JP3017524B2 - Ｉｃメモリカードにおけるデータ記録方法およびｉｃメモリカードシステム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、たとえば、画像データや文字データなどの
データを記憶するICメモリカードにおけるデータ記録方
法およびICメモリカードシステムに関する。

背景技術 近年、ディジタル電子スチルカメラにおける画像デー
タやワープロにおける文字データ等のディジタルデータ
を記録する媒体として、フロッピーデイスクに代わり、
半導体メモリを用いた小型なICメモリカードが使用され
るようになってきた。

従来、このようなICメモリカードには、高速な読み出
しおよび書き込みを行うことができるスタティックRAM
（SRAM）が用いられていた。

しかしながら、このSRAMは揮発性の半導体メモリであ
るので、バックアップ用の電池が必要であり、また、画
像データのように大容量のデータを記憶するものになる
と高価となって、ICメモリカードの値段が高くなるとい
う問題があった。

そこで、近年、安価でしかもバックアップ用電池の必
要がない不揮発性の半導体メモリであるEEPROM（電気的
に消去・再書込可能な読出専用メモリ）をICメモリカー
ドに採用することが検討されている。このEEPROMは、そ
の記憶期間が電池なしで10年間以上と優れており、近年
ではSRAMに匹敵する読み出しまたは書き込み速度を備え
るようになっており、その値段もSRAMの４分の１程度の
ものが開発されている。

しかしながら、このEEPROMは、デバイスの性質上、デ
ータの書き換えの際に消去を考慮に入れなければならな
い。その消去方法としては、メモリ全体を一括消去する
タイプや数キロバイトごとに消去するフラッシュタイプ
があった。したがって、これらフラッシュEEPROMを用い
たICメモリカードシステムでは、SRAMカードの場合のよ
うにバイト単位の書き替えを自由に行うことができず、
EEPROMの消去最小単位の内容の一部分の書き換えを行う
場合に、その消去最小単位全体のデータをホスト側から
送らなければならないという問題があった。このため、
SRAMを用いたカードとの互換性がとりにくく、ホスト側
の処理に負担が多くなるという問題があった。

目 的 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、フラッ
シュEEPROMを用いたICメモリカードにて、そのEEPROMの
消去最小単位の一部分のデータの書き換えを自由に行う
ことができ、かつホスト側の負担を減少させることがで
きるICメモリカードにおけるデータ記録方法およびICメ
モリカードシステムを提供することを目的とする。

発明の開示 本発明によれば、メインメモリ部にEEPROMを用いたIC
メモリカードにおけるデータ記録方法において、データ
を蓄積したメインメモリ部のEEPROMに、そのデータの書
き換えが行われるアクセスが生じた場合に、その書き換
えを行うべきアドレスのデータを含むEEPROMにおける最
小消去単位のメモリ内容を、随時書き換え可能なワーク
メモリに書き移して、このワークメモリにて、書き換え
を行うべきデータを、メインメモリ部から書き移したデ
ータ上に上書きすることによりその書き換えを行い、そ
の間に、メインメモリ部におけるワークメモリに書き移
した部分のメモリ内容の消去を行って、この消去された
アドレスに、ワークメモリにて書き換えられたデータを
含むデータを書き込むことにより、メインメモリ部のメ
モリ内容を書き換えることを特徴とする。

また、本発明のICメモリカードシステムは、少なくと
もEEPROMの最小消去単位の容量を有する随時書き換え可
能なワークメモリと、その制御を行うための制御部とを
備えてなり、この制御部は、メインメモリ部にデータの
書き換えを行うべきアクセスが生じた場合に、その書き
換えを行うべきアドレスのデータを含むEEPROMの消去最
小単位のメモリ内容を読み出して、その読み出したデー
タをワークメモリに書き込むデータ移換機能と、このデ
ータ移換機能によって消去最小単位のデータを読み出し
た後のメインメモリ部におけるそのメモリ内容の消去を
行う消去機能と、書き換えを行うべきデータをワークメ
モリに書き込むワークメモリ書換機能と、ワークメモリ
にて書き換えられたデータを含むデータすべてをメイン
メモリ部の消去したエリアに書き込むメインメモリ部書
換機能とを有することを特徴とする。

実施例の説明 次に、本発明に係るICメモリカードにおけるデータ記
録方法およびICメモリカードシステムの実施例を添付図
面を参照して詳細に説明する。

第１図は、本発明によるICメモリカードの第１の実施
例を示す図である。この図におけるICメモリカードＭ
は、データを記憶するためのメインメモリ部10と、デー
タの書き換え処理を行なうためのワークメモリ部20と、
これらメモリ部10,20の書き込み制御、または読み出し
制御を行うための制御部30とを備えている。このICメモ
リカードＭは、ディジタル電子スチルカメラ等のホスト
処理装置Ｓにコネクタ50を介して着脱自在に構成されて
いる。ホスト処理装置Ｓの接続部付近には、装着された
メモリカードＭへデータを書き込みまたは読み出すため
の制御を行う制御部40が備えられている。

ICメモリカードＭのメインメモリ部10は、ブロック消
去型のフラッシュEEPROM（電気的に消去・書込可能な不
揮発性メモリ）にて構成されている。このEEPROMの格納
領域は、数キロバイト単位のブロックに分けられてい
る。それぞれのブロックは、たとえば１枚分の画像デー
タまたはその整数分の１の画像データを記憶するクラス
タ単位となっている。それぞれのクラスタにおいてデー
タの書き換えが行われる場合は、クラスタ毎に消去が行
なわれて、その後にデータの書き込みが行なわれる。し
たがって、クラスタの一部分にデータの書き換えが行わ
れる場合は、消去した残りの部分のデータも再度書き込
む必要がある。このため、この実施例においては、ワー
クメモリ部20にてその書き換えが行われて、その間に読
み出したクラスタの消去を行って、ワークメモリ部20に
て書き換えが行われたデータを再度消去したクラスタに
書き込む構成である。

このワークメモリ部20は、SRAMやDRAM等の随時書き込
み可能なメモリ素子にて構成されている。このワークメ
モリ部20の記憶容量は、メインメモリ部10の各クラスタ
と等しい容量を有している。すなわち、数キロバイトの
小容量のメモリにて構成されている。このワークメモリ
部20は、メインメモリ部10にデータの書き換えが生じた
場合に使用される。詳しくは、メインメモリ部10にデー
タの書き換えが生じた場合に、このワークメモリ部20
に、メインメモリ部10から書き込むべきデータの書込先
アドレスのデータを含むクラスタの全データがバス200
を介して書き移される。この状態においてワークメモリ
部20上にて、ホスト側Ｓから送られるデータをメインメ
モリ部10から書き移されたメモリ内容に上書きすること
により、データの書き換え処理が行われる。

このような処理を行なうための制御が制御部30にて行
われる。この制御部30には、コネクタ50を介してホスト
処理装置Ｓからデータの書き込みまたは読み出しのため
の制御信号CSが供給される。この制御信号CSとしては、
書き込みまたは読み出しを区別するための信号と、シス
テムバス200に供給されている信号がデータまたはアド
レスのいずれであるかを区別するための信号等がある。
制御部30は、ホスト側Ｓから供給される制御信号CSに基
づいて、メインメモリ部10およびワークメモリ部20へデ
ータの書き込みまたは読み出しのための制御信号C1、C2
をそれぞれ生成して送出する機能を有する。制御信号C1
は、メインメモリ部10の書き込み許可、読み出し許可、
または消去等の指示を行う信号である。制御信号C2は、
ワークメモリ部20の書き込み許可または読み出し許可を
指示する信号である。また、制御部30は、システムバス
200を介してホスト処理装置Ｓから送られるデータの書
込み先または読出し先を示すアドレスを読み込み、その
アドレスに基づいて、メインメモリ部10からそのデータ
のアドレスを含むクラスタを選択するためのアドレス信
号A1を生成する機能を有する。この制御部30は、生成し
たアドレス信号A1をメインメモリ部10へ送出することに
より、書き換えを行うべきデータのアドレスを含むクラ
スタのメモリ内容を読み出す制御を行う。同様に、この
制御部30は、メインメモリ部10から読み出したデータを
ワークメモリ部20へ書き込むためのアドレス信号A2を生
成して、ワークメモリ部20へ送出する。このように制御
部30は、データの移し換えを行うデータ移換機能を有す
る。また、この制御部30は、データ移換機能によってメ
インメモリ部10のクラスタ単位のデータを読み出した後
のEEPROMにおけるそのメモリ内容の消去を行うための消
去信号（C1）を送出する消去機能を有する。さらに、こ
の制御部30は、ホスト処理装置Ｓからバス200を介して
書き換えを行うべきデータが送られると、そのデータを
書き込むべきアドレス信号（A2）を生成する。この制御
部30は、生成したアドレス信号により、ワークメモリ部
20にてデータの書き換えを行わせるワークメモリ書換機
能を有する。またさらに、この制御部30は、ワークメモ
リ部20におけるデータの書き換えが終了すると、ワーク
メモリ部20からそれらデータを読み出すためのアドレス
信号（A2）を生成して、その信号をワークメモリ部20に
送出してデータを読み出し、読み出したデータをメイン
メモリ部10における消去されたエリアに書き込むメイン
メモリ部書換機能を有する。この制御部30は、このよう
なメモリカード側Ｍの制御を行っているときは、ホスト
側へ処理中を指示するビジー信号BUSYを送出している。

ホスト側Ｓにおける制御部40は、カードＭ側からビジ
ー信号BUSYを受けている場合は、データの伝送およびそ
の制御のための信号を停止させ、ビジー信号BUSYが送出
されていない場合にのみ、メモリカードＭへデータの書
き込みまたは読み出しのための制御信号CSと書き込みま
たは読み出しのアドレス信号をコネクタ50を介して送出
する。データは、ホストＳ側にて処理されてバス300を
介してカード側Ｍへ送られる。

次に、このような構成におけるICメモリカードシステ
ムの動作およびそのデータ記録方法を説明する。

まず、操作者は、ICメモリカードＭをホスト処理装置
Ｓに装着して、電源をオンとして所定の操作を行う。そ
して、ホスト処理装置Ｓにて、データの処理が行われ
て、そのデータをICメモリカードＭに書き込む場合は、
ホスト処理装置Ｓの制御部40からコネクタ50を介してIC
メモリカードＭの制御部30に、書き込みのための制御信
号CSと、その書き込み先のアドレス信号とが送出され
る。カードＭの制御部30は、書込み先のアドレス信号を
読み込むと、メインメモリ部10におけるその書込み先ア
ドレスが空いている場合は、そのアドレス信号（A1）を
メインメモリ部10へ転送する。次いで、制御部30は、メ
インメモリ部10へ書き込みのための許可信号C1を送出す
る。これにより、メインメモリ部10は、ホスト処理装置
Ｓから送られてくるデータをバス200を介して受け、そ
のデータを制御部30から供給された所定の書き込みアド
レスに記憶する。

また、メインメモリ部10において、書込み先のアドレ
スに前回までのデータが保持されていて、そのデータの
書き換えが行われる場合には、ICメモリカードＭの制御
部30は、ホスト処理装置Ｓへビジー信号BUSYを送出し
て、メインメモリ部10のデータを読み出し、そのデータ
をワークメモリ部20へ書き移す処理を行う。この場合
は、制御部30は、メインメモリ部10へ書き換えが行われ
るデータのアドレスを含むクラスタのアドレスA1を送出
して、そのデータの読み出しを行うための許可信号C1を
送出する。これとともに、ワークメモリ部20へ書き込み
のための許可信号C2を送出する。これにより、メインメ
モリ部10に記憶されている書き換えを行うべきデータを
含むクラスタ単位のデータが読み出される。その読み出
されたデータは、バス200を介してワークメモリ部20へ
順次書き込まれていく。データがワークメモリ部20に書
き移されると、制御部30は、メインメモリ部10へ読み出
したクラスタの消去を行うための制御信号C1を送出す
る。これにより、メインメモリ部10の該当クラスタのメ
モリ内容が瞬時に消去される。次いで、制御部30は、ホ
スト処理装置Ｓへ送出していたビジー信号BUSYを解除す
る。この後、ホスト処理装置Ｓからコネクタ50を介して
書き込みデータが送信されてくる。データが送られてく
ると、ICメモリカードＭの制御部30は、その書き込み先
のアドレス信号A2と書き込みのための制御信号C1をワー
クメモリ部20へ送出して、そのデータの書き換えを行わ
せる。これにより、ワークメモリ部20にて、メインメモ
リ部10から書き移されたデータの書き換えが行われる。
メインメモリ部20にてデータの書き換えが終了すると、
制御部30は、ホスト処理装置Ｓへビジー信号BUSYを送出
して、ワークメモリ部20のメモリ内容をメインメモリ部
10の消去エリアに書き移す処理を行う。この場合、制御
部30は、ワークメモリ部20へ読み出しのための許可信号
C2を送出して、メインメモリ部10へは、書き込みのため
の許可信号C1と、読み出した際のクラスタのアドレス信
号と同じアドレス信号A1を送出する。これにより、ワー
クメモリ部20から読み出されたデータが前回消去された
メインメモリ部10のクラスタに書き込まれていく。この
結果、メインメモリ部10へは、クラスタの一部が書き換
えられた状態で、メモリを記録することができる。

このように、本実施例においては、メインメモリ部10
に保持されているデータの中で、そのクラスタの一部に
データの書き換えが行われる場合に、ホスト処理装置Ｓ
は、特別な制御を行うことなくその書き換えるべきデー
タを送るのみであって、ホスト処理装置Ｓから書き換え
データの周辺データを送る必要がなく、ホスト処理装置
Ｓでは見掛け上SRAMカードと同様に、バイト単位の書き
換え処理を行うことができる。

次に第２図は、本発明によるICメモリカードシステム
の第２の実施例を示す図であり、この実施例において第
１図と異なる点は、データの書き換え処理を行うワーク
メモリ部100がホスト処理装置Ｓに備えられ、かつその
ホスト処理装置Ｓの制御部110に、ICメモリカードＭの
メインメモリ部10からワークメモリ部100へクラスタ単
位のデータを読み出してデータを書き換える制御を行う
機能を備えるように構成した点である。なお、この部分
は、既存のホスト処理装置にオプションとして取り付け
られるようにしてもよい。これにより、その部分を取り
付けた場合は、EEPROMカードを利用でき、取り外した場
合は、SRAMカードを利用することができるようになる。

なお、上記実施例においては、メインメモリ部10に用
いられるEEPROMがブロック消去型のフラッシュEEPROMで
あったが、一括消去型のフラッシュEEPROMを用いてもよ
い。

効 果 以上詳細に説明したように本発明におけるICメモリカ
ードの記録方法およびICメモリカードシステムでは、IC
メモリカードにEEPROMを用いて、そのデータの書き換え
を行う際に、書き換えを行うべきデータのアドレスを含
む消去最小単位のメモリ内容をワークメモリに移し換え
て、そのデータの書き換えを行い、その間にEEPROMの消
去最小単位のエリアの消去を行って、消去したエリアに
ワークメモリにて書き換えられたデータを書き込むよう
にしたので、ホスト側では、SRAMカードと同様に、書き
換えるべきデータのみを送信すればよい。したがって、
EEPROMをICメモリカードに用いた場合であっても、特別
の制御や周辺データの再送等の無駄な処理を省くことが
でき、ホスト側のデータ処理の負荷を軽減することがで
き、また、SRAMカードとの互換性をとることができる優
れた効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるICメモリカードシステムの第１の
実施例を示すブロック図、 第２図は本発明によるICメモリカードシステムの第２の
実施例を示すブロック図である。 主要部分の符号の説明 10……メインメモリ部 20,100……ワークメモリ部 30,110……制御部 50……コネクタ 200,300……システムバス Ｍ……ICメモリカード Ｓ……ホスト処理装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 理 東京都港区西麻布２丁目26番30号 富士 写真フイルム株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−266797（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−43896（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】メインメモリ部にEPROMを用いクラスタ単
   位でメモリ内容を消去するICメモリカードを制御するIC
   メモリカード制御装置において、 該ICメモリカード制御装置は、前記メインメモリ部とは
   別個に設けた少なくともクラスタの容量と等しい記憶容
   量を有する随時書き換え可能なワークメモリと、その制
   御を行うための制御部とを備えてなり、 前記制御部は、メインメモリ部にデータの書き換えを行
   うべきアクセスが生じた場合に、その書き換えを行うべ
   きデータを含むクラスタのメモリ内容をクラスタ単位で
   メインメモリ部から読み出して、その読み出したデータ
   をクラスタ単位で前記ワークメモリに書き込むデータ移
   換機能と、 該データ移換機能によってクラスタ単位のデータを読み
   出した後のメインメモリ部におけるそのメモリ内容の消
   去をクラスタ単位で行う消去機能と、 書き換えを行うべきデータをワークメモリに書き込むワ
   ークメモリ書換機能と、 ワークメモリにて書き換えられたデータを含むデータす
   べてをクラスタ単位でメインメモリ部の消去したエリア
   に書き込むメインメモリ部書換機能とを有することを特
   徴とするICメモリカード制御装置。