JP2001229069A - Icモジュール - Google Patents

Icモジュール

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JP2001229069A
JP2001229069A JP2000039356A JP2000039356A JP2001229069A JP 2001229069 A JP2001229069 A JP 2001229069A JP 2000039356 A JP2000039356 A JP 2000039356A JP 2000039356 A JP2000039356 A JP 2000039356A JP 2001229069 A JP2001229069 A JP 2001229069A
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JP2000039356A
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English (en)
Inventor
Naoto Shibata
柴田直人
Kazuyoshi Irisawa
入澤和義
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ICモジュールの書き換え耐久数に制限のあ
る不揮発性メモリのデータ更新耐久数を向上させる。 【解決手段】 書き換え耐久回数に制限のある不揮発性
メモリ(14)を有するICモジュールにおいて、ファ
イル毎に前記不揮発性メモリ内に設けられ、データ書き
換え回数を計数するカウンタ部と、書き換えデータが格
納されるデータ格納部とを有する複数の書き換えエリア
(1,2,……n)と、カウンタ部における計数及びデ
ータ格納部のデータ書き換えを制御するとともに、前記
カウンタ部の計数値が設定値を超えたか否か判定し、設
定値を超えたとき他の書き換えエリアにデータを複写し
てデータの書き換えを実行するデータ処理制御手段(1
1)とを備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は不揮発性メモリへの
書き換え頻度の高いICモジュールにおいて、不揮発性
メモリに物理的に保証されている書き換え回数を超えた
データ更新を可能とするICモジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】まず、ICモジュールが装填される例と
して、ICカードの機能について説明すると、図8に示
すように、リーダ/ライタ1からICカード2に対して
コマンド(命令)を送信し、これを受信したICカード
は、命令を解釈して書き込み/読み出し等の処理を実行
し、処理結果をレスポンスとしてリーダ/ライタ1へ返
すようになっている。
【0003】図9に示すように、ICカード2は、CP
U11、RAM12、ROM13、不揮発性メモリ14
を有しており、ROM12に記憶されているプログラム
をCPU11に読み込んでリーダ/ライタ1から送信さ
れる命令をI/Oポートを通して受信すると、命令とと
もに送信されたデータを読み込んでICカード内で必要
な処理を行い、I/Oポートを通してリーダ/ライタ1
に対してレスポンスを出力する。
【0004】例えば、リーダ/ライタ1から書き込み/
読み出し命令があると、図10に示すように、CPU1
1は不揮発性メモリ14の所定のエリアへの書き込み/
読み出しを行い、この際、データの更新は同じ場所にお
いて上書きすることにより行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来のI
Cカードにおいては、不揮発性メモリのデータを更新す
るとき、当該データが現在記憶されているメモリエリア
と同じ場所に上書きを繰り返すことにより行っている。
ICカードにおいては物理的に保証されている書き換え
耐久数、例えば、10万回のような回数があるが、通常
の使用においてはそれ程頻繁には書き換えは生じないの
で問題はない。しかし、ICカードの普及につれて書き
換え頻度の高いICカードも予想され、ICカード内の
データ更新処理回数が、書き換え耐久数を超える場合が
あると、更新対象のメモリエリアのデータが異常な値と
なり、データとしての価値が失われ、更新前のデータも
失われる場合が考えられる。
【0006】本発明は上記課題を解決するためのもので
あり、ICモジュールの書き換え耐久数に制限のある不
揮発性メモリのデータ更新耐久数を向上させることを目
的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、CPU、揮発
性メモリ、書き換え耐久回数に制限のある不揮発性メモ
リ、外部と通信可能な入出力ポートを有するICモジュ
ールにおいて、ファイル毎に前記不揮発性メモリ内に設
けられ、データ書き換え回数を計数するカウンタ部と、
書き換えデータが格納されるデータ格納部とを有する複
数の書き換えエリアと、カウンタ部における計数及びデ
ータ格納部のデータ書き換えを制御するとともに、前記
カウンタ部の計数値が設定値以上か否か判定し、設定値
以上のとき他の書き換えエリアにデータを複写してデー
タの書き換えを実行するデータ処理制御手段とを備えた
ことを特徴とする。また、本発明は、前記データ処理制
御手段は、外部からの信号により、利用開始時にカウン
タ部を初期状態に設定し、書き換えごとにカウンタ部の
計数及びデータ格納部のデータ書き換えを制御すること
を特徴とする。また、本発明は、前記データ処理制御手
段は、外部からの書き換え信号を受けて、データ格納部
の任意の位置にデータを格納可能であることを特徴とす
る。また、本発明は、外部からの信号により、書き換え
耐久数を任意に設定可能であることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。本発明のICモジュールは、モジュールが
装填される対象によりICカード、携帯電話等に差し込
んで使用されるSIMカード等として利用され、これら
全てに適用可能であるが、以下ではICカードを例にと
って説明する。図1は本発明のICカードにおけるデー
タ書き込みを説明する概念図、図2はファイル制御情報
を説明する図、図3〜図7はバイナリーデータを例とし
たデータ書き換えを説明する図である。なお、ここで説
明するICカードの構成は図10に示したものと同じで
あるので、その構成の説明は省略する。
【0009】図1において、EEPROM等の不揮発性
メモリ14には物理的に保障されている書き換え耐久数
がある。耐久数を超えた不揮発性メモリへの書き込みを
論理的に保障するため、メモリ内に各ファイルに対して
複数の書き込みエリア1〜n(nは整数)を設け、所定
回数書き換えると書き込みエリアを移動させて、書き込
み回数を分散させる。各エリアには書き換えカウンタが
設けられ、そのエリアのデータが書き換えられる度にカ
ウントアップし、1エリアに対する書き込み回数を制御
する。
【0010】すなわち、CPU11は、リーダ/ライタ
から書き込み命令が入力されると、利用中のアドレスを
特定するポインタ(メモリ位置を特定する手段)で指定
し、この領域に書き込みを行うとともに、書き換えカウ
ンタの計数値と設定した値、例えば限界の耐久数とを比
較する。比較の結果、計数値が設定値に満たない場合
は、同じエリアへの書き換えを継続し、計数値が設定値
以上になると、図の破線で示すようにポインタで書き込
みエリアを指定してエリアを移動し、ここに書き込みを
行う。なお、書き換えカウンタの計数値と比較する設定
値は、限界の耐久数であっても、耐久数と異なる値であ
ってもよく、また、ROMに設定しても不揮発性メモリ
に設定してもよく、不揮発性メモリに設定すれば利用開
始時にリーダ/ライタから任意の値に設定することが可
能である。
【0011】このように、書き込みエリアを複数持てる
ようにし、書き込みエリアを移動させることで、書き込
み回数を分散して耐久数を超えた書き込みを保障するこ
とができる。特に、外部装置(リーダ/ライタ)からの
命令に対して、ICモジュールという外部からは閉じた
中でエリア移動を行いながらデータを更新していくの
で、メモリの耐久数を超えた長期間に渡る書き換えが可
能であり、個人情報等のデータを長期間にわたってセキ
ュリティ高く保護するという顕著な効果が達成可能であ
る。
【0012】図2は本発明のデータ書き換え処理を行う
ためのファイル制御情報を説明する図である。ファイル
制御情報は不揮発性メモリ等に格納される。ファイルI
Dはファイルを区別するための情報、親ファイルポイン
タはファイルが階層構造であるためその親ファイルを示
す情報である。セキュリティ属性はデータを読み書きす
る時の必要事項を示す情報、ファイルサイズはファイル
の大きさを示す情報である。書き込みエリア数は1つの
ファイルに対して確保されたエリアの数、現在のエリア
番号は現在書き込みが行われているエリア番号、書き換
えカウンタの初期値はエリアの移動が生じたとき、その
エリアの先頭に設けられた書き換えカウンタに設定され
る初期値であり、図1の説明における設定値に相当す
る。書き換えエリアポインタは現在のエリアの開始アド
レスを示す情報、エリアサイズはエリアの大きさを示す
情報であり、書き換えカウンタ、データサイズ、データ
の正否を判定するチェックコードにより決まる。この他
にレコードデータの場合のレコードサイズ、エリア内の
レコード数、ファイル制御情報が正しいか否かをチェッ
クするためのチェックコードが付加される。
【0013】本実施例ではエリア数、エリア番号を4ビ
ットで表し、リーダ/ライタからのファイル作成命令を
受けて、ファイル作成時に制御情報の確保エリア数で設
定された個数分のエリアが確保される。同時に各エリア
内に書き換えカウンタが設けられ、エリア内の書き込み
回数が制御される。例えば、エリア番号の初期値は00
00bとし、確保エリア数は0001b〜1111b、
エリア番号は0000b〜1110bまでとする。エリ
アの移動が生じた場合、現在のエリア番号をインクリメ
ントする。その結果、確保エリア数と同じとなった場合
には、エリア番号を初期値(0000b)に戻し、確保
エリアの繰り返し書き込みを行ってもよい。
【0014】書き換えエリアポインタは、確保したファ
イルエリア先頭アドレスをデータ開始アドレスとして保
持し、このアドレスは次式で求める。 データ開始アドレス=データエリア開始アドレス+(エ
リア番号×エリアサイズ) また、データエリアサイズは、1つのエリアの容量で、 データエリアサイズ=書き換えカウンタ+データサイズ
+チェックコード である。
【0015】書き換えカウンタはファイル作成時に作成
され、各データエリアの先頭に設定される。書き換えカ
ウンタは書き込みが発生した場合に計数して書き込み回
数を保持し、その値が制限値となった場合、ファイル制
御情報のエリア番号がインクリメントされて次のエリア
へデータを複写する。
【0016】次に、図3〜図7を参照し、便宜上、ここ
では書き換え耐久数が15回(F)と仮定してバイナリ
データを例にとって説明する。なお、一般のEEPRO
Mのデータ書き換え耐久数は、105 回程度ある場合が
一般的である。
【0017】図3は初回書き込み時の状態を示してお
り、図3(a)に示すようにデータ制御情報としてエリ
ア数[3h]、エリア番号[0h]、データエリア開始
アドレス[0000h]、データエリアサイズ[64
h]が設定されている。作成データは、図3(b)の斜
線部で示してあり、エリアの先頭に設定された書き換え
カウンタ(この場合減算カウンタ)には、ファイル制御
情報に設定されている初期値[000000F]がセッ
トされ、それに続いて95バイトのデータと、末尾にチ
ェックコードCCが書き込まれる。
【0018】図4は2回書き込み時の状態を示してお
り、データ制御情報は変わらないので省略してある。書
き換えカウンタが1だけ減じられて[000000E]
となっている。
【0019】図5は15回書き込み時の状態を示し、図
5(a)に示すように、エリア番号を[0h]から[1
h]にインクリメントされ、図5(b)に示すように、
エリア番号[0h]のデータエリアサイズ分すべてのデ
ータが、エリア番号[1h]のエリアにコピーされる。
先頭の書き換えカウンタの内容はファイル制御情報に設
定されている初期値[000000F]にセットされ
る。
【0020】図6は30回書き込み時の状態を示し、図
6(a)に示すように、エリア番号が[1h]から[2
h]にインクリメントされ、図6(b)に示すように、
エリア番号[1h]のデータエリアサイズ分すべてのデ
ータが、エリア番号[2h]のエリアにコピーされる。
先頭の書き換えカウンタの内容はファイル制御情報に設
定されている初期値[000000F]にセットされ
る。
【0021】図7は45回書き込み時の状態を示し、図
7(a)に示すように、エリア番号が[2h]から[3
h]にインクリメントされ、このとき確保エリア数と同
じ値となるので、エリア番号を初期値[0h]に戻して
いる。図4(b)に示すように、エリア番号[2h]の
データエリアサイズ分すべてのデータが、エリア番号
[0h]のエリアにコピーされる。先頭の書き換えカウ
ンタの内容はファイル制御情報に設定されている初期値
[000000F]にセットされる。
【0022】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、スペアの
書き換えエリアを複数持ち、ICモジュール内のCPU
が、データ書き換え耐久数に達する前に、スペアのエリ
アに書き換えエリアポインタを移し、データをスペアエ
リアにコピーするため、書き換え耐久数×スペアエリア
数だけ論理的に書き換え耐久数を向上させることができ
る。そのため、ICモジュールという外部からは閉じた
中で個人情報等のデータを長期間にわたってセキュリテ
ィ高く保護することができる。また、扱うデータの書き
換え頻度ごとに、ファイル単位に任意に書き換え耐久数
を設定できるため、メモリを効率よく使用することが可
能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のICカードのデータ書き込みを説明
する概念図である。
【図2】 ファイル制御情報を説明する図である。
【図3】 バイナリ・データを例にしたデータ書き換え
を説明する図である。
【図4】 バイナリ・データを例にしたデータ書き換え
を説明する図である。
【図5】 バイナリ・データを例にしたデータ書き換え
を説明する図である。
【図6】 バイナリ・データを例にしたデータ書き換え
を説明する図である。
【図7】 バイナリ・データを例にしたデータ書き換え
を説明する図である。
【図8】 リーダ/ライタとICカードの通信を説明す
る図である。
【図9】 ICカードの構成を説明する図である。
【図10】 従来の書き込み/読み出しを説明する図で
ある。
【符号の説明】
1…リーダ/ライタ、2…ICカード、11…CPU、
12…RAM、13…ROM、14…不揮発性メモリ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CPU、揮発性メモリ、書き換え耐久回
    数に制限のある不揮発性メモリ、外部と通信可能な入出
    力ポートを有するICモジュールにおいて、 ファイル毎に前記不揮発性メモリ内に設けられ、データ
    書き換え回数を計数するカウンタ部と、書き換えデータ
    が格納されるデータ格納部とを有する複数の書き換えエ
    リアと、 カウンタ部における計数及びデータ格納部のデータ書き
    換えを制御するとともに、前記カウンタ部の計数値が設
    定値以上か否か判定し、設定値以上のとき他の書き換え
    エリアにデータを複写してデータの書き換えを実行する
    データ処理制御手段と、 を備えたことを特徴とするICモジュール。
  2. 【請求項2】 前記データ処理制御手段は、外部からの
    信号により、利用開始時にカウンタ部を初期状態に設定
    し、書き換えごとにカウンタ部の計数及びデータ格納部
    のデータ書き換えを制御することを特徴とする請求項1
    記載のICモジュール。
  3. 【請求項3】 前記データ処理制御手段は、外部からの
    書き換え信号を受けて、データ格納部の任意の位置にデ
    ータを格納可能であることを特徴とする請求項1記載の
    ICモジュール。
  4. 【請求項4】 外部からの信号により、書き換え耐久数
    を任意に設定可能であることを特徴とする請求項1記載
    のICモジュール。
JP2000039356A 2000-02-17 2000-02-17 Icモジュール Pending JP2001229069A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7137027B2 (en) 2003-02-07 2006-11-14 Renesas Technology Corp. Nonvolatile memory system
JP2017134440A (ja) * 2016-01-25 2017-08-03 Necプラットフォームズ株式会社 メモリ制御回路、メモリ制御システム、メモリ制御方法、及び、メモリ制御プログラム

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