TWI328749B - Embedded hardware controller and method thereof - Google Patents

Description

1328749 * * 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 • 本發明係有關於一種控制技術，更詳而言之，係有關 •於一種用以嵌入式控制硬體之模組化方法。 【先前技術】 • 隨著電腦控制技術的日新月異，以往必須利用人為操 作的工作母機或生產設備，多半能透過自動控制應用程式 搭配如電腦或其他具有資料處理功能之系統控制該工作 f母機或生產設備。透過電腦控制的優點在於可程式化且能 較人為操作更精密準確。 然而，目前用以控制工作母機或生產設備的控制系統 在設計之初’均預先將包括用以驅動控制該工作母機或生 產設備之驅動程式在内的系統程式或其他用以控制該工 作母機或生產設備的應用程式儲存於該控制系統之儲存 單元中，用以提供該控制系統内之資料處理系統依據該些 0程式控制該工作母機工作母機或生產設備。 前述之控制系統若遇到該工作母機或生產設備所搭 接的周邊裝置有所變更，亦或該控制系統中之資料處理系 統變更系統規格或硬體升級時，預先儲存的該些程式便無 法應用於變更後的周邊裝置或資料處理系統，即便能夠應 用，但也可能因為無法將該變更後的周邊褒置或資料處理 系統的效能發揮到極致，而造成資源利用效率的低下。 為解決此一問題，習知技術有利用外接式儲存單元儲 存更新的程式，並將該外接式儲存單元與該控制系統相互 5 19974 ζ S ) 1328749 資料處理系_取該外接式_單 ^式’絲代該控制系統儲存單Μ所儲存之舊的程 式。此種技術的缺點在於該控制系統必須 設定外接埠之傳輸介面的 八 接阜及 # ^ . w . 此再者，使用者於裝置該外 接式儲存早兀於該控制系統時 ，驅叙於斗、—壯^ 町设々對於該控制系統進行 ，動耘式文裝…對於程式的更新頗為不便。

式，=提供控制系統利用網路下载更新程式的方 ^惟該控制系統必須具有網路連結功能，若不 連結功能則無法予以適用。 ’、' 相關㈣“中之儲存單摘儲存之程式 均不具有加密保護之功能，因此，於該工作母機 取:備出廠後’其中之程式資料會有被未授權者竊 取、重製或破壞等問題。 綜上所述，如何能夠提供—

驅動私式在内的糸統程式及/或其他應用程式予以儲存與 保護，並搭配獨立的處理單& # '、 外王早兀執仃資料的邏輯運算，而主 動驅動控制搭接至控制裝置的 ㈣動換組’藉以減少對於程 所須之硬體設備與設定作業，遂成為目前$待解決 I眾題。 【發明内容】 種缺失，本發明之一目的在 以及方法，以減少對於程式 業。 為解決前述習知技術之種 於提供一種嵌入式控制器硬體 更新所須之硬體設備與設定作 本發明之另一 目的在於提供一種嵌入式控制器硬體 19974 6 j厶〇丨气y 以及方法，可獨立運算以提昇執行效率。 以及=ΓΓ在於提供一種嵌入式控制器硬體 去W進-步保護驅動核心模組之安全性。

制哭目的與其他目的，本發明提供'種嵌入式控 “置中，，=1於搭接有驅動模組與資料處理系統的控 般入至二該資料處理系統以透過該驅動模組控制 :少用=的後入式硬體’其包括:儲存單元，係 模==設定驅動碼以及驅動核心模組，該驅動核心 排介面動控制該驅動模組之系統程式;資料匯流 接，以盎”、至該儲存單S，用以與該資料匯流排連 及;^理二貝料處理系統及該驅動模組進行資料傳輸；以 用：舳：：、:係耦合至該儲存單元與該資料匯流排介面， 丁貧料之邏輯運算’以於透過該資料匯流排介面與

排連接時，依據”料處理线之要求提供該 疋-碼並儲存於該資料處理系統中，以令該資料處理 系，提取該儲存單元中的驅動核心模組，並依據該驅動核 Ά組驅動該驅動模組以控制該嵌入式硬體。 一於本發明之—種型態中，該驅動核心模組可預先透過 =密程序予以編碼’且該儲存單元中復可儲存有對應該加 錄序之解碼模組’而該處理單元復可用以於該資料處理 系統提取該儲存單元中的驅動核心模組前，執行該解碼模 組，以將該經過加密矛呈序編碼後之驅動核 心模組予以解 碼，俾供δ玄資料處理系統提取使用。 種敢入式硬體控制方法，係應用於搭接有驅動模組 7 19974 1328749 與資料處理系統的控制裝置中，俾結合該資料處理系統以 透過該驅動模組控制嵌入至該控制裝置的嵌入式硬體，該 貝料處理裝置至少包括記憶單元，該嵌入式硬體控制方法 .包括：首先，提供一儲存有設定驅動碼以及驅動核心模組 之肷入式硬體控制器輕合至該資料處理系統，該驅動核心 模組至少包括驅動控制該驅動模組之系統程式；其次，根 據該資料處理系統之要求提供該設定驅動碼並儲存於該 .資料處理系統之記憶單元中；以及令該資料處理系統提取 該儲存單元中的驅動核心模組，並依據該驅動核心模組驅 動該驅動模組以控制嵌入至該控制裝置的嵌入式硬體。 —於本發明之一種型態十，該驅動核心模組預先透過加 密程序予以編碼，且該儲存單元中復儲存有對應該加密程 序之解碼模組，而於該資料處理系統提取該儲存單元中的 驅動核心模組前，先執行該解碼模組，以將該經過加密程 序編碼後之驅動心模組予以解碼，俾供該資料處理^ 提取使用。 相較於習知的嵌入式控制硬體技術，本發明之嵌入式

控制益硬體以及方法，能蔣神六五丨A 久々次此將儲存至少包括設定驅動碼以及 驅動核心模組的儲存單元、資料匯流排介面以及處理單元 予以模組化，並能予該資料處理系統相分離，其中，該驅 ，核心模組能依據控制裝置的不同喪入式硬體設定内 故於該肷人式硬體及/或該資料處理系統變更及/或 級時’無須重新對該控制裝置予以設定。此外，藉由獨立 於該資料處理系統的處理單元，能更有效率的執行驅動核 19974 1328749 心模組。再者，本發明之嵌人式控制器硬體以及方法復能 進-步結合加解密之程序，進而實現保護該驅動核心模 組’達成不會遭未授權者竊取、重製或破壞之目的。 【實施方式】 …以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方 式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之内容輕易地 瞭解本發明之其他優點與功效。本發明亦可藉由其他不同

的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦 可基於不同觀點與應用’在不悖離本發明之精神下進 種修飾與變更。 請參閱第1圖，其係本發明之嵌入式控制器硬體的庫 用架構示意圖，如圖所示，本發明之嵌人式控制器硬以 係應用於搭接有驅動模組2卜22、23以及資料處理系統 24的控制裝置2中，俾結合該資料處理系统⑷乂透過該 驅動模組2卜22、23控制嵌人至該控制裝置2 Λ 硬體 25、26、27。 於本實施例中，該控制裝置2之嵌入式硬體託、^、 27可分另Π列如為輸出入單元、數位/類比轉換單元以及馬 達。該驅動模組2卜22與23則分別用以對應驅動控· 該嵌入式硬體25、26、27，亦即做為該輸出入單元、數 位/類比轉換單元以及馬達之驅動模組。資料處理系統Μ 可例如為與工業等級電腦系統㈣之具有資料處理功能 的系統。於本實施例中，該資料處理系統24具有資料^ 流排241 μ及記憶單& 242。須特別說明者，該資料處理 19974 1328749 系統24應包括其他執行資料處理時所必要之單元、模组 及/或週邊裝置，然為避免模糊太宏 ^ 迥兄犋糊本案之技術特徵所在，故 僅描述與本案之技術内容有關者。 _本發明之歲入式控制器硬體1包括：儲存單元u、 資料匯流排介面12以及處理單元13。 該儲存單元11係用以儲存至少包括設定驅動瑪 以及驅動核心模組112，該驅動核心模組⑴至少包括驅

動控制該驅動模組21、22、t t 之系統耘式。該設定驅動 π係提供6亥貝料處理系统24識別嵌入式控制器硬體 之用以使》玄:貝料處理系統24與嵌入式控制器硬體1 之間進行資料傳輸。該驅動模組21、22、23係分別用以 9驅動控制該嵌人式硬體25、26、27 ,故該驅動模組21、 2。23之系統私式至少包括對應該驅動模組21、22、23 之驅動私式。於本實施例中，該驅動核心模組丄i 2復包括 有用以控制該嵌入式硬體25、26、27的應用程式，其可 例如但不限定為針對該嵌入式硬體25、26、27之程式化 控制應用程式等。 ▲該貝料匯流排介面丨2係耦合至該儲存單元丨丨，用以 ^為貝料處理系統24之資料匯流排241連接，以透過該 ^料匯机排241而與該資料處理系統24及各該驅動模組 21八22、23進行資料傳輸。於本實施例中，該資料匯流 1 ”面12在與該資料處理系統24之資料匯流排241連接 時’依據該貢料處理系統24之要求提供該設定驅動石馬 1U並透過遠貢料處理系統24將該設定驅動碼111儲存 10 19974 1328749 於該資料處理系統24之記憶單元242中，以令該資料處 理系統24提取該儲存單元u争的驅動核心模組ιΐ2，並 •依據該驅動核心模組112驅動各該驅動模組2卜22、23, -藉以控制嵌入至該控制裝置2的嵌入式硬體25、26、27。 該處理單元13係耦合至該儲存單元u及資料匯流排 介面12,提供該儲存單元u與該資料匯流排介面^執 行資料之邏輯運算。於本實施例中，該資料處理系統Μ 透過該資料匯流排介面12以餘賴存單元u中所儲存 #之該設定驅動石馬111 α及驅動核心模址112時，該處理單 元13用以提供該儲存單元u與該資料匯流排介面12執 行資料之邏輯運算。據此，該儲存單元u與該資料匯流 排介面12間資料之邏輯運算，即無需與該資料處理系統 24之單元、模組及/或週邊裝置共用該資料處理系統24 之系統資源，故能提升嵌入式控制器硬體丨本身以及該控 制裝置2之效率。 # 於本實施例中’該驅動核心模組112預先透過加密程 序予以編碼，且該儲存單元u中復儲存有對應該加密程 序之解碼模組113,而該處理單元13復用以於該資料處 理系統24提取該儲存單元u中的驅動核心模組前， 執行該解碼模組113,藉以將該經過加密程序編碼後之驅 動核心模組112予以解碼，俾供該資料處理系統以提取 解碼後之驅動核心模組112予以使用。據此，能實現保護 該驅動核心模組112,達成不會遭未授權者竊取重製或 破壞之目的。 19974 11 1328749 另一方面，於本實施例中所示之嵌入式控制器硬 之儲存單it 1卜資料匯流排介面12以及處理單元 整合為—介面卡型式。更具體言之，該整合為介面卡型式 的故入式控制器硬體i係對應於該#料處理系統2二 料匯流排241的規格，該資料匯流排241的規格可例如1 PCI PCI-E、ISA、EISA、PCMCIA、MCA、AGP 等資料 Μ 流排規格。 、Μ

第2圖係透過前述本發明之嵌入式控制器硬體執行 本發明之嵌入式硬體控制方法之流程圖。如圖所示，於步 驟S201巾’提供一儲存有設定驅動碼以及驅動核心模組 之嵌入式硬體控制器耦合至該資料處理系統，該驅動核心 模組至少包括驅動控制該驅動模組之系統程式 步驟S202。 延主 —於步驟S2G2中，根據該資料處理系統之要求提供該 設定驅動碼並儲存於該資料處理系統之記憶單元中。: |進至步驟S203。 者 於步驟S203中，令該資料處理系統提取該儲存單元 中的驅動核心模組，並依據該驅動核心模組驅動該驅動模 組以控制嵌入至該控制裝置的嵌入式硬體。 睛參閱第3圖，其係透過前述本發明之嵌入式栌制器 硬體i執行本發明之嵌入式硬體控制方法之流程圖二如圖 所示，於步驟S301中，令該資料匯流排介面12與該資料 處理系統24之資料匯流排241連接，接著進至步驟、 幻〇2。於本實施例中，設本發明之嵌入式控制器硬體工 19974 12 1328749 的儲存單元11、資料匯流 整合為—ΡΓί入“饼”面12以及處理單元13係 j PU卡型式。相對的，該 之資料匯流排24〗的規格亦為pr丨招玫^匆糸，、无Ζ4 於步驟挪2中，令該=為ΡΠ插槽。 理系絲？4其貝科匯流排介面U與該資料處 介面12心欠 接著進至步驟S3°3。該資料匯流排 產生ill料處理系統24係依據PCi之訊息交換規則 料匯二人 發明之嵌入式控制器硬體1能透過該資

科匯-排介面12與該資料處理系統24進行資料傳輸。 ，=S3G3中’依據該資料處理系統24之要求提供 二:驅動碼⑴並儲存於該資料處理系统24之記憶單 Γ兮次接著進至步驟S304。於該資料匯流排介面12 與該-貝料處理系統24係依據ΡΠ之訊息交換規則產生交 握後’該資料處理系統24隨即要求本發明之嵌入式控制 器硬體1提供該設定驅動碼ηι，俾削本發明之嵌入式 控制器硬體1’藉以取得針對本發明之礙入式控制器硬體 1的貧料存取權限。當該資料處理系統24取得該設定驅 後’隨即將該設定驅動媽lu儲存於該記憶單元 七於步驟S304中，令該資料處理系統24判斷該資料匯 ，排介面11與該資料匯流排241是否處於連接狀態，若 是，則進至步驟S305 ;若否’則進至步驟s3〇6。 一於步驟S305中，於該資料處理系統24提取該儲存單 元11中的驅動核心模組112前，執行該解碼模組1丨3， 以將該經過加密程序編碼後之驅動核心模組U2予以解 19974 13 1328749 碼，俾供該資料處理系統24提取後，依據該驅動核心模 組112驅動各該驅動模組21、22、23，藉以對應控制嵌 入至該控制裝置2的嵌入式硬體25、26、27。 於步驟S306中，令該資料處理系統24移除所儲存之 該設定驅動碼U1。該資料處理系統24判斷出該資料匯 流排介面11與該資料匯流排241未處於連接狀態時，可 認為本發明之嵌入式控制器硬體 24的資料匯流排241予以移除、 1已自該資料處理系統 本發明之嵌入式控制器

硬體1與該資料處理系統24的資料匯流排241接觸不 良、或可認為本發明之嵌入式控制器硬體丨中的至少一個 元件發生故障等。 —須補充說明者’若該驅動核心模組112預先未經過加 岔程序予以編碼，則可省略步驟S305之解碼流程，或無 需於該儲存單元11中儲存該解碼模組113。 I综上所述，本發明之嵌入式控制器硬體，能將儲存至 包括設定驅動碼以及驅動核心模組的儲存單元、資料匯 排面以及處理單元予以模組化，並能與該資料處理系 f相分離’其中，該驅動核心模組能依據控制裝置的不同 /式硬體η又疋内谷，故於該礙入式硬體及/或該資料處 =系統變更及/或升級時，無須重新對該控制裝置予以設 定。此外，藉由獨立於該資料處理系統的處理單元，能更 f效率的執行驅動核心模組。再者，本發明之嵌入式控制 -硬體^進-步結合加解密之程序，進而實現保護該驅 動核心模組不會遭未授權者竊取、重製或破壞之目的。 19974 14 j. 上述實施例僅為例示性說明本發明之原理及其功 :’二非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可 IS背本發明之精神及範，下，對上述實施例進行修飾 :’^化。因此，本發明之權利保護範圍，應如後述 專利範圍所列。 【圖式簡單說明】 圖係本發明之肷人式控制II硬體的應用架構示

第2圖係透過前述本發明之嵌入式控制器硬體執行 本發明之嵌入式硬體控制方法之流程圖；以及 第3圖係透過前述本發明之嵌入式控制器硬體執行 本發明之嵌入式硬體控制方法之較具體的流程圖。 【主要元件符號說明】 1 嵌入式控制器硬體 11 儲存單元 111 設定驅動碼 112 驅動核心模組 113 解碼模組 12 資料匯流排介面 13 處理單元 2 控制裝置 2卜 22 、 23 驅動模組 24 資料處理系統 241 資料匯流排

19974 15 1328749 242 25、 S201 S301 記憶單元 26、27 嵌入式硬體 〜S203 步驟 -S306 步驟

Claims (1)

1. 十、申請專利範圍·· ~~-----J 丨.=入式控制器硬體’係應用於搭接有驅動模組盘 二IS統的控制裝置中，俾結合該資料處理系統 硬體，動模組控制嵌入至該控制裝置的嵌入式 體該嵌入式控制器硬體包括： 校心：f早7° ’係至少用以儲存設定驅動碼以及驅動 = 動核心模組至少包括驅動控制該驅動 ::匯流排介面，係耦合至該儲存單元，用以盥 該貝料處理系統所具備之資 料處理系，及該驅動模組進行資料傳輸；以，該貝 介 單70軸合至該儲存單元與該資料匯流排 流：介二執行資料之邏輯運算，以於透過該資料匯 統之要求接：資：f流排連接時，依據該資料處理系 絲φ \ ’、該設定驅動碼並儲存於該資料處理系 枝心γΓ令該資料處理系統提取該儲存單元中的驅動 2. 並依據該驅動核心模組驅動該驅動模組以 役制該嵌入式硬體。 Hr利範圍第1項之嵌入式控制器硬體，其中， 存…，心換組預先透過加密程序予以編碼，且該儲 處：：中：儲存有對應該加密程序之解碼模組，而該 〜复用以於該資料處理系統提取該儲存單元 加宋鞋^核。拉組别’執行該解碼模組，以將該經過 程序編碼後之驅動核心模組予以解碼，俾供該資[s】 17 1328749 第95146385號專利申請案 (99年5月4曰） 料處理系統提取使用。 3. t申請專利範圍第1或2項之嵌入式控制器硬體，- 透過該資料匯流排介面而;統識別’以 行資料傳輸。 4貝科處理系統之間進 4. ❿5. 如申請專利範圍第1項之嵌入式控制器硬體，立中 該驅動模組之系統程式至少包括對應該驅動模组之 驅動程式。 入式控制器硬體，其中 以控制該嵌入式硬體的 如申請專利範圍第1項之嵌 該驅動核心模組復包括有用 應用程式。 -6.如申請專利範圍第1項之嵌入式控制器硬體，其中， 該儲存單元、㈣匯流排介面以及處理單元係整合為 一對應於該資料匯流排的規格之介面卡型式。 7.如申請專利範圍第6項之嵌入式控制器硬體，其中， φ 該資料匯流排的規格係為選自PCI、PCI_E、IM、 EISA、PCMCIA、MCA、及AGp之其中一種資料匯 規格。 8. -種嵌入式硬體控制方法，係應用於搭接有驅動模組 與資料處理系統的控制裝置中，俾結合該資料處理系 統以透過該驅動模組控制嵌入至該控制裝置的嵌入 式硬體，該資料處理裝置至少包括記憶單元，該嵌入 式硬體控制方法包括： 提供一具有儲存單元之嵌入式控制器硬體耦合1 19974修正版 18 1 第95146385號專利申請案 (99年5月4日） 至該貧料處理季轉，> 制該驅動模J'L 動核心模組至少包括驅動控 動m 料，㈣料單元具有設定驅 動碼以及驅動核心模組； 、，妙*康^冑料處理纟統之要求提供該設定驅動碼 亚儲存於該資料處理系統之記憶單元H及 4六二該資料處理系統提取該嵌人式控制器硬體之 Y單元中的驅動核心模組，並依據該驅動核心模組 驅動該驅動模組以控制嵌入至該控制裝置的喪入式 9.如申請專利範圍第8項之嵌入式硬體控制方法，其 中該，動核心模組預先透過加密程序予以編碼，且 該儲存單元中復儲存有對應該加密程序之解碼模 、且而於該資料處理系統提取該喪入式控制器硬體之 儲存早兀中的驅動核心模組前，先執行該解碼模組， 以將該經過加密程序編碼後之驅動核心模組予以解 碼，俾供該資料處理系統提取使用。 10·如申請專利範圍第8項之嵌入式硬體控制方法，其 中，該設定驅動碼係用以供該資料處理系統識別該嵌 入式控制器硬體，以透過該嵌入式控制器硬體之資料 匯流排介面而與該資料處理系統之間進行資料傳輸。 11.如申請專利範圍第8項之嵌入式硬體控制方法，其 中，該驅動模組之系統程式至少包括對應該驅動模組 之驅動程式。 12·如申請專利範圍第8項之嵌入式硬體控制方法，其L 19974修正版 19 W8749 \ 中’該驅動核心模組復包括有用 的應用程式。 第95146385號專利申請案 (99年5月4日^ 以控制該嵌入式硬體 13.如申請專利範圍第8項之喪入式硬體控制方法，其 中，該嵌人式㈣_體復包含―心執行資狀邏 輯運算的處理單元，而該嚴入式控制器硬體之儲存單 元、資料匯流排介面以及處理單元係整合為一對應於 該資料處理系統之資料匯流排的規格之介面卡型式。 U.如申請專利範圍第13項之嵌入式硬體控制方法/其 中，該資料處理系統之資料匯流排的規格係為選自 PCI、PCI-E、ISA、EISA、PCMCIA、MCA、及 AGP 之其 中一種資料匯流排規格。

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