過USB連接於個人計算機(personal computer，PC)。隨著電子產品精緻化，常常將網絡攝影機整合至各種電子產品(例如筆記型PC 或液晶顯示器等)中。因此，減小網絡攝影機的尺寸對於減小具有網絡攝影機的電子產品的尺寸特別重要。其中，於減小網絡攝影機的尺寸上，可通過減小構成網絡攝影機的傳感器、USB LSI (large scale integrated circuit，大規模集成電路)及/或周邊電路的尺寸實現。圖1是顯示現有的網絡攝影機的系統配置。參照圖1，網絡攝影機100包含光學透鏡110、傳感器120及USB控制器130。網絡攝影機100利用USB控制器130中的USB接口連接至PC 200。其中，傳感器120可使用電荷耦合組件(charge coupled device，CCD)傳感器或互補金氧半導體(complementarymetal oxide semiconductor, CMOS)傳感器。圖2是顯示現有的USB控制器的內部配置。參照2圖，USB控制器130包含傳感器接口電路131、影像數據先進先出(first in first out，FIFO) 132、USB接口電路133、 中央處理單元(central processing unit, CPU) 134 及只讀存儲器(read-only memory, ROM)135。USB控制器130可由LSI來實現。其中，LSI可設計成可與諸如CMOS傳感器或CXD 傳感器等各種傳感器120電性相連。為了使USB控制器130得以與傳感器120相連接，因此USB控制器130需將與介接傳感器相關的各項設定(例如地址及數據等)儲存於ROM 135中。這意味著USB控制器130僅適用於預定類型的傳感器120。並且，當儲存於ROM 135中的設定程序發生錯誤 (bug)時，則必須要修改掩膜以重新製造。
發明內容
鑑於以上的問題，本發明提供一種USB控制器及其執行方法，藉由解決現有技術所存在的至少一問題。本發明所揭露的USB控制器的執行方法，應用於一 USB控制器。此USB控制器具有一 ROM 和一隨機存取存儲器(random access memory，RAM)。於USB控制器執行ROM中的第一程序的過程中，根據第一程序的程序流程，檢測電性連接至USB控制器的一外接存儲器。其中，外接存儲器儲存有一第二程序，且第二程序是由多個區段所構成。
當USB控制器電性連接至外接存儲器時，從執行第一程序跳為執行第二程序。從執行第一程序跳為執行第二程序的步驟包括將第二程序的一區段加載至隨機存取存儲器中，並且執行加載至隨機存取存儲器中的第二程序的區段。當未完成第二程序的執行時，反覆進行前述二步驟。於完成第二程序的執行之後，則跳回接續執行第一程序。將第二程序 的一區段加載至隨機存取存儲器中的步驟可包括設定USB控制器的 RAM的起始地址和終止地址，然後將第二程序中對應起始地址和終止地址的區段從外接存儲器加載至RAM。於執行完加載的區段後，可確認程序流程(flow)是否需再執行另一區段。若需執行另一區段，可依據欲執行的區段重新設定RAM所代表的起始地址和終止地址，然後依照重新設定的起始地址和終止地址再次加載第二程序的另一區段，並執行加載的區段。當USB控制器未電性連接至外接存儲器時，則接續執行第一程序。本發明所揭露的USB控制器，包括R0M、RAM和處理單元。於此，處理單元用以執行第一程序並於第一程序的執行過程中根據第一程序的程序流程檢測外接存儲器。其中，當處理單元檢測到外接存儲器時，處理單元將第二程序的一區段從外接存儲器加載至隨機存取存儲器，並且從執行第一程序跳為執行於隨機存取存儲器中的第二程序的區段。處理單元可通過設定隨機存取存儲器的一起始地址和一終止地址，以根據設定的 RAM的起始地址和終止地址將第二程序中對應的區段從外接存儲器加載至RAM，進而執行於RAM中的第二程序的該區段。並且，於執行完加載的區段後，處理單元可確認程序流程是否需再執行另一區段。 若需執行另一區段，處理單元可重新設定RAM的起始地址和終止地址，以接續執行第二程序的另一區段。而當處理單元未檢測到外接存儲器時，處理單元則會接續執行第一程序。本發明的功效在於，於根據本發明的USB控制器及其執行方法中，利用外接存儲器存放不同傳感器的設定或當原儲存程序有錯誤時可用以存放修改後的程序代碼。並且， 於此，隨著設定組態的執行，動態將欲執行的程序區段加載至RAM，以縮小RAM的尺寸，進而避免過大的RAM撐大整個晶片(USB控制器)的尺寸。換言之，於本發明中，隨著程序的執行動態讀取外接存儲器，以將要用的程序代碼(程序區段)從外接存儲器加載至RAM，再執行加載的程序區段。如此一來，即可方便程序修改，進而提供較大的程序修改空間。再者， 可將RAM的尺寸設計成相應於加載的程序區段的大小，因此相較於完整程序的加載，可相對地減小RAM的尺寸，進而有效地縮小整個晶片(USB控制器)的尺寸。以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。
圖1顯示現有的網絡攝影機的是統配置；圖2顯示現有的USB控制器的內部配置；圖3顯示根據本發明一實施例的USB控制器的內部配置；圖4顯示根據本發明一實施例的USB控制器的執行方法；圖5A顯示根據本發明的USB控制器中設定RAM的一實態樣；
圖5B顯示根據本發明的USB控制器中設定RAM的另一實態樣；圖6顯示根據本發明另一實施例的USB控制器的執行方法；圖7顯示根據本發明又一實施例的USB控制器的執行方法。其中，附圖標記100網絡攝影機110光學透鏡120傳感器130通用串行總線控制器131傳感器接口電路132影像數據先進先出133通用串行總線接口電路134中央處理單元135隻讀存儲器200個人計算機300通用串行總線控制器310傳感器接口電路320影像數據先進先出330通用串行總線接口電路340處理單元350隻讀存儲器360隨機存取存儲器400外接存儲器
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的結構原理和工作原理作具體的描述於本發明中，利用外接存儲器存放不同傳感器的設定或當原儲存程序有錯誤時可用以存放修改後的程序代碼。並且，於本發明中，隨著設定組態的執行，動態將欲執行的程序區段加載至RAM，以縮小RAM的尺寸，進而避免過大的RAM撐大整個晶片(USB控制器) 的尺寸。換言之，於本發明中，隨著程序的執行動態讀取外接存儲器，以將要用的程序代碼 (程序區段)從外接存儲器加載至RAM，再執行加載的程序區段。如此一來，即可方便程序修改，進而提供較大的程序修改空間。再者，可將RAM的尺寸設計成相應於加載的程序區段的大小，因此相較於完整程序的加載，可相對地減小RAM的尺寸，進而有效地縮小整個晶片 (USB控制器)的尺寸。圖3是顯示根據本發明一實施例的USB控制器的內部配置。圖4是顯示根據本發明一實施例的USB控制器的執行方法。參照圖3，USB控制器300包括處理單元340、ROM 350和RAM 360。於此，USB控制器300可通過傳感器接口電路310電性連接至傳感器120。並且， USB控制器300可通過USB接口電路330電性連接至個人計算機200。並且，傳感器120與個人計算機200可利用影像數據FIFO 320經由傳感器接口電路310和USB接口電路330而相互通信。於ROM 350中儲存有第一程序。USB控制器300可電性連接至一外接存儲器400。於外接存儲器400儲存有第二程序。其中，此第二程序是由多個區段所構成。此第二程序可為特定傳感器的設定或當原儲存程序(例如第一程序)有錯誤時可用以存放修改後的程序代碼。此外接存儲器400 可為EEPROM(電子可擦式只讀存儲器)。參照圖4，當USB控制器300啟動(power on)(步驟500)時，處理單元340會執行儲存在ROM 350中的第一程序(步驟510)。處理單元340根據第一程序的程序流程，檢測是否有外接存儲器400與USB控制器300電性連接(步驟520)。舉例來說，當程序流程(flow)為執行第二程序的一區段時， 處理單元340即會檢測是否有外接存儲器400與USB控制器300電性連接。當檢測到USB控制器300電性連接外接存儲器400時，處理單元340從執行第一程序跳為執行第二程序。於此，先設定RAM 360所代表的起始地址和終止地址(步驟530)。將對應起始地址和終止地址的第二程序的一區段從外接存儲器400加載至RAM 360 (步驟540)。換言之，根據起始地址和終止地址將外接存儲器400中相對應的程序區段映像(mapping)至 RAM 360 中。然後，處理單元340再執行加載至RAM 360中的第二程序的區段(步驟550)。執行完加載的區段後，處理單元340確認程序流程是否需再執行另一區段(步驟 560)。若需執行另一區段，處理單元340會依據欲執行的區段重新設定RAM 360所代表的起始地址和終止地址(步驟570)。然後回到步驟540，依照重新設定的起始地址和終止地址再次加載第二程序的另一區段。並且，執行加載的區段(步驟550)。於執行完第二程序之後，處理單元340則會跳回接續執行第一程序(步驟580)。另外，當檢測到USB控制器300未電性連接至外接存儲器400時，處理單元340則接續執行第一程序(步驟580)。其中，每次設定的起始地址和終止地址所構成的數據量可小於或等於RAM 360的存儲空間的尺寸。於此，每次設定的起始地址和終止地址所構成的數據量是等於所對應的第二程序的區段的數據量。並且，第二程序的各區段可具有相同數據量的程序代碼，亦可具有不同數據量的程序代碼。換言之，每次設定的起始地址和終止地址所構成的數據量可均相同，亦可部分不同。舉例來說，假設RAM 360的存儲空間是為2Kbyte (千字節)。 當程序流程執行到第二程序的第一區段(地址OxAOOO至地址0xA7FF)時，處理單元340會將RAM 360所代表的起始地址設定為OxAOOO，並且將RAM 360所代表的終止地址設定為0xA7FF，如圖5A所示。 然後，從外接存儲器400中對應的第一區段(地址OxAOOO至地址0xA7FF)映像至 RAM 360，進而執行加載至RAM 360的第一區段。
接著，當程序流程要執行第二程序的第二區段(地址OxASOO至地址OxAFFF)時， 處理單元340會將RAM 360所代表的起始地址設定為0xA800，並且將RAM 360所代表的終止地址設定為OxAFFF，如圖5B所示。然後，從外接存儲器400中對應的第二區段(地址0xA800至地址OxAFFF)映像至 RAM 360，進而執行加載至RAM 360的第二區段。以此類推。其中，重新設定的起始地址可接續於前一次設定的終止地址，亦可不是接續於前一次設定的終止地址。於此，可通過一旗標信號來決定欲執行的第二程序的區段。其中，旗標信號的位數可對應第二程序的區段數，並且由各個位來決定欲執行的區段。以4個位為例，以下分別稱的為位 0 (bit_0)、位 1 (bit_l)、位 2 (bit_2)和位 3 (bit_3)。位 0 (bit_0)、位 1 (bit_l)、位 2(bit_2)和位3(bit_3)分別對應於第一區段、第二區段、第三區段和第四區段。當bit_0設為1時，代表是執行第一區段。當bit_l設為1時，代表是執行第二區段。當bit_2設為1時，代表是執行第三區段。當bit_3設為1時，則代表是執行第四區段。 若所有位均設為0(即，bit_0 = 0、bit_l = 0、bit_2 = 0且bit_3 = 0)時，則代表是執行儲存於ROM 350中的第一程序。此旗標信號可位於第一程序中。參照圖6，ROM 350中可儲存有一第一程序，且此第一程序具有一個或多個旗標信號。此旗標信號可標記程序流程為執行第二程序的一區段。當USB控制器300啟動(步驟500)時，處理單元340會先執行ROM 350中的第一程序(步驟510)。於讀到第一程序中的旗標信號時，處理單元340會辨識此旗標信號，以確認是否需跳到第二程序(步驟512)。換言之，當處理單元340確認此旗標信號表示程序流程為執行第二程序的一區段時，則會檢測是否有外接存儲器400與USB控制器300電性連接(步驟520)。並且，當USB控制器300電性連接外接存儲器400時，處理單元340根據讀取到的旗標信號執行第二程序。於此，即根據讀取到的旗標信號設定RAM 360所代表的起始地址和終止地址(步驟530)，藉以從外接存儲器400加載對應的第二程序的區段至RAM360(步驟540)。於此，此旗標信號可設定有欲執行第二程序的區段的儲存地址和執行地址。於執行第二程序的一區段時，則基於旗標信號中設定的儲存地址設定RAM360所代表的起始地址和終止地址(步驟530)，藉以從外接存儲器400加載對應的第二程序的區段至RAM 360 (步驟 540)。於加載對應的第二程序的區段後，再基於旗標信號中設定的執行地址設定RAM 360所代表的起始地址和終止地址，藉以執行RAM 360中的第二程序的區段(步驟550)。此外，亦可額外設置有旗標信號與欲執行第二程序的區段的儲存地址和執行地址之一對應表，以根據旗標信號取得欲執行第二程序的區段的儲存地址和執行地址，進而依據取得的儲存地址和執行地址加載並執行對應的第二程序的區段。再者，於執行完RAM 360中的第二程序的區段(步驟550)後，程序流程會跳回至第一程序中讀取到的旗標信號的位置以接續執行ROM 350中的第一程序(步驟580)。
另外，於外接存儲器400中可儲存有一旗標信號，以作為處理單元340檢測是否有外接存儲器400與USB控制器300電性連接的使用。參照圖7，於進行外接存儲器400與 USB控制器300電性連接的檢測時，處理單元340會進行外接存儲器400的旗標信號的確認 (步驟522)。當確認到旗標信號，即確認程序為正確(true)時，即表示USB控制器300電性連接有具有第二程序的外接存儲器400，則從執行第一程序跳為進行第二程序的對應區段的加載與執行(步驟590)(例如步驟530至步驟570)。當確認不到旗標信號，即確認程序為錯誤(flase)時，即表示USB控制器300未電性連接有具有第二程序的外接存儲器 400 (步驟 580)。當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。
權利要求
1.一種通用串行總線控制器的執行方法，應用於一通用串行總線控制器，該通用串行總線控制器具有一隻讀存儲器和一隨機存取存儲器，其特徵在於，該通用串行總線控制器的執行方法包括執行該只讀存儲器中的一第一程序；根據該第一程序的程序流程，檢測電性連接至該通用串行總線控制器的一外接存儲器，其中該外接存儲器儲存有一第二程序，且該第二程序是由多個區段所構成；當檢測到該通用串行總線控制器電性連接至該外接存儲器時，從執行該第一程序跳為執行該第二程序，包括將該第二程序的該些區段中之一加載至該隨機存取存儲器中；執行加載至該隨機存取存儲器中的該第二程序的該區段；及反覆進行該將該第二程序的該些區段中之一加載至該隨機存取存儲器中的步驟及該執行加載至該隨機存取存儲器中的該第二程序的該區段的步驟，直至完成該第二程序的執行；及於完成該第二程序的執行之後，跳回接續執行該第一程序。
2.根據權利要求1所述的通用串行總線控制器的執行方法，其特徵在於，所述將該第二程序的該些區段中之一加載至該隨機存取存儲器中的步驟包括設定該隨機存取存儲器的一起始地址和一終止地址；及將該第二程序的該多個區段中對應設定的該起始地址和該終止地址的該區段從該外接存儲器加載至該隨機存取存儲器；其中，當未完成該第二程序的執行時，於執行完加載至該隨機存取存儲器的該區段後， 重新設定該隨機存取存儲器的該起始地址和該終止地址以接續將該些區段中的另一區段加載至該隨機存取存儲器中，並且每次設定的該起始地址和該終止地址所構成的數據量為小於或等於該隨機存取存儲器的存儲空間的尺寸。
3.根據權利要求2所述的通用串行總線控制器的執行方法，其特徵在於，每次設定的該起始地址和該終止地址所構成的數據量為等於所對應的該第二程序的該區段的數據量。
4.根據權利要求1、2或3所述的通用串行總線控制器的執行方法，其特徵在於，該第二程序的各該區段的數據量為小於或等於該隨機存取存儲器的存儲空間的尺寸。
5.根據權利要求1所述的通用串行總線控制器的執行方法，其特徵在於，該第一程序具有至少一個旗標信號，且各該旗標信號標記該第一程序的程序流程為執行對應的該第二程序的該多個區段中之一，且該根據該第一程序的程序流程，檢測電性連接至該通用串行總線控制器的一外接存儲器的步驟包括於執行該第一程序的過程中，當讀取到該至少一個旗標信號中之一時，辨識讀取到的該旗標信號；及依據讀取到的該旗標信號檢測電性連接至該通用串行總線控制器的該外接存儲器。
6.根據權利要求1所述的通用串行總線控制器的執行方法，其特徵在於，該外接存儲器具有一旗標信號，且該根據該第一程序的程序流程，檢測電性連接至該通用串行總線控制器的一外接存儲器的步驟包括根據該第一程序的程序流程，確認該外接存儲器的該旗標信號；其中，確認到該旗標信號即表示檢測到該通用串行總線控制器電性連接至該外接存儲器。
7.根據權利要求1所述的通用串行總線控制器的執行方法，其特徵在於，還包括當檢測到該通用串行總線控制器未電性連接至該外接存儲器時，接續執行該第一程序。
8.一種通用串行總線控制器，該通用串行總線控制器選擇性電性連接至一外接存儲器，其中該外接存儲器儲存有一第二程序，其特徵在於，該通用串行總線控制器包括一隻讀存儲器，儲存有一第一程序；一隨機存取存儲器；及一處理單元，用以執行該第一程序並於該第一程序的執行過程中根據該第一程序的程序流程檢測該外接存儲器；其中，該第二程序區分成多個區段，且當該處理單元檢測到該外接存儲器時，該處理單元將該第二程序的該些區段中之一從該外接存儲器加載至該隨機存取存儲器，並且從執行該第一程序跳為執行於該隨機存取存儲器中的該第二程序的該區段。
9.根據權利要求8所述的通用串行總線控制器，其特徵在於，該第一程序具有至少一個旗標信號，各該旗標信號標記該第一程序的程序流程為執行對應的該第二程序的該區段，且該處理單元依據該旗標信號及該外接存儲器的連接狀態選擇性執行將對應的該第二程序的該區段加載至該隨機存取存儲器並執行加載的該第二程序的該區段。
10.根據權利要求8所述的通用串行總線控制器，其特徵在於，該外接存儲器具有一旗標信號，且該處理單元通過確認該旗標信號來檢測該外接存儲器。
11.根據權利要求8所述的通用串行總線控制器，其特徵在於，該處理單元通過設定該隨機存取存儲器的一起始地址和一終止地址，以根據設定的該起始地址和該終止地址將對應的該第二程序的該區段從該外接存儲器加載至該隨機存取存儲器，並且該處理單元通過重新設定該隨機存取存儲器的該起始地址和該終止地址，以接續執行該第二程序的另一區段，其中每次設定的該起始地址和該終止地址所構成的數據量為小於或等於該隨機存取存儲器的存儲空間的尺寸。
12.根據權利要求8或11所述的通用串行總線控制器，其特徵在於，該第二程序的各該區段的數據量為小於或等於該隨機存取存儲器的存儲空間的尺寸。
13.根據權利要求8所述的通用串行總線控制器，其特徵在於，當該處理單元未檢測到該外接存儲器時，該處理單元接續執行該第一程序。
全文摘要
一種通用串行總線控制器及其執行方法，其是利用外接存儲器存放不同傳感器的設定或當原儲存程序有錯誤時可用以存放修改後的程序代碼，並且隨著設定組態的執行，動態將欲執行的程序區段加載至通用串行總線控制器的隨機存取存儲器，藉以縮小隨機存取存儲器的尺寸，進而提供較大的程序修改空間且避免過大的隨機存取存儲器撐大整個晶片(通用串行總線控制器)的尺寸。
文檔編號G06F9/445GK102200950SQ201010140358
公開日2011年9月28日 申請日期2010年3月24日 優先權日2010年3月24日
發明者劉祥生, 林碧輝 申請人:原相科技股份有限公司