JP4348790B2 - 半導体記憶装置及び半導体記憶装置の動作設定方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、特に、ネットワークを介して配信されるコンテンツのデータを保存するのに用いて好適な半導体記憶装置及び半導体記憶装置の動作設定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットを使って、音楽データを配信するようなサービスが開始されている。このようなサービスでは、インターネット上に、音楽データを配信するようなサイトが設けられる。ユーザはこのサイトをアクセスして、所望の楽曲を選択すると、選択された音楽データがインターネットを介して送られ、記録媒体にダウンロードされる。
【０００３】
また、ディジタル衛星放送を使って音楽配信を行なうようなサービスが提案されている。このようなサービスでは、音楽チャンネルで、その番組を提供する映像データや音声データと共に、付加データとして、ダウンロード用の音楽データと、ダウンロード用の画面を形成するためのＭＨＥＧ（Multimedia and Hypermedia Information Coding Experts Group）やＸＭＬ（eXtensible Markup Language）等のスクリプト言語のデータが送られてくる。このスクリプト言語のデータにより、ダウンロード用の画面が形成され、この画面上から指示を与えると、ダウンロード用として送られてきた音楽データが記録媒体にダウンロードされる。
【０００４】
更に、携帯電話を使って音楽配信を行うようにしたサービスが提案されている。このようなサービスでは、携帯電話に音楽配信サービスを提供するダイアルが設けられる。携帯電話で所定のダイアル番号に接続すると、音楽データの配信サービスを受けることができる。携帯電話を操作すると、所望の音楽データが携帯電話の回線網を介して送られ、この音楽データが携帯電話に装着された記録媒体にダウンロードされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、インターネットやディジタル衛星放送、携帯電話回線等、種々の伝送媒体を使って、音楽データ、出版物、ゲームのソフトウェア等のコンテンツを提供するサービスが考えられている。そして、このようなサービスでは、送られてきたデータが記録媒体にダウンロードされる。
【０００６】
このように、コンテンツのデータをダウンロードするための記録媒体としては、フロッピディスクやハードディスク等の磁気ディスク、或いは、ＣＤ−Ｒ（CD-Recordable ）やＭＯ（Magneto-Optical ）のような光ディスク又は光磁気ディスクを用いることが考えられる。ところが、このようなディスク状の記録媒体は、機構部を含むため、耐震性に問題があり、また、大型化し、外部に携帯したり、手軽に使用するのは困難である。
【０００７】
そこで、このようなコンテンツのデータをダウンロードするための記録媒体として、メモリスティックと称されるメモリカードを用いることが提案されている。
【０００８】
メモリスティックは、ＮＡＮＤ型のフラッシュメモリを用いたカード型の不揮発性半導体メモリである。このメモリスティックは、高速アクセスが可能で、メモリ容量もおよそ６４ＭＢ程度まで計画されている。この６４ＭＢというメモリスティックの容量は、既存のフロッピディスクの記憶容量（１．４ＭＢ）よりも大きく、コンテンツのデータを記録するのには十分な容量であると考えられる。また、この容量は、ＭＤ（Mini Disc ）やＣＤ−Ｒの記憶容量（１２８ＭＢから６４０ＭＢ）より小容量ではあるが、ＭＤやＣＤ−Ｒは機構部を含み大型化し、手軽に扱えないのに対して、メモリスティックは、小型で扱いが容易であり、耐震性に優れている。
【０００９】
例えば、音楽データをダウンロードするような場合には、ユーザは、このダウンロードした音楽データを携帯型のヘッドホンステレオで再生したり、カーオーディオで再生することが考えられる。このような使用方法では、小型で、耐震性が優れたメモリスティックは、非常に有用の記録媒体であると考えられる。
【００１０】
ところが、メモリスティックは、現状では、ＣＰＵ（Central Processing Unit ) は内蔵されておらず、セキュリティ機能が万全であるとは言えない。音楽データをダウンロードするような場合には、著作権を保護する上から、セキュリティを高める必要がある。特に、ネットワークを利用してこれらのコンテンツのデータを取得する際に、電子マネーを使って、課金を行なうことが考えられている。メモリスティックでは、ＣＰＵが内蔵されていないため、このような課金処理が困難である。
【００１１】
また、ＣＰＵが内蔵されたカードとしては、ＩＣカードが知られている。例えば、ヨーロッパのＧＳＭ（Group Special Mobile）方式の携帯電話では、ＩＳＯ（International Organization for Standardization）７８１６に準拠したＳＩＭと呼ばれるＩＣカードが用いられている。このＩＣカードは、ＧＳＭ方式の携帯電話で、認証、契約内容、暗号アルゴリズム、短縮ダイアル等を記憶するのに使われている。また、ペイテレビジョンや、モンデックスシステムのような電子マネーで、ＣＰＵ内蔵のＩＣカードが使われている。このようなＩＣカードは、メモリカードに比較して、複製、偽造に対して高い守秘性がある。
【００１２】
しかしながら、これらのＩＣカードは、メモリ容量が小さく、アクセス速度も遅いため、ダウンロードしたコンテンツを保存しておくような用途に使用することは困難である。
【００１３】
したがって、この発明の目的は、セキュリティを高めることができると共に、現行のメモリカードとの互換性を図れるようにした半導体記憶装置及び半導体記憶装置の動作設定方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、
不揮発性半導体メモリと、
不揮発性半導体メモリと外部機器との間におけるデータの入出力を行う入出力手段と、
ＩＣカードを装着するＩＣカード装着手段と、
ＩＣカードがＩＣカード装着手段に装着されていると外部機器により判断された場合に、外部機器とＩＣカード装着手段に装着されたＩＣカードとの間のデータの入出力を行なう第１モードと、外部機器とＩＣカード装着手段に装着されたＩＣカードとの間のデータの入出力が終了した場合に、ＩＣカード装着手段にＩＣカードが装着された状態において、外部機器と不揮発性半導体メモリとの間のデータの入出力を行なう第２モードとを設定するモード設定手段と、
モード設定手段により第２モードに設定された場合、外部機器と不揮発性半導体メモリとの間のデータの入出力に切り替え、モード設定手段により第１モードに設定された場合、外部機器とＩＣカードとの間のデータの入出力に切り替える選択手段と
を備える半導体記憶装置である。
【００１５】
この発明は、
外部機器が、ＩＣカードが半導体記憶装置のＩＣカード装着手段に装着されていると判断した場合に、外部機器と、半導体記憶装置のＩＣカード装着手段に装着されたＩＣカードとの間のデータの入出力を行なう第１モード、または、外部機器と、ＩＣカード装着手段に装着されたＩＣカードとの間のデータの入出力が終了した場合に、半導体記憶装置のＩＣカード装着手段にＩＣカードが装着された状態において、外部機器と、半導体記憶装置の不揮発性半導体メモリとの間のデータの入出力を行なう第２モードに、半導体記憶装置のモードを設定するステップと、
半導体記憶装置が、設定モードが第２モードに設定された場合、外部機器と不揮発性半導体メモリとの間のデータの入出力に切り替え、設定モードが第１モードに設定された場合、外部機器とＩＣカードとの間のデータの入出力に切り替えるステップと
を備える半導体記憶装置の動作設定方法である。
【００１６】
メモリスティックと呼ばれるメモリカードに、ＳＩＭと呼ばれるＩＣカードが着脱できる。メモリスティクは、記録容量が十分にあり、転送速度も十分に速いが、ＣＰＵを持たないために、セキュリティに問題がある。ＳＩＭは、ＣＰＵを搭載しており、セキュリティ機能は十分である。したがって、メモリスティックと呼ばれるメモリカードに、ＳＩＭと呼ばれるＩＣカードが装着すると、ＩＣカードに暗号化情報や課金情報、ユーザの個人情報等を記録させておくことができ、コンテンツのデータの著作権の保護を図ったり、正当な課金をすることができるようになる。これにより、例えば、インターネットやディジタル衛星放送、携帯電話回線等、種々の伝送媒体を使って、音楽データ等のコンテンツを提供するサービスを利用する場合に、十分な記憶容量が確保できると共に、著作権の保護を図ったり、正当な課金をすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、以下の順序に従って、図面を参照して説明する。
【００１８】
１．ＳＩＭが着脱可能なメモリスティックの外観全体構成
２．ＳＩＭの内部構成
３．メモリスティックの内部構成
４．ＳＩＭが着脱可能なメモリスティックの一例
５．外部装置からの処理手順
６．ＳＩＭが着脱可能なメモリスティックの他の例。
【００１９】
１．ＳＩＭが着脱可能なメモリスティックの外観全体構成
図１及び図２は、この発明が適用されたメモリカード装置の全体構成を示すものである。図１及び図２において、１はこの発明が適用されたメモリカードを示すものである。このメモリカード１は、メモリスティックと呼ばれるカード型メモリと同様に構成されている。メモリスティックは、ＮＡＮＤ型のフラッシュメモリを用いたカード型の不揮発性半導体メモリで、メモリ容量はおよそ６４ＭＢ程度まで計画されている。
【００２０】
また、メモリカード１の上面には、ＳＩＭ取り付け部２が設けられる。このＳＩＭ取付け部２は、ＳＩＭと呼ばれるＣＰＵ内蔵のＩＣカード５の形状に対応した凹部からなる。メモリカード１のＳＩＭ取付け部２に、ＩＣカード５が着脱自在とされている。
【００２１】
このＳＩＭ取付け部２上には、メモリカード１と、ＩＣカード５とを接続するための端子が配設されている。これらの端子として、電源端子１１、リセット出力端子１２、クロック出力端子１３、接地端子１４、プログラム電源端子１５、データ入／出力端子１６が設けられる。また、メモリカード１にＳＩＭ取付け部２にＩＣカード５が装着されたか否かを検出するために、検出端子１７が設けられる。
【００２２】
このメモリカード１のＳＩＭ取付け部２に、矢印で示す脱着方向に、ＩＣカード５が装着される。これにより、メモリカード１のＳＩＭ取付け部２に、ＩＣカード５全体が嵌合され、メモリカード１にＩＣカード５が固定される。
【００２３】
メモリカード１にＩＣカード５が装着されると、図２に示すように、メモリカード１のＳＩＭ取付け部２に配列されている電源端子１１、リセット出力端子１２、クロック出力端子１３、接地端子１４、プログラム電源端子１５、データ入／出力端子１６と、ＩＣカード５に配列されている電源端子２１、リセット入力端子２２、クロック入力端子２３、接地端子２４、プログラム電源端子２５、データ入／出力端子２６とが夫々接触される。
【００２４】
また、メモリカード１にＩＣカード５が装着されると、図３に示すように、メモリカード１のＳＩＭ取付け部２に配設されている検出端子１７と、ＩＣカード５に配設されている検出端子２７とが接触される。これにより、メモリカード１にＩＣカード５が装着されたことが検出される。
【００２５】
上述したように、メモリカード１は、メモリスティックと呼ばれるカード型メモリと同様に構成されており、メモリ容量はおよそ６４ＭＢ程度まで計画されている。このようなメモリスティックの構成とされたメモリカード１は、音楽データのようなコンテンツデータを記録するための記録媒体として有用である。
【００２６】
ところが、音楽データのようなコンテンツのデータは、著作権の保護や課金が必要な場合がある。メモリスティックの構成とされたメモリカード１では、セキュリティに問題があり、著作権の保護情報や課金情報、ユーザの個人情報等を記憶させることが困難である。
【００２７】
そこで、著作権の保護を図ったり、正当な課金をするような場合には、メモリカード１にＩＣカード５が装着される。そして、例えば、コンテンツのデータを暗号化して、著作権の保護が図られる。そして、コンテンツのデータはメモリカード１に記憶され、暗号化情報や課金情報、ユーザの個人情報等は、ＩＣカード５に記録される。
【００２８】
このように、この発明では、メモリスティックの構成のメモリカード１と、ＳＩＭの構成のＩＣカード５とが着脱自在とされている。そして、メモリカード１は、ＩＣカード５を外しているときには、通常のメモリスティックとして通常のデータを記録するのに使用でき、ＩＣカード５を取り付けると、ＩＣカード５に暗号化情報や課金情報、ユーザの個人情報等を記録させておくことができ、コンテンツのデータの著作権の保護を図ったり、正当な課金をすることができるようになる。
【００２９】
したがって、このようなＳＩＭの構成のＩＣカード５が着脱自在とされたメモリスティックの構成のメモリカード１は、例えば、インターネットやディジタル衛星放送、携帯電話回線等、種々の伝送媒体を使って、音楽データ等のコンテンツを提供するサービスを利用する場合に、送られてきたコンテンツのデータを記録する記録媒体として用いて好適である。特に、ＳＩＭは、ＧＳＭ方式の携帯電話で、加入者の暗唱番号により認証、契約内容暗号アルゴリズム、短縮ダイアル番号等を記憶するのに用いられているため、携帯電話を使って音楽テータ等のコンテンツのデータを送るようなサービスでは有用である。
【００３０】
２．ＳＩＭの内部構成
上述のように、この発明では、メモリスティックと呼ばれるメモリカード１に、ＳＩＭと呼ばれるＩＣカード５が着脱自在とされている。ＳＩＭと呼ばれるＩＣカードは、上述のように、ＩＳＯ７８１６に準拠したＣＰＵ内蔵のＩＣカードであり、ＧＳＭ方式の携帯電話で、加入者の暗唱番号により認証、契約内容暗号アルゴリズム、短縮ダイアル番号等を記憶するのに用いられている。
【００３１】
図４はＳＩＭと呼ばれるＩＣカードの内部構成を示すブロック図である。図４において、このＩＣカードには、外部機器との接続端子として、電源端子１０１と、プログラム用電源端子１０２と、双方向データ信号線の入出力端子は１０３と、クロック入力端子１０４と、リセット入力端子１０５と、接地端子１０６とが設けられる。
【００３２】
電源端子１０１は、作動電源Ｖccを外部から供給するためのものである。作動電源Ｖccの電圧は５Ｖ或いは３Ｖである。
【００３３】
プログラム電源端子１０２は、内蔵されているＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）１１０に、プログラム用電源Ｖppを供給するためのものである。ＥＥＰＲＯＭ１１０は、電子的消去可能な不揮発性メモリである。このＥＥＰＲＯＭ１１０に与えられるプログラム用電源Ｖppの電圧は、一般的に、電源電圧Ｖccと同様とされている。また、ＳＩＭの内部でプログラム用電源Ｖppが発生されているものもある。ここでは、外部から供給する構造を示しているが、これは重要ではない。
【００３４】
データ入出力端子は１０３は、双方向データ信号線Ｉ／Ｏにより実際にデータの入出力を行なうためのデータ入／出力端子である。双方向データ信号線Ｉ／Ｏには、シリアル／パラレル変換器１０７を介して、データが入／出力される。このデータ信号線Ｉ／Ｏは、入力或いは出力されていないときには、作動電源の電圧Ｖccと略同じ電圧に維持されており、外部の制御機器及びＳＩＭは、互いにデータ受信状態となっている。
【００３５】
クロック入力端子１０４には、クロックＣＬＫが供給される。このクロックＣＬＫは、ＳＩＭに内蔵されているＣＰＵ（Central Processing Unit ）１１２の作動用クロックである。また、このクロックＣＬＫは、分周器１０８で適当に分周されて、シリアル／パラレル変換器１０７に供給される。この分周器１０８で分周されたクロックＣＬＫは、双方向データ信号線Ｉ／Ｏで交換されるデータの転送速度を決める転送クロックとなる。
【００３６】
リセット入力端子１０５には、リセット信号ＲＳＴが与えられる。このリセット信号ＲＳＴは、内蔵されているＣＰＵ１１２のみならず、分周器１０８や、シリアル／パラレル変換器１０７等を初期化するためにも用いられる。
【００３７】
接地端子１０６は、グランドＶssに接続されている。
【００３８】
データの入／出力は、双方向データ信号線Ｉ／Ｏを介して、シリアル／パラレル変換器１０７により行なわれる。シリアル／パラレル変換１０７は、外部機器からシリアルデータで転送されてきたデータを、例えば８ビットのパラレルデータに変換する。
【００３９】
双方向データ信号線Ｉ／Ｏを介して入／出力されるシリアルデータは、「Ｌ」レベルのスタートビットが先頭にあり、その後ＬＳＢファーストの正論理（又はＭＳＢファーストの負論理、選択はＩＣカード製造業者が行う）でビットデータが続き、偶数のパリティ１ビットが付加される。「Ｌ」レベルのスタートビットによりデータの先頭が検出され、それに続いて、データが送られる。そして、パリティによりエラーが検出される。このとき、パリティによりエラーが検出されれば、パリティビットに続く２クロックの間の特定時間に、受信側から「Ｌ」レベルが送出される。これにより、送信側では、エラーがあったことが分かる。エラーがあったことを分かると、送信側は、同じデータを再度送信する。
【００４０】
この方法は、ＩＳＯ７８１６の半二重非同期通信プロトコルである。シリアル／パラレル変換器１０７は、これらの処理を経て、シリアルデータとパラレルデータとの変換処理を行なう。
【００４１】
ＲＡＭ（Random Access Memory）１０９は、随時書き込み読み出しが可能であり、このＲＡＭ１０９は、ＣＰＵ１１２が処理を行なっていく際に必要なデータを一時的に記憶したり、いくつかのデータ一時的に蓄えておくために使用される。
【００４２】
ＥＥＰＲＯＭ１１０は、内部だけで利用されるデータ、利用上更新しながら継続使用されるデータ等が記憶される。例えば、ディジタルセルラー携帯端末では、短縮ダイアル、契約内容、ショートメッセージ、或いは通信を開始、維持するための制御データ等がＥＥＰＲＯＭ１１０に記憶される。
【００４３】
なお、ここでは、ＥＥＰＲＯＭを使用しているが、例えば、ＥＥＰＲＯＭの代わりに、フラッシュメモリを用いるようにしても良い。
【００４４】
ＲＯＭ（Read Only Memory）１１１は、主に、ＣＰＵ１１２が処理すべきプログラムが記憶されている。処理命令は、例えば、携帯端末を製造したり、利用するのに必要な公開された命令体系と、セキュリティ、例えばスクランブルキー発生部や、発行者又は管理者利用できないデータなどを操作するための非公開の管理用命令体系や暗証番号からなる。このように、非公開の管理用命令体系を用意することで、ＳＩＭセキュリティ機能がさらに高められている。
【００４５】
分周器１０８は、ＣＰＵ１１２を作動させるためのクロックＣＬＫから、双方向データ信号線Ｉ／Ｏ所定の伝送レートを使用してデータを送るためのクロックを得るものである。分周器１０８の分周比としては、例えば、ＧＳＭ方式の携帯電話システムでは、１／３７２が用いられている。勿論、この分周比は、使用目的や使用状況により変更し得るものである。
【００４６】
ＣＰＵ１１２は、外部からの命令に従って、ＳＩＭ内部の処理を行うものである。この時、内部にアクセス権が或るか否か等が判断されて、処理が行なわれる。
【００４７】
データ用バス１１３は、ＣＰＵ１１２が命令を実行する際に、命令をＲＯＭ１１１から読み出したり、一時的にデータを記憶させるために、ＲＡＭ１０９に随時読み出し／書き込みしたり、外部装置からの要求に基づいて、ＥＥＰＲＯＭ１１０をアクセスしたりする際に、データを転送するのに用いられる。
【００４８】
このように、ＳＩＭの構成のＩＣカードでは、ＥＥＰＲＯＭ１１０には、短縮ダイアル、契約内容、ショートメッセージ、或いは通信を開始、維持するための制御データ等、内部だけで利用されるデータ、利用上更新しながら継続使用されるデータ等が記憶される。また、ＲＯＭ１１１には、例えば、携帯端末を製造したり、利用するのに必要な公開された命令体系と、セキュリティ、例えばスクランブルキー発生部や、発行者又は管理者利用できないデータなどを操作するための非公開の管理用命令体系からなる処理命令が記憶される。そして、入／出力されるデータは、ＣＰＵ１１２により管理されている。このため、高いセキュリティ機能が保証されている。
【００４９】
３．メモリスティックの内部構成
次に、この発明が適用されたメモリカード１の基本構成となるメモリスティックについて説明する。
【００５０】
図５において、メモリスティックには、電源端子２０１と、外部機器との接続のためのデータ入／出力端子２０２と、バスステートの入力端子２０３と、転送クロックの入力端子２０４と、挿抜検出用の検出端子２０５と、接地端子２０６とが配設される。
【００５１】
電源端子２０１には、電源電圧Ｖccが供給される。この電源電圧Ｖccの電圧は、２．７Ｖ〜３．６Ｖの範囲なら、動作が可能である。
【００５２】
データ入／出力端子２０２から、双方向データ線ＤＩＯを介して、データが入／出力される。データ線ＤＩＯは、トランスファープロトコルコマンド（ＴＰＣ）という制御データやデータそのものを書き込んだり、読み出したりするためのものである。
【００５３】
バスステートの入力端子２０３には、バスステートＢＳが供給される。バスステートＢＳは、双方向データ信号線ＤＩＯ上のデータに対するステータスを示している。例えば、データアクセスを行う前のＴＰＣやデータそのものにより、そのステートを変化させることにより、メモリスティックの処理が実行される。
【００５４】
クロック入力端子２０４には転送クロックＳＣＬＫが供給される。転送クロックＳＣＬＫは、ＴＰＣやデータそのものを転送する際に発生される。転送クロックＳＣＬＫは、バスステートＢＳにより制御されている。
【００５５】
検出端子２０５は、外部装置がメモリスティックの着脱状態を検出するために使用される。メモリスティック内部では、この検出端子２０５は接地されており、外部装置によりプルアップ抵抗を介して電源に接続されている。したがって、検出端子２０５は、メモリスティック装着状態では「Ｌ」レベルになり、非装着時には「Ｈ」レベルになる。
【００５６】
接地端子２０６は、グランドＶssに接続されている。
【００５７】
シリアル／パラレル変換器２０７は、書き込み時には、双方向データ信号ＤＩＯを通じ、転送クロックＳＣＬＫに同期して送られてきたシリアルデータを、８ビットのパラレルデータに変換する。制御用コマンドもデータも、ここでシリアルデータからパラレルデータに変換される。
【００５８】
一方、読み出し時は、メモリスティック内部に記憶されている８ビット毎のパラレルデータは、シリアル／パラレル変換器２０７でシリアルデータに変換され、双方向データ信号ＤＩＯを通じて、外部装置に出力される。
【００５９】
レジスタ２０８は、ステータスレジスタ、パラメータレジスタ、エキストラデータレジスタ等からなり、ＴＰＣによりメモリスティック内部のメモリのアクセス制御を行う。
【００６０】
ページバッファ２０９は、シリアル／パラメータ変換器２０７とフラッシュメモリ２１３間でデータ交換を行う際、一時的にデータを記憶するのに用いられる。
【００６１】
エラー検出コード発生部２１０は、例えば、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check ）コード等のエラー検出コードを転送するデータ或いは転送されてくるデータに付加して、転送するデータ或いは転送されてくるデータの誤り検出を行なうものである。このようなエラー検出を行うことにより、データの信頼性が確保されている。
【００６２】
アトリビュートＲＯＭ２１１は、メモリスティック内部の物理的情報を記憶するものである。このアトリビュートＲＯＭ２１１の情報は、電源オン直後に読み出される。外部装置は、この情報を対応状況をチェックするために用いる。
【００６３】
フラッシュＩ／Ｆシーケンサ２１２は、レジスタ２０８に設定されているパラメータ等を基にして、ページバッファ２０９とフラッシュメモリ２１３間のデータの制御を行なっている。
【００６４】
フラッシュメモリ２１３は、例えばＮＡＮＤ型のメモリセルからなる不揮発性のメモリカードを用いたもので、ある容量のページ単位に区切られて、データの書き込み／読み出しが行われる。このフラッシュメモリ２１３の記憶容量には多種のものがあるが、例えば、６４ＭＢ程度まで計画されている。
【００６５】
このように、メモリスティックでは、フラッシュメモリ２１３により、例えば、６４ＭＢ程度までのデータを記録できる。そして、このメモリスティックでは、シリアルの半二重同期データ転送方式を利用することで、２０Ｍｂ／秒程度のアクセス速度が確保できる。
【００６６】
４．ＳＩＭが着脱可能なメモリスティックの一例
図６及び図７は、図１及び図２に示したメモリカード１の内部構造を示すブロック図である。図６はＳＩＭの構成のＩＣカード５を外しているときの構成を示し、図７はＳＩＭの構成のＩＣカード５を装着しているときの構成を示している。
【００６７】
図６及び図７において、ＩＣカードが装着可能なメモリスティックには、電源端子３０３と、データ入／出力端子３０６と、バスステートの入力端子３０５と、シリアルクロックの入力端子３０４と、挿抜検出用の検出端子３０７と、接地端子３０８とが設けられる。
【００６８】
電源端子３０３には、作動電源Ｖccが供給される。この作動電源Ｖccは、５Ｖから３Ｖで動作が可能である。
【００６９】
データ入／出力端子３０６は、双方向データ信号線ＤＩＯ−Ａを介して、データを入／出力するためのものである。
【００７０】
バスステートＢＳは、双方向をデータ信号線ＤＩＯ−Ａのデータ転送に同期して制御される信号で、パケット通信の状態を示している。なお、バスステートＢＳを使用しないで非同期で伝送するような非同期モードも可能である。この方式は、ＳＩＭで使用されているＩＳＯ７８１６の半二重非同期通信プロトコルである。
【００７１】
パケット通信の状態で、バスステートＢＳにより、転送クロックＳＣＬＫが制御される。なお、このバスステートＢＳは、半二重非同期通信プロトコルでは使用されない。
【００７２】
挿抜検出用の検出端子３０７は、外部装置がメモリスティックの着脱状態を検出するために使用される。この検出端子は、外部装置がこのメモリカードが着脱状態を検出するのに使用される。メモリカード内部では、この検出端子３０７は、グランドＶssに接続されており、外部装置によりプルアップ抵抗を介して、電源に接続されている。メモリカードが装着状態されているときには、検出信号ＩＮＳは「Ｌ」レベルとなり、メモリカードが非装着の時には「Ｈ」レベルになる。
【００７３】
接地端子３０８は、グランドＶssに接続されている。
【００７４】
図６及び図７におけるシリアル／パラレル変換器３０９、ページバッファ３１０、エラー検出コード発生部３１１、アドリビュートＲＯＭ３１２、フラッシュＩ／Ｆシーケンサ３１４、フラッシュメモリ３１５は、前述のメモリスティックと同様である。レジスタ３１３は、ＳＩＭインターフェースレジスタを含んでいる。
【００７５】
すなわち、シリアル／パラレル変換器３０９は、書き込み時には、双方向データ信号ＤＩＯ−Ａを通じ、転送クロックＳＣＬＫに同期して送られてきたシリアルデータを、８ビットのパラレルデータに変換する。制御用コマンドもデータも、ここでシリアルデータからパラレルデータに変換される。一方、読み出し時は、メモリ内部に記憶されている８ビット毎のパラレルデータは、シリアル／パラレル変換器３０９でシリアルデータに変換され、双方向データ信号ＤＩＯ−Ａを通じて、外部装置に出力される。
【００７６】
レジスタ３１３は、ステータスレジスタ、パラメータレジスタ、エキストラデータレジスタ等からなり、ＴＰＣによりメモリスティック内部のメモリのアクセス制御を行う。更に、レジスタ３１３は、ＳＩＭインターフェースレジスタを含んでいる。このＳＩＭインターフェースレジスタについては、後に、詳述する。
【００７７】
ページバッファ３１０は、シリアル／パラメータ変換器３０９とフラッシュメモリ３１５間でデータ交換を行う際、一時的にデータを記憶するのに用いられる。
【００７８】
エラー検出コード発生部３１１は、例えば、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check ）コード等のエラー検出コードを転送するデータ或いは転送されてくるデータに付加して、転送するデータ或いは転送されてくるデータの誤り検出を行なうものである。このようなエラー検出を行うことにより、データの信頼性が確保されている。
【００７９】
アトリビュートＲＯＭ３１２は、メモリスティック内部の物理的情報を記憶するものである。このアトリビュートＲＯＭ３１２の情報は、電源オン直後に読み出される。外部装置は、この情報を対応状況をチェックするために用いる。
【００８０】
フラッシュＩ／Ｆシーケンサ３１４は、レジスタ３１３に設定されているパラメータ等を基にして、ページバッファ３１０とフラッシュメモリ３１５間のデータの制御を行なっている。
【００８１】
フラッシュメモリ３１５は、例えばＮＡＮＤ型のメモリセルからなる不揮発性のメモリカードを用いたもので、ある容量のページ単位に区切られて、データの書き込み／読み出しが行われる。このフラッシュメモリ３１５の記憶容量には多種のものがあるが、例えば、６４ＭＢ程度まで計画されている。
【００８２】
以上のように、メモリスティック部３０１の構成は、レジスタ部３１３に、ＳＩＭインターフェースレジスタが設けられる他は、通常のメモリスティックの構成（図５）と同様である。
【００８３】
このメモリカードには、ＳＩＭの構成のＩＣカードとの接続用に、電源端子３５１、リセット出力端子３５２、クロック出力端子３５３、データ入／出力端子３５４、接地端子３５５、ＩＣカードの脱着検出用の検出端子３５６が設けられる。
【００８４】
電源端子３５１は、ＩＣカード５が装着されたときに、ＩＣカード５に作動電源Ｖccを供給するものである。この電源端子３５１には、ＩＣカード５装着時には、５Ｖ或いは３Ｖの電源が与えられる。
【００８５】
リセット出力端子３５２は、ＩＣカード５が装着されたときに、ＩＣカード５にリセット信号ＲＳＴを供給するものである。
【００８６】
クロック出力端子３５３は、ＩＣカード５が装着されたときに、ＩＣカード５にクロックＣＬＫを供給するものである。
【００８７】
データ入／出力端子３５４は、ＩＣカード５が装着されたときに、ＩＣカード５に対してデータの入／出力を行なうものである。
【００８８】
接地端子３５７は、グランドＶssに接続されている。
【００８９】
検出部３３１は、メモリカード１にＳＩＭの構成のＩＣカード５が装着されたか否かが検出するものである。
【００９０】
更に、ＳＩＭの構成のＩＣカードにおいて、ＥＥＰＲＯＭの代わりにフラッシュを用いた場合には、プログラム電源Ｖppが必要である。このときのために、プログラム電源端子３５７が用意される。
【００９１】
これら、電源端子３５１、リセット出力端子３５２、クロック出力端子３５３、データ入／出力端子３５４、接地端子３５５、検出端子３５６、プログラム電源端子３５７は、図１及び図２におけるＳＩＭ取付け部２に配設された電源端子１１、リセット出力端子１２、クロック出力端子１３、データ入／出力端子１６、接地端子１４、検出端子１７、プログラム電源端子１５に夫々対応している。
【００９２】
メモリカード１にＩＣカード５を取り付けると、図７に示すようになる。このＩＣカード５の部分は、ＳＩＭ部３０２として示されている。このＳＩＭ部３０２は、前述のＳＩＭの構成（図４）と同様である。
【００９３】
すなわち、データの入／出力は、シリアル／パラレル変換器３２１を介して行なわれる。シリアル／パラレル変換３２１は、外部機器からシリアルデータで転送されてきたデータを、例えば８ビットのパラレルデータに変換する。
【００９４】
双方向データ信号線ＳＩＭ Ｉ／Ｏを介して入／出力されるシリアルデータは、「Ｌ」レベルのスタートビットが先頭にあり、その後ＬＳＢファーストの正論理、又はＭＳＢファーストの負論理で、ビットデータが続き、偶数のパリティ１ビットが付加される。「Ｌ」レベルのスタートビットによりデータの先頭が検出され、それに続いて、データが送られる。そして、パリティによりエラーが検出される。このとき、パリティによりエラーが検出されれば、パリティビットに続く２クロックの間の特定時間に、受信側から「Ｌ」レベルが送出される。これにより、送信側では、エラーがあったことが分かる。エラーがあったことを分かると、送信側は、同じデータを再度送信する。この方法は、ＩＳＯ７８１６の半二重非同期通信プロトコルである。シリアル／パラレル変換器１０７は、これらの処理を経て、シリアルデータとパラレルデータとの変換処理を行なう。
【００９５】
ＲＡＭ３２２は、随時書き込み読み出しが可能であり、このＲＡＭ３２２は、ＣＰＵ３２６が処理を行なっていく際に必要なデータを一時的に記憶したり、いくつかのデータ一時的に蓄えておくために使用される。
【００９６】
ＥＥＰＲＯＭ３２３は、内部だけで利用されるデータ、利用上更新しながら継続使用されるデータ等が記憶される。例えば、ディジタルセルラー携帯端末では、短縮ダイアル、契約内容、ショートメッセージ、或いは通信を開始、維持するための制御データ等がＥＥＰＲＯＭ３２３に記憶される。ＥＥＰＲＯＭの代わりに、フラッシュメモリを用いるようにしても良い。
【００９７】
ＲＯＭ３２４は、主に、ＣＰＵ３２６が処理すべきプログラムが記憶されている。処理命令は、例えば、携帯端末を製造したり、利用するのに必要な公開された命令体系と、セキュリティ、例えばスクランブルキー発生部や、発行者又は管理者利用できないデータなどを操作するための非公開の管理用命令体系や暗証番号からなる。
【００９８】
分周器３２０は、ＣＰＵ３２６を作動させるためのクロックＳＩＭ ＣＬＫから、双方向データ信号線ＤＩＯ−Ｂの伝送レートを使用してデータを送るためのクロックを得るものである。
【００９９】
ＣＰＵ３２６は、外部からの命令に従って、ＳＩＭ内部の処理を行うものである。この時、内部にアクセス権が或るか否か等が判断されて、処理が行なわれる。
【０１００】
データ用バス３２５は、ＣＰＵ３２６が命令を実行する際に、命令をＲＯＭ３２４ら読み出したり、一時的にデータを記憶させるために、ＲＡＭ３２２に随時読み出し／書き込みしたり、外部装置からの要求に基づいて、ＥＥＰＲＯＭ３２３をアクセスしたりする際に、データを転送するのに用いられる。
【０１０１】
図６及び図７において、クロック入力端子３０４、バスステートの入力端子３０５及びデータ入／出力端子３０６は、直接的にメモリスティック部３０１のシリアル／パラレル変換器３０９に接続されている。このため、クロック入力端子３０４からのシリアルクロックＳＣＬＫ、バスステートの入力端子３０５からのバスステートＢＳは、直接的にシリアル／パラレル変換器３０９に供給され、双方向データ信号線ＤＩＯ−Ａにより、直接的にデータの入／出力が行なえる。したがって、図６に示すように、ＩＣカード５を外しているときには、メモリスティック部３０１のみを機能させ、メモリスティックとして動作させることが可能である。
【０１０２】
図７に示すように、ＩＣカード５を装着したときには、メモリスティック部３０１を動作させることも、ＳＩＭ部３０２を動作させることもできる。
【０１０３】
レジスタ３１３には、ＳＩＭインターフェースレジスタが含まれている。ＳＩＭインターフェースレジスタは、メモリスティック部３０１を使ってデータの入／出力を行なう場合と、ＳＩＭ部３０２を使ってデータの入／出力を行なう場合とを制御するのに用いられる。このＳＩＭインターフェースレジスタ３１３の内容は、外部機器からシリアル／パラレル変換器３０９に与えられるデータにより設定できる。また、ＳＩＭインターフェースレジスタの内容は、ＳＩＭ構成のＩＣカード５が装着されているか否かを検出している検出部３３１の検出出力に応じて設定できる。
【０１０４】
図８は、ＳＩＭインターフェースレジスタの構成を示すものである。このＳＩＭインターフェースレジスタは、コントロールレジスタ部（図８Ａ）と、ステータスレジスタ部（図８Ｂ）に分けられており、メモリスティックの内部構造例中に示されるレジスタ３１３の一部として構成される。
【０１０５】
図８Ａは、コントロールレジスタ部の構成を示すものである。コントロールレジスタ部は、ビットＢｉｔ１〜Ｂｉｔ８からなる。Ｂｉｔ１〜Ｂｉｔ４は、ＲＦＵビットであり、将来の拡張用である。ここでは、これらのビットＢｉｔ１〜Ｂｉｔ４は使用されない。
【０１０６】
コントロールレジスタ部のビットＢｉｔ８は、モードセレクションビットで、メモリカードにＳＩＭの構成のＩＣカードを装着したときには、外部装置がメモリスティック部３０１を動作させるか、ＳＩＭ部３０２を動作をさせるかを選択するものである。
【０１０７】
このコントロールレジスタ部のＢｉｔ８のモードセレクションビットが「Ｈ」レベルのときにはＳＩＭモードとなり、ＳＩＭ部３０２が動作される。コントロールレジスタ部のＢｉｔ８のモードセレクションビットが「Ｌ」レベルのときには、メモリスティックモードとなり、メモリスティック部３０１が動作される。
【０１０８】
コントロールレジスタ部のビットＢｉｔ７は、ＳＩＭ部３０２に送る電源電圧を制御するものである。この電源制御ビットＢｉｔ７が「Ｈ」レベルのときにはディスエイブルであり、「Ｌ」レベルのときにはイネイブルとなる。
【０１０９】
また、ビットＢｉｔ６は、ＳＩＭ部３０２に送るリセット／ラン信号を制御するものである。このリセット制御ビットＢｉｔ６が「Ｈ」レベルのときにはＲＵＮであり、「Ｌ」レベルのときには、ＲＳＴとなる。
【０１１０】
更に、ビットＢｉｔ５は、ＳＩＭ部３０２に送るクロックを制御するものである。このクロック制御ビットＢｉｔ５が「Ｈ」レベルのときにはディスエイブルであり、「Ｌ」レベルのときには、イネイブルとなる。
【０１１１】
図８Ｂは、ステータスレジスタ部の構成を示すものである。ステータスレジスタ部は、ビットＢｉｔ１〜Ｂｉｔ８からなり、Ｂｉｔ１〜Ｂｉｔ７は、ＲＦＵビットであり、将来の拡張用である。ここでは、これらのビットＢｉｔ１〜Ｂｉｔ７は使用されない。
【０１１２】
ステータスレジスタ部のビットＢｉｔ８は、ＳＩＭ検出ビットで、メモリカードにＳＩＭの構成のＩＣカードが装着されているか否かを示すものである。このステータスレジスタ部のＢｉｔ８のＳＩＭ検出ビットが「Ｈ」レベルのときには、ＩＣカードが検出されていない。このステータスレジスタ部のＢｉｔ８のＳＩＭ検出ビットが「Ｌ」レベルのときには、ＩＣカードが検出されている。これは、検出部３３１の検出出力により設定される。
【０１１３】
図７において、双方向ゲート３２７は、データ入／出力端子３０６を介して外部機器と入／出力されるデータを切り替えるものである。
【０１１４】
図７におけるＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部のモードセレクションビット（Ｂｉｔ８）が「Ｈ」レベルで、且つ、バスステートＢＳが「Ｌ」レベルである条件のときのみ、双方向データ信号線ＤＩＯ−Ａと双方向データ信号線ＤＩＯ−Ｂとが接続されるように、双方向ゲート３２７が制御される。
【０１１５】
したがって、このときには、データ入／出力端子３０６、双方向データ信号線ＤＩＯ−Ａ、双方向ゲート３２７、双方向データ信号線ＤＩＯ−Ｂを介して、ＳＩＭ部３０２と外部機器との間で、データを入／出力することができる。
【０１１６】
また、同様の条件のときに、ＳＩＭ部３０２のシリアル／パラレル変換器３２１は機能されるが、動作メモリスティック部３０１の、シリアル／パラレル変換器３０９は機能しないように制御される。
【０１１７】
反対に、この同じ条件を満たさない場合には、双方向データ信号線ＤＩＯ−Ａと双方向データ信号線ＤＩＯ−Ｂとが処断されるように、双方向ゲート３２７が制御される。また、メモリースティック部３０１のシリアルパラレル変換器３２１が機能するように制御される。
【０１１８】
メモリカードにＳＩＭの構成のＩＣカードを装着したときには、ＳＩＭ部３０２の動作クロックＳＩＭ ＣＬＫは、発振器３２９から供給される。このクロックは、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部（図８Ａ）のクロックコントロールビット（Ｂｉｔ５）により制御される。
【０１１９】
また、ＳＩＭ部３０２のリセット信号ＳＩＭ ＲＳＴは、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部（図８Ａ）のリセットコントロールビット（Ｂｉｔ６）により制御される。
【０１２０】
更に、ＳＩＭ部３０２に供給される電源ＳＩＭ Ｖccは、Ｖccゲート３３３を経由して、電源ライン３０３から供給される。このＶccゲート３３３は、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部（図８Ａ）の電源コントロールビット（Ｂｉｔ７）により制御される。
【０１２１】
このときの条件は、ＳＩＭ構成のＩＣカードが装着されていることを示すＳＩＭ検出ビット（ＳＩＭインターフェースレジスタのステータスレジスタ部のＢｉｔ８）が「Ｌ」レベルで、且つ、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部（図８Ａ）の電源コントロールビット（Ｂｉｔ７）が「Ｌ」レベルである場合のみ、Ｖccゲート３３３を経由して、電源電圧ＶccがＳＩＭ部３０２に供給される。
【０１２２】
但し、バスステートＢＳ３０５が「Ｈ」レベルの時には、メモリスティックの２ステートアクセスモードとして動作して、ＳＩＭインターフェースレジスタをアクセスできる。この時は、双方向ゲート３２７がオフ状態となり、ＳＩＭ部３０２には、データが伝達されない。
【０１２３】
５．外部装置からの処理手順
次に、外部装置から、ＩＣカードが装着できるメモリカードを制御する手順について解説する。図９は、外部装置から、ＩＣカードが装着できるメモリカードを制御する場合の処理を示すフローチャートである。
【０１２４】
まず、外部装置により、ＩＣカードが装着されているか否かを確認するために、ＳＩＭステータスの読み込みを行う（ステップＳ１）。これは、図８Ｂに示すＳＩＭインターフェースレジスタのステータスレジスタ部のＳＩＭ検出ビット（Ｂｉｔ８）を読み込むことである。
【０１２５】
次に、このＳＩＭインターフェースレジスタのステータスレジスタ部のＳＩＭ検出ビットから、ＳＩＭの構成のＩＣカード５が装着されているか否を判断し、もし、検出されなければ、ステップＳ１に戻り、もう一度ＳＩＭ検出ビットの読み込みを行う（ステップＳ２）。
【０１２６】
ステップＳ２で、ＳＩＭの構成のＩＣカード５が装着されていると判断されたら、ＳＩＭ部３０２の動作を制御するために、ＳＩＭモードに設定する（ステップＳ３）。すなわち、図８Ａに示したＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部において、ビットＢｉｔ８のモードセレクションビットを「Ｈ」レベルに設定する。これは、バスステートＢＳが「Ｈ」の状態で行われる。
【０１２７】
以後、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部とステータスレジスタ部へのアクセスは、同様に、バスステートＢＳを「Ｈ」レベルに設定して行うものとする。
【０１２８】
この後、ＳＩＭ部３０２に電源電圧Ｖccを供給するために、電源制御をイネーブルに設定する（ステップＳ４）。これは、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部において、ビットＢｉｔ７の電源制御ビットを「Ｌ」レベルに設定するものである。
【０１２９】
ＳＩＭ部３０２への作動用電源が安定したら、ＳＩＭ部３０２に作動用クロックＳＩＭ ＣＬＫを供給するために、クロック制御をイネーブルに設定する（ステップＳ５）。これは、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部において、ビットＢｉｔ５のクロック制御ビットを「Ｌ」レベルに設定するものである。これにより、発振器３２９が制御され、発振器３２９からのクロックがＳＩＭ部３０２に供給される。
【０１３０】
ＳＩＭ作動用クロックが安定したら、ＳＩＭの起動を行うために、ＳＩＭがＲＵＮとなるよう制御する（ステップＳ６）。これは、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部において、ビットＢｉｔ６のリセット制御ビットを「Ｈ」レベルに設定するものである。これにより、リセット信号が「ＲＵＮ」に変化し、ＳＩＭ部３０２が起動される。
【０１３１】
ここで、このフローチャートには、記述していないが、ＳＩＭ部３０２から外部装置に、ＩＳＯ７８１６−３に規定されている、Answer-To-Reset と呼ばれる一連のデータが出力される。これは、外部装置とＳＩＭ間の通信プロトコルタイプを示し、ＬＳＢファーストの正論理か、ＭＳＢファーストの負論理を決める情報データであり、ＳＩＭ部３０２がデータ交換をする際の外部装置とのインターフェース規定となる。
【０１３２】
通信プロトコルタイプの設定がなされた後、通常のデータ交換セッションに入る。
【０１３３】
先ず、外部装置は、ＳＩＭ部３０２に対して、ＳＩＭへのコマンドを行い、アプリケーションコード、命令コード、及び３つのパラメータコードからなる５バイトを転送する（ステップＳ７）。
【０１３４】
ＳＩＭ部３０２は、これらの命令セットを受け取ると、これらの命令セットを受領した旨の通知を外部装置へＡＣＫとして返す。そこで、外部装置は、ＳＩＭ部３０２からＡＣＫの受け取り処理を行なう（ステップＳ８）。
【０１３５】
そして、ステップＳ７でＳＩＭ部３０２にセットされたコマンドにより設定された命令内容に従って、外部装置からＳＩＭへ或いはＳＩＭから外部装置へ、データの転送処理がなされる（ステップＳ９）。なお、データ転送が終了した時点で、ＳＩＭ部３０２は外部装置に処理結果情報であるステータスワードを返すことになる。そこで、外部装置は、ＳＩＭ部からのステータスの受け取り処理を行なう（ステップＳ１０）。
【０１３６】
このようにして、１回分のセッションが終了する。１回分のセッションが終了したら、ＳＩＭセッションエンド処理が行ない、更に、セッションがあるか否かが判断される（ステップＳ１１）。セッションを続行する場合には、ステップＳ７に戻され、ＳＩＭへのコマンド設定処理が行われる。
【０１３７】
ステップＳ１１で、セッションを終了すると判断された場合には、シャットダウン手順を行うために、ＳＩＭを停止させリセット状態にする処理を行う（ステップＳ１２）。これは、これは、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部において、ビットＢｉｔ６のリセット制御ビットを「Ｌ」レベルに設定するものである。これにより、リセット信号が「ＲＳＴ」に変化し、ＳＩＭ部３０２がリセットされる。
【０１３８】
次に、作動用クロック停止のために、クロックをディスイネーブルにする処理を行なう（ステップＳ１３）。これは、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部において、ビットＢｉｔ５のクロック制御ビットを「Ｈ」レベルに設定するものである。これにより、クロック制御信号が変化し、発振器３２９からのクロックが停止される。
【０１３９】
作動クロックが停止したならば、続いて作動用電源Ｖccを停止するために、電源のディスイネーブル処理が行なわれる（ステップＳ１４）。これは、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部において、ビットＢｉｔ７の電源制御ビットを「Ｈ」レベルに設定するものである。これにより、ＶＣＣゲート３３３への制御信号が変化し、ＳＩＭ部３０２への電源ＳＩＭ Ｖccの供給が停止される。
【０１４０】
最後に、通常のメモリスティックモードに戻すために、メモリスティックへのモード設定処理を行なう（ステップＳ１５）。これは、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部において、ビットＢｉｔ８のモードセレクションビットを「Ｌ」に設定することでなされる。
【０１４１】
なお、このフローチャートを使用してここで解説したＳＩＭモードは、１つのセッションが完了していれば、ビットＢｉｔ８のモードセレクションビットを変更することにより、ＳＩＭの終了手順を実行することなく、一時的に、或いは、割り込み的に、モードの変更が可能である。この時、ＳＩＭ部３０２はアイドルモードとなっている。さらに、装着されたＳＩＭ部３０２がクロック停止が許されているようなものである場合には、クロックを停止してスリープモードにしておくことも可能である。この時には、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部において、ビットＢｉｔ５のクロック制御ビットを「Ｈ」レベルに設定する。
【０１４２】
６．ＳＩＭが着脱可能なメモリスティックの他の例
図１０は、この発明の他の実施の形態を示すものである。前述の図６及び図７に示した例では、ＳＩＭ部３０２に対する作動用クロックＳＩＭ ＣＬＫを形成するために発振器３２９を設けているが、この例では、クロック入力端子ＳＣＬＫからのクロックをＳＩＭ部３０２に対するクロックとして用いるようにしている。その他の構成については、前述の図６及び図７に示した例と同様である。
【０１４３】
ここでは、メモリスティック部３０１の作動クロックＳＣＬＫは、メモリスティック部をアクセスしている場合には、頻繁に供給状態と停止状態とが出現する。したがって、このような構成とする場合には、ＳＩＭ部３０２がクロックを停止したスリープモードを有するという条件が必要である。
【０１４４】
外部装置からの制御手順としては、図９に示した例と同様であるので、ここでは解説しない。
【０１４５】
ただ、ＳＩＭクロックを制御するときに、ＳＩＭインターフェースコントロールレジスタにおける、クロック制御ビットＢｉｔ５は無効であり、操作する必要はないが、代わりに、外部装置が作動クロックＳＣＬＫを制御することで、同等のことが行なわれる。
【０１４６】
なお、上述の例では、メモリスティックにＳＩＭを脱着可能としたが、メモリスティックにＳＩＭを物理的に脱着可能に構成する必要はない。メモリスティックにＳＩＭを一体的に取り付けるようにしても良い。
【０１４７】
【発明の効果】
この発明によれば、メモリスティックと呼ばれるメモリカードに、ＳＩＭと呼ばれるＩＣカードが着脱できる。ＩＣカードとしては、ＳＩＭを用いており、既存のＳＩＭをそのまま脱着できる。また、インターフェースを共通化できるため、メモリスティックとして、ＳＩＭの有無に係わらず使用可能である。外部装置とのインターフェースは、メモリスティックとＳＩＭとで同様の信号線を共通に使用でき、新たにインターフェースを設ける必要はない。また、メモリスティック部とＳＩＭ部を制御するためのレジスタの増加や、発振器、データ信号の切り替えは、殆ど不要である。
【０１４８】
メモリスティクは、記録容量が十分にあり、転送速度も十分に速いが、ＣＰＵを持たないために、セキュリティに問題がある。ＳＩＭは、ＣＰＵを搭載しており、セキュリティ機能は十分である。メモリスティックにＳＩＭを装着できるようにすると、互いの利点を利用できる。例えば、ＳＩＭ部で発生させた暗号キーを使用して、メモリスティック部に記憶されるデータの暗号化が可能である。また、例えば、ＳＩＭが装着されている場合だけ、メモリスティック部をアクセスできるようにすることが可能である。
【０１４９】
したがって、メモリスティックと呼ばれるメモリカードに、ＳＩＭと呼ばれるＩＣカードが装着すると、ＩＣカードに暗号化情報や課金情報、ユーザの個人情報等を記録させておくことができ、コンテンツのデータの著作権の保護を図ったり、正当な課金をすることができるようになる。
【０１５０】
これにより、例えば、インターネットやディジタル衛星放送、携帯電話回線等、種々の伝送媒体を使って、音楽データ等のコンテンツを提供するサービスを利用する場合に、十分な記憶容量が確保できると共に、著作権の保護を図ったり、正当な課金をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明が適用されたＳＩＭが脱着可能なメモリスティックの一例の説明に用いる斜視図である。
【図２】この発明が適用されたＳＩＭが脱着可能なメモリスティックの一例の説明に用いる正面図、平面図、及び側面図である。
【図３】この発明が適用されたＳＩＭが脱着可能なメモリスティックの一例の説明に用いる断面図である。
【図４】ＳＩＭの説明に用いるブロック図である。
【図５】メモリスティックの説明に用いるブロック図である。
【図６】この発明が適用されたＳＩＭが脱着可能なメモリスティックの一例のブロック図である。
【図７】この発明が適用されたＳＩＭが脱着可能なメモリスティックの一例のブロック図である。
【図８】この発明が適用されたＳＩＭが脱着可能なメモリスティックの一例の説明に用いる略線図である。
【図９】この発明が適用されたＳＩＭが脱着可能なメモリスティックの一例の説明に用いるフローチャートである。
【図１０】この発明が適用されたＳＩＭが脱着可能なメモリスティックの他の例のブロック図である。
【符号の説明】
３０１・・・メモリスティック部，３０２・・・ＳＩＭ部，３１３・・・レジスタ，３１５・・・フラッシュメモリ，３２６・・・ＣＰＵ
【発明の属する技術分野】
この発明は、特に、ネットワークを介して配信されるコンテンツのデータを保存するのに用いて好適な半導体記憶装置及び半導体記憶装置の動作設定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インターネットを使って、音楽データを配信するようなサービスが開始されている。このようなサービスでは、インターネット上に、音楽データを配信するようなサイトが設けられる。ユーザはこのサイトをアクセスして、所望の楽曲を選択すると、選択された音楽データがインターネットを介して送られ、記録媒体にダウンロードされる。
【０００３】
また、ディジタル衛星放送を使って音楽配信を行なうようなサービスが提案されている。このようなサービスでは、音楽チャンネルで、その番組を提供する映像データや音声データと共に、付加データとして、ダウンロード用の音楽データと、ダウンロード用の画面を形成するためのＭＨＥＧ（Multimedia and Hypermedia Information Coding Experts Group）やＸＭＬ（eXtensible Markup Language）等のスクリプト言語のデータが送られてくる。このスクリプト言語のデータにより、ダウンロード用の画面が形成され、この画面上から指示を与えると、ダウンロード用として送られてきた音楽データが記録媒体にダウンロードされる。
【０００４】
更に、携帯電話を使って音楽配信を行うようにしたサービスが提案されている。このようなサービスでは、携帯電話に音楽配信サービスを提供するダイアルが設けられる。携帯電話で所定のダイアル番号に接続すると、音楽データの配信サービスを受けることができる。携帯電話を操作すると、所望の音楽データが携帯電話の回線網を介して送られ、この音楽データが携帯電話に装着された記録媒体にダウンロードされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、インターネットやディジタル衛星放送、携帯電話回線等、種々の伝送媒体を使って、音楽データ、出版物、ゲームのソフトウェア等のコンテンツを提供するサービスが考えられている。そして、このようなサービスでは、送られてきたデータが記録媒体にダウンロードされる。
【０００６】
このように、コンテンツのデータをダウンロードするための記録媒体としては、フロッピディスクやハードディスク等の磁気ディスク、或いは、ＣＤ−Ｒ（CD-Recordable ）やＭＯ（Magneto-Optical ）のような光ディスク又は光磁気ディスクを用いることが考えられる。ところが、このようなディスク状の記録媒体は、機構部を含むため、耐震性に問題があり、また、大型化し、外部に携帯したり、手軽に使用するのは困難である。
【０００７】
そこで、このようなコンテンツのデータをダウンロードするための記録媒体として、メモリスティックと称されるメモリカードを用いることが提案されている。
【０００８】
メモリスティックは、ＮＡＮＤ型のフラッシュメモリを用いたカード型の不揮発性半導体メモリである。このメモリスティックは、高速アクセスが可能で、メモリ容量もおよそ６４ＭＢ程度まで計画されている。この６４ＭＢというメモリスティックの容量は、既存のフロッピディスクの記憶容量（１．４ＭＢ）よりも大きく、コンテンツのデータを記録するのには十分な容量であると考えられる。また、この容量は、ＭＤ（Mini Disc ）やＣＤ−Ｒの記憶容量（１２８ＭＢから６４０ＭＢ）より小容量ではあるが、ＭＤやＣＤ−Ｒは機構部を含み大型化し、手軽に扱えないのに対して、メモリスティックは、小型で扱いが容易であり、耐震性に優れている。
【０００９】
例えば、音楽データをダウンロードするような場合には、ユーザは、このダウンロードした音楽データを携帯型のヘッドホンステレオで再生したり、カーオーディオで再生することが考えられる。このような使用方法では、小型で、耐震性が優れたメモリスティックは、非常に有用の記録媒体であると考えられる。
【００１０】
ところが、メモリスティックは、現状では、ＣＰＵ（Central Processing Unit ) は内蔵されておらず、セキュリティ機能が万全であるとは言えない。音楽データをダウンロードするような場合には、著作権を保護する上から、セキュリティを高める必要がある。特に、ネットワークを利用してこれらのコンテンツのデータを取得する際に、電子マネーを使って、課金を行なうことが考えられている。メモリスティックでは、ＣＰＵが内蔵されていないため、このような課金処理が困難である。
【００１１】
また、ＣＰＵが内蔵されたカードとしては、ＩＣカードが知られている。例えば、ヨーロッパのＧＳＭ（Group Special Mobile）方式の携帯電話では、ＩＳＯ（International Organization for Standardization）７８１６に準拠したＳＩＭと呼ばれるＩＣカードが用いられている。このＩＣカードは、ＧＳＭ方式の携帯電話で、認証、契約内容、暗号アルゴリズム、短縮ダイアル等を記憶するのに使われている。また、ペイテレビジョンや、モンデックスシステムのような電子マネーで、ＣＰＵ内蔵のＩＣカードが使われている。このようなＩＣカードは、メモリカードに比較して、複製、偽造に対して高い守秘性がある。
【００１２】
しかしながら、これらのＩＣカードは、メモリ容量が小さく、アクセス速度も遅いため、ダウンロードしたコンテンツを保存しておくような用途に使用することは困難である。
【００１３】
したがって、この発明の目的は、セキュリティを高めることができると共に、現行のメモリカードとの互換性を図れるようにした半導体記憶装置及び半導体記憶装置の動作設定方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この発明は、
不揮発性半導体メモリと、
不揮発性半導体メモリと外部機器との間におけるデータの入出力を行う入出力手段と、
ＩＣカードを装着するＩＣカード装着手段と、
ＩＣカードがＩＣカード装着手段に装着されていると外部機器により判断された場合に、外部機器とＩＣカード装着手段に装着されたＩＣカードとの間のデータの入出力を行なう第１モードと、外部機器とＩＣカード装着手段に装着されたＩＣカードとの間のデータの入出力が終了した場合に、ＩＣカード装着手段にＩＣカードが装着された状態において、外部機器と不揮発性半導体メモリとの間のデータの入出力を行なう第２モードとを設定するモード設定手段と、
モード設定手段により第２モードに設定された場合、外部機器と不揮発性半導体メモリとの間のデータの入出力に切り替え、モード設定手段により第１モードに設定された場合、外部機器とＩＣカードとの間のデータの入出力に切り替える選択手段と
を備える半導体記憶装置である。
【００１５】
この発明は、
外部機器が、ＩＣカードが半導体記憶装置のＩＣカード装着手段に装着されていると判断した場合に、外部機器と、半導体記憶装置のＩＣカード装着手段に装着されたＩＣカードとの間のデータの入出力を行なう第１モード、または、外部機器と、ＩＣカード装着手段に装着されたＩＣカードとの間のデータの入出力が終了した場合に、半導体記憶装置のＩＣカード装着手段にＩＣカードが装着された状態において、外部機器と、半導体記憶装置の不揮発性半導体メモリとの間のデータの入出力を行なう第２モードに、半導体記憶装置のモードを設定するステップと、
半導体記憶装置が、設定モードが第２モードに設定された場合、外部機器と不揮発性半導体メモリとの間のデータの入出力に切り替え、設定モードが第１モードに設定された場合、外部機器とＩＣカードとの間のデータの入出力に切り替えるステップと
を備える半導体記憶装置の動作設定方法である。
【００１６】
メモリスティックと呼ばれるメモリカードに、ＳＩＭと呼ばれるＩＣカードが着脱できる。メモリスティクは、記録容量が十分にあり、転送速度も十分に速いが、ＣＰＵを持たないために、セキュリティに問題がある。ＳＩＭは、ＣＰＵを搭載しており、セキュリティ機能は十分である。したがって、メモリスティックと呼ばれるメモリカードに、ＳＩＭと呼ばれるＩＣカードが装着すると、ＩＣカードに暗号化情報や課金情報、ユーザの個人情報等を記録させておくことができ、コンテンツのデータの著作権の保護を図ったり、正当な課金をすることができるようになる。これにより、例えば、インターネットやディジタル衛星放送、携帯電話回線等、種々の伝送媒体を使って、音楽データ等のコンテンツを提供するサービスを利用する場合に、十分な記憶容量が確保できると共に、著作権の保護を図ったり、正当な課金をすることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について、以下の順序に従って、図面を参照して説明する。
【００１８】
１．ＳＩＭが着脱可能なメモリスティックの外観全体構成
２．ＳＩＭの内部構成
３．メモリスティックの内部構成
４．ＳＩＭが着脱可能なメモリスティックの一例
５．外部装置からの処理手順
６．ＳＩＭが着脱可能なメモリスティックの他の例。
【００１９】
１．ＳＩＭが着脱可能なメモリスティックの外観全体構成
図１及び図２は、この発明が適用されたメモリカード装置の全体構成を示すものである。図１及び図２において、１はこの発明が適用されたメモリカードを示すものである。このメモリカード１は、メモリスティックと呼ばれるカード型メモリと同様に構成されている。メモリスティックは、ＮＡＮＤ型のフラッシュメモリを用いたカード型の不揮発性半導体メモリで、メモリ容量はおよそ６４ＭＢ程度まで計画されている。
【００２０】
また、メモリカード１の上面には、ＳＩＭ取り付け部２が設けられる。このＳＩＭ取付け部２は、ＳＩＭと呼ばれるＣＰＵ内蔵のＩＣカード５の形状に対応した凹部からなる。メモリカード１のＳＩＭ取付け部２に、ＩＣカード５が着脱自在とされている。
【００２１】
このＳＩＭ取付け部２上には、メモリカード１と、ＩＣカード５とを接続するための端子が配設されている。これらの端子として、電源端子１１、リセット出力端子１２、クロック出力端子１３、接地端子１４、プログラム電源端子１５、データ入／出力端子１６が設けられる。また、メモリカード１にＳＩＭ取付け部２にＩＣカード５が装着されたか否かを検出するために、検出端子１７が設けられる。
【００２２】
このメモリカード１のＳＩＭ取付け部２に、矢印で示す脱着方向に、ＩＣカード５が装着される。これにより、メモリカード１のＳＩＭ取付け部２に、ＩＣカード５全体が嵌合され、メモリカード１にＩＣカード５が固定される。
【００２３】
メモリカード１にＩＣカード５が装着されると、図２に示すように、メモリカード１のＳＩＭ取付け部２に配列されている電源端子１１、リセット出力端子１２、クロック出力端子１３、接地端子１４、プログラム電源端子１５、データ入／出力端子１６と、ＩＣカード５に配列されている電源端子２１、リセット入力端子２２、クロック入力端子２３、接地端子２４、プログラム電源端子２５、データ入／出力端子２６とが夫々接触される。
【００２４】
また、メモリカード１にＩＣカード５が装着されると、図３に示すように、メモリカード１のＳＩＭ取付け部２に配設されている検出端子１７と、ＩＣカード５に配設されている検出端子２７とが接触される。これにより、メモリカード１にＩＣカード５が装着されたことが検出される。
【００２５】
上述したように、メモリカード１は、メモリスティックと呼ばれるカード型メモリと同様に構成されており、メモリ容量はおよそ６４ＭＢ程度まで計画されている。このようなメモリスティックの構成とされたメモリカード１は、音楽データのようなコンテンツデータを記録するための記録媒体として有用である。
【００２６】
ところが、音楽データのようなコンテンツのデータは、著作権の保護や課金が必要な場合がある。メモリスティックの構成とされたメモリカード１では、セキュリティに問題があり、著作権の保護情報や課金情報、ユーザの個人情報等を記憶させることが困難である。
【００２７】
そこで、著作権の保護を図ったり、正当な課金をするような場合には、メモリカード１にＩＣカード５が装着される。そして、例えば、コンテンツのデータを暗号化して、著作権の保護が図られる。そして、コンテンツのデータはメモリカード１に記憶され、暗号化情報や課金情報、ユーザの個人情報等は、ＩＣカード５に記録される。
【００２８】
このように、この発明では、メモリスティックの構成のメモリカード１と、ＳＩＭの構成のＩＣカード５とが着脱自在とされている。そして、メモリカード１は、ＩＣカード５を外しているときには、通常のメモリスティックとして通常のデータを記録するのに使用でき、ＩＣカード５を取り付けると、ＩＣカード５に暗号化情報や課金情報、ユーザの個人情報等を記録させておくことができ、コンテンツのデータの著作権の保護を図ったり、正当な課金をすることができるようになる。
【００２９】
したがって、このようなＳＩＭの構成のＩＣカード５が着脱自在とされたメモリスティックの構成のメモリカード１は、例えば、インターネットやディジタル衛星放送、携帯電話回線等、種々の伝送媒体を使って、音楽データ等のコンテンツを提供するサービスを利用する場合に、送られてきたコンテンツのデータを記録する記録媒体として用いて好適である。特に、ＳＩＭは、ＧＳＭ方式の携帯電話で、加入者の暗唱番号により認証、契約内容暗号アルゴリズム、短縮ダイアル番号等を記憶するのに用いられているため、携帯電話を使って音楽テータ等のコンテンツのデータを送るようなサービスでは有用である。
【００３０】
２．ＳＩＭの内部構成
上述のように、この発明では、メモリスティックと呼ばれるメモリカード１に、ＳＩＭと呼ばれるＩＣカード５が着脱自在とされている。ＳＩＭと呼ばれるＩＣカードは、上述のように、ＩＳＯ７８１６に準拠したＣＰＵ内蔵のＩＣカードであり、ＧＳＭ方式の携帯電話で、加入者の暗唱番号により認証、契約内容暗号アルゴリズム、短縮ダイアル番号等を記憶するのに用いられている。
【００３１】
図４はＳＩＭと呼ばれるＩＣカードの内部構成を示すブロック図である。図４において、このＩＣカードには、外部機器との接続端子として、電源端子１０１と、プログラム用電源端子１０２と、双方向データ信号線の入出力端子は１０３と、クロック入力端子１０４と、リセット入力端子１０５と、接地端子１０６とが設けられる。
【００３２】
電源端子１０１は、作動電源Ｖccを外部から供給するためのものである。作動電源Ｖccの電圧は５Ｖ或いは３Ｖである。
【００３３】
プログラム電源端子１０２は、内蔵されているＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable ROM）１１０に、プログラム用電源Ｖppを供給するためのものである。ＥＥＰＲＯＭ１１０は、電子的消去可能な不揮発性メモリである。このＥＥＰＲＯＭ１１０に与えられるプログラム用電源Ｖppの電圧は、一般的に、電源電圧Ｖccと同様とされている。また、ＳＩＭの内部でプログラム用電源Ｖppが発生されているものもある。ここでは、外部から供給する構造を示しているが、これは重要ではない。
【００３４】
データ入出力端子は１０３は、双方向データ信号線Ｉ／Ｏにより実際にデータの入出力を行なうためのデータ入／出力端子である。双方向データ信号線Ｉ／Ｏには、シリアル／パラレル変換器１０７を介して、データが入／出力される。このデータ信号線Ｉ／Ｏは、入力或いは出力されていないときには、作動電源の電圧Ｖccと略同じ電圧に維持されており、外部の制御機器及びＳＩＭは、互いにデータ受信状態となっている。
【００３５】
クロック入力端子１０４には、クロックＣＬＫが供給される。このクロックＣＬＫは、ＳＩＭに内蔵されているＣＰＵ（Central Processing Unit ）１１２の作動用クロックである。また、このクロックＣＬＫは、分周器１０８で適当に分周されて、シリアル／パラレル変換器１０７に供給される。この分周器１０８で分周されたクロックＣＬＫは、双方向データ信号線Ｉ／Ｏで交換されるデータの転送速度を決める転送クロックとなる。
【００３６】
リセット入力端子１０５には、リセット信号ＲＳＴが与えられる。このリセット信号ＲＳＴは、内蔵されているＣＰＵ１１２のみならず、分周器１０８や、シリアル／パラレル変換器１０７等を初期化するためにも用いられる。
【００３７】
接地端子１０６は、グランドＶssに接続されている。
【００３８】
データの入／出力は、双方向データ信号線Ｉ／Ｏを介して、シリアル／パラレル変換器１０７により行なわれる。シリアル／パラレル変換１０７は、外部機器からシリアルデータで転送されてきたデータを、例えば８ビットのパラレルデータに変換する。
【００３９】
双方向データ信号線Ｉ／Ｏを介して入／出力されるシリアルデータは、「Ｌ」レベルのスタートビットが先頭にあり、その後ＬＳＢファーストの正論理（又はＭＳＢファーストの負論理、選択はＩＣカード製造業者が行う）でビットデータが続き、偶数のパリティ１ビットが付加される。「Ｌ」レベルのスタートビットによりデータの先頭が検出され、それに続いて、データが送られる。そして、パリティによりエラーが検出される。このとき、パリティによりエラーが検出されれば、パリティビットに続く２クロックの間の特定時間に、受信側から「Ｌ」レベルが送出される。これにより、送信側では、エラーがあったことが分かる。エラーがあったことを分かると、送信側は、同じデータを再度送信する。
【００４０】
この方法は、ＩＳＯ７８１６の半二重非同期通信プロトコルである。シリアル／パラレル変換器１０７は、これらの処理を経て、シリアルデータとパラレルデータとの変換処理を行なう。
【００４１】
ＲＡＭ（Random Access Memory）１０９は、随時書き込み読み出しが可能であり、このＲＡＭ１０９は、ＣＰＵ１１２が処理を行なっていく際に必要なデータを一時的に記憶したり、いくつかのデータ一時的に蓄えておくために使用される。
【００４２】
ＥＥＰＲＯＭ１１０は、内部だけで利用されるデータ、利用上更新しながら継続使用されるデータ等が記憶される。例えば、ディジタルセルラー携帯端末では、短縮ダイアル、契約内容、ショートメッセージ、或いは通信を開始、維持するための制御データ等がＥＥＰＲＯＭ１１０に記憶される。
【００４３】
なお、ここでは、ＥＥＰＲＯＭを使用しているが、例えば、ＥＥＰＲＯＭの代わりに、フラッシュメモリを用いるようにしても良い。
【００４４】
ＲＯＭ（Read Only Memory）１１１は、主に、ＣＰＵ１１２が処理すべきプログラムが記憶されている。処理命令は、例えば、携帯端末を製造したり、利用するのに必要な公開された命令体系と、セキュリティ、例えばスクランブルキー発生部や、発行者又は管理者利用できないデータなどを操作するための非公開の管理用命令体系や暗証番号からなる。このように、非公開の管理用命令体系を用意することで、ＳＩＭセキュリティ機能がさらに高められている。
【００４５】
分周器１０８は、ＣＰＵ１１２を作動させるためのクロックＣＬＫから、双方向データ信号線Ｉ／Ｏ所定の伝送レートを使用してデータを送るためのクロックを得るものである。分周器１０８の分周比としては、例えば、ＧＳＭ方式の携帯電話システムでは、１／３７２が用いられている。勿論、この分周比は、使用目的や使用状況により変更し得るものである。
【００４６】
ＣＰＵ１１２は、外部からの命令に従って、ＳＩＭ内部の処理を行うものである。この時、内部にアクセス権が或るか否か等が判断されて、処理が行なわれる。
【００４７】
データ用バス１１３は、ＣＰＵ１１２が命令を実行する際に、命令をＲＯＭ１１１から読み出したり、一時的にデータを記憶させるために、ＲＡＭ１０９に随時読み出し／書き込みしたり、外部装置からの要求に基づいて、ＥＥＰＲＯＭ１１０をアクセスしたりする際に、データを転送するのに用いられる。
【００４８】
このように、ＳＩＭの構成のＩＣカードでは、ＥＥＰＲＯＭ１１０には、短縮ダイアル、契約内容、ショートメッセージ、或いは通信を開始、維持するための制御データ等、内部だけで利用されるデータ、利用上更新しながら継続使用されるデータ等が記憶される。また、ＲＯＭ１１１には、例えば、携帯端末を製造したり、利用するのに必要な公開された命令体系と、セキュリティ、例えばスクランブルキー発生部や、発行者又は管理者利用できないデータなどを操作するための非公開の管理用命令体系からなる処理命令が記憶される。そして、入／出力されるデータは、ＣＰＵ１１２により管理されている。このため、高いセキュリティ機能が保証されている。
【００４９】
３．メモリスティックの内部構成
次に、この発明が適用されたメモリカード１の基本構成となるメモリスティックについて説明する。
【００５０】
図５において、メモリスティックには、電源端子２０１と、外部機器との接続のためのデータ入／出力端子２０２と、バスステートの入力端子２０３と、転送クロックの入力端子２０４と、挿抜検出用の検出端子２０５と、接地端子２０６とが配設される。
【００５１】
電源端子２０１には、電源電圧Ｖccが供給される。この電源電圧Ｖccの電圧は、２．７Ｖ〜３．６Ｖの範囲なら、動作が可能である。
【００５２】
データ入／出力端子２０２から、双方向データ線ＤＩＯを介して、データが入／出力される。データ線ＤＩＯは、トランスファープロトコルコマンド（ＴＰＣ）という制御データやデータそのものを書き込んだり、読み出したりするためのものである。
【００５３】
バスステートの入力端子２０３には、バスステートＢＳが供給される。バスステートＢＳは、双方向データ信号線ＤＩＯ上のデータに対するステータスを示している。例えば、データアクセスを行う前のＴＰＣやデータそのものにより、そのステートを変化させることにより、メモリスティックの処理が実行される。
【００５４】
クロック入力端子２０４には転送クロックＳＣＬＫが供給される。転送クロックＳＣＬＫは、ＴＰＣやデータそのものを転送する際に発生される。転送クロックＳＣＬＫは、バスステートＢＳにより制御されている。
【００５５】
検出端子２０５は、外部装置がメモリスティックの着脱状態を検出するために使用される。メモリスティック内部では、この検出端子２０５は接地されており、外部装置によりプルアップ抵抗を介して電源に接続されている。したがって、検出端子２０５は、メモリスティック装着状態では「Ｌ」レベルになり、非装着時には「Ｈ」レベルになる。
【００５６】
接地端子２０６は、グランドＶssに接続されている。
【００５７】
シリアル／パラレル変換器２０７は、書き込み時には、双方向データ信号ＤＩＯを通じ、転送クロックＳＣＬＫに同期して送られてきたシリアルデータを、８ビットのパラレルデータに変換する。制御用コマンドもデータも、ここでシリアルデータからパラレルデータに変換される。
【００５８】
一方、読み出し時は、メモリスティック内部に記憶されている８ビット毎のパラレルデータは、シリアル／パラレル変換器２０７でシリアルデータに変換され、双方向データ信号ＤＩＯを通じて、外部装置に出力される。
【００５９】
レジスタ２０８は、ステータスレジスタ、パラメータレジスタ、エキストラデータレジスタ等からなり、ＴＰＣによりメモリスティック内部のメモリのアクセス制御を行う。
【００６０】
ページバッファ２０９は、シリアル／パラメータ変換器２０７とフラッシュメモリ２１３間でデータ交換を行う際、一時的にデータを記憶するのに用いられる。
【００６１】
エラー検出コード発生部２１０は、例えば、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check ）コード等のエラー検出コードを転送するデータ或いは転送されてくるデータに付加して、転送するデータ或いは転送されてくるデータの誤り検出を行なうものである。このようなエラー検出を行うことにより、データの信頼性が確保されている。
【００６２】
アトリビュートＲＯＭ２１１は、メモリスティック内部の物理的情報を記憶するものである。このアトリビュートＲＯＭ２１１の情報は、電源オン直後に読み出される。外部装置は、この情報を対応状況をチェックするために用いる。
【００６３】
フラッシュＩ／Ｆシーケンサ２１２は、レジスタ２０８に設定されているパラメータ等を基にして、ページバッファ２０９とフラッシュメモリ２１３間のデータの制御を行なっている。
【００６４】
フラッシュメモリ２１３は、例えばＮＡＮＤ型のメモリセルからなる不揮発性のメモリカードを用いたもので、ある容量のページ単位に区切られて、データの書き込み／読み出しが行われる。このフラッシュメモリ２１３の記憶容量には多種のものがあるが、例えば、６４ＭＢ程度まで計画されている。
【００６５】
このように、メモリスティックでは、フラッシュメモリ２１３により、例えば、６４ＭＢ程度までのデータを記録できる。そして、このメモリスティックでは、シリアルの半二重同期データ転送方式を利用することで、２０Ｍｂ／秒程度のアクセス速度が確保できる。
【００６６】
４．ＳＩＭが着脱可能なメモリスティックの一例
図６及び図７は、図１及び図２に示したメモリカード１の内部構造を示すブロック図である。図６はＳＩＭの構成のＩＣカード５を外しているときの構成を示し、図７はＳＩＭの構成のＩＣカード５を装着しているときの構成を示している。
【００６７】
図６及び図７において、ＩＣカードが装着可能なメモリスティックには、電源端子３０３と、データ入／出力端子３０６と、バスステートの入力端子３０５と、シリアルクロックの入力端子３０４と、挿抜検出用の検出端子３０７と、接地端子３０８とが設けられる。
【００６８】
電源端子３０３には、作動電源Ｖccが供給される。この作動電源Ｖccは、５Ｖから３Ｖで動作が可能である。
【００６９】
データ入／出力端子３０６は、双方向データ信号線ＤＩＯ−Ａを介して、データを入／出力するためのものである。
【００７０】
バスステートＢＳは、双方向をデータ信号線ＤＩＯ−Ａのデータ転送に同期して制御される信号で、パケット通信の状態を示している。なお、バスステートＢＳを使用しないで非同期で伝送するような非同期モードも可能である。この方式は、ＳＩＭで使用されているＩＳＯ７８１６の半二重非同期通信プロトコルである。
【００７１】
パケット通信の状態で、バスステートＢＳにより、転送クロックＳＣＬＫが制御される。なお、このバスステートＢＳは、半二重非同期通信プロトコルでは使用されない。
【００７２】
挿抜検出用の検出端子３０７は、外部装置がメモリスティックの着脱状態を検出するために使用される。この検出端子は、外部装置がこのメモリカードが着脱状態を検出するのに使用される。メモリカード内部では、この検出端子３０７は、グランドＶssに接続されており、外部装置によりプルアップ抵抗を介して、電源に接続されている。メモリカードが装着状態されているときには、検出信号ＩＮＳは「Ｌ」レベルとなり、メモリカードが非装着の時には「Ｈ」レベルになる。
【００７３】
接地端子３０８は、グランドＶssに接続されている。
【００７４】
図６及び図７におけるシリアル／パラレル変換器３０９、ページバッファ３１０、エラー検出コード発生部３１１、アドリビュートＲＯＭ３１２、フラッシュＩ／Ｆシーケンサ３１４、フラッシュメモリ３１５は、前述のメモリスティックと同様である。レジスタ３１３は、ＳＩＭインターフェースレジスタを含んでいる。
【００７５】
すなわち、シリアル／パラレル変換器３０９は、書き込み時には、双方向データ信号ＤＩＯ−Ａを通じ、転送クロックＳＣＬＫに同期して送られてきたシリアルデータを、８ビットのパラレルデータに変換する。制御用コマンドもデータも、ここでシリアルデータからパラレルデータに変換される。一方、読み出し時は、メモリ内部に記憶されている８ビット毎のパラレルデータは、シリアル／パラレル変換器３０９でシリアルデータに変換され、双方向データ信号ＤＩＯ−Ａを通じて、外部装置に出力される。
【００７６】
レジスタ３１３は、ステータスレジスタ、パラメータレジスタ、エキストラデータレジスタ等からなり、ＴＰＣによりメモリスティック内部のメモリのアクセス制御を行う。更に、レジスタ３１３は、ＳＩＭインターフェースレジスタを含んでいる。このＳＩＭインターフェースレジスタについては、後に、詳述する。
【００７７】
ページバッファ３１０は、シリアル／パラメータ変換器３０９とフラッシュメモリ３１５間でデータ交換を行う際、一時的にデータを記憶するのに用いられる。
【００７８】
エラー検出コード発生部３１１は、例えば、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check ）コード等のエラー検出コードを転送するデータ或いは転送されてくるデータに付加して、転送するデータ或いは転送されてくるデータの誤り検出を行なうものである。このようなエラー検出を行うことにより、データの信頼性が確保されている。
【００７９】
アトリビュートＲＯＭ３１２は、メモリスティック内部の物理的情報を記憶するものである。このアトリビュートＲＯＭ３１２の情報は、電源オン直後に読み出される。外部装置は、この情報を対応状況をチェックするために用いる。
【００８０】
フラッシュＩ／Ｆシーケンサ３１４は、レジスタ３１３に設定されているパラメータ等を基にして、ページバッファ３１０とフラッシュメモリ３１５間のデータの制御を行なっている。
【００８１】
フラッシュメモリ３１５は、例えばＮＡＮＤ型のメモリセルからなる不揮発性のメモリカードを用いたもので、ある容量のページ単位に区切られて、データの書き込み／読み出しが行われる。このフラッシュメモリ３１５の記憶容量には多種のものがあるが、例えば、６４ＭＢ程度まで計画されている。
【００８２】
以上のように、メモリスティック部３０１の構成は、レジスタ部３１３に、ＳＩＭインターフェースレジスタが設けられる他は、通常のメモリスティックの構成（図５）と同様である。
【００８３】
このメモリカードには、ＳＩＭの構成のＩＣカードとの接続用に、電源端子３５１、リセット出力端子３５２、クロック出力端子３５３、データ入／出力端子３５４、接地端子３５５、ＩＣカードの脱着検出用の検出端子３５６が設けられる。
【００８４】
電源端子３５１は、ＩＣカード５が装着されたときに、ＩＣカード５に作動電源Ｖccを供給するものである。この電源端子３５１には、ＩＣカード５装着時には、５Ｖ或いは３Ｖの電源が与えられる。
【００８５】
リセット出力端子３５２は、ＩＣカード５が装着されたときに、ＩＣカード５にリセット信号ＲＳＴを供給するものである。
【００８６】
クロック出力端子３５３は、ＩＣカード５が装着されたときに、ＩＣカード５にクロックＣＬＫを供給するものである。
【００８７】
データ入／出力端子３５４は、ＩＣカード５が装着されたときに、ＩＣカード５に対してデータの入／出力を行なうものである。
【００８８】
接地端子３５７は、グランドＶssに接続されている。
【００８９】
検出部３３１は、メモリカード１にＳＩＭの構成のＩＣカード５が装着されたか否かが検出するものである。
【００９０】
更に、ＳＩＭの構成のＩＣカードにおいて、ＥＥＰＲＯＭの代わりにフラッシュを用いた場合には、プログラム電源Ｖppが必要である。このときのために、プログラム電源端子３５７が用意される。
【００９１】
これら、電源端子３５１、リセット出力端子３５２、クロック出力端子３５３、データ入／出力端子３５４、接地端子３５５、検出端子３５６、プログラム電源端子３５７は、図１及び図２におけるＳＩＭ取付け部２に配設された電源端子１１、リセット出力端子１２、クロック出力端子１３、データ入／出力端子１６、接地端子１４、検出端子１７、プログラム電源端子１５に夫々対応している。
【００９２】
メモリカード１にＩＣカード５を取り付けると、図７に示すようになる。このＩＣカード５の部分は、ＳＩＭ部３０２として示されている。このＳＩＭ部３０２は、前述のＳＩＭの構成（図４）と同様である。
【００９３】
すなわち、データの入／出力は、シリアル／パラレル変換器３２１を介して行なわれる。シリアル／パラレル変換３２１は、外部機器からシリアルデータで転送されてきたデータを、例えば８ビットのパラレルデータに変換する。
【００９４】
双方向データ信号線ＳＩＭ Ｉ／Ｏを介して入／出力されるシリアルデータは、「Ｌ」レベルのスタートビットが先頭にあり、その後ＬＳＢファーストの正論理、又はＭＳＢファーストの負論理で、ビットデータが続き、偶数のパリティ１ビットが付加される。「Ｌ」レベルのスタートビットによりデータの先頭が検出され、それに続いて、データが送られる。そして、パリティによりエラーが検出される。このとき、パリティによりエラーが検出されれば、パリティビットに続く２クロックの間の特定時間に、受信側から「Ｌ」レベルが送出される。これにより、送信側では、エラーがあったことが分かる。エラーがあったことを分かると、送信側は、同じデータを再度送信する。この方法は、ＩＳＯ７８１６の半二重非同期通信プロトコルである。シリアル／パラレル変換器１０７は、これらの処理を経て、シリアルデータとパラレルデータとの変換処理を行なう。
【００９５】
ＲＡＭ３２２は、随時書き込み読み出しが可能であり、このＲＡＭ３２２は、ＣＰＵ３２６が処理を行なっていく際に必要なデータを一時的に記憶したり、いくつかのデータ一時的に蓄えておくために使用される。
【００９６】
ＥＥＰＲＯＭ３２３は、内部だけで利用されるデータ、利用上更新しながら継続使用されるデータ等が記憶される。例えば、ディジタルセルラー携帯端末では、短縮ダイアル、契約内容、ショートメッセージ、或いは通信を開始、維持するための制御データ等がＥＥＰＲＯＭ３２３に記憶される。ＥＥＰＲＯＭの代わりに、フラッシュメモリを用いるようにしても良い。
【００９７】
ＲＯＭ３２４は、主に、ＣＰＵ３２６が処理すべきプログラムが記憶されている。処理命令は、例えば、携帯端末を製造したり、利用するのに必要な公開された命令体系と、セキュリティ、例えばスクランブルキー発生部や、発行者又は管理者利用できないデータなどを操作するための非公開の管理用命令体系や暗証番号からなる。
【００９８】
分周器３２０は、ＣＰＵ３２６を作動させるためのクロックＳＩＭ ＣＬＫから、双方向データ信号線ＤＩＯ−Ｂの伝送レートを使用してデータを送るためのクロックを得るものである。
【００９９】
ＣＰＵ３２６は、外部からの命令に従って、ＳＩＭ内部の処理を行うものである。この時、内部にアクセス権が或るか否か等が判断されて、処理が行なわれる。
【０１００】
データ用バス３２５は、ＣＰＵ３２６が命令を実行する際に、命令をＲＯＭ３２４ら読み出したり、一時的にデータを記憶させるために、ＲＡＭ３２２に随時読み出し／書き込みしたり、外部装置からの要求に基づいて、ＥＥＰＲＯＭ３２３をアクセスしたりする際に、データを転送するのに用いられる。
【０１０１】
図６及び図７において、クロック入力端子３０４、バスステートの入力端子３０５及びデータ入／出力端子３０６は、直接的にメモリスティック部３０１のシリアル／パラレル変換器３０９に接続されている。このため、クロック入力端子３０４からのシリアルクロックＳＣＬＫ、バスステートの入力端子３０５からのバスステートＢＳは、直接的にシリアル／パラレル変換器３０９に供給され、双方向データ信号線ＤＩＯ−Ａにより、直接的にデータの入／出力が行なえる。したがって、図６に示すように、ＩＣカード５を外しているときには、メモリスティック部３０１のみを機能させ、メモリスティックとして動作させることが可能である。
【０１０２】
図７に示すように、ＩＣカード５を装着したときには、メモリスティック部３０１を動作させることも、ＳＩＭ部３０２を動作させることもできる。
【０１０３】
レジスタ３１３には、ＳＩＭインターフェースレジスタが含まれている。ＳＩＭインターフェースレジスタは、メモリスティック部３０１を使ってデータの入／出力を行なう場合と、ＳＩＭ部３０２を使ってデータの入／出力を行なう場合とを制御するのに用いられる。このＳＩＭインターフェースレジスタ３１３の内容は、外部機器からシリアル／パラレル変換器３０９に与えられるデータにより設定できる。また、ＳＩＭインターフェースレジスタの内容は、ＳＩＭ構成のＩＣカード５が装着されているか否かを検出している検出部３３１の検出出力に応じて設定できる。
【０１０４】
図８は、ＳＩＭインターフェースレジスタの構成を示すものである。このＳＩＭインターフェースレジスタは、コントロールレジスタ部（図８Ａ）と、ステータスレジスタ部（図８Ｂ）に分けられており、メモリスティックの内部構造例中に示されるレジスタ３１３の一部として構成される。
【０１０５】
図８Ａは、コントロールレジスタ部の構成を示すものである。コントロールレジスタ部は、ビットＢｉｔ１〜Ｂｉｔ８からなる。Ｂｉｔ１〜Ｂｉｔ４は、ＲＦＵビットであり、将来の拡張用である。ここでは、これらのビットＢｉｔ１〜Ｂｉｔ４は使用されない。
【０１０６】
コントロールレジスタ部のビットＢｉｔ８は、モードセレクションビットで、メモリカードにＳＩＭの構成のＩＣカードを装着したときには、外部装置がメモリスティック部３０１を動作させるか、ＳＩＭ部３０２を動作をさせるかを選択するものである。
【０１０７】
このコントロールレジスタ部のＢｉｔ８のモードセレクションビットが「Ｈ」レベルのときにはＳＩＭモードとなり、ＳＩＭ部３０２が動作される。コントロールレジスタ部のＢｉｔ８のモードセレクションビットが「Ｌ」レベルのときには、メモリスティックモードとなり、メモリスティック部３０１が動作される。
【０１０８】
コントロールレジスタ部のビットＢｉｔ７は、ＳＩＭ部３０２に送る電源電圧を制御するものである。この電源制御ビットＢｉｔ７が「Ｈ」レベルのときにはディスエイブルであり、「Ｌ」レベルのときにはイネイブルとなる。
【０１０９】
また、ビットＢｉｔ６は、ＳＩＭ部３０２に送るリセット／ラン信号を制御するものである。このリセット制御ビットＢｉｔ６が「Ｈ」レベルのときにはＲＵＮであり、「Ｌ」レベルのときには、ＲＳＴとなる。
【０１１０】
更に、ビットＢｉｔ５は、ＳＩＭ部３０２に送るクロックを制御するものである。このクロック制御ビットＢｉｔ５が「Ｈ」レベルのときにはディスエイブルであり、「Ｌ」レベルのときには、イネイブルとなる。
【０１１１】
図８Ｂは、ステータスレジスタ部の構成を示すものである。ステータスレジスタ部は、ビットＢｉｔ１〜Ｂｉｔ８からなり、Ｂｉｔ１〜Ｂｉｔ７は、ＲＦＵビットであり、将来の拡張用である。ここでは、これらのビットＢｉｔ１〜Ｂｉｔ７は使用されない。
【０１１２】
ステータスレジスタ部のビットＢｉｔ８は、ＳＩＭ検出ビットで、メモリカードにＳＩＭの構成のＩＣカードが装着されているか否かを示すものである。このステータスレジスタ部のＢｉｔ８のＳＩＭ検出ビットが「Ｈ」レベルのときには、ＩＣカードが検出されていない。このステータスレジスタ部のＢｉｔ８のＳＩＭ検出ビットが「Ｌ」レベルのときには、ＩＣカードが検出されている。これは、検出部３３１の検出出力により設定される。
【０１１３】
図７において、双方向ゲート３２７は、データ入／出力端子３０６を介して外部機器と入／出力されるデータを切り替えるものである。
【０１１４】
図７におけるＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部のモードセレクションビット（Ｂｉｔ８）が「Ｈ」レベルで、且つ、バスステートＢＳが「Ｌ」レベルである条件のときのみ、双方向データ信号線ＤＩＯ−Ａと双方向データ信号線ＤＩＯ−Ｂとが接続されるように、双方向ゲート３２７が制御される。
【０１１５】
したがって、このときには、データ入／出力端子３０６、双方向データ信号線ＤＩＯ−Ａ、双方向ゲート３２７、双方向データ信号線ＤＩＯ−Ｂを介して、ＳＩＭ部３０２と外部機器との間で、データを入／出力することができる。
【０１１６】
また、同様の条件のときに、ＳＩＭ部３０２のシリアル／パラレル変換器３２１は機能されるが、動作メモリスティック部３０１の、シリアル／パラレル変換器３０９は機能しないように制御される。
【０１１７】
反対に、この同じ条件を満たさない場合には、双方向データ信号線ＤＩＯ−Ａと双方向データ信号線ＤＩＯ−Ｂとが処断されるように、双方向ゲート３２７が制御される。また、メモリースティック部３０１のシリアルパラレル変換器３２１が機能するように制御される。
【０１１８】
メモリカードにＳＩＭの構成のＩＣカードを装着したときには、ＳＩＭ部３０２の動作クロックＳＩＭ ＣＬＫは、発振器３２９から供給される。このクロックは、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部（図８Ａ）のクロックコントロールビット（Ｂｉｔ５）により制御される。
【０１１９】
また、ＳＩＭ部３０２のリセット信号ＳＩＭ ＲＳＴは、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部（図８Ａ）のリセットコントロールビット（Ｂｉｔ６）により制御される。
【０１２０】
更に、ＳＩＭ部３０２に供給される電源ＳＩＭ Ｖccは、Ｖccゲート３３３を経由して、電源ライン３０３から供給される。このＶccゲート３３３は、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部（図８Ａ）の電源コントロールビット（Ｂｉｔ７）により制御される。
【０１２１】
このときの条件は、ＳＩＭ構成のＩＣカードが装着されていることを示すＳＩＭ検出ビット（ＳＩＭインターフェースレジスタのステータスレジスタ部のＢｉｔ８）が「Ｌ」レベルで、且つ、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部（図８Ａ）の電源コントロールビット（Ｂｉｔ７）が「Ｌ」レベルである場合のみ、Ｖccゲート３３３を経由して、電源電圧ＶccがＳＩＭ部３０２に供給される。
【０１２２】
但し、バスステートＢＳ３０５が「Ｈ」レベルの時には、メモリスティックの２ステートアクセスモードとして動作して、ＳＩＭインターフェースレジスタをアクセスできる。この時は、双方向ゲート３２７がオフ状態となり、ＳＩＭ部３０２には、データが伝達されない。
【０１２３】
５．外部装置からの処理手順
次に、外部装置から、ＩＣカードが装着できるメモリカードを制御する手順について解説する。図９は、外部装置から、ＩＣカードが装着できるメモリカードを制御する場合の処理を示すフローチャートである。
【０１２４】
まず、外部装置により、ＩＣカードが装着されているか否かを確認するために、ＳＩＭステータスの読み込みを行う（ステップＳ１）。これは、図８Ｂに示すＳＩＭインターフェースレジスタのステータスレジスタ部のＳＩＭ検出ビット（Ｂｉｔ８）を読み込むことである。
【０１２５】
次に、このＳＩＭインターフェースレジスタのステータスレジスタ部のＳＩＭ検出ビットから、ＳＩＭの構成のＩＣカード５が装着されているか否を判断し、もし、検出されなければ、ステップＳ１に戻り、もう一度ＳＩＭ検出ビットの読み込みを行う（ステップＳ２）。
【０１２６】
ステップＳ２で、ＳＩＭの構成のＩＣカード５が装着されていると判断されたら、ＳＩＭ部３０２の動作を制御するために、ＳＩＭモードに設定する（ステップＳ３）。すなわち、図８Ａに示したＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部において、ビットＢｉｔ８のモードセレクションビットを「Ｈ」レベルに設定する。これは、バスステートＢＳが「Ｈ」の状態で行われる。
【０１２７】
以後、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部とステータスレジスタ部へのアクセスは、同様に、バスステートＢＳを「Ｈ」レベルに設定して行うものとする。
【０１２８】
この後、ＳＩＭ部３０２に電源電圧Ｖccを供給するために、電源制御をイネーブルに設定する（ステップＳ４）。これは、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部において、ビットＢｉｔ７の電源制御ビットを「Ｌ」レベルに設定するものである。
【０１２９】
ＳＩＭ部３０２への作動用電源が安定したら、ＳＩＭ部３０２に作動用クロックＳＩＭ ＣＬＫを供給するために、クロック制御をイネーブルに設定する（ステップＳ５）。これは、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部において、ビットＢｉｔ５のクロック制御ビットを「Ｌ」レベルに設定するものである。これにより、発振器３２９が制御され、発振器３２９からのクロックがＳＩＭ部３０２に供給される。
【０１３０】
ＳＩＭ作動用クロックが安定したら、ＳＩＭの起動を行うために、ＳＩＭがＲＵＮとなるよう制御する（ステップＳ６）。これは、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部において、ビットＢｉｔ６のリセット制御ビットを「Ｈ」レベルに設定するものである。これにより、リセット信号が「ＲＵＮ」に変化し、ＳＩＭ部３０２が起動される。
【０１３１】
ここで、このフローチャートには、記述していないが、ＳＩＭ部３０２から外部装置に、ＩＳＯ７８１６−３に規定されている、Answer-To-Reset と呼ばれる一連のデータが出力される。これは、外部装置とＳＩＭ間の通信プロトコルタイプを示し、ＬＳＢファーストの正論理か、ＭＳＢファーストの負論理を決める情報データであり、ＳＩＭ部３０２がデータ交換をする際の外部装置とのインターフェース規定となる。
【０１３２】
通信プロトコルタイプの設定がなされた後、通常のデータ交換セッションに入る。
【０１３３】
先ず、外部装置は、ＳＩＭ部３０２に対して、ＳＩＭへのコマンドを行い、アプリケーションコード、命令コード、及び３つのパラメータコードからなる５バイトを転送する（ステップＳ７）。
【０１３４】
ＳＩＭ部３０２は、これらの命令セットを受け取ると、これらの命令セットを受領した旨の通知を外部装置へＡＣＫとして返す。そこで、外部装置は、ＳＩＭ部３０２からＡＣＫの受け取り処理を行なう（ステップＳ８）。
【０１３５】
そして、ステップＳ７でＳＩＭ部３０２にセットされたコマンドにより設定された命令内容に従って、外部装置からＳＩＭへ或いはＳＩＭから外部装置へ、データの転送処理がなされる（ステップＳ９）。なお、データ転送が終了した時点で、ＳＩＭ部３０２は外部装置に処理結果情報であるステータスワードを返すことになる。そこで、外部装置は、ＳＩＭ部からのステータスの受け取り処理を行なう（ステップＳ１０）。
【０１３６】
このようにして、１回分のセッションが終了する。１回分のセッションが終了したら、ＳＩＭセッションエンド処理が行ない、更に、セッションがあるか否かが判断される（ステップＳ１１）。セッションを続行する場合には、ステップＳ７に戻され、ＳＩＭへのコマンド設定処理が行われる。
【０１３７】
ステップＳ１１で、セッションを終了すると判断された場合には、シャットダウン手順を行うために、ＳＩＭを停止させリセット状態にする処理を行う（ステップＳ１２）。これは、これは、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部において、ビットＢｉｔ６のリセット制御ビットを「Ｌ」レベルに設定するものである。これにより、リセット信号が「ＲＳＴ」に変化し、ＳＩＭ部３０２がリセットされる。
【０１３８】
次に、作動用クロック停止のために、クロックをディスイネーブルにする処理を行なう（ステップＳ１３）。これは、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部において、ビットＢｉｔ５のクロック制御ビットを「Ｈ」レベルに設定するものである。これにより、クロック制御信号が変化し、発振器３２９からのクロックが停止される。
【０１３９】
作動クロックが停止したならば、続いて作動用電源Ｖccを停止するために、電源のディスイネーブル処理が行なわれる（ステップＳ１４）。これは、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部において、ビットＢｉｔ７の電源制御ビットを「Ｈ」レベルに設定するものである。これにより、ＶＣＣゲート３３３への制御信号が変化し、ＳＩＭ部３０２への電源ＳＩＭ Ｖccの供給が停止される。
【０１４０】
最後に、通常のメモリスティックモードに戻すために、メモリスティックへのモード設定処理を行なう（ステップＳ１５）。これは、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部において、ビットＢｉｔ８のモードセレクションビットを「Ｌ」に設定することでなされる。
【０１４１】
なお、このフローチャートを使用してここで解説したＳＩＭモードは、１つのセッションが完了していれば、ビットＢｉｔ８のモードセレクションビットを変更することにより、ＳＩＭの終了手順を実行することなく、一時的に、或いは、割り込み的に、モードの変更が可能である。この時、ＳＩＭ部３０２はアイドルモードとなっている。さらに、装着されたＳＩＭ部３０２がクロック停止が許されているようなものである場合には、クロックを停止してスリープモードにしておくことも可能である。この時には、ＳＩＭインターフェースレジスタのコントロールレジスタ部において、ビットＢｉｔ５のクロック制御ビットを「Ｈ」レベルに設定する。
【０１４２】
６．ＳＩＭが着脱可能なメモリスティックの他の例
図１０は、この発明の他の実施の形態を示すものである。前述の図６及び図７に示した例では、ＳＩＭ部３０２に対する作動用クロックＳＩＭ ＣＬＫを形成するために発振器３２９を設けているが、この例では、クロック入力端子ＳＣＬＫからのクロックをＳＩＭ部３０２に対するクロックとして用いるようにしている。その他の構成については、前述の図６及び図７に示した例と同様である。
【０１４３】
ここでは、メモリスティック部３０１の作動クロックＳＣＬＫは、メモリスティック部をアクセスしている場合には、頻繁に供給状態と停止状態とが出現する。したがって、このような構成とする場合には、ＳＩＭ部３０２がクロックを停止したスリープモードを有するという条件が必要である。
【０１４４】
外部装置からの制御手順としては、図９に示した例と同様であるので、ここでは解説しない。
【０１４５】
ただ、ＳＩＭクロックを制御するときに、ＳＩＭインターフェースコントロールレジスタにおける、クロック制御ビットＢｉｔ５は無効であり、操作する必要はないが、代わりに、外部装置が作動クロックＳＣＬＫを制御することで、同等のことが行なわれる。
【０１４６】
なお、上述の例では、メモリスティックにＳＩＭを脱着可能としたが、メモリスティックにＳＩＭを物理的に脱着可能に構成する必要はない。メモリスティックにＳＩＭを一体的に取り付けるようにしても良い。
【０１４７】
【発明の効果】
この発明によれば、メモリスティックと呼ばれるメモリカードに、ＳＩＭと呼ばれるＩＣカードが着脱できる。ＩＣカードとしては、ＳＩＭを用いており、既存のＳＩＭをそのまま脱着できる。また、インターフェースを共通化できるため、メモリスティックとして、ＳＩＭの有無に係わらず使用可能である。外部装置とのインターフェースは、メモリスティックとＳＩＭとで同様の信号線を共通に使用でき、新たにインターフェースを設ける必要はない。また、メモリスティック部とＳＩＭ部を制御するためのレジスタの増加や、発振器、データ信号の切り替えは、殆ど不要である。
【０１４８】
メモリスティクは、記録容量が十分にあり、転送速度も十分に速いが、ＣＰＵを持たないために、セキュリティに問題がある。ＳＩＭは、ＣＰＵを搭載しており、セキュリティ機能は十分である。メモリスティックにＳＩＭを装着できるようにすると、互いの利点を利用できる。例えば、ＳＩＭ部で発生させた暗号キーを使用して、メモリスティック部に記憶されるデータの暗号化が可能である。また、例えば、ＳＩＭが装着されている場合だけ、メモリスティック部をアクセスできるようにすることが可能である。
【０１４９】
したがって、メモリスティックと呼ばれるメモリカードに、ＳＩＭと呼ばれるＩＣカードが装着すると、ＩＣカードに暗号化情報や課金情報、ユーザの個人情報等を記録させておくことができ、コンテンツのデータの著作権の保護を図ったり、正当な課金をすることができるようになる。
【０１５０】
これにより、例えば、インターネットやディジタル衛星放送、携帯電話回線等、種々の伝送媒体を使って、音楽データ等のコンテンツを提供するサービスを利用する場合に、十分な記憶容量が確保できると共に、著作権の保護を図ったり、正当な課金をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明が適用されたＳＩＭが脱着可能なメモリスティックの一例の説明に用いる斜視図である。
【図２】この発明が適用されたＳＩＭが脱着可能なメモリスティックの一例の説明に用いる正面図、平面図、及び側面図である。
【図３】この発明が適用されたＳＩＭが脱着可能なメモリスティックの一例の説明に用いる断面図である。
【図４】ＳＩＭの説明に用いるブロック図である。
【図５】メモリスティックの説明に用いるブロック図である。
【図６】この発明が適用されたＳＩＭが脱着可能なメモリスティックの一例のブロック図である。
【図７】この発明が適用されたＳＩＭが脱着可能なメモリスティックの一例のブロック図である。
【図８】この発明が適用されたＳＩＭが脱着可能なメモリスティックの一例の説明に用いる略線図である。
【図９】この発明が適用されたＳＩＭが脱着可能なメモリスティックの一例の説明に用いるフローチャートである。
【図１０】この発明が適用されたＳＩＭが脱着可能なメモリスティックの他の例のブロック図である。
【符号の説明】
３０１・・・メモリスティック部，３０２・・・ＳＩＭ部，３１３・・・レジスタ，３１５・・・フラッシュメモリ，３２６・・・ＣＰＵ
Claims (16)
- 不揮発性半導体メモリと、
上記不揮発性半導体メモリと外部機器との間におけるデータの入出力を行う入出力手段と、
ＩＣカードを装着するＩＣカード装着手段と、
上記ＩＣカードが上記ＩＣカード装着手段に装着されていると外部機器により判断された場合に、上記外部機器と上記ＩＣカード装着手段に装着された上記ＩＣカードとの間のデータの入出力を行なう第１モードと、上記外部機器と上記ＩＣカード装着手段に装着された上記ＩＣカードとの間のデータの入出力が終了した場合に、上記ＩＣカード装着手段に上記ＩＣカードが装着された状態において、上記外部機器と上記不揮発性半導体メモリとの間のデータの入出力を行なう第２モードとを設定するモード設定手段と、
上記モード設定手段により第２モードに設定された場合、上記外部機器と上記不揮発性半導体メモリとの間のデータの入出力に切り替え、上記モード設定手段により第１モードに設定された場合、上記外部機器と上記ＩＣカードとの間のデータの入出力に切り替える選択手段と
を備える半導体記憶装置。 - 上記ＩＣカードが上記ＩＣカード装着手段に装着されたか否かを検出する検出手段をさらに備え、
上記検出手段により上記ＩＣカードの装着が検出された場合だけ、上記外部機器と上記不揮発性半導体メモリとの間のデータの入出力を行なうことが可能となる請求項１に記載の半導体記憶装置。 - 上記モード設定手段に設定されたモードに応じて、上記ＩＣカードへの電源の供給を制御する電源制御手段をさらに備える請求項１に記載の半導体記憶装置。
- 上記モード設定手段に設定されたモードに応じて、上記ＩＣカードのリセット／ラン動作を制御するリセット／ラン制御手段をさらに備える請求項１に記載の半導体記憶装置。
- 上記ＩＣカードへのクロックを発生する発振手段をさらに備え、上記モード設定手段に設定されたモードに応じて上記発振手段を制御して、上記ＩＣカードのクロック動作を制御する請求項１に記載の半導体記憶装置。
- 上記外部機器からのクロックを分周して上記ＩＣカードに供給する請求項１に記載の半導体記憶装置。
- 上記不揮発性半導体メモリに対して入力されるデータは、暗号化データであり、
上記ＩＣカードに対して入力されるデータは、上記暗号化データの暗号化に用いられた暗号化情報である請求項１に記載の半導体記憶装置。 - レジスタをさらに備え、
上記モード設定手段は、上記レジスタ中に設けられる請求項１に記載の半導体記憶装置。 - 外部機器が、ＩＣカードが半導体記憶装置のＩＣカード装着手段に装着されていると判断した場合に、上記外部機器と、上記半導体記憶装置のＩＣカード装着手段に装着された上記ＩＣカードとの間のデータの入出力を行なう第１モード、または、上記外部機器と、上記ＩＣカード装着手段に装着された上記ＩＣカードとの間のデータの入出力が終了した場合に、半導体記憶装置のＩＣカード装着手段にＩＣカードが装着された状態において、上記外部機器と、上記半導体記憶装置の不揮発性半導体メモリとの間のデータの入出力を行なう第２モードに、上記半導体記憶装置のモードを設定するステップと、
上記半導体記憶装置が、上記設定モードが第２モードに設定された場合、上記外部機器と上記不揮発性半導体メモリとの間のデータの入出力に切り替え、上記設定モードが第１モードに設定された場合、上記外部機器と上記ＩＣカードとの間のデータの入出力に切り替えるステップと
を備える半導体記憶装置の動作設定方法。 - 上記半導体記憶装置が上記ＩＣカード装着手段に上記ＩＣカードが装着されたか否かを検出するステップをさらに備え、
上記検出のステップにより上記ＩＣカードの装着が検出された場合だけ、上記外部機器と上記不揮発性半導体メモリとの間のデータの入出力を行なうことが可能となる請求項９に記載の半導体記憶装置の動作設定方法。 - 上記半導体記憶装置が、上記設定モードに応じて、上記ＩＣカードへの電源の供給を制御するステップをさらに備える請求項９に記載の半導体記憶装置の動作設定方法。
- 上記半導体記憶装置が、上記設定モードに応じて、上記ＩＣカードのリセット／ラン動作を制御するステップをさらに備える請求項９に記載の半導体記憶装置の動作設定方法。
- 上記半導体記憶装置が、上記設定モードに応じて、発振手段を制御して、上記ＩＣカードのクロック動作を制御するステップをさらに備える請求項９に記載の半導体記憶装置の動作設定方法。
- 上記半導体記憶装置が、上記外部機器からのクロックを分周して上記ＩＣカードに供給するステップをさらに備える請求項９に記載の半導体記憶装置の動作設定方法。
- 上記不揮発性半導体メモリに対して入力されるデータは、暗号化データであり、
上記ＩＣカードに対して入力されるデータは、上記暗号化データの暗号化に用いられた暗号化情報である請求項９に記載の半導体記憶装置の動作設定方法。 - 上記モード設定は、上記半導体記憶装置のレジスタ中で行なわれる請求項９に記載の半導体記憶装置の動作設定方法。
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