JP3600008B2 - Recording / reproducing device for batch erase type memory - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フラッシュメモリなどの一括消去型メモリを用いて情報の記録と再生とを行う一括消去型メモリの記録再生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、情報機器の小形化に伴い、その情報記録媒体として、大容量の半導体メモリが注目されている。半導体メモリの中でも、フラッシュメモリに代表されるように、ビット単位で情報を記録するセルを電荷注入された状態から電荷を抜取る方向に情報の書込みを行い、電荷の注入は複数のビット、たとえば64Kビットなどで構成するブロック単位で行う一括消去型メモリは、記録内容の保存に電源が不要であり、大容量化が可能であるので、情報機器用の記録媒体として多く使用されるようになってきている。一括消去型メモリは、情報機器内に直接実装されて用いられるばかりではなく、情報機器に対して着脱可能なメモリカードなどとして情報記録媒体としても用いられる。
【0003】
一括消去型の半導体メモリが情報記録媒体として応用される情報機器は、たとえばパーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、音声録音再生器、電子手帳などであり、これらの機器では通常、ある情報の属性を表すフラグを情報機器のシステムが何らかの手段を用いて管理している。フラグなどの補助情報は、補助情報によって示される属性を有する主情報に対して、変更される頻度が大きい。このため、主情報は一括消去型メモリに記録する場合であっても、補助情報は他の種類の半導体メモリ、たとえばスタチック型のランダムアクセスメモリ(SRAM)などに記憶させる手法が一般的に行われている。
【0004】
補助情報の多くは、システムの構成上、情報の処理単位であるバイトを基本的な単位として、その1バイトから数バイトが1つの情報単位となり、記録および再生や、伝送や受信が行われている。これらの処理の際には、最小情報単位を構成する主情報信号に、同期信号や訂正用信号等を加えたり、インターリーブ等の処理を施したりして、複数ビットで構成される1バイト分もしくは複数バイト分が1かたまりの信号として、記録・再生・伝送・受信の処理がなされる。このことから、情報単位を分解して、1ビット単位で記録や再生を行ったり、伝送や受信を行うことは、基本的にはありえない。したがって情報記録媒体に対しても、主情報は基本的に1バイトから数バイトの情報単位で記録され、さらに主情報の属性を示す補助情報も、主情報と同様に当然1バイトから数バイト単位の情報単位で記録される。情報単位は複数ビットによって構成されるので、伝送速度上の理由により、記録媒体への情報の書込み時には、書込み用の一時的なバッファを一般に使用する。また補助情報は、主情報の内容の変更がなくても属性の変更があるときには書換える必要があるので、主情報よりも頻繁な書換えが行われている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
一括消去型メモリでは、ビット単位でデータの記録を行うセルは、消去状態に対応する一方の論理値の記録状態から他方の論理値の記録状態への書換えによる記憶しか行うことができない。他方の論理値の記録状態から一方の論理値の記録状態への書換えを行うためには、そのビットが属するブロック全体を一旦消去して、ブロック全体を一方の論理値を記録している状態に変化させる一括消去を行わなければならない。したがって、補助情報を一括消去型メモリに記録して管理しようとすると、1バイトあるいは1バイト中の1ビットの情報を書換えたいだけであっても、その情報ビットを含むブロック全体を書換えなければならず、書換え時間が多くかかり不便さが問題となる。
【0006】
前述のように、一括消去型メモリの特性上、一度書込みを行ったビットには、ブロック全体で消去を行わない限り、上書きを行うことができないことも、頻繁に情報を書換える必要がある補助情報の管理に対しては、使い勝手が悪い上に、書換え回数が増えてしまうという問題となる。このブロック全体の書換え時には、変更する必要がない記録内容も、一旦一時的に別のメモリに記憶させておいて、ブロックの消去を行った後で再び記憶内容の書込みを行わなければならず、書換えには時間がかかる。書換えの途中で電源が切断されたような場合には、正しい補助情報を記録することができなくなってしまうという問題も発生する。また、一括消去型メモリでは、書換えの回数が多くなるとデータの信頼性の点で問題があるとされており、書換え回数が増加すると一括消去型メモリの寿命を短くしてしまうことになる。また、ブロック全体の消去動作は、電力を多く消費し、書換え回数が多くなれば、さらに消費電力が多くなる。特に、電池で動作する携帯型の情報機器では、電池の持続時間が短くなってしまう。
【0007】
補助情報の記録を、一括消去型メモリとは異なる種類の半導体メモリで行う場合は、実装しなければならない半導体メモリの素子の数が多くなり、周辺の制御回路も多く必要となる。補助情報記録用の半導体メモリが、スタチック型ランダムアクセスメモリであれば、記録内容の保持用に電源が必要となる。他の半導体素子や電池などを搭載することは、情報機器やメモリカードなどの小形化を困難にし、またその製造コストを増大させてしまう。
【0008】
本発明の目的は、主情報と、主情報に比較して頻繁な書換えが必要である補助情報とを一括消去型メモリに記録し再生することができる一括消去型メモリの記録再生装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、最小記録単位であるビット、ビットの整数倍のバイト、およびバイトの整数倍のブロックの順に記録単位階層が設けられ、消去状態からの情報記録が可能であり、該ブロックを最小消去単位とする一括消去型メモリの記録再生装置において、
記録すべき情報を、情報自体の内容を示す主情報、および主情報の予め定める属性を該主情報よりも少数のビット数で示す補助情報に分け、一括消去型メモリの記録領域に、該主情報を記録するための主記録領域、および該補助情報が第1の複数回記録可能なビット数を有する補助記録領域を設け、該主情報の記録および再生を、該主記録領域に対して行う記録再生制御手段と、
該補助情報の変更を、該補助記録領域内で既に補助情報が記録されている領域を除く他の領域に記録することによって行う補助記録手段と、
該補助情報の再生を、該補助記録領域への最新の記録内容に基づいて行う補助再生手段とを含み、
記録再生制御手段によって設けられる補助記録領域は、
前記バイトを構成するビット数の整数倍で、かつ前記補助情報が前記主情報の属性の変更を1サイクル分示すために必要なビット数の第2の複数倍のビット数で構成されて、消去直後の補助記録領域が示す属性と、該第2の複数のサイクル数分の属性の変化の後で、補助記録領域の全部のビットが使用されて示す属性とは同一であり、
記録される補助情報が示す属性を有する主情報を記録する主記録領域と、同一の前記ブロック内に設けられることを特徴とする一括消去型メモリの記録再生装置である。
【0010】
本発明に従えば、記録再生制御手段によって、一括消去型メモリには主情報とともに、主情報の属性を示す補助情報が記録可能なように、主記録領域および補助記録領域が設けられる。補助記録領域は、補助情報が第1の複数回記録可能なビット数を有し、補助記録手段は、補助情報を補助記録領域に第1の複数回記録することができる。補助再生手段は、補助記録領域への最新の記録内容に基づいて補助情報の再生を行う。予め第1の複数の補助情報が補助記録領域に記録されているときの記録内容の再生の方法について定めておけば、1つの補助記録領域を全部使用して補助情報の記録を行うまでは、補助記録領域が属するブロック全体の消去および書換えを行う必要はなく、補助記録領域のみの追加書換えに基づく記録内容を補助情報として再生することができる。これによって、ブロック全体として書換える回数を減らし、一括消去型メモリのブロック書換え寿命を延ばすことができる。また書換え毎の消去が不要になるので、補助情報の書換えに要する時間を短くすることができる。補助情報は、補助記録領域を構成するビットのうちで、消去状態とは異なる論理値となるビットの位置や数で表すことができる。
【0012】
また、補助記録領域のビット数は、補助情報が主情報の属性を示す1サイクル分、すなわち1ビットで属性が示されるときには2ビット分、一般にnビットで属性が示されるときには2nビット分で、主情報の全ての属性を表すことができる。その第2の複数倍で、かつ情報記録の際の単位であるバイトの整数倍となるように補助記録領域を設定するので、補助情報を第2の複数サイクル分記録すると、補助記録領域を有効に使用して補助情報の追加記録を行うことができる。第2の複数のサイクル分の属性変化の後でも、消去直後の複助記録領域が示す属性と同一の属性を示すので、有効に利用することができる。補助記録領域のビット数はバイト数の整数倍であるので、ブロック消去の後の補助情報の記録をバイト単位で迅速に行うことができる。
【0014】
また、一括消去型メモリのブロック内には、補助領域と主領域とが設けられるので、主情報とその属性を表す補助情報とを同一のブロック内に記録することができる。補助情報のビット数が少ないときに、1つのブロック全体を補助情報記録のために用いる必要はなくなり、ブロック内の記録領域を有効に利用して主情報および補助情報の記録を行うことができる。たとえば、主情報の記録に複数のブロックを要し、その主情報の属性を示す補助情報は複数のブロックのうちの1つのみに記録することが可能となる。また補助情報を必要としない主情報に対しては、主記録領域のみを割当てることができ、一括消去型メモリの記録容量を有効に活用することができる。
【0015】
また本発明で前記補助記録手段は、前記補助記録領域への前記補助情報の記録を、該補助記録領域を構成するビットの配列に対して、予め定める順序で行うことを特徴とする。
【0016】
本発明に従えば、補助記録領域に複数回補助情報を記録する際に、補助記録領域を構成するビットの配列に対して予め定める順序、たとえば最下位の重み付けに対応するLSBのビット領域から、順次最上位の重み付けに対応するMSBのビット領域に向かって記録するように行う。これによって、補助記録手段による補助情報の記録の際の時間短縮や、補助再生手段による補助情報の再生の際の時間短縮を図り、それらの処理を行うためのソフトウエアの負担を軽減することができる。すなわち、一括消去型メモリでは、一旦書込みがなされたビットに関しては追加の書込みを行うことができないので、補助記録領域内に補助情報をランダムに書込んでしまうと、次の補助記録情報の書込みの際に、まだ書込みを行っていない領域を探索して、探索された領域に補助情報の書込みを行わなければならず、このための探索手段および制御手段の動作と、探索に必要な時間とが必要となるけれども、一定順序で記録を行うことによって、これらの時間の短縮を図ることができ、ハードウエアおよびソフトウエアの負担を軽減することができる。
【0017】
また本発明は、一時記憶用の一時メモリを設け、
前記補助記録手段は、前記補助記録領域内に前記第1の複数回を越える補助情報の記録を行う際に、該補助記録領域を有するブロックの記録内容を該一時メモリに記憶させ、該ブロックの記録内容を消去した後で、該一時メモリの記憶内容を該ブロックに記録することを特徴とする。
【0018】
本発明に従えば、補助記録領域には補助記録手段によって第1の複数回の補助情報の記録が可能である。補助情報の記録回数がその複数回を越えると、補助記録手段は、次の補助情報の記録を行う際に、補助記録領域を有するブロックの記録内容を一時記憶用の一時メモリに保存し、当該ブロックの記録内容を消去した後で一時メモリの記録内容を当該ブロックに記録するので、補助記録領域と同一ブロック内の他の情報には影響を与えずに補助記録領域の該複数回を越える記録を行うことができる。当該ブロックの他の情報の一時的な記憶には、一括消去型メモリの他のブロックを使用しないので、書換えによるブロックの寿命の短縮を防ぐことができる。
また本発明で、前記属性は、前記ブロックへのデータの書込みの可否、または消去の可否を示すことを特徴とする。
本発明に従えば、補助記録領域が示す属性で、ブロックへの書込みまたは消去の可否を示すことができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施の一形態の一括消去型メモリの記録再生装置について、概略的な電気的構成を示す。一括消去型メモリであるフラッシュメモリ1では、記録および再生について、制御回路2による制御を受ける。制御回路2には、マイクロコンピュータが含まれ、その動作用プログラムを格納するROMなども含まれる。キー入力手段3は、読書き指令や読書き禁止指令等を入力するために用いられ、その出力は制御回路2に与えられる。データ入出力手段4は、フラッシュメモリ1で情報の記録および再生を行うためのデータの入出力用に設けられ、制御回路2に接続される。データとしては、たとえば音楽等のデータが取扱われる。プロテクトを切換手段5は、フラッシュメモリ1のメモリ全体、あるいは各ブロック、もしくはたとえば音楽であれば曲単位などの記憶単位で、それぞれプロテクトを施すか施こさないかの切換え入力が可能である。プロテクト切換手段5は、フラッシュメモリ1内に設けてもよく、あるいは仮想線で示すプロテクト切換手段5’としてフラッシュメモリ1の外部に単独に設けることもできる。制御回路2は、表示手段6にキー入力手段3やプロテクト切換手段5,5’からの入力内容を表示させることもできる。表示手段6は、たとえば液晶表示素子(LCD)で構成される。また制御回路2内には、データの一時的なバッファ用に用いるメモリ23を内蔵する。
【0020】
フラッシュメモリ1は、n個のフラッシュメモリチップ7,8,9,…から構成されるチップ群1’と、前述のプロテクト切換手段5とによって構成され、たとえばメモリカードとして、制御回路2を含む情報機器に対して着脱可能な記録媒体として使用される。
【0021】
図2は、図1の各フラッシュメモリチップ7,8,9,…の半導体メモリ1チップ分として、主要部分の構成を示す。1つのフラッシュメモリチップ7,8,9,…には、m個の一括消去単位となるブロック11,12,13,…が含まれる。各一括消去単位のブロック11,12,13,…は、主情報を記録する主記録領域であるデータ領域15,16,17,…および補助情報を記録する補助記録領域であるフラグ領域19,20,21,…からそれぞれ構成される。なお、補助情報の記録のためのフラグ領域を使用しないブロックは、全て主情報用のデータ領域として使用可能である。すなわち、データ領域の一部をフラグ領域として使用する。また、補助情報記録用のフラグ領域のメモリ空間でのアドレス位置を示すバイト設定番地は、必ずしもそれぞれ統一された指定番地とする必要はなく、番地設定の制限も設ける必要はない。
【0022】
次に、主情報および副補助情報のデータの形態について説明する。図1のデータ入出力手段4での送受信時のデータ取扱い単位、制御回路2でのデータ処理時のデータの取扱い単位、およびフラッシュメモリ1への送受信時のデータの処理単位は、それぞれ主情報および補助情報ともにバイトを単位として処理する。補助情報が、たとえば主情報の記録や再生の許可および禁止を表す1ビットのフラグであれば、2ビット分で1サイクルの属性を表すことができ、1サイクル分の4倍の8ビットを1バイトとして取扱う。主情報の属性が2ビットで表されるときには、1サイクルは4ビットを必要とし、8ビットでは2サイクル分の属性を示すことができる。属性を示す補助情報のビット数がより多くなるときには、1バイトのビット数を多くする。また処理スピードや制御回路2の処理形態によって、1バイトを16ビットや32ビット、さらには64ビットなどで構成することも可能である。フラッシュメモリ1への記録時の最小単位はビットであるけれども、一般的にバイト単位で記録する。また消去時の最小単位はブロック単位となる。
【0023】
図3は、フラッシュメモリ1に対してブロックを一括消去する手順を示す。ステップa1から手順を開始し、ステップa2では、一括消去するブロック内のセルの電荷を全て抜去る。1ビット分を記録するセルでは、電荷が注入された状態で論理値「1」を表し、電荷が抜去られた状態で論理値「0」を表すので、電荷を全て抜去ったブロック内のバイトでは、各ビットが「00000000」となる。次にステップa3で、ブロック内の全てのビットに電荷を注入して消去を行う。その結果、消去を行ったブロック内のバイトでは、ビットのデータは「11111111」となってステップa4で消去を終了する。なお、フラッシュメモリでも、電荷の注入と抜取りとを逆に行うことが必要な型式のものもあり、そのような型式では、電荷の取扱いは上述とは逆にする。
【0024】
フラッシュメモリ1に対するデータの記録では、記録データの「0」のビットに相当するセルから電荷を抜去ることによって行う。すなわち「11111100」というデータを記録したい場合は、LSB側の2ビットの電荷を抜けばよい。そして次に当該バイトを、「11111101」というデータに書換える場合は、LSB側のビットのデータ「0」を「1」に書換えればよいけれども、フラッシュメモリ1では特定のビットだけに電荷を注入することはできない。そこで図3に示したように、そのバイトを含むブロック内の全ビットのデータを一括消去した後、当該バイトのLSB側から2番目のビットのみの電荷を抜取ることによって、「11111101」というデータへの書換えがようやく完了する。この際に、一括消去されるブロック内で、書換えを行わないデータは、一括消去する前に一旦他の部分に一時的に記録しておき、一括消去後に元の内容で記録する必要がある。現状のフラッシュメモリ1では、バイト単位で消去を可能とする利便性よりも、半導体チップとしての必要な面積の縮小化や、消費電力の低減が優先的に図られている。
【0025】
図1の記録再生装置では、たとえば音楽情報がデータ入出力手段4から入力され、キー入力手段3で録音が指定されると、制御回路2には録音指令が入力される。制御回路2は、フラッシュメモリ1内のプロテクト切換手段5、キー入力手段3または外部に設ける専用のプロテクト切換手段5’が記録可能に設定されていることを確認して、録音モードであることを表示手段6に表示させる。主情報としての音楽信号用データバイトと、補助情報としてのフラグバイトとは、共にフラッシュメモリ1のチップ群1’に送出される。送出された主情報としての音楽信号用データバイトと、補助情報としてのフラグバイトとは、フラッシュメモリ1のチップ群1’に入力され、バイト単位で記録される。
【0026】
制御回路2がプロテクト切換手段5、キー入力手段3または外部の専用プロテクト切換手段5’を参照して、記録禁止に設定されていることを確認した場合は、各データをフラッシュメモリ1内に記録させないで、記録させることができない理由を表示手段6によって表示させる。
【0027】
次に、キー入力手段3から再生を入力すると、再生指令が制御回路2に入力される。制御回路2は、フラッシュメモリ1内のプロテクト切換手段5、キー入力手段3または外部の専用プロテクト切換手段5’が再生許可に設定されていることを確認し、再生モードであることを表示手段6に表示する。制御手段2は、フラッシュメモリ1のチップ群1’の指定された番地から、記録されているデータを呼出し、データ入出力手段4から外部に出力する。
【0028】
図4は、フラッシュメモリのチップ群1’中の1つのフラッシュメモリチップ7,8,9,…内での処理手順について示す。フラッシュメモリチップ7,8,9,…は、図2に示すように、主情報が記録される複数のバイトで構成されるデータ領域と、補助情報が記録される1バイトで構成されるフラグ領域とを有する複数の一括消去ブロック11,12,13,…で構成されている。ステップb1では、図3に示すようなブロック単位での消去動作が行われる。ブロック単位の消去動作が実行されると、ブロック内に存在するバイトは全て「11111111」に初期化される。フラグ領域の1バイト分の各ビットも同様に初期化される。この状態は、ステップb2に示すように、書込み可状態とする。次にステップb3では、キー入力手段3から補助情報としてのフラグバイトの情報を書込み禁止にするための入力があるか否かを判断する。フラグバイトの情報を書込み禁止にするための入力があると、ステップb4でフラグバイトのLSBのビットを「0」に落として、「11111110」とする。次にステップb5では、キー入力手段3から、補助情報のフラグバイトを書込み許可にするような入力が行われるのを待つ。書込み可とする入力があると、ステップb6でフラグバイトを書込み可状態となるように更新する。すなわち、補助情報を更新する場合は、フラグバイトの状態を変更すればよく、LSB側から第2番目ビットを落とし、「11111100」とする。
【0029】
ステップb7では、フラグバイトの1バイト分全体が更新されているか否かを判断する。前述のように、LSB側から第2番目ビットまでが更新されているときには、さらに6ビット分データの記録を行う余地があるので、ステップb3に戻る。ステップb3でキー入力手段3から補助情報のフラグバイトの情報を書込み禁止にする入力が行われると、補助情報のフラグバイトを書込み禁止状態とするような更新がステップb4で行われる。これによって、フラグバイトは、「11111000」となる。このようにフラグバイトが属するブロックを一括消去しないでも、フラッシュメモリ1の特性を利用してビットを落とすだけで、補助情報の更新を行うことが可能となる。
【0030】
以上のように、キー入力手段3からの入力に従って、補助情報のフラグバイトを更新していくと、最後のフラグバイトの状態は「00000000」になる。このようになると、これ以上「0」に落とすビットがないので、上述の手法での更新を行うことができず、この場合だけは、ステップb7からステップb8に移り、自動的にフラグバイトが属するブロックの一括消去動作を行って、フラグバイトを初期状態の「11111111」に戻すことになる。
【0031】
しかしながら、ブロックの一括消去では、フラグバイト以外の領域である主記録領域に記録されている主情報のデータ領域の各バイトも「11111111」に初期化されてしまう。したがって、消去ブロック全体を初期化することに支障がある場合は、制御回路2内のメモリ23を用いて、ステップb8でブロック内の記録データを一時記憶する。その後ステップb9で図3に示すようなブロックの一括消去を行い、ステップb10でメモリ23に一時記憶していた記憶内容のブロックの再記録を行い、ステップb2に戻る。
【0032】
なお、ブロックを書込み可能に設定する場合には、当該ブロックの主情報を全て消去するというシステム構成にする場合は、ステップb8およびステップb10の処理の必要はなく、ステップb9のブロック消去のみを行えば、自動的に初期化することができる。また、ビット毎の記録の順序は、LSB側からMSB側へではなく、この逆方向や、他の順序に決めることもできる。
【0033】
また、ここで重要なことは、1バイトが8ビットであり、補助情報は、「消去可能」と「消去禁止」との繰返しであるので、1サイクル当たり2ビットで表され、1バイトを構成するビット数が1サイクル当たりのビット数の4倍、つまり整数倍となっていることである。これによって、1バイトの全ビットが書換えられた時点で、1バイト毎消去して初期化を行っても、補助情報が示している主情報の属性は一切変わらないようになっていることである。1バイトが8ビットで構成されても、補助情報の1サイクル分のビット数がたとえば3ビットの場合は、初期化を行うとその初期化前の状態が影響して、補助情報が示す属性の内容が変わってしまう。補助情報の1サイクル分のビット数が3ビットである場合は、たとえば1バイトを12ビットとする必要がある。ただし、制御回路2を構成するマイクロコンピュータなどのデータバス幅などの都合で、1バイトは8ビットの整数倍である方が好ましく、補助情報を記録するフラグ領域の大きさは8ビット×3=24ビットを1バイトとし、あるいは1バイトを8ビットのままで、補助記録領域の大きさを3バイトとして取扱うようにすればよい。
【0034】
すなわち、補助情報としてのフラグバイトの初期値を「11111111」とすると、初期化直後の状態を予め消去禁止状態と定義すれば、補助情報のフラグバイトは消去許可「11111110」から消去禁止「11111100」、消去許可「11111000」と順次更新することができる。最終的には、補助情報のフラグバイトは「00000000」の状態となり、消去禁止を意味して初期値と同じになる。このときのフラグバイトを再生する補助再生手段としては、「1」となっているビットの数が偶数か奇数かで消去禁止か消去許可かを示すと判断すればよい。
【0035】
また補助情報のフラグバイトの初期値を「11111111」として、この初期化直後の状態を上述の説明とは逆に予め消去許可の状態と定義すれば、補助情報のフラグバイトは消去禁止「11111110」から消去許可「11111100」、消去禁止「11111000」と順次更新することができる。最終的には、補助情報のフラグバイトは「00000000」の状態となり、消去許可を意味するようになる。すなわち、補助情報のフラグバイトを「00000000」の状態にしたことは、この領域をキー入力手段3への入力によってフラグバイトを含むブロックの一括消去を実行する。消去が終われば、ブロック内の主情報を記録するデータ領域や補助情報を記録するフラグ領域は初期化され、ブロック内の全てのバイトは再び「11111111」となる。そしてフラグバイトも初期状態と同様となり、消去許可を示すようになる。一括消去を行ったブロックは、主情報を記録するデータ領域と補助情報を記録するフラグ領域とも初期状態となっており、次に使用するときに補助情報を変更することなく使用することができる。
【0036】
しかしながら、補助情報のフラグバイトが「00000000」の状態から、補助情報のみ変更して消去禁止にする際には、キー入力手段3から消去禁止を入力すると、補助情報のフラグバイトがすでに全ビット共「0」となっているので、これ以上書換えを行うことができない。フラグバイトを含むブロックを一括して初期化し、補助情報の書換えを行う際には、主情報まで初期化されてしまうために、一括消去を行うブロックの全データを制御回路2内のメモリ23に一時記憶する。ブロックの一括消去後に、制御回路2内のメモリ23に一時記憶した全データのうち主情報のデータを再度当該ブロックのデータ領域に再記録する。補助情報のフラグバイトは、消去許可を示す「11111111」になっているので、消去禁止とするためにLSB側のビットを落として「11111110」とする。これによって、主情報記録用のデータを保存したままで、消去禁止にすることができる。
【0037】
さらに、以上の説明では一括消去型の半導体メモリについて説明しているけれども、本発明は、追記型光ディスクなど、他の一括消去型の情報記録媒体にも適用することができる。
【0038】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、主情報の属性を示す補助情報に関しては、一括消去型メモリにブロック消去を行うことなく第1の複数回の記録を行うことができる。一般に時間のかかる一括消去動作なしに、速やかに補助情報の更新を行うことができるので、操作上の待ち時間を大幅に低減することができる。また補助情報の更新を速やかに行うことができるので、補助情報の更新中に電源が切断されるなどの不慮の障害の発生の可能性を低減することができる。その上、一括消去回数が多いほど一般的に一括消去型の半導体メモリの寿命は短くなるので、一括消去の回数を大幅に低減することによって、寿命の延長を図ることができる。また一括消去の際には電力消費が多くなるので、携帯用の情報機器などでは、一括消去の回数を少なくすることによって、電力の使用を低減し、電源用の電池の寿命を延ばすことができる。
【0039】
また、補助記録領域のビット数は、補助情報によって主情報の属性の変化を1サイクル分示すために必要なビット数の整数倍であるので、主情報の属性をサイクリックに管理することが容易となる。一括消去後に、補助情報の初期状態が表されるように補助情報を設定しておけば、補助記録領域を含むブロック全体を一括消去した後で補助記録領域の初期化を行う無駄を省くことができる。
【0040】
また、補助情報を記録する補助記録領域は、その補助情報が示す属性を有する主情報を記録する主記録領域と同一のブロックに設けられるので、1つのブロックは主記録領域とその主記録領域に記録される主情報の属性を示す補助情報を記録する補助記録領域とで構成されるか、主記録領域のみで構成されるようになる。したがって、主記録領域が属するブロックとは別個に当該主情報の属性を表す補助情報を記録するための補助記録領域を設けることなく、当該補助情報を当該ブロック内の一部に設定することができる。これによって、一括消去型メモリの使用時のブロック設定の制限が少なくなり、かつ自由度を広げることができる。さらに、補助記録領域のビット数の制約も少なくなり、ブロック内の記録領域を有効に活用することができる。
【0041】
また本発明によれば、補助記録領域内での補助情報の記録順序を、たとえばLSB側からMSB側に順次ビット配列に従って記録することによって、記録および再生に要する時間の短縮とハードウエアおよびソフトウエアの負担の軽減を図ることができる。
【0042】
また本発明によれば、補助記録領域への補助情報の記録回数が記録可能な第1の複数回を越えるときに、一時メモリに補助記録領域が属するブロックの記録内容を一時的に記憶させるので、一括消去型メモリの他のブロックを書換えることなく必要最小限の書換えで補助情報の記録を行うことができる。
また本発明によれば、ブロックに対する書込みの可否や消去の可否を有効に示すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の一形態の概略的な電気的構成を示すブロック図である。
【図2】図1のフラッシュメモリチップ7,8,9,…内の内部構成を示すブロック図である。
【図3】図1の制御回路2がフラッシュメモリ1のブロック消去を行う手順を示すフローチャートである。
【図4】図1の各フラッシュメモリチップ7,8,9,…内での補助情報の記録手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 フラッシュメモリ
1’チップ群
2 制御回路
3 キー入力手段
4 データ入出力手段
5,5’ プロテクト切換手段
6 表示手段
7,8,9,… フラッシュメモリチップ
11,12,13,… ブロック
15,16,17,… データ領域
19,20,21,… フラグ領域
23 メモリ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a recording / reproducing apparatus of a collective erasing memory that records and reproduces information using a collective erasing memory such as a flash memory.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as information devices have been downsized, large-capacity semiconductor memories have been attracting attention as information recording media. In a semiconductor memory, as represented by a flash memory, information is written in a direction in which charge is extracted from a state where charge is injected into a cell for recording information in a bit unit, and the charge is injected into a plurality of bits, for example, A collective erasure type memory composed of 64 K bits or the like performed in units of blocks does not require a power supply for storing recorded contents and can be increased in capacity, so that it is widely used as a recording medium for information equipment. Is coming. The batch erasing type memory is used not only as being directly mounted in an information device but also as an information recording medium such as a memory card which is removable from the information device.
[0003]
Information devices to which a batch erasure type semiconductor memory is applied as an information recording medium are, for example, a personal computer, a digital camera, a voice recording / reproducing device, an electronic organizer, and the like. The information equipment system manages it using some means. Auxiliary information such as a flag is frequently changed with respect to main information having an attribute indicated by the auxiliary information. For this reason, even when the main information is recorded in the batch erasure type memory, a method of storing the auxiliary information in another type of semiconductor memory, for example, a static random access memory (SRAM) is generally used. ing.
[0004]
Most of the auxiliary information has a basic unit of a byte which is a processing unit of information, and one to several bytes constitute one information unit due to a system configuration, and recording and reproduction, transmission and reception are performed. I have. At the time of these processes, a synchronization signal, a correction signal, or the like is added to the main information signal constituting the minimum information unit, or a process such as interleaving is performed. The processing of recording, reproduction, transmission, and reception is performed as a signal of a plurality of bytes. For this reason, it is basically impossible to decompose an information unit and perform recording or reproduction, transmission or reception in units of one bit. Therefore, also on the information recording medium, the main information is basically recorded in an information unit of 1 byte to several bytes, and the auxiliary information indicating the attribute of the main information is naturally also in the unit of 1 byte to several bytes similarly to the main information. Is recorded in units of information. Since an information unit is composed of a plurality of bits, a temporary buffer for writing is generally used when writing information to a recording medium for transmission speed reasons. Further, the auxiliary information needs to be rewritten when there is a change in the attribute even if the content of the main information is not changed, and thus the auxiliary information is rewritten more frequently than the main information.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the collective erasure type memory, a cell in which data is recorded in bit units can only perform storage by rewriting from the recording state of one logical value corresponding to the erased state to the recording state of the other logical value. In order to rewrite the recording state of the other logical value to the recording state of one logical value, the entire block to which the bit belongs is erased once, and the entire block is changed to a state where one logical value is recorded. A batch erase that changes must be performed. Therefore, in order to record and manage the auxiliary information in the batch erasing memory, even if it is only necessary to rewrite one byte or one bit of information in one byte, the entire block including the information bit must be rewritten. In addition, rewriting takes a lot of time and inconvenience becomes a problem.
[0006]
As described above, due to the characteristics of the batch erasing memory, bits that have been written once cannot be overwritten unless the entire block is erased, and it is necessary to frequently rewrite information. For information management, there is a problem that the usability is poor and the number of times of rewriting increases. At the time of rewriting the entire block, the recorded content that does not need to be changed must be temporarily stored in another memory, and the stored content must be written again after erasing the block. Rewriting takes time. If the power is turned off during the rewriting, there is a problem that correct auxiliary information cannot be recorded. Further, in the batch erasure type memory, it is said that if the number of times of rewriting increases, there is a problem in data reliability, and if the number of times of rewriting increases, the life of the batch erasing type memory is shortened. Further, the erasing operation of the entire block consumes a large amount of power, and the more the number of times of rewriting, the more the power consumption. In particular, in a portable information device that operates on a battery, the duration of the battery is shortened.
[0007]
When the auxiliary information is recorded using a semiconductor memory of a type different from the batch erasing memory, the number of elements of the semiconductor memory that must be mounted increases, and many peripheral control circuits are required. If the semiconductor memory for recording the auxiliary information is a static random access memory, a power supply is required for holding the recorded contents. Mounting other semiconductor elements, batteries, and the like makes it difficult to miniaturize information devices, memory cards, and the like, and increases the manufacturing cost.
[0008]
An object of the present invention is to provide a recording / reproducing apparatus for a batch erasure type memory, which can record and reproduce main information and auxiliary information which needs to be rewritten more frequently than the main information. That is.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a recording unit hierarchy is provided in the order of a bit which is a minimum recording unit, a byte which is an integral multiple of a bit, and a block which is an integral multiple of a byte, and information can be recorded from an erased state. In the recording / reproducing device of the batch erasure type memory as a unit,
The information to be recorded is divided into main information indicating the content of the information itself and auxiliary information indicating a predetermined attribute of the main information with a smaller number of bits than the main information. The main recording area for recording information and the auxiliary informationFirstRecording / reproduction control means for providing an auxiliary recording area having a number of bits recordable a plurality of times and recording and reproducing the main information on the main recording area;
Auxiliary recording means for performing the change of the auxiliary information by recording the auxiliary information in an area other than the area where the auxiliary information is already recorded in the auxiliary recording area;
An auxiliary reproduction unit that reproduces the auxiliary information based on the latest recorded content in the auxiliary recording area,
Recording and playbackcontrolThe auxiliary recording area provided by the means,
An integer multiple of the number of bits constituting the byte, and the number of bits required for the auxiliary information to indicate a change in the attribute of the main information for one cycle.SecondThe attribute indicated by the auxiliary recording area immediately after erasing,SecondAfter the attribute change for a plurality of cycles, all the bits of the auxiliary recording area are used to indicate the same attribute,
A recording / reproducing apparatus for a batch erasing memory, wherein the main recording area is for recording main information having an attribute indicated by auxiliary information to be recorded, and is provided in the same block.
[0010]
According to the present invention, a main recording area and an auxiliary recording area are provided by the recording / reproduction control means so that auxiliary information indicating an attribute of the main information can be recorded together with the main information in the batch erasing memory. The auxiliary recording area contains auxiliary information.FirstThe auxiliary recording means has a number of bits that can be recorded a plurality of times, and the auxiliary recording meansFirstCan be recorded multiple times. The auxiliary reproducing unit reproduces auxiliary information based on the latest recorded contents in the auxiliary recording area. In advanceFirstIf a method of reproducing the recorded content when a plurality of auxiliary information are recorded in the auxiliary recording area is defined, the auxiliary recording area is not used until the auxiliary information is recorded using all the one auxiliary recording area. It is not necessary to erase and rewrite the entire block to which it belongs, and the recorded content based on the additional rewriting of only the auxiliary recording area can be reproduced as auxiliary information. As a result, the number of times of rewriting as a whole block can be reduced, and the block rewriting life of the collectively erased memory can be extended. In addition, since erasure is not required for each rewrite, the time required for rewriting the auxiliary information can be shortened. The auxiliary information can be represented by the position and the number of bits having a logical value different from the erased state among the bits constituting the auxiliary recording area.
[0012]
The number of bits in the auxiliary recording area is one cycle for indicating the attribute of the main information, ie, 2 bits when the attribute is indicated by 1 bit, and 2 bits when the attribute is indicated by n bits.nAll attributes of the main information can be represented by bits.Its secondSince the auxiliary recording area is set to be multiple times and to be an integral multiple of the byte that is the unit for information recording, the auxiliary informationSecondWhen recording is performed for a plurality of cycles, additional recording of auxiliary information can be performed by effectively using the auxiliary recording area.SecondEven after an attribute change for a plurality of cycles, since the same attribute as the attribute indicated by the multi-function recording area immediately after erasure is shown, it can be used effectively. Since the number of bits in the auxiliary recording area is an integral multiple of the number of bytes, the recording of auxiliary information after block erasure can be quickly performed in byte units.
[0014]
In addition, since the auxiliary area and the main area are provided in the block of the batch erasing memory, the main information and the auxiliary information indicating the attribute thereof can be recorded in the same block. When the number of bits of the auxiliary information is small, it is not necessary to use one entire block for recording the auxiliary information, and the main information and the auxiliary information can be recorded by effectively using the recording area in the block. For example, recording of main information requires a plurality of blocks, and auxiliary information indicating the attribute of the main information can be recorded in only one of the plurality of blocks. Further, only the main recording area can be allocated to the main information that does not require the auxiliary information, and the recording capacity of the collectively erasing memory can be effectively utilized.
[0015]
Further, in the present invention, the auxiliary recording unit records the auxiliary information in the auxiliary recording area in a predetermined order with respect to an array of bits constituting the auxiliary recording area.
[0016]
According to the present invention, when the auxiliary information is recorded a plurality of times in the auxiliary recording area, a predetermined order for an array of bits constituting the auxiliary recording area, for example, from the LSB bit area corresponding to the lowest weight, The recording is performed sequentially toward the MSB bit area corresponding to the highest weight. As a result, it is possible to shorten the time when the auxiliary information is recorded by the auxiliary recording unit and the time when the auxiliary information is reproduced by the auxiliary reproducing unit, and reduce the load on the software for performing those processes. it can. That is, in the batch erasing type memory, additional writing cannot be performed on the bit once written, so that if the auxiliary information is randomly written in the auxiliary recording area, the writing of the next auxiliary recording information is not performed. At this time, it is necessary to search for an area in which writing has not yet been performed and write auxiliary information in the searched area, and the operation of the searching means and control means for this and the time required for searching need to be performed. Although necessary, by performing recording in a certain order, these times can be reduced, and the burden on hardware and software can be reduced.
[0017]
The present invention also provides a temporary memory for temporary storage,
The auxiliary recording unit includes the auxiliary recording unit in the auxiliary recording area.FirstWhen recording the auxiliary information more than once, the recorded content of the block having the auxiliary recording area is stored in the temporary memory, and after the recorded content of the block is erased, the stored content of the temporary memory is deleted. It is characterized by recording in blocks.
[0018]
According to the present invention, the auxiliary recording area is provided by the auxiliary recording means.FirstIt is possible to record auxiliary information a plurality of times. If the number of times of recording of the auxiliary information exceeds the plurality of times, the auxiliary recording unit saves the recording content of the block having the auxiliary recording area in a temporary memory for temporary storage when recording the next auxiliary information, and Since the recorded contents of the temporary memory are recorded in the block after erasing the recorded contents of the block, recording exceeding the plurality of times in the auxiliary recording area without affecting other information in the same block as the auxiliary recording area is performed. It can be performed. Since other blocks of the batch erasure type memory are not used for temporarily storing other information of the block, it is possible to prevent the life of the block from being shortened by rewriting.
In the present invention, the attribute indicates whether data can be written to or erased from the block.
According to the present invention, the attribute indicated by the auxiliary recording area can indicate whether writing or erasing to a block is possible.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 shows a schematic electrical configuration of a recording / reproducing apparatus for a batch erasure type memory according to an embodiment of the present invention. In the flash memory 1 which is a batch erasing memory, recording and reproduction are controlled by the control circuit 2. The control circuit 2 includes a microcomputer, and also includes a ROM for storing a program for operating the microcomputer. The key input means 3 is used to input a read / write command, a read / write prohibition command, and the like, and its output is given to the control circuit 2. The data input / output means 4 is provided for inputting / outputting data for recording and reproducing information in the flash memory 1, and is connected to the control circuit 2. As the data, for example, data such as music is handled. The protection switching means 5 is capable of switching between protection and non-protection for the entire memory of the flash memory 1, for each block, or for a storage unit such as a song for music. The protection switching means 5 may be provided in the flash memory 1, or may be independently provided outside the flash memory 1 as protection switching means 5 'indicated by a virtual line. The control circuit 2 can also cause the display means 6 to display the input contents from the key input means 3 and the protection switching means 5 and 5 '. The display means 6 is composed of, for example, a liquid crystal display (LCD). The control circuit 2 has a built-in memory 23 used for temporary buffering of data.
[0020]
The flash memory 1 is composed of a chip group 1 ′ composed of n flash memory chips 7, 8, 9,..., And the above-described protection switching means 5. It is used as a recording medium that is removable from the device.
[0021]
FIG. 2 shows a configuration of a main part as one semiconductor memory chip of each of the flash memory chips 7, 8, 9,. Each flash memory chip 7, 8, 9,... Includes m blocks 11, 12, 13,. The blocks 11, 12, 13,... Of each batch erasing unit are data areas 15, 16, 17,... Which are main recording areas for recording main information, and flag areas 19, 20 which are auxiliary recording areas for recording auxiliary information. , 21,... Respectively. All blocks that do not use the flag area for recording the auxiliary information can be used as the main information data area. That is, a part of the data area is used as the flag area. Also, the byte setting addresses indicating the address positions in the memory space of the auxiliary information recording flag area need not necessarily be unified designated addresses, and there is no need to set restrictions on the address setting.
[0022]
Next, the data format of the main information and the sub auxiliary information will be described. The data handling unit at the time of transmission / reception by the data input / output means 4 of FIG. 1, the data handling unit at the time of data processing at the control circuit 2, and the data processing unit at the time of transmission / reception to the flash memory 1 are main information and Both auxiliary information is processed in units of bytes. If the auxiliary information is, for example, a one-bit flag indicating permission and prohibition of recording and reproduction of the main information, an attribute of one cycle can be represented by two bits, and eight bits, which is four times as large as one cycle, can be represented by one. Treat as a byte. When the attribute of the main information is represented by two bits, one cycle requires four bits, and eight bits can indicate the attribute for two cycles. When the number of bits of the auxiliary information indicating the attribute increases, the number of bits of one byte is increased. Further, depending on the processing speed and the processing form of the control circuit 2, one byte can be composed of 16 bits, 32 bits, or even 64 bits. Although the minimum unit for recording to the flash memory 1 is a bit, it is generally recorded in a byte unit. The minimum unit at the time of erasing is a block unit.
[0023]
FIG. 3 shows a procedure for collectively erasing blocks in the flash memory 1. The procedure starts from step a1, and in step a2, all the charges in the cells in the block to be erased in batch are removed. In a cell for recording one bit, a logic value "1" is shown when charge is injected, and a logic value "0" is shown when charge is removed. Then, each bit becomes “0000000000”. Next, in step a3, erase is performed by injecting charges into all the bits in the block. As a result, in the byte within the erased block, the bit data becomes “11111111”, and the erase ends at step a4. Some types of flash memories require that charge injection and extraction be performed in reverse. In such a type, the handling of charges is reversed from that described above.
[0024]
Recording of data in the flash memory 1 is performed by removing charges from cells corresponding to “0” bits of recording data. That is, when data "11111100" is to be recorded, it is only necessary to remove the 2-bit charge on the LSB side. Then, when the byte is rewritten to the data “11111101”, the data “0” of the bit on the LSB side may be rewritten to “1”. However, in the flash memory 1, charges are injected only to a specific bit. I can't. Therefore, as shown in FIG. 3, after the data of all the bits in the block including the byte is collectively erased, the charge of only the second bit is extracted from the LSB side of the byte, thereby obtaining the data “11111101”. Rewriting is finally completed. At this time, in the block to be collectively erased, data that is not to be rewritten needs to be temporarily recorded in another part before the collective erasure, and to be recorded with the original contents after the collective erasure. In the current flash memory 1, reduction of the area required as a semiconductor chip and reduction of power consumption are prioritized over convenience of enabling erasing in byte units.
[0025]
In the recording / reproducing apparatus of FIG. 1, for example, when music information is input from the data input / output unit 4 and recording is designated by the key input unit 3, a recording command is input to the control circuit 2. The control circuit 2 confirms that the protection switching means 5, the key input means 3 or the dedicated protection switching means 5 'provided in the flash memory 1 is set to be recordable, and determines that the recording mode is set. It is displayed on the display means 6. The music signal data byte as the main information and the flag byte as the auxiliary information are both sent to the chip group 1 ′ of the flash memory 1. The transmitted music signal data bytes as main information and the flag bytes as auxiliary information are input to the chip group 1 'of the flash memory 1 and recorded in byte units.
[0026]
When the control circuit 2 confirms that the recording is prohibited by referring to the protection switching means 5, the key input means 3 or the external dedicated protection switching means 5 ', each data is recorded in the flash memory 1. Without the recording, the reason why the recording cannot be performed is displayed on the display unit 6.
[0027]
Next, when reproduction is input from the key input means 3, a reproduction command is input to the control circuit 2. The control circuit 2 confirms that the protection switching means 5, the key input means 3 or the external dedicated protection switching means 5 'in the flash memory 1 is set to reproduction permission, and indicates that the reproduction mode is set. To display. The control means 2 calls the recorded data from the designated address of the chip group 1 'of the flash memory 1 and outputs the data from the data input / output means 4 to the outside.
[0028]
FIG. 4 shows a processing procedure in one flash memory chip 7, 8, 9,... In the flash memory chip group 1 '. As shown in FIG. 2, the flash memory chips 7, 8, 9,... Have a data area composed of a plurality of bytes in which main information is recorded and a flag area composed of one byte in which auxiliary information is recorded. .. Having a plurality of batch erase blocks 11, 12, 13,. In step b1, an erase operation is performed in block units as shown in FIG. When the erasing operation in units of blocks is executed, all the bytes existing in the block are initialized to “11111111”. Each bit of one byte of the flag area is initialized similarly. This state is set to a writable state as shown in step b2. Next, in step b3, it is determined whether or not there is an input from the key input means 3 for prohibiting the writing of the flag byte information as auxiliary information. If there is an input for prohibiting the writing of the information of the flag byte, the LSB bit of the flag byte is reduced to “0” in step b4, and is set to “11111110”. Next, in step b5, the process waits for an input from the key input means 3 to enable writing of the flag byte of the auxiliary information. If there is an input indicating that writing is possible, the flag byte is updated in step b6 so as to be in a writing enabled state. That is, when the auxiliary information is updated, the state of the flag byte may be changed, and the second bit is dropped from the LSB side to be “11111100”.
[0029]
In step b7, it is determined whether or not the entire one-byte flag byte has been updated. As described above, when the bits from the LSB side to the second bit have been updated, there is room for recording data for an additional 6 bits, and the process returns to step b3. When an input for inhibiting the flag byte information of the auxiliary information from being written is performed from the key input means 3 in step b3, an update is performed in step b4 such that the flag byte of the auxiliary information is set in the write-inhibited state. As a result, the flag byte becomes “11111000”. As described above, even if the block to which the flag byte belongs is not collectively erased, it is possible to update the auxiliary information only by dropping the bit using the characteristics of the flash memory 1.
[0030]
As described above, when the flag byte of the auxiliary information is updated according to the input from the key input unit 3, the state of the last flag byte becomes “00000000”. In this case, since there is no more bit to be dropped to "0", the update cannot be performed by the above-described method. In this case, the process moves from step b7 to step b8, and the flag byte automatically belongs to the flag byte. A block erase operation is performed to return the flag byte to the initial state “11111111”.
[0031]
However, in block erasure, each byte of the main information data area recorded in the main recording area other than the flag byte is also initialized to “11111111”. Therefore, if it is difficult to initialize the entire erase block, the memory 23 in the control circuit 2 is used to temporarily store the recording data in the block at step b8. Thereafter, in step b9, the blocks as shown in FIG. 3 are erased collectively, and in step b10, the blocks having the storage contents temporarily stored in the memory 23 are re-recorded, and the process returns to step b2.
[0032]
If a block is set to be writable, and if the system configuration is such that all the main information of the block is erased, there is no need to perform the processing of steps b8 and b10, and only the block erasing of step b9 is performed. For example, it can be automatically initialized. Also, the order of recording for each bit may be determined not in the order from the LSB side to the MSB side but in the opposite direction or in another order.
[0033]
What is important here is that one byte is 8 bits, and the auxiliary information is a repetition of “erasable” and “erase prohibited”. That is, the number of bits to be executed is four times the number of bits per cycle, that is, an integral multiple. As a result, the attribute of the main information indicated by the auxiliary information does not change at all when all the bits of one byte are rewritten, even if the data is erased and initialized one byte at a time. . Even if one byte is composed of eight bits, if the number of bits for one cycle of the auxiliary information is, for example, three bits, the initialization will affect the state before the initialization, and the attribute indicated by the auxiliary information will be affected. The content changes. When the number of bits for one cycle of the auxiliary information is three, for example, one byte needs to be 12 bits. However, it is preferable that one byte is an integral multiple of 8 bits because of a data bus width of a microcomputer or the like constituting the control circuit 2, and the size of the flag area for recording the auxiliary information is 8 bits × 3 = The size of the auxiliary recording area may be treated as 3 bytes, with 24 bits being 1 byte or 1 byte being 8 bits.
[0034]
That is, assuming that the initial value of the flag byte as the auxiliary information is “11111111”, if the state immediately after the initialization is previously defined as the erasure prohibited state, the flag byte of the auxiliary information is changed from the erasing permission “11111110” to the erasing prohibited “11111100”. , The erasure permission “11111000” can be sequentially updated. Eventually, the flag byte of the auxiliary information becomes “00000000”, which is the same as the initial value, meaning that erasure is prohibited. The auxiliary reproducing means for reproducing the flag byte at this time may determine whether the number of bits "1" is even or odd and indicates whether erasure is prohibited or erasure permitted.
[0035]
If the initial value of the flag byte of the auxiliary information is set to “11111111” and the state immediately after the initialization is defined in advance as a state in which erasure is permitted, contrary to the above description, the flag byte of the auxiliary information is set to “11111110”. Can be sequentially updated to erase permission “11111100” and erase inhibition “11111000”. Eventually, the flag byte of the auxiliary information becomes “00000000”, which means that erasure is permitted. That is, setting the flag byte of the auxiliary information to “00000000” means that the block including the flag byte is collectively erased by inputting this area to the key input means 3. When the erasure is completed, the data area for recording the main information and the flag area for recording the auxiliary information in the block are initialized, and all the bytes in the block become "11111111" again. Then, the flag byte becomes the same as the initial state, and indicates the erasure permission. The block that has been subjected to batch erasure is in an initial state in both the data area for recording main information and the flag area for recording auxiliary information, and can be used without changing the auxiliary information when next used.
[0036]
However, when the erasure prohibition is performed by changing only the auxiliary information from the state where the flag byte of the auxiliary information is “00000000”, the erasure prohibition is input from the key input means 3, and the flag byte of the auxiliary information already has all the bits. Since it is "0", no further rewriting can be performed. When the block including the flag byte is initialized collectively and the auxiliary information is rewritten, the main information is also initialized. Remember temporarily. After block erasure, the main information data of all data temporarily stored in the memory 23 in the control circuit 2 is re-recorded in the data area of the block. Since the flag byte of the auxiliary information is "11111111" indicating erasure permission, the LSB side bit is dropped to "11111110" to prohibit erasure. This makes it possible to prohibit erasure while maintaining the data for recording main information.
[0037]
Further, although the above description is directed to a batch erase type semiconductor memory, the present invention can be applied to other batch erase type information recording media such as a write-once optical disc.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, for the auxiliary information indicating the attribute of the main information, the block erasure is not performed in the batch erasure type memory.FirstMultiple recordings can be made. Generally, the auxiliary information can be updated promptly without the time-consuming batch erasing operation, so that the operation waiting time can be greatly reduced. In addition, since the auxiliary information can be updated quickly, it is possible to reduce the possibility of occurrence of an accident such as a power-off during the update of the auxiliary information. In addition, since the life of a batch erase type semiconductor memory generally becomes shorter as the number of batch erases increases, the life can be extended by greatly reducing the number of batch erases. In addition, since power consumption increases at the time of batch erasure, by reducing the number of times of batch erasure in portable information devices and the like, power consumption can be reduced and the life of a power supply battery can be extended. .
[0039]
Further, the number of bits of the auxiliary recording area is an integral multiple of the number of bits required to indicate a change in the attribute of the main information by one cycle by the auxiliary information, so that the attribute of the main information can be easily managed cyclically. It becomes. If the auxiliary information is set so that the initial state of the auxiliary information is displayed after the batch erasure, it is possible to eliminate the waste of initializing the auxiliary recording area after batch erasing the entire block including the auxiliary recording area. it can.
[0040]
Further, the auxiliary recording area for recording the auxiliary information is provided in the same block as the main recording area for recording the main information having the attribute indicated by the auxiliary information, so that one block is provided in the main recording area and the main recording area. It consists of an auxiliary recording area for recording auxiliary information indicating the attribute of the main information to be recorded, or consists only of the main recording area. Therefore, the auxiliary information can be set in a part of the block without providing an auxiliary recording area for recording the auxiliary information indicating the attribute of the main information separately from the block to which the main recording area belongs. . As a result, restrictions on block setting when using the batch erasing memory are reduced, and the degree of freedom can be increased. Further, the number of bits in the auxiliary recording area is less restricted, and the recording area in the block can be effectively used.
[0041]
According to the present invention, the recording order of auxiliary information in the auxiliary recording area is sequentially recorded from the LSB side to the MSB side in accordance with the bit arrangement, thereby shortening the time required for recording and reproduction, and reducing hardware and software. Can be reduced.
[0042]
According to the present invention, the number of times of recording the auxiliary information in the auxiliary recording area can be recorded.FirstWhen the number of times exceeds a plurality of times, the recording contents of the block to which the auxiliary recording area belongs are temporarily stored in the temporary memory, so that the auxiliary information can be recorded with minimum necessary rewriting without rewriting other blocks of the batch erasure type memory. It can be performed.
Further, according to the present invention, it is possible to effectively indicate whether or not a block can be written or erased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic electrical configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an internal configuration of the flash memory chips 7, 8, 9,.
FIG. 3 is a flowchart showing a procedure in which a control circuit 2 in FIG. 1 performs block erasure of a flash memory 1;
4 is a flowchart showing a recording procedure of auxiliary information in each of the flash memory chips 7, 8, 9,... Of FIG.
[Explanation of symbols]
1 Flash memory
1 'chip group
2 Control circuit
3 Key input means
4 Data input / output means
5,5 'protection switching means
6 Display means
7, 8, 9, ... Flash memory chip
11, 12, 13, ... block
15, 16, 17, ... data area
19, 20, 21, ... Flag area
23 memory

Claims (4)

最小記録単位であるビット、ビットの整数倍のバイト、およびバイトの整数倍のブロックの順に記録単位階層が設けられ、消去状態からの情報記録が可能であり、該ブロックを最小消去単位とする一括消去型メモリの記録再生装置において、
記録すべき情報を、情報自体の内容を示す主情報、および主情報の予め定める属性を該主情報よりも少数のビット数で示す補助情報に分け、一括消去型メモリの記録領域に、該主情報を記録するための主記録領域、および該補助情報が第1の複数回記録可能なビット数を有する補助記録領域を設け、該主情報の記録および再生を、該主記録領域に対して行う記録再生制御手段と、
該補助情報の変更を、該補助記録領域内で既に補助情報が記録されている領域を除く他の領域に記録することによって行う補助記録手段と、
該補助情報の再生を、該補助記録領域への最新の記録内容に基づいて行う補助再生手段とを含み、
記録再生制御手段によって設けられる補助記録領域は、
前記バイトを構成するビット数の整数倍で、かつ前記補助情報が前記主情報の属性の変更を1サイクル分示すために必要なビット数の第2の複数倍のビット数で構成されて、消去直後の補助記録領域が示す属性と、該第2の複数のサイクル数分の属性の変化の後で、補助記録領域の全部のビットが使用されて示す属性とは同一であり、
記録される補助情報が示す属性を有する主情報を記録する主記録領域と、同一の前記ブロック内に設けられることを特徴とする一括消去型メモリの記録再生装置。
A recording unit hierarchy is provided in the order of a bit which is the minimum recording unit, a byte which is an integral multiple of a bit, and a block which is an integral multiple of a byte, and information can be recorded from the erased state. In an erasable memory recording / reproducing device,
The information to be recorded is divided into main information indicating the content of the information itself and auxiliary information indicating a predetermined attribute of the main information with a smaller number of bits than the main information. A main recording area for recording information and an auxiliary recording area having a first plurality of recordable bits for the auxiliary information are provided, and recording and reproduction of the main information are performed on the main recording area. Recording and reproduction control means;
Auxiliary recording means for performing the change of the auxiliary information by recording the auxiliary information in an area other than the area where the auxiliary information is already recorded in the auxiliary recording area;
An auxiliary reproduction unit that reproduces the auxiliary information based on the latest recorded content in the auxiliary recording area,
The auxiliary recording area provided by the recording / reproduction control means,
The number of bits is an integral multiple of the number of bits constituting the byte, and the auxiliary information is composed of a second multiple of the number of bits required to indicate a change in the attribute of the main information for one cycle, and is erased. and attribute indicated by the auxiliary recording area immediately after, after a change of the second plurality of cycles minutes attributes are identical to the attributes shown in all the bits are used for auxiliary recording area,
A recording / reproducing apparatus for a batch erasing memory, wherein the main recording area is for recording main information having an attribute indicated by auxiliary information to be recorded, and is provided in the same block.
前記補助記録手段は、前記補助記録領域への前記補助情報の記録を、該補助記録領域を構成するビットの配列に対して、予め定める順序で行うことを特徴とする請求項1記載の一括消去型メモリの記録再生装置。2. The batch erasure according to claim 1, wherein said auxiliary recording means records said auxiliary information in said auxiliary recording area in a predetermined sequence with respect to an array of bits constituting said auxiliary recording area. Recording / reproducing device for die memory. 一時記憶用の一時メモリを設け、
前記補助記録手段は、前記補助記録領域内に前記第1の複数回を越える補助情報の記録を行う際に、該補助記録領域を有するブロックの記録内容を該一時メモリに記憶させ、該ブロックの記録内容を消去した後で、該一時メモリの記憶内容を該ブロックに記録することを特徴とする請求項1または2記載の一括消去型メモリの記録再生装置。
Provide temporary memory for temporary storage,
When the auxiliary information is recorded in the auxiliary recording area more than the first plurality of times, the auxiliary recording unit stores the recording content of the block having the auxiliary recording area in the temporary memory, and 3. The recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the contents stored in said temporary memory are recorded in said block after erasing the recorded contents.
前記属性は、前記ブロックへのデータの書込みの可否、または消去の可否を示すことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の一括消去型メモリの記録再生装置。4. The recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the attribute indicates whether data can be written to or erased from the block.
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