JP5140100B2 - 多機能半導体記憶装置 - Google Patents

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Description

本発明は、半導体記憶媒体を使用する多機能半導体記憶装置に関し、具体的に、汎用インターフェースを通してホスト・コンピュータに接続する多機能半導体記憶装置に関する。
半導体記憶媒体は、データを記憶することができる半導体チップであり、この種のチップは、外部のライト・コマンドとデータを受け、データを記憶チップの中に書き込むことができる。この種のチップは、外部のリード・コマンドを受け、チップに記憶されたデータを読み取り、外部にデータを出力することもできる。また、この種のチップは、例えば、消去やリセット等、その他のコマンドをサポートしている。この種の半導体記憶媒体は、フラッシュ・メモリ（Flash Memory）、EEPROM、FRAM、DRAM、SRAM、SDRAM およびMRAM等を含んでいる。従来の磁気媒体や光媒体等の記憶媒体と比較した場合、半導体記憶媒体は、小型、軽量、大容量、高い信頼性、小消費電力等の優れた特徴があり、特定の機械装置により起動する必要はない。例えば、ZL 00114081.7 『フル・エレクトロニック・フラッシュ外部記憶方法および装置』において、フラッシュ・メモリを利用した外部記憶装置を公開し、新型の半導体記憶媒体と汎用インターフェースを使用して、ドライブと外接電源を必要としないアクティブな外部記憶を実現するとともに、電源を入れた状態で挿入又は抜き出しが可能（ホットプラグ機能）であり、挿入すると使用状態になり、電源を切る必要がない。したがって、高速接続、フレキシブル・ディスクを大幅に上回る容量、小型、携帯便利且つ高い耐久性を実現しており、USB （汎用シリアル・バス）とIEEE1394等の汎用チャンネルをサポートするすべてのデータ処理システムに使用することができる。
従来のフレキシブル・ディスク・ドライブとフレキシブル・ディスクの作用が次第に少なくなっており、特に、上記のフラッシュ外部記憶装置が発明された後、データの交換はフレキシブル・ディスク・ドライブとフレキシブル・ディスクのみに頼る必要がなくなっている。しかし、現下、コンピュータのユーザは、依然としてフレキシブル・ディスク・ドライブとフレキシブル・ディスクから離れることができていないが、その原因として、上記のフラッシュ外部記憶装置はコンピュータの起動をサポートできないことをあげられる。コンピュータ・システムがウィルスにより破壊されたり、ウィルスに感染した場合、クリーンな起動フレキシブル・ディスクによりBIOS（Basic Input and Output System 。基本入出力システム）からコンピュータを再起動する必要がある。デスクトップは、システムを起動する際に内臓されたフレキシブル・ディスク・ドライブを採用しており、ホスト・コンピュータ・システムの体積と重量およびコストを増加させる結果となっている。フレキシブル・ディスク・ドライブは比較的不便であるため、現下、主流となっている超薄型ノートパソコンには、内臓フレキシブル・ディスク・ドライブがなく、体積と重量が減少されている。しかし、ユーザは、システムを起動させるため、非常に高価なUSB 外付けフレキシブル・ディスク・ドライブを購入する必要があり、ユーザのコストを増加させているほか、ユーザに不便を齎してる。
DiskOnChip等、現在のフラッシュ・メモリはコンピュータの起動をサポートしているが、ホスト・コンピュータ・システムに内蔵され、ホットプラグ及び持ち運びができないため、ホスト・コンピュータがウィルスに感染し、或いは破壊された場合、DiskOnChipによってシステムを起動させることができなくなり、応用範囲が制限されている。
現下、既存の移動式半導体記憶装置は、ホスト・コンピュータのオペレーティング・システム０S における起動システムにのみ使用可能であり、ホスト・コンピュータ・システムのBIOSにより識別、コントロールされることはできないため、システムのブート設備とすることはできない。
現下、主流となっているBIOSメーカーは、AWARD のBIOS等、USB 外部フレキシブル・ディスク・ドライブをサポートできる起動機能を提供することができる。また、ASUSのマザーボード等、多くの主流マザーボード・メーカーも上記のBIOSを採用している。これは、本発明における大規模な応用の基礎となっている。
現有技術の不足に対して、本発明の目的は、半導体記憶装置を提供し、ホスト・コンピュータ・システムの移動式起動設備とすることができる多種な記憶ディスクの機能をシミュレーション且つ実現することにある。
本発明の半導体記憶装置は、汎用インターフェースを通してホスト・コンピュータ・システムに接続する半導体記憶装置において、半導体記憶媒体モジュールとコントローラー・モジュールとを備え、その中に、コントローラー・モジュールは、汎用インターフェース・コントローラー・モジュールとマイクロプロセッサ・制御モジュールを備え、フレキシブルディスク・ドライブの設備類プロトコルを実現し、フレキシブルディスクがフレキシブルディスク・ドライブにおいて作動する際の記憶機能をシミュレーション且つ実現することができ、または、光ディスク・ドライブの設備類プロトコルを実現し、光ディスクが光ディスク・ドライブにおいて作動する際の記憶機能をシミュレーション且つ実現し、または、ハードディスクの設備類プロトコルを実現し、ハードディスクの記憶機能をシミュレーション且つ実現し、または、ZIP ディスクの設備類プロトコルを実現し、ZIP ディスクの記憶機能をシミュレーション且つ実現し、または、MOディスクの設備類プロトコルを実現し、MOディスクの記憶機能をシミュレーション且つ実現し、尚且つ、熱挿入又は熱抜き出し、持ち運びが可能である。
本発明の半導体記憶装置がサポートする設備類プロトコルは、UFI プロトコル、またはSFF8020Iプロトコル、またはSFF8070Iプロトコル、またはSCSI Transparent Command Setプロトコル、またはReduced Block Commands（RBC ）T10 Project1240-D プロトコル、またはZIP ディスク・プロトコル、またはMOディスクプロトコルである。
半導体記憶媒体モジュールは、一つの記憶スペースと対応し、又は少なくとも二つ以上の記憶スペースに分けられ、各記憶スペースがそれぞれ一つのメモリ・ディスクに対応する。データエリアと専用情報エリアを含む各メモリ・ディスクの記憶スペースをさらに区分することができ、上記の専用情報エリアの専用情報には、すべてのメモリ・ディスクに関連した情報、暗証番号およびユーザ・デジタル・サインが含まれている。上記の専用情報エリアは、不要とすることができる。
本発明の半導体記憶装置は、ホスト・コンピュータのBIOS（Basic Input andOutput System 、基本入出力システム）により識別、コントロール、読み取り／書き込みが可能であり、上記半導体記憶媒体モジュールにおいて、オペレーティング・システム・ガイド・プログラムとオペレーティング・システム・プログラムを備えることができ、ホスト・コンピュータのBIOSがパワーアップの状態にあるとき、上記半導体記憶媒体モジュールからオペレーティング・システム・ガイド・プログラムとオペレーティング・システム・プログラムをアップロードし、ホスト・コンピュータの起動を実現する。
本発明の半導体記憶装置は、上記半導体記憶媒体モジュールにおいて、上記の半導体記憶装置のドライバーを保存し、ドライバーを備える機能を実現する。
本発明の半導体記憶装置は、ライトプロテクト・スイッチを備えている。ライトプロテクト・スイッチは、オン/ オフにより上記半導体記憶媒体モジュールに対して物理保護機能を提供し、その内容が変更や削除されないようにする。上記のライトプロテクト・スイッチとマイクロプロセッサ・制御モジュールは電気接続を有する。ライトプロテクト・スイッチは、不要とすることができる。
本発明の半導体記憶装置は、ＬＥＤ指示ランプを備えている。ＬＥＤ指示ランプは、上記の半導体記憶装置の作動状態を指示する一つ以上の指示デバイスを備える。上記のＬＥＤ指示ランプとマイクロプロセッサ・制御モジュールは電気接続を有する。ＬＥＤ指示ランプは、不要とすることができる。
本発明の半導体記憶装置は、上記のコントローラー・モジュールの中にキャッシュ・メモリ・モジュールを備えている。キャッシュ・メモリ・モジュールは静的記憶装置（SRAM）であり、上記のキャッシュ・メモリ・モジュールとマイクロプロセッサ・制御モジュールは電気接続を有する。このコントローラー・モジュールは、不要とすることができる。
本発明の半導体記憶装置は、上記半導体記憶媒体モジュールの中にキャッシュ・メモリ・エリアを備えている。キャッシュ・メモリ・エリアは、不要とすることができる。
本発明の半導体記憶装置は、上記半導体記憶媒体モジュールの中に専用情報エリアを備えることができる。上記の専用情報エリアには、半導体記憶装置に関連する情報、暗証番号およびユーザ・デジタル・サインが保存されている。この専用情報エリアは、不要とすることができる。
本発明の半導体記憶装置は、メモリ・ディスク選択スイッチを備えている。上述のメモリ・ディスク選択スイッチは、すべてのメモリ・ディスクの中で少なくとも一つのメモリ・ディスクを選択し、ホスト・コンピュータによる識別、コントロール、読み取り／書き込みが可能である。メモリ・ディスク選択スイッチは、不要とすることができる。
本発明は独特の設計を採用しており、半導体記憶装置のインターフェイスのアプリケーション・レイアにおいて、各種の設備類プロトコルを実現し、多種な記憶ディスクの機能をシミュレーション且つ実現する。半導体記憶媒体の中に一つ以上の記憶スペースを設定し、同一設備の中で一種以上のメモリ・ディスク機能をサポートする。本発明は、汎用インターフェースを通して、外付けのフレキシブル・ディスク・ドライブとフレキシブル・ディスクを使用する記憶機能を完全に実現しており、コンピュータ・システムにおいて完全にフレキシブル・ディスク・ドライブとフレキシブル・ディスクに替わる可能性を提供している。本発明の半導体記憶装置は、小型、軽量、安定した性能、高い信頼性、熱挿入又は熱抜き出し、持ち運びを実現しているほか、ホスト・コンピュータ・システムを小型化且つ軽量化しており、また、コンピュータのコストを有効に引き下げることができる。
本発明の半導体記憶装置におけるハードウエアのユニバーサル・ファンクション・ブロック図である。 本発明のUSB インターフェイスとフラッシュ・メモリを使用したハードウエアのファンクション・ブロック図である。 本発明のIEEE１３９４インターフェースとフラッシュ・メモリを使用したハードウエアのファンクション・ブロック図である。 本発明の半導体記憶装置における記憶スペースの分割図である。 図２に示すような実施形態のフローチャートである。 図２に示すような実施形態の回路図である。 図２に示すような実施形態の回路図である。 図２に示すような実施形態の回路図である。 図２に示すような実施形態の回路図である。
以下、添付図を参照して、本発明についてさらに詳しく説明する。図１は、本発明のハードウエアのファンクション・ブロック図であり、半導体記憶装置は、汎用インターフェースを通して、ケーブル、コンセント、無線によりホスト・コンピュータに接続し、半導体記憶媒体モジュール１、コントローラーモジュール２、ライトプロテクト・スイッチ３、メモリ・ディスク選択スイッチ４、ＬＥＤ指示ランプ５を備えている。そのうち、コントローラーモジュール２は、汎用インターフェース・制御モジュール２１、マイクロプロセッサ・制御モジュール２２、キャッシュ・メモリ・モジュール２３を備えている。
そのうち、半導体記憶媒体モジュール１は、一個以上の半導体記憶媒体チップで構成されており、半導体記憶媒体は、フラッシュ・メモリ（Flash Memory）、EEPROM、FRAM、DRAM、SRAM、SDRAM およびMRAM等とすることができ、現有のアドレッシングにより接続し、このモジュールの機能は、データを記憶することである。半導体記憶媒体モジュール１は、一つの記憶スペースと対応し、又は少なくとも二つ以上の記憶スペースに分けられる。上記半導体記憶媒体モジュール１において、上記の半導体記憶装置のドライバーを保存し、ドライバーを備える機能を実現する。
コントローラーモジュール２は、設備の初期化とコントロール、汎用インターフェースの初期化とコントロールを完了し、ホスト・コンピュータから送信されるコマンドとデータを受け、ホスト・コンピュータから送信されるコマンドを解釈且つ実行し、データを半導体記憶媒体モジュール１に記憶する。或いは、半導体記憶媒体モジュール１からデータを読み取り、実行の結果を汎用インターフェースを通してホスト・コンピュータにリターンする。
コントローラーモジュール２の中の汎用インターフェース・制御モジュール２１は、ホスト・コンピュータへの接続を完了し、汎用インターフェース・プロトコルを解釈、変換、コントロールおよび伝送する。汎用インターフェースは、有線接続の汎用インターフェースであり、USB インターフェース、IEEE1394インターフェース等を備える。また、無線の汎用インターフェースであり、Bluetoothインターフェース、IrDA赤外インターフェース、HomeRFインターフェース、IEEE802.11a インターフェース、IEEE802.11b インターフェースを備える。
マイクロプロセッサ・制御モジュール２２は、汎用インターフェース・制御モジュール２１を初期化し、メモリ・ディスク選択スイッチ４の状態を読み取り、メモリ・ディスク選択スイッチ４の状態に基づき、フレキシブル・ディスク・ドライブにおける設備類プロトコルの実現する。また、フレキシブルディスク・ドライブの設備類プロトコルを実現し、フレキシブルディスクがフレキシブルディスク・ドライブにおいて作動する際の記憶機能をシミュレーション且つ実現する。また、光ディスク・ドライブの設備類プロトコルを実現し、光ディスクが光ディスク・ドライブにおいて作動する際の記憶機能をシミュレーション且つ実現する。ハードディスクの設備類プロトコルを実現し、ハードディスクの記憶機能をシミュレーション且つ実現する。ZIP ディスクの設備類プロトコルを実現し、ZIP ディスクの記憶機能をシミュレーション且つ実現する。MOディスクの設備類プロトコルを実現し、MOディスクの記憶機能をシミュレーション且つ実現し、ホットプラグ、持ち運びが可能となる。上記のメモリ・ディスクがサポートする設備類プロトコルは、UFI プロトコル、又はSFF8020Iプロトコル、又はSFF8070Iプロトコル、又はSCSI Transparent Command Setプロトコル、又はReduced Block Commands（RBC ）T10 Project 1240-Dプロトコル、又はZIP ディスク・プロトコル、又はMOディスクプロトコルである。メモリ・ディスク選択スイッチ４は一つ以上のメモリ・ディスクを選択することができる。メモリ・ディスク選択スイッチ４は、不要とすることができる。
この装置の中の一つ以上のメモリ・ディスクは、本発明装置における他のメモリ・ディスクのドライバーを保存することができ、ドライバーを備える機能を実現する。
マイクロプロセッサ・制御モジュール２２には、以下の機能がある。
a 、半導体記憶モジュールを初期化し、半導体記憶モジュールの中のメモリ・チップの容量、メーカーおよび数量等を検査する。
b 、汎用インターフェース・プロトコルのコントロール・コマンドを受け、これらのコントロール・コマンドを解釈且つ実行し、実行結果を汎用インターフェースによりホスト・コンピュータ・システムにリターンする。
c 、アナログ・メモリ・ディスクの設備類プロトコルを受け、関連のコマンドを解釈且つ実行し、実行結果を汎用インターフェースによりホスト・コンピュータ・システムにリターンする。関連のコマンドには、データの読み取り、データの書き込み、設備情報の読み取り、設備容量の読み取り等が含まれる。
d 、カスタム・メモリ・ディスクの設備類プロトコルを受け、関連のコマンドを解釈且つ実行し、実行結果を汎用インターフェースによりホスト・コンピュータ・システムにリターンする。関連のコマンドには、データの読み取り、データの書き込み、設備情報の読み取り、設備容量の読み取り等が含まれる。
e 、データを半導体記憶装置に書き込んだり、半導体記憶装置からデータを読み取る。データの読み取り/ 書き込みを実行するとき、ＬＥＤ指示ランプが点滅する。書き込みの操作を実行する場合、ライトプロテクト・スイッチを検査し、このスイッチがライトプロテクトの状態にあるときは、この請求を拒否し、ホスト・コンピュータにこの操作が失敗したことを報告する。
f 、ホスト・コンピュータ・システムにおいて設定され、且つ記憶装置上にあるロジック・アドレスを実際のメモリ・チップのコードとこのメモリ・チップ上の物理アドレスに変換する。
g 、マイクロプロセッサ・制御モジュール２２とホスト・コンピュータ・システムの接続を構築した後、ＬＥＤ指示ランプが点灯する。
半導体記憶媒体の記憶方法の異同に基づき、キャッシュ・メモリ・モジュール２３が不要となることもある。半導体記憶モジュールのあるデータ単位が消去される以前、キャッシュ・メモリ・モジュールによりこのメモリ単位の現有データを保存し、書き込みするデータをキャッシュ・メモリの中に書き込み、最後にキャッシュ・メモリの中のデータを半導体記憶媒体に書き込む。キャッシュ・メモリ・モジュールはSRAMとすることができるほか、半導体記憶モジュールの一部をキャッシュ・メモリとすることができる。記憶媒体の異同に基づき、消去操作は、不要とすることができる。
上記のコントローラーモジュール２の機能は、一つ以上の集積回路チップにより実現することができる。その実現方法は、専用チップ（ASIC）、システム集積チップ（SOC ）、ファーム・ウェア（Firmware）を装備したシングル・チップ・マイクロ・コンピュータとすることができる。
図２は、本発明のUSB インターフェイスとフラッシュ・メモリを使用したハードウエアのファンクション・ブロック図である。
この実施例において、汎用インターフェースはUSB インターフェイスを採用しており、半導体記憶媒体はフラッシュ・メモリ（Flash Memory）を採用している。フラッシュ・メモリ・モジュール１１、コントローラーモジュール２０、ライトプロテクト・スイッチ３、メモリ・ディスク選択スイッチ４、ＬＥＤ指示ランプ５等のモジュールを備えている。そのうち、コントローラーモジュールは、USB 汎用シリアル・バス・インターフェース制御モジュール２０１、マイクロプロセッサ・制御モジュール２０２、SRAMキャッシュ・メモリ・モジュール２０３を備えている。
そのうち、フラッシュ・メモリ・モジュール１１は、一つ以上の半導体フラッシュ・メモリ・チップにより構成されており、現有のアドレッシングにより接続し、このモジュールの機能は、データを記憶することである。
コントローラーモジュール２０は、設備の初期化とコントロール、USB インターフェースの初期化とコントロールを完了し、ホスト・コンピュータから送信されるコマンドとデータを受け、ホスト・コンピュータから送信されるコマンドを解釈且つ実行し、データをフラッシュ・メモリ・モジュール１１に記憶する。或いは、フラッシュ・メモリ・モジュールからデータを読み取り、実行の結果をUSB インターフェースを通してホスト・コンピュータにリターンする。
コントローラーモジュールの中のUSB 汎用シリアル・バス・インターフェース制御モジュール２０１は、ホスト・コンピュータへのUSB 接続を構築し、USB プロトコルを解釈、変換、コントロールおよび伝送する。
マイクロプロセッサ・制御モジュール２０２は、USB 汎用シリアル・バス・インターフェース制御モジュール２０１を初期化し、メモリ・ディスク選択スイッチ４の状態を読み取り、メモリ・ディスク選択スイッチ４の状態に基づき、フレキシブル・ディスク・ドライブにおける設備類プロトコルのサポートを決定する。プロトコルは、UFI プロトコルとSFF ８０２０I プロトコル等を含み、SFF ８０７０I プロトコル、SCSI Transparent Command Setプロトコル、Reduced BlockCommands（RBC ）T １０ Project１２４０-Dプロトコル等を備える大容量のメモリ・ディスクのプロトコルをサポートする。
マイクロプロセッサ・制御モジュール２０２の機能は、例えば、フラッシュ・メモリ・モジュールを初期化し、フラッシュ・メモリの中のフラッシュ・チップの容量、メーカーおよび数量等を検査する等、上記のマイクロプロセッサ・制御モジュール２２に似た機能を備える。マイクロプロセッサ・制御モジュール２０２は、USB インターフェイス・プロトコルの標準コントロール・コマンドを受け、これらのコマンドを解釈且つ実行し、実行の結果をUSB インターフェースを通してホスト・コンピュータにリターンする。これらのUSB コマンドは、GET ＿STATUS、CLEAR ＿FEATURE 、SET ＿FEATURE 、SET ＿ADDRESS 、GET ＿DESCRIPTOR、SET ＿DESCRIPTOR、GET ＿CONFIGURATION 、SET ＿CONFIGURATION 、GET ＿INTERFACE 、SET ＿INTERFACE 、SYNCH ＿FRAME 等を含んでいる。
図２の実施例には、二種類の作業状態がある。
一、フレキシブル・ディスク・ドライブとフレキシブル・ディスク機能の状態に関するシミュレーション本発明の半導体記憶装置に関する実施例は、フレキシブル・ディスク・ドライブとフレキシブル・ディスク機能のシミュレーション状態にあり、設備は、フレキシブル・ディスク・ドライブのバージョン・UFI プロトコルをサポートし、マイクロプロセッサ・制御モジュール２０２は、CBI 伝送プロトコルに基づき、USB インターフェイスを通して、ホスト・コンピュータ・システムと通信し、マイクロプロセッサ・制御モジュール２０２は、CBI プロトコルに基づき、USB インターフェイスから受信したデータを解読し、フレキシブル・ディスク・ドライブのバージョン・UFI ・コマンドをピックアップした後、関連のバージョン・コマンドを実行し、実行結果或いは状態情報をCBI プロトコルに基づいてパッケージし、USB インターフェイスを通して、結果をホスト・コンピュータにリターンする。
フレキシブル・ディスク・ドライブに関連するバージョン・コマンドは、Format Unit 、Inquiry 、Start/Stop、Mode Select 、Mode Sense、Prevent/AllowMedium Removal、Read( １０) 、Read( １２) 、Read Capacity 、Read FormatCapacity、Request Sense 、Rezero Track、Seek( １０) 、Send Diagnostic 、Test Unit Ready 、Verify、Write(１０) 、Write(１２) 、Write and Verify等を含む。
以下、本発明の実施例について、いくつかの主なコマンドの実現、或いは特別な個所に対して説明する。
Inquiry コマンドは、設備の関連パラメータとコンフィギュレーション情報を検索する。設備がパワーアップ或いはリセットされる場合、ホスト・コンピュータ・システム或いはBIOS上のドライバーは、これらの情報を利用して設備をコンフィギュレーションする。制御モジュールは、UFI の規則に基づき、設備のコンフィギュレーション情報をホスト・コンピュータにリターンし、その中のデータ・ビットPeripheral Device Type（附属設備タイプ）をDirect-access deviceに設置する。
Mode Senseコマンドは、設備が記憶媒体タイプと設備パラメータをホスト・コンピュータに報告することを認める。ホスト・コンピュータに報告される情報において、一つのデータ・ビットは、Medium Type Codes （媒体タイプ・コード）であり、このコードは、設備の容量とタイプを決定する。シミュレーションされるフレキシブル・ディスクの容量が１. ４４MBであるため、設定されるコードは０x ９６（１６進法）となる。
Read Capacity は、メモリ・ディスクの容量を設備に報告させ、設備がリターンするデータは、総容量が１. ４４MBを示す。Read Format Capacityは、ホスト・コンピュータがメモリ・ディスクがフォーマットできる容量を請求することを認め、設備の回答は１. ４４MBの一種類となる。Test Unit Ready は、ホスト・コンピュータに設備が準備完了したか否かを検査させ、完了済みである場合、設備は準備完了を回答する。
Read( １０) は、メモリ・ディスクの中のロジック・アドレス上のデータの読み取りを設備に要求し、読み取られたデータをホスト・コンピュータ・システムにリターンする。制御モジュールは、ロジック・アドレスと各メモリ・チップの容量に基づき、このロジック・アドレスがあるチップ番号とこのチップの物理アドレスを算出し、フラッシュ・メモリ・チップに対してデータ読み取りコマンドとアドレスを送信し、フラッシュ・メモリ・チップのデータ・ラインからデータを読み取り、データをホスト・コンピュータ・システムにリターンする。制御モジュールがデータを読み取り・送信するとき、ＬＥＤ指示ランプ５を点滅させる。
Write(１０) は、設備にホスト・コンピュータからデータを受信させ、受信したデータをメモリ・ディスクの中のロジック・アドレスに書き込む。制御モジュールは、先ずライトプロテクト・スイッチを検査し、このスイッチがライトプロテクトの状態にあるときは、この請求を拒否し、この操作が失敗したことを報告する。スイッチがライトプロテクトの状態にない場合、制御モジュールは、ロジック・アドレスと各メモリ・チップの容量に基づき、このロジック・アドレスがあるチップ番号とこのチップの物理アドレス、ブロック・アドレスを算出する。フラッシュ・メモリ・チップのあるアドレスにデータを書き込む場合、必ずこのアドレスがあるブロックを消去することになるが、現有のデータを破壊することになるため、必ずはじめにこのブロック・アドレスが記憶していたデータを読み取り、SRAMキャッシュ・メモリ・モジュールの中に保存した後、書き込むデータをブロックの中の相対アドレスに基づき、SRAMキャッシュ・メモリ・モジュールの中に書き込み、フラッシュ・メモリの中で対応するブロックを消去し、SRAMキャッシュ・メモリ・モジュールの中のデータ・ブロックをキャッシュ・メモリの中の対応するブロックに書き込み、すべての書き込み操作が終了する。制御モジュールがデータを書き込み・受信するとき、ＬＥＤ指示ランプ５を点滅させる。
図２の実施例に関するもう一つの作業状態は、以下のとおりである。
二、大容量メモリ・ディスクの状態大容量メモリ・ディスクは、アナログ・ハードディスク、アナログ光ディスク、アナログZIP ディスク、アナログMOディスク等とすることができる。
本発明の半導体記憶装置に関する実施例は、大容量メモリ・ディスクの作業状態にあり、設備は、SFF ８０７０I 設備類プロトコルをサポートし、マイクロプロセッサ・制御モジュール２０２は、BulkOnly伝送プロトコルに基づき、USB インターフェイスを通して、ホスト・コンピュータ・システムと通信し、マイクロプロセッサ・制御モジュール２０２は、BulkOnlyプロトコルに基づき、USB インターフェイスから受信したデータを解読し、フレキシブル・ディスク・ドライブのバージョン・SFF8070I・コマンドをピックアップした後、関連のバージョン・コマンドを実行し、実行結果或いは状態情報をBulkOnly伝送プロトコルに基づいてパッケージし、USB インターフェイスを通して、結果をホスト・コンピュータにリターンする。
SFF6070I設備類プロトコルに関連するバージョン・コマンドは、Format Unit、Inquiry 、Mode Select 、Mode Sense、Prevent/Allow Medium Removal、Read( １０) 、Read( １２) 、Read Capacity 、Read Format Capacity、Request Sense 、Seek、Start Stop Unit 、Test Unit Ready 、Verify、Write(１０) 、Write(１２) 、Write and Verify等を含む。
以下、本発明の実施例について、いくつかの主なコマンドの実現、或いは特別な個所に対して説明する。Read Capacity コマンドは、ホスト・コンピュータに設備上のメモリ・ディスクの容量を獲得させ、制御モジュールが検査されたフラッシュ・メモリ・チップのタイプと数量に基づき、メモリ・モジュールの総容量を算出し、総容量から１. ４４MBおよびその他の専用情報が占有するスペースを差し引くことで大容量メモリ・ディスクの総容量を算出し、総容量をホスト・コンピュータにリターンする。
Read( １０) は、メモリ・ディスクの中のロジック・アドレス上のデータの読み取りを設備に要求し、読み取られたデータをホスト・コンピュータ・システムにリターンする。制御モジュールは、ロジック・アドレスに１. ４４MBフレキシブル・ディスクのアドレス・スペースを足し、新しいロジック・アドレスと各メモリ・チップの容量に基づき、このロジック・アドレスがあるチップ番号とこのチップの物理アドレスを算出し、フラッシュ・メモリ・チップに対してデータ読み取りコマンドとアドレスを送信し、フラッシュ・メモリ・チップのデータ・ラインからデータを読み取り、データをホスト・コンピュータ・システムにリターンする。制御モジュールがデータを読み取り・送信するとき、ＬＥＤ指示ランプを点滅させる。
Write(１０) は、設備にホスト・コンピュータからデータを受信させ、受信したデータをメモリ・ディスクの中のロジック・アドレスに書き込む。制御モジュールは、先ずライトプロテクト・スイッチを検査し、このスイッチがライトプロテクトの状態にあるときは、ホスト・コンピュータの書き込み請求を拒否し、この書き込み操作が失敗したことを報告する。スイッチがライトプロテクトの状態にない場合、制御モジュールは、ロジック・アドレスに１. ４４MBフレキシブル・ディスクのアドレス・スペースを足し、新しいロジック・アドレスと各メモリ・チップの容量に基づき、このロジック・アドレスがあるチップ番号とこのチップの物理アドレス、ブロック・アドレスを算出する。フラッシュ・メモリ・チップのあるアドレスにデータを書き込む場合、必ずこのアドレスがあるブロックを消去することになるが、現有のデータを破壊することになるため、必ずはじめにこのブロック・アドレスが記憶していたデータを読み取り、SRAMキャッシュ・メモリ・モジュールの中に保存した後、書き込むデータをブロックの中の相対アドレスに基づき、SRAMキャッシュ・メモリ・モジュールの中に書き込み、フラッシュ・メモリの中で対応するブロックを消去し、SRAMキャッシュ・メモリ・モジュールの中のデータ・ブロックをキャッシュ・メモリの中の対応するブロックに書き込み、すべての書き込み操作が終了する。制御モジュールがデータを書き込み・受信するとき、ＬＥＤ指示ランプ５を点滅させる。
マイクロプロセッサ・制御モジュール２２とホスト・コンピュータ・システムの接続を構築した後、ＬＥＤ指示ランプが点灯する。図３は、本発明のIEEE1394インターフェースとフラッシュ・メモリを使用したハードウエアのファンクション・ブロック図である。この実施例において、汎用インターフェースはIEEE1394インターフェイスを採用しており、半導体記憶媒体はフラッシュ・メモリ（Flash Memory）を採用している。フラッシュ・メモリ・モジュール１１、コントローラーモジュール２００、ライトプロテクト・スイッチ３、メモリ・ディスク選択スイッチ４、ＬＥＤ指示ランプ５等のモジュールを備えている。そのうち、コントローラーモジュール２００は、IEEE1394インターフェース・制御モジュール２１１、マイクロプロセッサ・制御モジュール２１２、SRAMキャッシュ・メモリ・モジュール２１３を備えている。
そのうち、フラッシュ・メモリ・モジュール１１は、一つ以上の半導体フラッシュ・メモリ・チップにより構成されており、現有のアドレッシングにより接続し、このモジュールの機能は、データの記憶である。
コントローラーモジュール２００は、設備の初期化とコントロール、IEEE1394インターフェースの初期化とコントロールを完了し、ホスト・コンピュータから送信されるコマンドとデータを受け、ホスト・コンピュータから送信されるコマンドを解釈且つ実行し、データをフラッシュ・メモリ・モジュール１１に記憶する。或いは、フラッシュ・メモリ・モジュールからデータを読み取り、実行の結果をIEEE1394インターフェースを通してホスト・コンピュータにリターンする。
コントローラーモジュールの中のIEEE1394シリアル・バス・インターフェース制御モジュール２１１は、ホスト・コンピュータへのIEEE１３９４接続を構築しIEEE1394プロトコルを解釈、変換、コントロールおよび伝送する。
マイクロプロセッサ・制御モジュール２１２は、IEEE1394インターフェース・制御モジュール２１１を初期化し、メモリ・ディスク選択スイッチ４の状態を読み取り、メモリ・ディスク選択スイッチ４の状態に基づき、フレキシブル・ディスク・ドライブにおける設備類プロトコルのサポートを決定する。プロトコルは、UFI プロトコルとSFF8020Iプロトコル等を含み、SFF8070Iプロトコル、SCSI Transparent Command Setプロトコル、Reduced Block Commands（RBC ）T10 Project 1240-Dプロトコル等を備える大容量のメモリ・ディスクのプロトコルをサポートする。
マイクロプロセッサ・制御モジュール２１２は、フラッシュ・メモリ・モジュールを初期化し、フラッシュ・メモリの中のフラッシュ・チップの容量、メーカーおよび数量等を検査する。マイクロプロセッサ・制御モジュール２１２は、IEEE1394インターフェイス・プロトコルの標準コントロール・コマンドを受け、これらのコマンドを解釈且つ実行し、実行の結果をIEEE1394インターフェースを通してホスト・コンピュータにリターンする。
図３に示す実施例は二種類の作業状態がある。
一、フレキシブル・ディスク・ドライブとフレキシブル・ディスク機能の状態に関するシミュレーションこの装置は、フレキシブル・ディスク・ドライブとフレキシブル・ディスク機能のシミュレーション状態にあり、設備は、フレキシブル・ディスク・ドライブのバージョン・UFI プロトコルをサポートし、マイクロプロセッサ・制御モジュール２１２は、IEEE1394インターフェイスから受信したデータを解読し、フレキシブル・ディスク・ドライブのバージョン・UFI ・コマンドをピックアップした後、関連のバージョン・コマンドを実行し、IEEE1394インターフェイスを通して、結果をホスト・コンピュータにリターンする。フレキシブル・ディスク・ドライブに関連するバージョン・コマンドは、Format Unit 、Inquiry 、Start/Stop、Mode Select 、Mode Sense、Prevent/Allow Medium Removal、Read( １０) 、Read( １２) 、Read Capacity 、Read Format Capacity、Request Sense 、RezeroTrack、Seek( １０) 、Send Diagnostic 、Test Unit Ready 、Verify、Write(１０) 、Write(１２) 、Write and Verify等を含む。
以下、本発明の実施例について、いくつかの主なコマンドの実現、或いは特別な個所に対して説明する。Inquiry コマンドは、設備の関連パラメータとコンフィギュレーション情報を検索する。設備がパワーアップ或いはリセットされる場合、ホスト・コンピュータ・システム或いはBIOS上のドライバーは、これらの情報を利用して設備をコンフィギュレーションする。制御モジュールは、UFI の規則に基づき、設備のコンフィギュレーション情報をホスト・コンピュータにリターンし、その中のデータ・ビットPeripheral Device Type（附属設備タイプ）をDirect-access deviceに設置する。
Mode Senseコマンドは、設備が記憶媒体タイプと設備パラメータをホスト・コンピュータに報告することを認める。ホスト・コンピュータに報告される情報において、一つのデータ・ビットは、Medium Type Codes （媒体タイプ・コード）であり、このコードは、設備の容量とタイプを決定する。シミュレーションされるフレキシブル・ディスクの容量が１. ４４MBであるため、設定されるコードは０ｘ９６（１６進法）となる。
Read Capacity は、メモリ・ディスクの容量を設備に報告させ、設備がリターンするデータは、総容量が１. ４４MBを示す。Read Format Capacityは、ホスト・コンピュータがメモリ・ディスクがフォーマットできる容量を請求することを認め、設備の回答は１. ４４MBの一種類となる。
Test Unit Ready は、ホスト・コンピュータに設備が準備完了したか否かを検査させ、完了済みである場合、設備は準備完了を回答する。Read( １０) は、メモリ・ディスクの中のロジック・アドレス上のデータの読み取りを設備に要求し、読み取られたデータをホスト・コンピュータ・システムにリターンする。制御モジュールは、ロジック・アドレスと各メモリ・チップの容量に基づき、このロジック・アドレスがあるチップ番号とこのチップの物理アドレスを算出し、フラッシュ・メモリ・チップに対してデータ読み取りコマンドとアドレスを送信し、フラッシュ・メモリ・チップのデータ・ラインからデータを読み取り、データをホスト・コンピュータ・システムにリターンする。制御モジュールがデータを読み取り・送信するとき、ＬＥＤ指示ランプ５を点滅させる。
Write(１０) は、設備にホスト・コンピュータからデータを受信させ、受信したデータをメモリ・ディスクの中のロジック・アドレスに書き込む。制御モジュールは、先ずライトプロテクト・スイッチを検査し、このスイッチがライトプロテクトの状態にあるときは、この請求を拒否し、この操作が失敗したことを報告する。スイッチがライトプロテクトの状態にない場合、制御モジュールは、ロジック・アドレスと各メモリ・チップの容量に基づき、このロジック・アドレスがあるチップ番号とこのチップの物理アドレス、ブロック・アドレスを算出する。フラッシュ・メモリ・チップのあるアドレスにデータを書き込む場合、必ずこのアドレスがあるブロックを消去することになるが、現有のデータを破壊することになるため、必ずはじめにこのブロック・アドレスが記憶していたデータを読み取り、SRAMキャッシュ・メモリ・モジュールの中に保存した後、書き込むデータをブロックの中の相対アドレスに基づき、SRAMキャッシュ・メモリ・モジュールの中に書き込み、フラッシュ・メモリの中で対応するブロックを消去し、SRAMキャッシュ・メモリ・モジュールの中のデータ・ブロックをキャッシュ・メモリの中の対応するブロックに書き込み、すべての書き込み操作が終了する。制御モジュールがデータを書き込み・受信するとき、ＬＥＤ指示ランプ５を点滅させる。
図３の実施例に関するもう一つの作業状態は、以下のとおりである。
二、大容量メモリ・ディスクの状態この装置は、大容量メモリ・ディスクの作業状態にあり、設備は、SFF8070I設備類プロトコルをサポートし、マイクロプロセッサ・制御モジュール２１２は、IEEE1394インターフェイスから受信したデータを解読し、フレキシブル・ディスク・ドライブのバージョン・SFF8070I・コマンドをピックアップした後、関連のバージョン・コマンドを実行し、実行結果或いは状態情報をIEEE1394インターフェイスを通して、結果をホスト・コンピュータにリターンする。SFF8070I設備類プロトコルに関連するバージョン・コマンドは、Format Unit 、Inquiry 、ModeSelect 、Mode Sense、Prevent/Allow Medium Removal、Read( １０) 、Read(１２) 、Read Capacity 、Read Format Capacity、Request Sense 、Seek、Start Stop Unit 、Test Unit Ready 、Verify、Write(１０) 、Write(１２) 、Write and Verify等を含む。
以下、本発明の実施例について、いくつかの主なコマンドの実現、或いは特別な個所に対して説明する。Read Capacity コマンドは、ホスト・コンピュータに設備上のメモリ・ディスクの容量を獲得させ、制御モジュールが検査されたフラッシュ・メモリ・チップのタイプと数量に基づき、メモリ・モジュールの総容量を算出し、総容量から１. ４４MBおよびその他の専用情報が占有するスペースを差し引くことで大容量メモリ・ディスクの総容量を算出し、総容量をホスト・コンピュータにリターンする。
Read( １０) は、メモリ・ディスクの中のロジック・アドレス上のデータの読み取りを設備に要求し、読み取られたデータをホスト・コンピュータ・システムにリターンする。制御モジュールは、ロジック・アドレスに１. ４４MBフレキシブル・ディスクのアドレス・スペースを足し、新しいロジック・アドレスと各メモリ・チップの容量に基づき、このロジック・アドレスがあるチップ番号とこのチップの物理アドレスを算出し、フラッシュ・メモリ・チップに対してデータ読み取りコマンドとアドレスを送信し、フラッシュ・メモリ・チップのデータ・ラインからデータを読み取り、データをホスト・コンピュータ・システムにリターンする。制御モジュールがデータを読み取り・送信するとき、ＬＥＤ指示ランプ５を点滅させる。
Write(１０) は、設備にホスト・コンピュータからデータを受信させ、受信したデータをメモリ・ディスクの中のロジック・アドレスに書き込む。制御モジュールは、先ずライトプロテクト・スイッチを検査し、このスイッチがライトプロテクトの状態にあるときは、ホスト・コンピュータの書き込み請求を拒否し、この書き込み操作が失敗したことを報告する。スイッチがライトプロテクトの状態にない場合、制御モジュールは、ロジック・アドレスに１. ４４MBフレキシブル・ディスクのアドレス・スペースを足し、新しいロジック・アドレスと各メモリ・チップの容量に基づき、このロジック・アドレスがあるチップ番号とこのチップの物理アドレス、ブロック・アドレスを算出する。フラッシュ・メモリ・チップのあるアドレスにデータを書き込む場合、必ずこのアドレスがあるブロックを消去することになるが、現有のデータを破壊することになるため、必ずはじめにこのブロック・アドレスが記憶していたデータを読み取り、SRAMキャッシュ・メモリ・モジュールの中に保存した後、書き込むデータをブロックの中の相対アドレスに基づき、SRAMキャッシュ・メモリ・モジュールの中に書き込み、フラッシュ・メモリの中で対応するブロックを消去し、SRAMキャッシュ・メモリ・モジュールの中のデータ・ブロックをキャッシュ・メモリの中の対応するブロックに書き込み、すべての書き込み操作が終了する。制御モジュールがデータを書き込み・受信するとき、ＬＥＤ指示ランプ５を点滅させる。
マイクロプロセッサ・制御モジュール２１２とホスト・コンピュータ・システムの接続を構築した後、ＬＥＤ指示ランプが点灯する。図４は、半導体記憶装置における記憶スペースの分割図である。すべてのメモリ・モジュールは、Ｎ個のメモリ・スペースを備え、各メモリ・スペースはすべて一つのメモリ・ディスクに対応している。メモリ・モジュールはデータ・キャッシュ・メモリを備えることもでき（不要とすることもできる）、メモリ・モジュールはすべてのデータ・キャッシュ・メモリにおける専用情報エリアを備えることもできる（不要とすることもできる）。各メモリ・スペースは、データ・エリアと専用情報エリアを備え、専用情報エリアは不要とすることもできる。データ・キャッシュ・メモリは、キャッシュ・メモリ・モジュール２３として使用する（図１参照）。すべての記憶装置における専用情報エリアは、装置の情報を記憶し、フラッシュ・メモリの破損したブロックの記録、ユーザの暗証番号およびデジタル・サイン等が含まれている。
図５は、図２に示すような実施形態の内部フローチャートである。
第一段階：ホスト・コンピュータ・システムのUSB インターフェイスと接続し、USB インターフェイスから電源を獲得し、装置に供給する。このとき、マイクロプロセッサ・制御モジュール２０２が、先ず、各種のレジスターや周波数の設置等、マイクロプロセッサ・制御モジュール２０２を初期化する。
第二段階：マイクロプロセッサ・制御モジュール２０２が、フラッシュ・メモリ・モジュールに対して検査を実行し、各メモリ・チップのタイプ、容量、メーカーおよび総数量等を獲得し、検査結果を保存する。
第三段階：マイクロプロセッサ・制御モジュール２０２が、破損記録等の記憶装置に関する専用情報を読み取る。
第四段階：マイクロプロセッサ・制御モジュール２０２が、USB インターフェイスに対して初期化設定を実行する。
第五段階：マイクロプロセッサ・制御モジュール２０２が、ホスト・コンピュータ・システムから送信されるUSB コントロール・コマンドを受け、相応のコマンドを実行し、実行結果をホスト・コンピュータにリターンする。設備説明の請求コマンドを実行するとき、制御モジュールが「フレキシブル・ディスク・ドライブ」と「大容量メモリ・ディスク」の状態スイッチを検査し、設備をどの設備類プロトコルと伝送プロトコルをサポートするかという設定状態を決定する。制御モジュールは、設備が現在サポートしている設備類プロトコルと伝送プロトコルの情報をホスト・コンピュータに報告する。「フレキシブル・ディスク・ドライブ」状態にある場合、設備は、UFI 設備類プロトコルとCBI 伝送プロトコルをサポートし、「大容量メモリ・ディスク」の状態にある場合、設備は、SFF8070I設備類プロトコルとBulkOnly伝送プロトコルをサポートする。
第六段階：ホスト・コンピュータは、設備がリターンした設備類プロトコルと伝送プロトコルに基づき、記憶装置が「フレキシブル・ディスク・ドライブ」状態にあるか、「大容量メモリ・ディスク」の状態にあるかを判断する。記憶装置が「フレキシブル・ディスク・ドライブ」状態にある場合、ホスト・コンピュータは、CBI 伝送プロトコルに基づき、設備に対してUFI バージョン・コマンドを送信する。記憶装置が「大容量メモリ・ディスク」の状態にある場合、ホスト・コンピュータは、BulkOnly伝送プロトコルに基づき、設備に対してSFF8070Iバージョン・コマンドを送信する。設備が「フレキシブル・ディスク・ドライブ」状態にある場合、制御モジュールは、CBI 伝送プロトコルに基づき、ホスト・コンピュータ・システムから送信されるUFI バージョン・コマンドを受信し、関連のコマンドを解釈・実行した後、実行の結果或いは状態情報をCBI 伝送プロトコルに基づきホスト・コンピュータ・システムにリターンする。設備が「大容量メモリ・ディスク」状態にある場合、制御モジュールは、BulkOnly伝送プロトコルに基づき、ホスト・コンピュータ・システムから送信されるSFF8070Iバージョン・コマンドを受信し、関連のコマンドを解釈・実行した後、実行の結果或いは状態情報をBulkOnly伝送プロトコルに基づきホスト・コンピュータ・システムにリターンする。ホスト・コンピュータがオフ、或いは設備がホスト・コンピュータ・システムから取り外されている場合、設備は作業を停止する。
図２の実施例をシステム起動ディスクとする使用方法以下、Windows ９８/Me/２０００/XP （登録商標）上のUSB インターフェイス・フラッシュ・メモリ装置をシステム起動ディスクとして使用する例をあげる。指摘しておくこととして、この装置はWindows ９８/Me/２０００/XP （登録商標）上のみのシステム起動ディスクとして使用するわけではなく、その他のOS上においてもシステム起動ディスクとして使用することができる。この装置をシステム起動ディスクとする場合、先ず、OSのブート・ストラップルーチンとシステム・プログラムをこの装置の中に保存する。以下、システム起動ディスクの作成方法を紹介する。
システム起動ディスクの作成
１、Windows ９８/Me/２０００/XP （登録商標）を起動する。
２、装置上のメモリ・ディスクの状態スイッチを「フレキシブル・ディスク・ドライブ」状態にする。
３、装置をホスト・コンピュータのUSB インターフェイスにつなぐ。
４、OS上の関連のドライバーは、このメモリ・ディスクを識別且つ操作することができ、「マイ・コンピュータ」の中に「フレキシブル・ディスク・ドライブ」のキャラクタが新たに出現する。注意：Windows ９８（登録商標）においては、必ずメーカーが提供するドライバーを使用し、Windows Me/ ２０００/XP （登録商標）においては、OSが標準装備しているドライバーを使用することができる。
５、このフレキシブル・ディスクをシステム起動ディスクにフォーマットし、相応のシステム・ファイルをこのディスクにコピーする。これにより、システム起動ディスクの作成が完了する。システム起動ディスクの作成が完了した後、この装置をシステム起動ディスクとして使用することができる。以下、使用方法を紹介する。
システム起動ディスクの使用１、ホスト・コンピュータの電源を開ける。
２、システムのBIOS設定に入り、そのシステム起動移動設備設定を調べる。設定がUSB Floppy（登録商標） Disk Drive （USB の外部フレキシブル・ディスク・ドライブ。システムの初期設定はLegacy Floppy とすることができる）ではない場合、設定をUSB Floppy Disk Drive に変更する。変更後、変更した設定を保存し、BIOS設定から離れ、ホスト・コンピュータを再起動する。
３、同時に、装置上のメモリ・ディスクの状態スイッチを「フレキシブル・ディスク・ドライブ」状態にして、装置をホスト・コンピュータのUSB インターフェイスにつなぐ。
４、ホスト・コンピュータ・システムのBIOS起動において、BIOSは、メモリ・ディスクを識別し、その中から既に保存されているOSのブート・ストラップルーチンとシステム・プログラムを読み取り、相応のプログラムを実行し、OSをアップロードする。
５、OSの起動が完了。
図２の実施例における大容量メモリ・ディスクの使用方法以下、Windows ９８/Me/２０００/XP （登録商標）上のUSB インターフェイス・フラッシュ・メモリ装置を大容量メモリ・ディスクとして使用する例をあげる。指摘しておくこととして、この装置はWindows ９８/Me/２０００/XP （登録商標）上のみの大容量メモリ・ディスクとして使用するわけではなく、その他のOS上においてもシステム起動ディスクとして使用することができる。
１、Windows ９８/Me/２０００/XP （登録商標）を起動する。
２、装置上のメモリ・ディスクの状態スイッチを「大容量メモリ・ディスク」状態にする。
３、装置をホスト・コンピュータのUSB インターフェイスにつなぐ。
４、OS上の関連のドライバーは、このメモリ・ディスクを識別且つ操作することができ、「マイ・コンピュータ」の中に「可動ディスク」のキャラクタが新たに出現する。注意：Windows ９８（登録商標）においては、必ずメーカーが提供するドライバーを使用し、Windows Me/ ２０００/XP （登録商標）においては、OSが標準装備しているドライバーを使用することができる。
５、その後、大容量メモリ・ディスク上においてファイルの読み取り/ 書き込み操作を実行することができる。
なお、図６−９は、図２に示す実施形態の回路図である。
１ 半導体記憶媒体モジュール、 ２ コントローラモジュール、 ３ ライトプロテクト・スイッチ、 ４ メモリ・ディスク選択スイッチ、 ５ ＬＥＤ指示ランプ、 １１ フラッシュ・メモリ・モジュール、 ２１ 汎用インターフェース・制御モジュール、 ２２ マイクロプロセッサ・制御モジュール、 ２３ キャッシュ・メモリ・モジュール、 ２０１ ＵＳＢ汎用シリアル・バス・インターフェース・制御モジュール、 ２０３ ＳＲＡＭキャッシュ・メモリ・モジュール、 ２１１ ＩＥＥＥ１３９４インターフェース・制御モジュール、 ２１３ ＳＲＡＭキャッシュ・メモリ・モジュール。

Claims (24)

  1. データを記憶する半導体記憶媒体モジュールと、
    ホスト・コンピュータ・システムとの接続が確立されるように汎用インターフェースを制御するとともに汎用インターフェース・プロトコルのコマンドを解釈し伝送するための汎用インターフェース・コントローラー・モジュールと、マイクロプロセッサ・制御モジュールとが含まれるコントローラー・モジュールと、
    を備える多機能半導体記憶装置であって、
    前記半導体記憶媒体モジュールはメモリ・スペースを少なくとも二つ備え、前記メモリ・スペースのそれぞれが少なくとも１つのメモリ・ディスクに対応し、前記少なくとも１つのメモリ・ディスクがそれぞれ一種のデバイスクラスプロトコルをサポートし、
    前記マイクロプロセッサ・制御モジュールは、前記半導体記憶媒体モジュールの少なくとも１つのメモリ・ディスクの少なくとも１種のデバイスクラスプロトコルを判別し、判別されたデバイスクラスプロトコルを当該ホスト・コンピュータに通知し、
    前記マイクロプロセッサ・制御モジュールは、前記判別された半導体記憶媒体モジュールの少なくとも1つのメモリ・ディスクの少なくとも１種のデバイスクラスプロトコルが対応する少なくとも１つの伝送プロトコルに従って前記ホスト・コンピュータ・システムからのコマンドを受信し、前記デバイスクラスプロトコルに従って前記コマンドを解釈して実行し、その結果又は状態情報を前記伝送プロトコルに従って前記ホスト・コンピュータにリターンすることを特徴とする多機能半導体記憶装置。
  2. 前記汎用インターフェースは、USBインターフェース、IEEE1394インターフェース、Bluetooth（登録商標）インターフェース、IrDA赤外インターフェース、HomeRFインターフェース、IEEE802.11aインターフェース、またはIEEE802.11bインターフェースであることを特徴とする請求項１に記載の多機能半導体記憶装置。
  3. 前記メモリ・ディスクがサポートするデバイスクラスプロトコルは、デバイスクラスUFIプロトコル、SFF8020Iプロトコル、SFF8070Iプロトコル、SCSI Transparent Command Setプロトコル、Reduced Block Commands（RBC）T10 Project1240-Dプロトコル、ZIPディスク・プロトコル、MOディスク・プロトコルの少なくとも一種であることを特徴とする請求項１に記載の多機能半導体記憶装置。
  4. 前記半導体記憶媒体モジュールの一つのメモリ・スペースには、前記ホスト・コンピュータ・システムのBIOSが起動されるときに識別されてアップロードされることができるオペレーティング・システム・ガイド・プログラムとオペレーティング・システム・プログラムが格納されていることを特徴とする請求項３に記載の多機能半導体記憶装置。
  5. メモリ・ディスク選択スイッチをさらに備え、
    前記マイクロプロセッサ・制御モジュールは、前記メモリ・ディスク選択スイッチの状態により、前記メモリ・ディスクがサポートするデバイスクラスプロトコルを判別し、前記ホスト・コンピュータ・システムに通知することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の多機能半導体記憶装置。
  6. 前記半導体記憶媒体モジュールは、記憶装置の全体に関連する情報が保存される専用情報エリアを備え、
    もしくは、
    前記半導体記憶媒体モジュールは、記憶装置の全体に関連する情報が保存される専用情報エリアを備え、更に、前記メモリ・スペースのそれぞれは、データエリアと、対応するメモリ・ディスクの関連情報が保存される専用情報エリアとを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の多機能半導体記憶装置。
  7. 前記記憶装置の全体に関連する情報は、記憶媒体に関連する情報、暗証番号、及びユーザ・デジタル・サインを含み、
    もしくは、
    前記記憶装置の全体に関連する情報は、記憶媒体に関連する情報、暗証番号、及びユーザ・デジタル・サインを含み、前記メモリ・ディスクの関連情報は、メモリ・ディスクに関連する情報、暗証番号、及びユーザ・デジタル・サインを含むことを特徴とする請求項６に記載の多機能半導体記憶装置。
  8. 請求項１から７のいずれかに記載の多機能半導体記憶装置に基づくデータ読み書き方法において、
    前記多機能半導体記憶装置の半導体記憶媒体モジュールを、デバイスクラスプロトコルをサポートするメモリ・ディスクに対応する少なくとも二つのメモリ・スペースに分割するステップと、
    汎用インターフェースによりホスト・コンピュータ・システムに接続するステップと、
    マイクロプロセッサ・制御モジュールは、前記メモリ・ディスクがサポートするデバイスクラスプロトコルを判別して前記ホスト・コンピュータ・システムに通知するステップと、
    前記マイクロプロセッサ・制御モジュールは、前記判別されたデバイスクラスプロトコルが対応する伝送プロトコルに従って前記ホスト・コンピュータ・システムからのコマンドを受信し、前記デバイスクラスプロトコルに従って前記コマンドを解釈して実行し、その結果又は状態情報を前記伝送プロトコルに従って前記ホスト・コンピュータにリターンするステップと、
    を含むことを特徴とするデータ読み書き方法。
  9. 前記マイクロプロセッサ・制御モジュールは、判別されたメモリ・ディスクがサポートするデバイスクラスプロトコルにより、当該メモリ・ディスクの容量を前記ホスト・コンピュータ・システムに通知するステップと、
    前記マイクロプロセッサ・制御モジュールは、判別されたメモリ・ディスクがサポートするデバイスクラスプロトコルにより、前記ホスト・コンピュータ・システムが当該メモリ・ディスクに対して読み書きを行うロジックアドレスを前記メモリ・スペースの物理アドレス及びブロックアドレスに転換して読み書き動作を行うステップと、
    更に含むことを特徴とする請求項８に記載のデータ読み書き方法。
  10. 前記半導体記憶媒体モジュールの一つのメモリ・スペースには、前記ホスト・コンピュータ・システムのBIOSが起動されるときに識別されてアップロードされることのできるオペレーティング・システム・ガイド・プログラムおよびオペレーティング・システム・プログラムを格納するステップを、更に含むことを特徴とする請求項８に記載のデータ読み書き方法。
  11. 前記マイクロプロセッサ・制御モジュールがメモリ・ディスク選択スイッチの状態により、前記メモリ・ディスクがサポートするデバイスクラスプロトコルを判別し、前記ホスト・コンピュータ・システムに通知するステップを、更に含むことを特徴とする請求項８に記載のデータ読み書き方法。
  12. 前記半導体記憶装置に関連する専用情報が前記少なくとも二つのメモリ・スペースの一つに記憶され、残りのメモリ・スペースが、UFIプロトコル、SFF8020Iプロトコル、SFF8070Iプロトコル、SCSI Transparent Command Setプロトコル、Reduced Block Commands(RBC) T10 Project 1240-Dプロトコル、ZIPディスクプロトコル、MOディスクプロトコルの少なくとも一種をサポートする少なくとも一つのメモリ・ディスクに対応するように設定するステップを、更に含むことを特徴とする請求項８から１１のいずれかに記載のデータ読み書き方法。
  13. ホスト・コンピュータ・システムに接続する汎用インターフェースと、データを記憶する半導体記憶媒体モジュールと、汎用インターフェース・コントローラー・モジュールおよびマイクロプロセッサ・制御モジュールが含まれるコントローラー・モジュールと、を備える多機能半導体記憶装置であって、
    前記多機能半導体記憶装置の半導体記憶媒体モジュールは少なくとも二つのメモリ・スペースに分割され、各メモリ・スペースはそれぞれ少なくとも1つのメモリ・ディスクに対応し、前記少なくとも1つのメモリ・ディスクは少なくとも一種のデバイスクラスプロトコルをサポートし、
    前記マイクロプロセッサ・制御モジュールは、判別された前記半導体記憶媒体モジュールの少なくとも一つのメモリ・ディスクの少なくとも一種のデバイスクラスプロトコルが対応する少なくとも一つの伝送プロトコルに従って前記ホスト・コンピュータ・システムからのコマンドを受信し、前記デバイスクラスプロトコルに従って前記コマンドを解釈して実行し、その結果又は状態情報を前記伝送プロトコルに従って前記ホスト・コンピュータにリターンし、
    前記コントローラー・モジュールは、更に、
    データ伝送プロトコルに基づいて、前記汎用インターフェースから受信したデータをアンパッケージする手段と、
    アンパッケージされたデータからデバイスクラスプロトコルのコマンドを抽出する手段と、
    前記抽出されたコマンドを実行し、データ伝送プロトコルに基づいて実行結果又は状態情報をパッケージする手段と、
    前記汎用インターフェースを介して、前記パッケージされ実行結果又は状態情報を前記ホスト・コンピュータ・システムにリターンする手段と、を含む
    ことを特徴とする多機能半導体記憶装置。
  14. 前記汎用インターフェースは、USBインターフェース、IEEE1394インターフェース、Bluetooth（登録商標）インターフェース、IrDA赤外インターフェース、HomeRFインターフェース、IEEE802.11aインターフェース、又はIEEE802.11bインターフェースであることを特徴とする請求項１３に記載の多機能半導体記憶装置。
  15. 前記データ伝送プロトコルはCBIプロトコルであり、前記コマンドはフロッピーディスク（登録商標）・ドライバデバイスクラスUFIプロトコルのコマンドであり、
    もしくは、
    前記データ伝送プロトコルはBulkOnlyプロトコルであり、前記コマンドは、SCSI Transparent Command Set、SFF8070I、又はReduced Block Commands(RBC) T10 Project 1240-Dのコマンドであることを特徴とする請求項１３に記載の多機能半導体記憶装置。
  16. メモリ・ディスクがサポートするデバイスクラスプロトコルを選択するためのメモリ・ディスク選択スイッチをさらに備え、
    前記マイクロプロセッサ・制御モジュールは、前記メモリ・ディスク選択スイッチの状態により、前記メモリ・ディスクがサポートするデバイスクラスプロトコルを判別し、前記ホスト・コンピュータ・システムに通知することを特徴とする請求項１３から１５のいずれかに記載の多機能半導体記憶装置。
  17. 前記半導体記憶媒体モジュールは、記憶装置の全体に関連する情報が保存される専用情報エリアを備え、
    もしくは、
    前記半導体記憶媒体モジュールは、記憶装置の全体に関連する情報が保存される専用情報エリアと、デバイスクラスプロトコルをサポートするメモリ・ディスクに対応する少なくとも二つのメモリ・スペースと、を備え、更に、前記メモリ・スペースのそれぞれは、データエリアと、対応するメモリ・ディスクの関連情報が保存される専用情報エリアとを備える
    ことを特徴とする請求項１３から１６のいずれかに記載の多機能半導体記憶装置。
  18. 前記記憶装置の全体に関連する情報は、記憶媒体に関連する情報、暗証番号、及びユーザ・デジタル・サインを含み、
    もしくは、
    前記記憶装置の全体に関連する情報は、記憶媒体に関連する情報、暗証番号、及びユーザ・デジタル・サインを含み、前記メモリ・ディスクの関連情報は、メモリ・ディスクに関連する情報、暗証番号、及びユーザ・デジタル・サインを含むことを特徴とする請求項１７に記載の多機能半導体記憶装置。
  19. 請求項１３に記載の多機能半導体記憶装置に基づくデータ読み書き方法において、
    汎用インターフェースを介して半導体記憶装置とホスト・コンピュータ・システムとを接続するステップと、
    マイクロプロセッサ・制御モジュールがCBI伝送プロトコルに基づいて、前記汎用インターフェースを介して受信したデータをアンパッケージするステップと、
    アンパッケージされたデータからフロッピーディスク（登録商標）・ドライバデバイスクラスUFIコマンドを抽出するステップと、
    抽出されたコマンドを実行し、CBIプロトコルに基づいてその実行結果又は状態情報をパッケージして、前記汎用インターフェースを介して前記ホスト・コンピュータ・システムにリターンするステップと、
    を含むことを特徴とするデータ読み書き方法。
  20. 前記マイクロプロセッサ・制御モジュールが、BulkOnly伝送プロトコルに基づいて、前記汎用インターフェースを介して受信したデータをアンパッケージし、アンパッケージされたデータからSCSI Transparent Command Set、SFF8070I又はReduced Block Commands(RBC) T10 Project 1240-Dのコマンドを抽出し、抽出されたコマンドを実行し、BulkOnlyプロトコルに基づいてその実行結果又は状態情報をパッケージして、前記汎用インターフェースを介して前記ホスト・コンピュータ・システムにリターンすることを特徴とする請求項１９に記載のデータ読み書き方法。
  21. 前記マイクロプロセッサ・制御モジュールがBulkOnly伝送プロトコルに基づいて、前記汎用インターフェースを介して受信したデータをアンパッケージし、アンパッケージされたデータからSCSI Transparent Command Set、SFF8070I又はReduced Block Commands(RBC) T10 Project 1240-Dのコマンドを抽出し、抽出されたコマンドを実行し、BulkOnlyプロトコルに基づいて実行結果又は状態情報をパッケージして、前記汎用インターフェースを介して前記ホスト・コンピュータ・システムにリターンすることを特徴とする請求項１３に記載の多機能半導体記憶装置に基づくデータ読み書き方法。
  22. 前記半導体記憶装置が前記ホスト・コンピュータ・システムに接続される、当該ホスト・コンピュータ・システムがそれに接続されている装置に関連するパラメータおよび仕様情報を問い合わせるステップと、
    前記ホスト・コンピュータ・システムにおいて、接続する装置のために少なくとも一つの設備コードを設定し、且つ記憶容量を設置するステップと、
    前記ホスト・コンピュータ・システムが前記半導体記憶装置からデータを読み取る場合に、前記マイクロプロセッサ・制御モジュールがメモリ・ディスクからロジック・アドレスのデータを読み取って前記ホスト・コンピュータ・システムに送信し、前記メモリ・ディスクにデータ読み取りコマンドを送信し、読み取ったデータを前記ホスト・コンピュータ・システムに送信するステップと、
    前記ホスト・コンピュータ・システムが前記半導体記憶装置にデータを書き込む場合に、前記マイクロプロセッサ・制御モジュールが、まず、書き込むデータのあるブロックアドレスを前記ホスト・コンピュータ・システムからの指示に従って算出し、当該ブロックに記憶した元のデータをキャッシュ・メモリに保存してから、当該ブロックにデータを書き込むステップと、
    を含むことを特徴とする請求項１９から２１のいずれかに記載のデータ読み書き方法。
  23. 前記多機能半導体記憶装置の半導体記憶媒体モジュールを、デバイスクラスプロトコルをサポートするメモリ・ディスクに対応する少なくとも二つのメモリ・スペースに分割するステップと、
    前記マイクロプロセッサ・制御モジュールがメモリ・ディスク選択スイッチの状態により、前記メモリ・ディスクがサポートするデバイスクラスプロトコルを判別し、前記ホスト・コンピュータ・システムに通知するステップと、
    をさらに含むことを特徴とする請求項１９から２２のいずれかに記載のデータ読み書き方法。
  24. 前記半導体記憶装置に関連する専用情報が前記少なくとも二つのメモリ・スペースの一つに記憶され、残りのメモリ・スペースが、UFIプロトコル、SFF8020Iプロトコル、SFF8070Iプロトコル、SCSI Transparent Command Setプロトコル、Reduced Block Commands(RBC) T10 Project 1240-Dプロトコル、ZIPディスクプロトコル、MOディスクプロトコルの少なくとも一種をサポートする少なくとも一つのメモリ・ディスクに対応するように設定するステップ
    を更に含むことを特徴とする請求項２３に記載のデータ読み書き方法。
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