CN100390754C - 信息处理设备和信息处理方法 - Google Patents

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Abstract

管理表包括3页。一对第一和第二页被交替用作有效页和无效页，以保护数据。有效页被复制到第三页。即使在更新页时电力被切断，在下次开始时，根据页的有效性和稳定性来确定电力被切断时的数据写入操作的状态。因此，通过使用合适的恢复方法恢复数据，而没有对有效页的任何损坏。

Description

信息处理设备和信息处理方法
技术领域
本发明涉及一种信息处理设备、信息处理方法和计算机程序，其中数据被写入到存储器中。更具体地说，本发明涉及一种信息处理设备、信息处理方法和计算机程序，其中数据被写入到用于在擦除数据之后写入数据的存储器中。
此外，本发明涉及一种信息处理设备、信息处理方法和计算机程序，其中，即使在对存储器中的页擦除和写入数据期间电力(power)被切断，在下次开始(start)时有效页也会被恢复而不会损坏。更具体地说，本发明涉及一种信息处理设备、信息处理方法和计算机程序，其用来即使在将数据写入页期间电力被再次切断，也优选地防止由于在页中擦除和写入数据期间的电力切断操作而导致不稳定的页中的数据损坏。
背景技术
由于非接触和接近式通信系统，典型地是IC卡易于操作，因此其很普及。例如，IC卡存储个人标识(identification)代码、另外的个人标识(ID)信息、诸如电子票的有效信息等，从而在提款机、音乐厅(concert hole)入口或车站的检票门处验证来访者或乘客。
上面提到的无线通信通常基于电磁感应原理。也就是说，这种情况中的结构包括：具有存储器功能的IC卡；以及读卡器/写卡器，用于向IC卡中的存储器写入数据/从IC卡中的存储器读取数据以存取该数据，并且，该结构形成充当这样一个系统的变压器，该系统具有IC卡一侧的充当初级线圈的环形线圈、以及读卡器/写卡器一侧的充当次级线圈的天线。此外，读卡器/写卡器类似地利用电磁感应操作向IC卡发送电力和信息，并且，由所提供的电力驱动IC卡，以发送对来自读卡器/写卡器的查询信号的响应。因此，IC卡本身不需要任何驱动电源例如电池。
在IC卡的通常使用中，用户使IC卡经过读卡器/写卡器。读卡器/写卡器始终在感测(pole)IC卡，然后发现外部IC卡，从而开始读卡器/写卡器的IC卡与外部IC卡之间的通信。
近来，与小型化技术的进步相关联地出现了具有相对大容量存储器的另一种IC卡。在具有大容量存储器的IC卡中，在存储器空间上开发了文件系统，并同时存储多个应用程序，从而将一个IC卡用于多个应用程序。例如，这一个IC卡存储诸如用于电子支付的电子货币以及用于进入特定音乐厅的电子票的多个应用程序。这里，电子货币或电子票是指用于通过根据用户提供的资金发出的电子数据或上面提到的电子数据进行电子支付的系统。
基本上，IC卡不需要驱动电源，例如上面提到的电池。因此，非易失性存储器例如EEPROM(电可擦除和可编程ROM)被用作即使没有任何电力也持续保持数据的存储器。
在IC卡的使用中，当IC卡脱离读卡器/写卡器或者由于另外的原因而没有接收到电磁波时，无法充足地提供驱动电力。例如，在向IC卡中的存储器写入数据期间电力被切断，该写入操作通常不会结束。因此，处于写入操作中的数据块不稳定，并且当电力被再次切断时，数据块中的数据被损坏。
为了解决由于电力切断操作导致的数据损坏，可以将附加(additional)数据写入到除了存储先前写入的数据的块以外的数据块中。在此情况中，由于附加数据的写入操作不损坏先前写入的数据，因此在最坏情况下避免了IC卡的不可用状态。
在更新存储在存储器的块B1中的数据(将存储在块B1中的数据重新写入为另一数据)的情况中，附加数据被写入到块B1中(被覆写到已存储的数据上)，在写入数据期间，当提供给IC卡的电力不足时，附加数据未被完全写入。此外，存储在块B1中的数据被损坏。例如，当存储在块B1中的数据表示减去附加购物价格时电子货币的剩余金额以及表示该剩余金额的附加数据时，IC卡不可用。
然后，要写入到块B1中的附加数据被写入到不同于块B1的另一块B2。在此情况中，在将附加数据写入块B2期间，存储器中的数据被损坏，附加数据未被完全写入。虽然完全写入操作未被实施，但至少避免了存储在块B1中的数据的损坏。最后，在结束对块B2的写入操作之后，存储在块B1中的数据被擦除。此外，提供了另一附加数据，然后将其写入到不同于块B2的块(例如块B1)中。
除了用于存储要存储的数据的数据区以外，IC卡中的存储空间还具有管理表，其管理形成数据区的数据块的物理排列。这里，管理表相当于FAT(文件分配表)，其基于计算机领域内众所周知的MS-DOS(微软-盘操作系统(注册商标))的文件系统中的文件空间上的单元来管理数据的物理排列(例如扇区)。在本说明书中，非易失性存储器中的管理表也被称为“根表”。将数据写入IC卡期间的电力切断操作以及数据损坏都会对根表和数据区施加严重影响。
在将数据写入根表中的页期间切断电源，该页不稳定，数据被损坏，然后排列信息丢失。因此，不能访问数据区。换句话说，虽然根表中的数据损坏不会导致数据区中的数据损坏，但IC卡不可用。
在不经任何操作而执行写入操作的存储设备以及即使在写入操作期间切断电源，不充当写入目标的位也不会变为0的情况中，不会产生上面提到的数据损坏问题。也就是说，当将数据重新写入未被正常写入的不稳定页时，电源被再次切断，然后，数据未被损坏。
然而，在最近的很多非易失性存储器中，页有必要被擦除一次并被写入以便更新。在此情况中，当重新写入未被正常写入的不稳定页时，电力被再次切断，然后页中的数据被损坏。
为了解决擦除和写入操作中的意外的电力切断操作，根表包括作为一对的两个页，并且这两个页被交替用作有效页和无效页，以保护数据(参照作为专利文件1的日本未审专利申请公开第11-25003号)。
在下文中，参照图10A至10C给出对包括两个页的根表中的数据擦除和写入操作原理的描述。顺便说一下，图10A至10C示出的根表包括作为一对的两个页A和B。
参照图10A，数据已经被存储在充当根表的一页的页A中，并且在充当另一页的页B上擦除数据。
在写入附加数据的情况中，参照图10B，附加数据被写入到未记录任何数据的页B中，以防止损坏先前写入的数据。在结束数据写入操作之后，参照图10C，擦除记录在页A上的全部数据。
然而，在包括两页的根表的情况中，当向不稳定页重新写入数据时的写入操作期间，电力被切断，该不稳定页中的数据可能被损坏。
在图10A和10B中间，在将数据写入页B期间，该页中的数据变得稳定(参照图11)。在此步骤，电力被切断，从而，即使通过后来查阅页A和B的数据存储内容或状态，也没有指明写入操作在对页B擦除或写入数据期间的哪个步骤停止。因此，确定了最佳恢复。
此外，在图10B和10A中间，在擦除页A的数据期间，该页中的数据变得不稳定(参照图12)。在此步骤，电力被切断，从而，即使通过后来查阅页A和B的数据存储内容或状态，也未指明写入操作在对页A的擦除或写入数据期间的哪个步骤停止。因此，确定了最佳恢复。
例如，在包括作为一对的两页的根表中，任一页都有限制恢复的优先权。页A有优先权，并且页A中的数据给复制到页B，以进行恢复。然而，当在此情况中页A不稳定时，页A和B上的数据都可能不稳定。
由于擦除/写入数据期间的意外的电力切断操作导致的数据损坏不限于诸如IC卡的非接触式通信设备。当在擦除/写入数据期间出现外部震动并且充当主电源的电池意外分离时，或者当在擦除/写入数据期间存储器盒(cartridge)从设备主体分离时，同样的问题存在于移动电话或具有可擦除非易失性存储器的其它信息设备中。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种信息处理设备和信息处理处理方法，其中数据被优选地写入到诸如非易失性存储器的存储器中，该存储器用于在将数据擦除一次之后写入数据。
此外，本发明的另一目的是提供一种信息处理设备和信息处理方法，其中即使当在页中擦除/写入数据期间电力被切断时，存储器中的有效页也会在下一次开始时被恢复而不会被损坏。
此外，本发明的另一目的是提供一种信息处理设备和信息处理方法，其中即使在存储器中的数据区内擦除/写入用于管理排列信息的管理数据期间电力被切断时也优选地防止数据损坏。
此外，本发明的另一目的是提供一种信息处理设备和信息处理方法，其中即使在将数据写入由于在该页中擦除/写入数据期间的电力切断操作而变得不稳定页中期间再次切断电力时，也优选地防止页中的数据损坏。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于控制对存储器的数据写入操作的信息处理设备，所述存储器能够在被擦除之后被写入数据，其中，所述存储器包括数据区和用于管理所述数据区的排列信息的管理表，其中所述管理表由第一页、第二页和第三页组成，以及所述信息处理设备包括：页更新装置，根据数据区的数据更新，对所述第一和第二页之一擦除和写入有效排列信息；有效页确定装置，确定所述第一和第二页是否有效；页复制装置，对所述第三页擦除和写入由所述有效页确定装置确定为有效的页中的数据；以及页擦除装置，擦除由所述有效页确定装置确定为无效的页，其中，所述第一和第二页具有指示其存储内容是否为最新的最新信息字段、以及指示排列信息和最新信息的数据写入操作是否正常结束的有效信息字段，并且所述有效页确定装置通过查阅所述第一和第二页的最新信息字段和有效信息字段来确定哪一页作为管理表有效。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种用于控制对存储器的数据写入操作的信息处理方法，所述存储器能够在被擦除之后被写入数据，其中，所述存储器包括数据区和用于管理所述数据区的排列信息的管理表，其中所述管理表由第一页、第二页和第三页组成，以及所述信息处理方法包括：页更新步骤，根据数据区的数据更新，对所述第一和第二页之一擦除和写入有效排列信息；有效页确定步骤，确定所述第一和第二页是否有效；页复制步骤，对所述第三页擦除和写入由所述有效页确定步骤确定为有效页的页中的数据；以及页擦除步骤，擦除由所述有效页确定步骤确定为无效页的页，其中，所述第一和第二页具有指示其存储内容是否是最新的最新信息字段、以及指示排列信息和最新信息的数据写入操作是否正常结束的有效信息字段，并且在所述有效页确定步骤中，通过查阅所述第一和第二页的最新信息字段和有效信息字段来确定哪一页作为管理表有效。
此外，通过考虑附图和确定的(ensuring)描述，目的和优点将变得清楚。
附图说明
图1是示出根据本发明实施例的非接触式通信系统的示意结构的图；
图2是示出读卡器/写卡器的结构示例的图；
图3是示出IC卡的结构示例的图；
图4是示出开发为EEPROM的存储空间的示意结构的图；
图5是示出与更新存储器中的数据区相关的作为管理表的有效页的切换序列的图；
图6A和6B是示出作为管理表的有效页的切换状态、以及当在每个状态中切断电力时的开始处理的图；
图7是示出在与更新存储器中的数据区相关的管理表的正常切换处理期间、以及当在切换处理期间切断电力时使用恢复操作的管理表状态转变的图；
图8是示出作为管理表的有效页的确定处理以及恢复操作的处理序列的流程图的图；
图9是示出用于确定页A至C的状态的处理序列的流程图；
图10A至10C是用于解释具有两页的路由表中的数据擦除和写入操作的示例的图；
图11是用于解释具有两页的路由表中的数据擦除和写入操作的另一示例的图；以及
图12是用于解释具有两页的路由表中的数据擦除和写入操作的另一示例的图。
具体实施方式
在下文中，参照附图给出对本发明实施例的描述。
图1示意性地示出根据本发明实施例的非接触式IC卡通信系统的结构。
非接触式卡系统包括：读卡器/写卡器1；IC卡2；以及控制器3，并且在读卡器/写卡器1与IC卡2之间，以非接触状态通过电磁波来接收/传送数据。也就是说，读卡器/写卡器1将预定命令发送给IC卡2，并且IC卡2响应接收到的命令而进行处理。然后，IC卡2将对应于处理结果的响应数据发送给读卡器/写卡器1。
读卡器/写卡器1通过预定接口(例如，符合RS-485A标准)连接到控制器3。控制器3向读卡器/写卡器1提供控制信号以进行预定处理。
图2示出了图1所示的读卡器/写卡器1的结构示例。
IC芯片模块21包括：DPU(数据处理单元)31，用于数据处理；SPU(信号处理单元)32，用于处理来自IC卡2的接收信号以及到IC卡2的发送信号；SCC(串行通信控制器)33，用于与控制器3通信；以及存储单元34，包括用于事先存储数据处理所必需的信息的ROM单元41，以及用于临时存储处理中的操作数据的RAM单元42。这些功能模块通过总线彼此连接。总线连接到用于存储预定数据的闪存22。
DPU 31将到IC卡2的发送命令输出到SPU 32，从SPU 32接收从IC卡2接收的响应数据，并进行预定数据处理。
SPU 32响应于到IC卡2的发送命令而利用BPSK(二进制相移键控；曼彻斯特编码)来调制数据，然后将调制数据输出到调制电路23，从解调电路25接收来自IC卡2的响应数据，并进行预定的数据的BPSK解调。
调制电路23通过使用从SPU 32提供的数据而以从振荡器26提供的预定频率(例如13.56MHz)来对载波进行ASK(幅移键控)调制，并将所产生的充当电磁波的调制波从天线27输出到IC卡2。在此情况中，调制电路23通过将调制度(degree of modulation)设置为小于1而对数据进行ASK调制。也就是说，即使数据处于低电平，调制波的最大振幅也不是零。
解调电路25将通过天线27接收的调制波(ASK调制波)解调，并将解调后的数据发送给SPU 32。
图3示出了图1所示的IC卡2的结构示例。IC卡2包括IC芯片模块51以及环形天线53。
IC芯片模块51通过天线53接收从读卡器/写卡器1发送的调制波。电容器52和天线53形成LC电路，从而将信号调谐(谐振)为具有预定频率(载波频率)的电磁波。
IC芯片模块51包括：RF接口(I/F)单元61和计算单元64。RF接口单元61包括：ASK解调单元81；稳压器82；振荡电路83；以及ASK调制电路84。ASK解调单元81检测和解调通过天线53接收的ASK调制波，并将解调后的数据输出到BPSK解调电路62和PLL(锁相环)单元63。稳压器82稳定由ASK解调单元81检测到的信号，并将稳定后的信号作为DC电流提供给电路。
在RF接口单元61中，振荡电路83以与数据的时钟信号相同的频率使信号振荡，并将该信号输出到PLL单元63。对应于从计算单元64提供的数据，ASK调制电路84改变充当IC卡2电源的天线53的负载(例如，根据数据接通/关断预定的开关元件，并仅在开关元件接通时将预定负载与天线53并联连接)，从而对通过天线53接收到的调制波进行ASK调制，并通过天线53将调制成分发送给读卡器/写卡器1。当从IC卡2发送数据时，读卡器/写卡器1具有恒定的要输出的调制波的最大振幅，并通过改变天线53的负载来对调制波进行ASK调制。读卡器/写卡器1中的天线27的端电压被改变。
PLL单元63通过使用从ASK解调单元81提供的数据产生与数据合成的时钟信号，并将该时钟信号输出到BPSK解调电路62和BPSK调制电路68。
当由ASK解调单元81解调的数据被BPSK调制时，BPSK解调电路62根据从PLL单元63提供的时钟信号将该数据解调(将曼彻斯特编码解码)，并将解调后的数据输出到计算单元64。
当从BPSK解调电路62提供的数据被加密时，计算单元64通过加密/解密单元92将数据解码，然后定序器(sequencer)91处理该数据。反之，当从BPSK解调电路62提供的数据没有被加密时，它被直接提供给定序器91而不通过加密/解密单元92。
定序器91处理对应于所提供的命令的数据。定序器91将数据写入到EEPROM(电可擦除和可编程ROM)66/从EEPROM 66中读取数据。
计算单元64的奇偶校验计算单元93根据存储在ROM 65中的数据和存储在EEPROM 66中的数据计算充当奇偶校验的Reed Solomon(里德索洛蒙)编码。此外，计算单元64通过定序器91进行预定处理，然后将对应于该处理的响应数据(要发送给读卡器/写卡器1的数据)输出到BPSK调制电路68。
BPSK调制电路68对从计算单元64提供的数据进行BPSK调制，并将调制后的数据输出到RF接口单元61中的ASK调制电路84。
ROM 65始终存储将由定序器91执行的处理程序以及其它必要的数据。RAM 67临时存储定序器91处理中的操作数据。
EEPROM 66是非易失性存储器，并用于在IC卡2上存储各种应用程序，例如用于电子支付的电子货币以及用于进入特定音乐厅的电子票。由于IC卡2基本没有任何驱动电源例如电池，因此IC卡2结束与读卡器/写卡器1的通信，然后使用包括EEPROM 66的非易失性存储器，以便即使在停止电力供应之后以及未提供电力时继续保持数据。
接下来，给出对读卡器/写卡器1与IC卡2之间的数据接收/传送的描述。
读卡器/写卡器1从天线27发射预定电磁波，监控天线27的负载，并进行等待，直到检测到由于IC卡2的接近状态而引起的负载改变。读卡器/写卡器1可以以预定短模式发射利用数据进行了ASK调制的电磁波，并且可以执行处理(感测)，以重复对IC卡2的呼叫，直到在预定的时间周期内接收到来自IC卡2的响应为止。
读卡器/写卡器1检测到IC卡2的接近状态，然后，读卡器/写卡器1中的SPU 32通过使用充当载波的具有预定频率(例如，数据时钟频率的倍频)的矩形波，对要发送到IC卡2的数据(对应于由IC卡2执行的处理的命令或写入到IC卡2的数据)进行BPSK调制，并将所产生的调制波(BPSK调制信号，即曼彻斯特编码)输出到调制电路23。
在BPSK调制中，数据对应通过使用微分变换引起的调制波的相位改变。在此情况中，即使BPSK调制信号被反相，它也被解调为原始数据，从而没有必要考虑调制波的极性。
调制电路23以小于1(例如0.1)的调制度(数据信号的最大振幅/载波的最大振幅)对预定载波进行ASK调制，并通过天线27将所产生的调制波(ASK调制波)发送到IC卡2。
在不进行发送操作的情况下，调制电路23产生处于数字信号的两个高电平和低电平中的高电平的调制波。
在IC卡2中，包括天线53和电容器52的LC电路部分地将读卡器/写卡器1中的天线27发射的电磁波转换为电信号，并将该电信号(调制波)输出到IC芯片模块51中的RF接口单元61。RF接口单元61中的ASK解调单元81通过整流和平滑该调制波来检测包络(envelop)，将上面产生的信号提供给稳压器82，抑制信号的DC成分，提取数据信号，并将该数据信号输出到BPSK解调电路62和PLL单元63。
稳压器82稳定从ASK解调单元81提供的信号，产生DC功率，并将该功率提供给电路。
在此情况中，天线53的端电压V0如下：
V0＝V10(1+k×Vs(t))cos(ωt)
其中V10cos(ωt)：载波
k：调制度；以及
Vs(t)：将由SPU 32输出的数据。
在ASK解调单元81的整流之后处于电压V1的低电平的电压VLR如下：
VLR＝V10(1+k×(-1))-Vf
这里，参考标记Vf表示在形成用于ASK解调单元81中的整流和平滑操作的整流电路的二极管处的电压减小，通常为0.7V。
稳压器82接收由ASK解调单元81整流和平滑的信号，稳定该信号，并将该信号作为DC功率提供给包括计算单元64的电路。由于调制波的调制度k小于1，因此整流后的电压波动(高电平与低电平之间的差别)小。因此，稳压器82容易地产生DC电源。
当接收到调制度为5％的调制波使得电压V10为3V或更高时，整流后的低电平电压VLR为2.15(＝3×(1-0.05)-0.7)V或更多，从而稳压器82将充当电源的足够电压提供给电路。在此情况中，充当峰峰值的整流后的电压V1的AC成分(数据成分)的振幅(2×k×V10)为0.3(＝20.05×3)V或更高，从而ASK解调单元81以足够高的S/N比将数据解调。
通过使用调制深度k小于1的ASK调制波而以低错误率(高S/N比)传送数据，并且将充足的DC电流作为电源提供给IC卡2。
BPSK解调电路62从ASK解调单元81接收数据信号(BPSK调制信号)，根据从PLL单元63提供时钟信号将数据信号解调，并将解调后的数据输出到计算单元64。
在计算单元64中，加密/解密单元92将从BPSK解调电路62提供的加密数据解密，然后将该数据(命令)提供给定序器91以供处理。在将数据发送到IC卡2之后，在发送值为1的数据的同时读卡器/写卡器1进行等待，直到接收到对数据传送的响应为止。对于这一时间周期，IC卡2接收具有恒定最大振幅的调制波。
定序器91把要发送给读卡器/写卡器1的数据输出到BPSK调制电路68。BPSK调制电路68类似于读卡器/写卡器1中的SPU 32而对数据进行BPSK调制(将数据编码为曼彻斯特编码)，然后将调制波输出到RF接口单元61中的ASK调制电路84。
ASK调制电路84通过使用开关元件来改变连接到天线53两端的负载。也就是说，ASK调制电路84根据来自BPSK调制电路68的数据改变负载，从而根据要发送的数据对接收到的调制波进行ASK调制。这样，读卡器/写卡器1中的天线27的端电压被改变，并且数据被发送到读卡器/写卡器1。
在从IC卡2接收数据时，读卡器/写卡器1中的调制电路23继续传送值为1(高电平)的数据。解调电路25根据电磁连接到IC卡2的天线53的天线27的端电压的细微波动(例如，几十微伏)，检测从IC卡2发送的数据。
此外，解调电路25通过具有高增益的放大器将检测到的信号(ASK调制波)解调，并将上面获得的数字数据输出到SPU 32。SPU 32将数据(BPSK调制信号)解调，并将解调后的信号输出到DPU 31。DPU 31处理来自SPU 32的数据，并根据处理结果确定通信是否结束。
当确定再次执行通信时，在如上所述的读卡器/写卡器1和IC卡2之间建立通信。反之，当确定通信结束时，读卡器/写卡器1结束与IC卡2的通信。
读卡器/写卡器1通过使用调制度k小于1的ASK调制将数据发送给IC卡2。IC卡2接收该数据，进行对应于该数据的处理，并将对应于处理结果的数据返回给读卡器/写卡器1。
接下来，通过使用图3示出的IC卡2的定序器91给出对从EEPROM 66读取数据的处理/向EEPROM 66写入数据的处理的解释。
图4示意性地示出了被开发为EEPROM 66的存储空间的结构。参照图4，该存储空间包括：充当数据区的物理块，用于存储数据；以及充当管理表的物理块，用于将数据的位置信息存储在包括数据区的物理块中。根据本实施例，管理表包括3个页A、B和C。物理块包括11个字节，并具有物理块号和逻辑块号。
在图4示出的示例中，数据区包括8个物理块物理块号#00H至#07H。从外部看到4个逻辑块，并且这些逻辑块具有逻辑块号％00H至％03H。参照图4，逻辑块号％00H至％03H对应物理块号#00H至#03H。
在形成充当管理表的页A和B的物理块中，第一个字节被分配给最新信息字段，而最后两个字节被分配给有效信息字段。数据区中块的排列信息被分配给在最新信息和有效信息之间具有8个字节的字段。具体地说，数据区中物理块的物理块号，即指向形成数据区的物理块的指针被写入到8个字节的字段中。
顺便说一下，最新信息(CTC)表示块的存储内容的最新程度，例如指示绝对日期和时间的序列号等。也就是说，在使用绝对日期和时间的情况中，存储数据的日期和时间作为最新信息被存储，并且根据块的最新信息来检测用于存储数据的最新块。在使用序列号的情况中，每次写入数据都被增大1的号码被作为最新信息存储，并且具有最大号码的块被检测作为最新的一个。
有效信息指示块中的最新信息和数据是否正常结束，即最新信息和数据是否有效，以及是否是纠错码例如CRC(循环冗余检验)或表示其有效/无效的其它数据。
数据区中目标块的物理块号被安排在页A和B的排列信息字段内的前4个字节中，并且数据区中被更新的块的物理块号被安排在后4个字节中。
这里，目标块是指在写入信息的情况中充当原始写入目标的物理块。如上所述，在数据区中，当存储在块B1中的数据被重新写入为新数据时，该新数据被写入到块B2中，因而用于原始写入新数据的块B1相当于目标块。更新块是指用于更新的物理块，其用于将信息写入一个物理块，然后更新存储内容。也就是说，在将存储在块B1中的数据重新写入为新数据的情况中，用于实际写入新数据的块B2相当于更新块。
被安排在页A和B的排列信息字段内的前4个字节中的4个物理块号对应逻辑块号。在图4示出的示例中，被安排在排列信息字段中第一至第四字节内的物理块号对应逻辑块号％00H至％03H。
页A和B中作为管理信息有效的页的排列信息被复制到充当的管理信息的剩余页的页C。因此，检查由三个页A至C保持的数据量，从而容易地识别出哪一页有效。
当IC卡2脱离读卡器/写卡器1或由于其它原因导致电磁波的接收状态较差时，不会充足地获得驱动电力。因此，在向IC卡2的EEPROM 66写入数据期间电力被切断，从而存在如上所述的写入操作没有正常结束的问题。
在数据区中，为了处理由于电力切断操作而导致的数据损坏，提供新数据，然后将其写入到除了用于存储先前写入的数据的块以外的块中。在此情况中，当根据多个块的多个数据被写入然后数据受损直到结束所述多个数据的写入操作为止时，从外部看起来似乎是根据逻辑块的多个旧数据退出。因此，由于新数据的写入操作不会损坏先前写入的数据，因此即使在最坏的情况中也避免了IC卡2的不可用状态。
例如，要写入到块B1的新数据被写入到不同于块B1的块B2中。当在向块B2写入数据期间发生存储器损坏时，新数据没有被完全写入并且有效性没有得到保证。然而，至少有可能防止损坏存储在块B1中的数据。最后，在结束对块B2的写入操作之后，存储在块B1中的数据被擦除。当还提供了新数据时，该数据被写入到不同于块B2的块(例如，块B1)中。
管理表包括所述3个页A至C，以解决由于写入数据时电源被切断而导致的数据损坏问题。也就是说，一对页A和B并且这一对中的每一页被交替用作有效页或无效页以保护数据。此外，有效页被复制到页C。
在此情况中，当更新页数据期间切断电力的时候，在下次开始时，通过查阅页A至C的有效性和稳定性来确定电力在对页的数据写入操作的哪个步骤被切断。因此，由于确定了在所确定的数据写入阶段的近似恢复方法，因此数据被恢复而不会损坏有效页。
图5示出了在更新存储器的数据区时作为管理表的有效页的转换序列。
参照图5，在更新存储器的数据区时，当有效数据(排列信息)被稳定地写入到页A的时候，该有效数据被写入到页B中，并且页B的副本被写入到页C。根据这一序列，通过从状态1至11的状态转变，页B被擦除，数据被写入到页B，页C被擦除，数据被写入到页C，以及页A被擦除，以切换有效页。
在状态1中，页A中的数据有效。页B在前一阶段中被擦除(即，全FF)，因而它是无效的。
这里，开始擦除相同的页，充当对页B的写入操作的预处理，并且状态转移至状态2。在状态2中，页A的数据有效。页B处于擦除中，并因此具有不稳定的值(即，错误CRC(循环冗余校验))。
在结束页B的擦除之后，状态转移至状态3。在状态3中，页A的数据有效，而页B无效，即全FF。
在结束页B的擦除之后，对页B的新数据写入操作开始，并且状态转移至状态4。在状态4中，页A的数据有效。页B处于写入操作中，因而具有无效值。
在结束对页B的写入操作之后，状态转移至状态5。在该状态中，页A和B中的数据均有效。
在状态1至5期间，保存先前数据的页A有效。因此，页C维持稳定状态，以写入页A的副本。
在状态5中，页A和B中的数据均有效。查阅页A和B的最新信息CTC，页B的最新信息CTC更大，从而确定页B具有最新消息。因此，页从A转移至B，然后用于将页B的数据复制到页C的操作开始。该页复制操作包括对页C的擦除和对页C的写入操作。
开始擦除页C，用作对页C的写入操作的预处理，然后状态转移至状态6。在状态6中，页A和B有效，然而，由于页C处于擦除中，因此页C具有无效值。
在结束页C的擦除之后，状态转移至状态7。在状态7中，页A和B中的数据都有效而页C有效，即全FF。
接下来，在擦除页C的最后，用于将页B的数据写入到页C的操作开始，然后状态转移至状态8。在状态8中，页A和B中的数据均有效。由于页C处于写入操作中，因此页C具有无效值。
在结束对页C的写入操作之后，状态转移至状态9。在状态9中，页A至C中的数据有效。
在这一阶段，作为一对页操作的页A和B中的数据有效。然而，通过查阅页A和B的最新信息CTC确定页A改变为无效。因此，开始擦除无效页A。
也就是说，对页A的擦除开始，然后状态转移至状态10。在状态10中，页B和C有效，然而，页A正处于擦除中并具有无效值。
在结束页A的擦除之后，状态转移至状态11。在状态11中，页B和C中的数据均有效，而页A无效，即全FF。
这3个页A至C中的数据被擦除和写入，并检查保存在页A至C中的数据数目，因此识别页有效的数据。
当在更新页中的数据期间切断电力的时候，在下次开始时，通过查阅页A至C的有效性和稳定性来确定电力在对页的数据写入操作的哪个步骤被切断。也就是说，如果操作在图5示出的状态1至11的任何一个处停止，则页A至C总是被分类为以下状态。
(1)确定模式1
页A和B的任何一个有效且稳定，并且页A和B之一的副本被写入到页C。然而，页C可能不稳定。
(2)确定模式2
页A和B中的数据均有效且稳定。然而，页C无效。
(3)确定模式3
所有页A至C均有效，然而，页A至C之一不稳定。
在确定模式1中，页A和B中任意一个的副本被写入到页C，并且因此确定数据直到在擦除无效页之后切换至有效页才被中断。这样，确定页C的副本有效。
在确定模式2中，确定在更新页C的副本内容时数据被中断。因此，确定充当复制源的页即具有较大最新信息CTC的页A和B中的一个有效。
在确定模式3中，根据页C是否等于页A和B中的一个，而确定在页C的更新开始之后或页C的更新结束之前片刻数据被中断。因此，确定充当页C的复制源的页有效。在此情况中，有效页是稳定的。然而，剩余页中的一个不稳定，通过再次使用有效页复制页C，并擦除无效页。
增加了用于将页A和B中的一个有效页复制到页C的序列。即使在更新管理表期间切断电力时，数据也会在下次开始时被恢复，而不会损坏有效页。
图6示出了在转换作为管理表的有效页时的状态表、以及当在这些状态中切断电力时在开始时的处理。
状态1是对页B的最新数据写入操作的起点，并且充当管理表的有效页是页A。当在状态1中切断电力时，确定模式1被确定，并且不一定在下次开始时进行恢复操作。
在状态2中，充当写入目的地的页B被擦除，并且页A作为管理表有效。在此情况中，页A中的数据有效，而页B不稳定，并且状态2被具体分为3个状态2-1(全FF)、2-2(全0)、以及2-3(CRC错误)。在状态2中切断电力，并且，这被确定为确定模式1。下次开始时不需要恢复操作。
在状态3中，页B的擦除结束，页A作为管理表有效，并且页B为全FF。在状态3中切断电力，这被确定为确定模式1，并且下次开始时不需要恢复操作。
在状态4中，页B被写入并且页A作为管理表有效。在此情况中，页A中的数据有效而处于写入操作中的页B不稳定，并且状态4被具体分为4个状态4-1(全FF)、4-2(全0)、4-3(CRC错误)以及4-4(尽管页B不稳定，但它作为管理表有效)。
在状态4中电力被切断，状态4-1至4-3被确定为确定模式1，并且下次开始时不需要恢复操作。在状态4-4中，状态被确定为确定模式3，即，页C等于页A。在下次开始时，页A被复制到页C，并擦除无效页B，从而完成恢复操作。
在状态5中，对页B的写入操作结束，页A和B中的数据均有效，并且页A的副本被写入到页C。这样，根据多数决定(majority decision)，页A作为管理表有效。在状态5中电力被切断，并且该状态被确定为确定模式3，即，页C等于页A。在下次开始时，页A被复制到页C并擦除无效页B，从而完成恢复操作。
在状态6中，页C被擦除，页A和B中的数据均有效，然而，页B的最新信息CTC较大(最新)。在状态6期间，页A作为管理表有效的状态6-1被切换为页B的状态6-2至6-4。在此情况中，页A和B中的数据均有效，而正处于擦除中的页C不稳定，并且状态6被具体分为4个状态6-1(用于保持页A的副本)、6-2(全00)、6-3(CRC错误)、6-4(全FF)。
在状态6中电力被切断，然后它被确定为确定模式3，即页C等于页A。在下次开始时，页A被复制到页C，并擦除无效页B，从而完成恢复处理。在状态6-2至6-4中，状态被确定为确定模式2。在下次开始时，将页A与页B相比较，然而，确定具有较大最新信息CTC的页B有效，页B被复制到页C，并擦除无效页A，从而完成恢复处理。
在状态7中，页C的擦除结束，并且页C为全FF。由于页A和B中的数据均有效，因此具有较大最新信息CTC的页B作为管理表有效。在状态7中电力被切断，并且它被确定为确定模式2。在下次开始时，将页A与页B相比较，具有较大最新信息CTC的页B被确定为有效页，页B被复制到页C，并擦除无效页A，从而完成恢复处理。
在状态8中，页C被写入，页A和B中的数据均有效，并且具有较大最新信息CTC的页B作为管理表有效。处于写入操作中的页C不稳定，并且具体被分为4个状态8-1(全FF)、8-2(全00)、8-3(CRC错误)以及8-4，其中，在8-4中，尽管页B不稳定，但写入用作管理表的页B中的数据。
在状态8中电力被切断，并且在状态8-1至8-3中这被确定为确定模式2。在下次开始时，将页A与页B相比较，具有较大最新信息CTC的页B作为管理表有效，页B被复制到页C，并擦除无效页A，从而完成恢复处理。在状态8-4中，状态被确定为确定模式3，即，页C等于页B。在下次开始时，页B被复制到页C，并擦除无效页A，从而完成恢复处理。
在状态9中，对页C的写入操作结束，页A和B中的数据均有效，并且页B的副本已被写入页C，从而通过多数决定确定作为管理表的有效页B。当在状态9中电力被切断时，它被确定为确定模式3，即，页C等于页B。在下次开始时，页B被复制到页C并擦除无效页A，从而完成恢复处理。
在状态10中，无效页A处于擦除中，而页B作为管理表有效。在此情况中，页B中的数据有效，而处于擦除中的页A不稳定，并且状态10被具体分为4个状态10-1(有效，尽管不稳定)、10-2(全0)、10-3(CRC错误)、以及10-4(全FF)。
在状态10中电力被切断，并且在状态10-1中，这被确定为确定模式3，即，页C等于页B。在下次开始时，页B被复制到页C并擦除无效页A，从而完成恢复处理。在状态10-2至104中，这被确定为确定模式1，并且在下次开始时，没有必要进行恢复操作。
图7示出了在与更新存储器中的数据区相关的管理表的正常切换处理期间以及当在切换处理期间切断电力时使用恢复操作的管理表的状态转变。
在开始页B的写入操作时，页A有效，页B无效，并且页C保存页A的副本，即进入状态I。在擦除页B期间，保持该状态I。当在状态I中切断电力时，这被确定为确定模式1并且状态不改变。
接下来，写入页B，页B和页A中的数据均有效，并且页C保存页A的副本，即转移至状态II。在从状态I转移至状态II期间，电力被切断，从而这被确定为确定模式3。在下次开始时的恢复处理将状态II返回至先前的状态I。
接下来，擦除页C，页B和页A中的数据均有效，而页C无效，即状态转移至状态III。用作管理表的有效页被从页A切换至页B。在从状态II转变至状态III期间电力被切断，从而这被确定为确定模式2。在下次开始时恢复处理在写入页C之后将状态III推进到下一状态IV。
接下来，写入页C，页A和页B中的数据均有效，并且页C保存页B的副本，即状态转移至状态V。在从状态III转变至状态V期间电力被切断，从而这被确定为确定模式3。下次开始时的恢复处理在擦除页A之后将状态V推进到下一状态VI。
接下来，擦除页A，页A无效，页B有效，并且页C保存页B的副本，即状态转移至状态VI。在从状态V转变至状态VI期间电力被切断，从而这被确定为确定模式1。该状态不改变。
状态VI是页A的写入操作的起点。在此之后，页A和页B被颠倒(inverse)，并重复上述状态转变。
图8示出了作为管理表的有效页的确定处理以及恢复操作的处理序列的流程图。当电力被切断时，在下次开始的时候执行该处理序列。在下文中，定义了4个状态，包括：状态00，其中CRC正确(除了全00以外)；状态01，其中页为全00；状态10，其中CRC不正确(除了全FF以外)；以及状态11，其中页为全FF。
首先，确定页A至C的状态(在步骤S1)。确定页A至C的组合(在步骤S2)。
当页A处于状态00、页B处于除状态00以外的状态、并且页C处于状态00时，状态被确定为确定模式1，然后页A被用作有效页(在步骤S3)。
当页A处于除状态00以外的状态、页B处于状态00、并且页C处于状态00时，状态被确定为确定模式1，然后页B被用作有效页(在步骤S4)。
当页A处于状态00、页B处于状态00、并且页C处于状态00时，状态被确定为确定模式3。在此情况中，检查以查看页C是否具有与页A相同的数据(在步骤S5)。当页C具有与页A相同的数据时，选择页A作为管理表的有效页(在步骤S7)。反之，当页C不具有与页A相同的数据时，选择页B作为管理表的有效页(在步骤S8)。
当页A处于状态00、页B处于状态00、并且页C处于除状态00以外的状态时，状态被确定为确定模式3。在此情况中，在页A和B之间比较最新信息CTC(在步骤S6)。当页A的最新信息CTC较大(即，最新)时，选择页A作为管理表的有效页(在步骤S7)。如果不是这样，则选择页B作为管理表的有效页(在步骤S8)。
当选择页A作为管理表的有效页(在步骤S7)时，将页A复制到页C，即页C被擦除和写入(在步骤S9)，并擦除无效页B(在步骤S10)。
当选择页B作为管理表的有效页时(在步骤S8)，将页B复制到页C，即页C被擦除和写入(在步骤S11)，并擦除无效页A(在步骤S12)。
在除了上面所述之外的页A至C的组合的情况中，其被确定为异常(在步骤S13)，并且整个处理例程结束。
图9示出了用于在图8所示的步骤S1中确定页A至C的状态的处理序列的流程图。
首先，检查以查看充当处理目标的页的CRC是否正确(在步骤S21)。
当页的CRC正确时，页状态被临时设置为状态00(在步骤S22)。此外，检查以查看对应页是否为全00(在步骤S23)。
当对应页是全00时，将状态设置为状态01(在步骤S24)。
当页的CRC不正确(在步骤S21)时，将页状态临时设置为状态10(在步骤S25)。此外，检查以查看对应页是否是全FF(在步骤S26)。
当对应页是全FF时，将状态设置为状态11(在步骤S27)。
已经参照附图描述了本发明的实施例。然而，应当理解，在不脱离如所附权利要求所限定的本发明的精神或范围的情况下，本领域技术人员可以对其进行各种改变和修改。
根据本发明的实施例，数据被擦除并被写入到IC卡的非易失性存储器中。然而，本发明不限于此。也就是说，由于擦除和写入操作中的意外的电力切断操作导致的数据损坏问题不限于非接触式通信设备，例如IC卡。例如，当移动电话或包括用于擦除和写入操作的非易失性存储器的其它信息设备受到外部震动，从而充当主电源的电池突然分离时，以及当在擦除和写入操作期间盒从设备主体分离时，在擦除和写入操作中实施本发明。
利用实施例公开了本发明，但本发明不限于此精确实施例。对本发明实质的理解需要考虑所附权利要求。

Claims (14)

1.一种用于控制对存储器的数据写入操作的信息处理设备，所述存储器能够在被擦除之后被写入数据，
其中，所述存储器包括数据区和用于管理所述数据区的排列信息的管理表，其中所述管理表由第一页、第二页和第三页组成，以及
所述信息处理设备包括：
页更新装置，根据数据区的数据更新，对所述第一和第二页之一擦除和写入有效排列信息；
有效页确定装置，确定所述第一和第二页是否有效；
页复制装置，对所述第三页擦除和写入由所述有效页确定装置确定为有效的页中的数据；以及
页擦除装置，擦除由所述有效页确定装置确定为无效的页，
其中，所述第一和第二页具有指示其存储内容是否为最新的最新信息字段、以及指示排列信息和最新信息的数据写入操作是否正常结束的有效信息字段，并且
所述有效页确定装置通过查阅所述第一和第二页的最新信息字段和有效信息字段来确定哪一页作为管理表有效。
2.根据权利要求1的信息处理设备，其中，当所述第一和第二页中的一个存储了有效排列信息时，所述页更新装置响应于数据区的数据更新而对所述第一和第二页中的另一页擦除和写入新排列信息。
3.根据权利要求1的信息处理设备，其中，所述信息处理设备还包括：
阶段确定装置，当在数据写入操作中电力被切断时，在下次开始时根据所述第一至第三页的有效性和稳定性来确定电力切断操作出现时的数据写入阶段。
4.根据权利要求3的信息处理设备，其中，所述信息处理设备还包括：
恢复装置，执行对在对应于电力切断操作出现时的数据写入阶段的页中的数据的恢复操作。
5.根据权利要求4的信息处理设备，其中，当所述第一和第二页中的一个有效且稳定、并且所述第一和第二页中有效的一个的副本被写入到所述第三页时，所述阶段确定装置确定数据写入操作在从擦除所述第一和第二页中无效的一个到对有效页的重新写入操作的阶段被中断，并且
所述恢复装置确定所述第一和第二页中副本被写入到所述第三页的一个有效。
6.根据权利要求4的信息处理设备，其中，当所述第一和第二页中的一个有效且稳定，并且所述第三页无效时，所述阶段确定装置确定数据写入操作在对所述第三页擦除数据的阶段被中断，并且
所述恢复装置确定在所述第一和第二页中由所述有效页确定装置确定为有效页的页有效，并将有效页的内容复制到第三页。
7.根据权利要求4的信息处理设备，其中，当所述第一和第二页都有效并且所述第一和第二页中的一个不稳定时，所述阶段确定装置根据所述第三页等于所述第一和第二页中的哪一个，确定数据写入操作在开始更新所述第三页之后或在结束更新之前被中断，并且
所述恢复装置将所述第一和第二页中由所述页确定装置确定为有效页的页复制到所述第三页，并擦除被确定为所述第一和第二页中无效的一个的页。
8.一种用于控制对存储器的数据写入操作的信息处理方法，所述存储器能够在被擦除之后被写入数据，
其中，所述存储器包括数据区和用于管理所述数据区的排列信息的管理表，其中所述管理表由第一页、第二页和第三页组成，以及
所述信息处理方法包括：
页更新步骤，根据数据区的数据更新，对所述第一和第二页之一擦除和写入有效排列信息；
有效页确定步骤，确定所述第一和第二页是否有效；
页复制步骤，对所述第三页擦除和写入由所述有效页确定步骤确定为有效页的页中的数据；以及
页擦除步骤，擦除由所述有效页确定步骤确定为无效页的页，
其中，所述第一和第二页具有指示其存储内容是否是最新的最新信息字段、以及指示排列信息和最新信息的数据写入操作是否正常结束的有效信息字段，并且
在所述有效页确定步骤中，通过查阅所述第一和第二页的最新信息字段和有效信息字段来确定哪一页作为管理表有效。
9.根据权利要求8的信息处理方法，其中，当所述第一和第二页中的一个存储了有效排列信息时，在所述页更新步骤中，响应于数据区的数据更新而擦除新排列信息，并将其写入到所述第一和第二页中的另一页。
10.根据权利要求8的信息处理方法，其中，所述信息处理方法还包括：
阶段确定步骤，当在数据写入操作中电力被切断时，在下次开始时根据所述第一至第三页的有效性和稳定性来确定电力切断操作出现时的数据写入阶段。
11.根据权利要求10的信息处理方法，其中，所述信息处理方法还包括：
恢复步骤，执行对在对应于电力切断操作出现时的数据写入阶段的页中的数据的恢复操作。
12.根据权利要求11的信息处理方法，其中，当所述第一和第二页中的一个有效且稳定、并且所述第一和第二页中有效的一个的副本被写入到所述第三页时，在所述阶段确定步骤中，确定数据写入操作在从擦除所述第一和第二页中的无效页到对有效页的重新写入操作的阶段被中断，并且
在所述恢复步骤中，确定所述第一和第二页中副本被写入到所述第三页的一个有效。
13.根据权利要求11的信息处理方法，其中，当所述第一和第二页均有效且稳定、并且所述第三页无效时，在所述阶段确定步骤中，确定数据写入操作在对所述第三页擦除数据的阶段被中断，并且
在所述恢复步骤中，确定所述第一和第二页中由所述有效页确定步骤确定为有效页的页有效，并且将有效页的内容复制到第三页。
14.根据权利要求11的信息处理方法，其中，在所述阶段确定步骤中，当所述第一和第二页都有效、并且所述第一和第二页中的一个不稳定时，根据所述第三页等于所述第一和第二页中的哪一个，确定数据写入操作在开始更新所述第三页之后或在结束对其的更新之前被中断，并且
在所述恢复步骤中，所述第一和第二页中由所述页确定步骤确定为有效页的页被复制到所述第三页，并且擦除被确定为所述第一和第二页中无效的一个的页。
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