JPH09500997A - オーディオ品質のメモリ装置に記憶された情報のための分散ディレクトリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電子メモリ装置に記憶された複数の情報項目に関するディレクトリは、メモリの連続するエラー・フリーの部分に保持されない。その代わり、装置のメモリ・エリアはブロックに分割され、各ブロックは１つの情報項目のみに割り当てられている。各ブロックは、メモリの「回復可能」部分を有することが必要である。この部分はエラー・フリーの部分である必要はないが、ある種のエラーが存在しても、エラー訂正アルゴリズムの助けを借りて、そこから元のデータを正確に読み取ることができる。ブロックに関するディレクトリ・データは、このようなブロックに記憶され、それによって、ディレクトリ・データの記憶に必要なメモリの連続部分の長さを著しく削減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 オーディオ品質のメモリ装置に記憶された情報のための 分散ディレクトリ 発明の背景 本発明は、メモリに記憶されたデータに関するディレクトリを提供することを 意図しており、特に、ディレクトリを記憶するためのメモリ内においてエラー・ フリーの部分を備える必要のない技法を提供することを意図している。 電子メモリ装置の周知の２つのタイプには動的ランダム・アクセス・メモリ(D RAM)と、フラッシュ電子消去、及びプログラム可能リード・オンリ・メモリ(FLA SH)がある。DRAMとFLASH装置は、その装置が欠陥のない、又は本質的に欠陥のな いものである必要のあるアプリケーションで利用されることが多い。しかし、メ モリ内のある数の欠陥を許容することができるアプリケーションが存在する。そ の一例は、電話応答マシンにおけるような、音声その他オーディオ情報記憶域の 領域内においてである。人間の耳、及び脳の、ある程度の許容特性のために、こ うした情報に関するデータの一部が欠如、又は変更されても許容されうる。従っ て、必ずしもエラー・フリーのメモリを使用する必要はない。それどころか、特 定の欠陥レベルを有するメモリ装置は十分な性能と、こうした装置を用いること に よってかなりの費用削減を達成できるという利点を提供する。 欠陥のないグレードより低い品質レベルを備え、更に費用を削減するために、 より制限のないAC、及びDC仕様も備えることができるにもかかわらず、上述のタ イプのアプリケーションにおいて使用可能なDRAMは、一般的にオーディオ品質DR AM(ARAM)として知られており、アメリカ合衆国アイダホ州ボイシの、Micron Cus tomer Manufacturing Services，Inc.から4P4001JDJ-4Nとして入手可能である。 「グレード」という言葉はここでは、ARAM、又はその一部が依然使用可能な、AR AM内に記憶されたデータ内のエラーの数を表し、これは音声記憶フォーマット／ 圧縮アルゴリズム、記憶方法、及び所望の音声品質／価格のトレード−オフに依 存している。本目的に関して同様の特徴を備えたFLASHは、ここではAFLASHと呼 ばれる。 情報の様々な項目が、その項目に関連するデータの関連する単位を記憶するこ とによってメモリ内に保持されうる。例えば、電話応答マシンのようなアプリケ ーションでは、情報の項目は記録された音声メッセージである。各メッセージは 情報の１項目と見なされうる。データのデジタル・ビットがメモリに記憶され、 これらのビットは、協同で１つの記録されたメッセージを構成するよう互いに関 連している。メモリはオーディオ情報だけでなく、記録された音声メッセージの 位置に関する情報を含んだディレクトリも記憶しなければならない。ARAMに記憶 されたディレクトリを処理するのに２つのアプローチが使用されてきた。即ち、 １つは静的データであり、もう１つはガーベッジ収集である。 アメリカ合衆国カリフォルニア州サンタ・クララの、National Semiconductor Corp.からコード番号NSW-VC-BCSX4で入手可能な「NSVOICE Revision 2.2」ソフ トウエア・パッケージで使用されるような静的データ方法では、メモリのデータ 記憶エリアがブロック単位に仮想的に区分化される。各ブロックは１つのメッセ ージか又はメッセージの一部を含む。メモリのある一部分が、ブロック毎に１つ のエントリが作られるディレクトリに占有される。例えばエントリは、メッセー ジ番号などによって、関連するブロック内に記憶されるデータが何であるかを識 別するバイトのようなデータの単位を保持する記憶位置になりうる。空のブロッ ク、又は未使用ブロックを示すために、ある値が予約される。最初に、受信した 音声メッセージ（単数又は複数）から導出されたデータが第１の「ｎ」個の空き ブロック内に記憶される。データ記憶に使用される場合、ブロックはメッセージ 番号のようなコード「ID」でマークされる。特定のメッセージが消去された時に 、対応するIDを有する全てのブロックが、別のメッセージの記録の際に、次の使 用に関して「空き」状態であるとしてマークされる。従って、結局ディレクトリ はメモリにわたって分散されたブロックにリンクして１つのメッセージを形成す ることが可能であり、メモリのデータ記憶域の部分は互いに散在する空きブロッ クと一杯になったブロックを備えることができる。 ガーベッジ収集アプローチでは、アメリカ合衆国カリフォルニア州サン・ホセ のThe DSP Group，Inc.から入手可能なモデルD6055A応答マシンのように、メッ セージの間に空きブロックが挿入されるこ とはない。メッセージが消去された場合は、結果的に生じる「穴」が、「ガベー ジ収集」と呼ばれる処理で、記憶されている残りのデータ全てがコピーされるこ とによってふさがれる。ディレクトリは各メッセージの開始位置に対するポイン タ、及び空きメモリの開始位置に関するポインタを含む。次に、コピーされたデ ータは、最初の「ｍ」ブロックを一杯にするために、（必要であればそれによっ て「穴を」ふさぐために）順にメモリ内に再記憶される。この技法によるデータ の反復的な移動のために、データ全てに対してデータ訂正を適用する必要がある 。これはコピーの間に生じるエラーの蓄積のために、データの品質が低下するこ とを防ぐ。 上述の両方のアプローチを使用することによる顕著な欠点は、ディレクトリ・ データを保持するのに十分な容量の、長く連続した、「回復可能」なメモリの部 分が必要となることである。「回復可能」という用語は、この部分に書き込まれ た元のデータがエラー・フリーの部分によって、又はエラー訂正コードを適用す ることによって回復されうることを意味する。ディレクトリに記憶されたデータ は、その中のデータの脱落を許容しないほど不可欠で重要なものである。 従来のシステムを起動すると、「良好」又は「欠陥」のどちらかとしてブロッ クを分類する、メモリ・チェック手順が実行される。欠陥のあるブロックはそう いった主旨のマークがなされ、メッセージ・データの記憶には使用されない。こ のマークは、そのブロックに関する適当なディレクトリ・エントリ内に記憶され ている、特定の予約された値を用いて行われる。従って、例えば１メガバイトの ARAM４つが1024個のブロックに区分化されると、各ブロックは１行の長さ（即ち 、4096ビット）を有する。最初の４つのブロックはディレクトリ専用とされ、エ ラー・フリーの部分である。ディレクトリは1024個のエントリを含み、各エント リは８ビットである。この各エントリは１つのブロックに関連している。また、 ディレクトリは、発生時間と発生日のような、メッセージに関連するデータのメ ッセージ毎に32ビットを記憶する。最大128のメッセージが記憶可能である。従 って、メッセージに関連する情報全てを記憶するには、４キロビットが必要であ る。従って、従来技術のディレクトリは、ディレクトリ情報に関して８キロビッ ト、メッセージに関連する情報に関して４キロビット必要であり、合計で12キロ ビット必要である。 従来技術においては、連続し、メモリ装置の仕様の範囲に厳密に制限をする、 12キロビットのエラー・フリーの部分であった、こうした回復可能な部分に対す る必要性が緩和される。従って、DRAMではなくARAMを使用することによって達成 される費用削減効果は、製造された装置の品質が数グレード低く、長く連続した 回復可能部分に関する要求を満たすために、より高いグレードが使用されなけれ ばならないので、他のものが達成できるものより小さい。もちろん、ディレクト リはまた、静的RAMのような別の装置にも記憶されることができるが、これもま た全体のシステム費用を増加させることになる。 これらの両アプローチの更なる欠点は、FLASHメモリを用いたこれらのアプロ ーチが実用的でないことである。FLASHメモリは、(ａ)同 時にメモリの大部分、又はメモリの全部を消去することによってのみ消去可能で あり、(ｂ)100,000といった、制限された書き込み／消去サイクルの数を有する ことを特徴としている。これら２つの特徴の組み合わせは、AFLASHの寿命をきび しく制限する。これは、ディレクトリが、データのブロックのうちの１つが、書 き込まれ、又は消去される度に変更されなければならないからである。ディレク トリがN個のブロックを同時に消去可能である場合（例えばN = 10）、ディレク トリが100,000回のサイクルで処理される時に、（メモリ・ブロックの変更回数 を、メモリ・ブロックを順次変更することなどによって、等しくできれば）ブロ ックのそれぞれは、たった10,000という少ないサイクルで処理される。従って、 ディレクトリを記憶するブロックが非常に高い使用率で使用されなければ、恐ら くブロックは寿命の90％が残っていたであろう。 発明の概要 本発明の目的は、電子メモリ装置のエラー・フリーの部分を要求しないメモリ 内に記憶されたデータのディレクトリを提供することである。 本発明の別の目的は、エラー訂正が可能な特性を有する、ある長さの連続した 回復可能な部分を要求しないメモリ内に記憶されたデータのディレクトリを提供 することである。 本発明の更に別の目的は、FLASHメモリの寿命を不当に制限することなく、FLA SHメモリ内に記憶されたデータのディレクトリを保持す るために、前記メモリ装置で使用される実用的な技法を提供することである。 本発明の更に別の目的は、より低いグレードでかつより低費用のメモリ装置内 に記憶されるデータのディレクトリを保持できる技法を提供することによって費 用を低減させることである。 これらの目的、及びその他の目的が、複数の情報項目に関連したデータを電子 メモリ装置内に記憶する装置を意図した本発明の一態様によって達成される。本 発明の装置は、複数のブロックに分割されたデータ記憶域エリアを有する電子メ モリ装置を含む。ブロックのそれぞれは、データの一単位を記憶するのに適した 複数の記憶位置を含み、装置の一部に欠陥があるために、記憶されたデータにあ る種のエラーが存在しても、元のデータを正確に読み取ることができる回復可能 部分をブロックの指定された部分に含む。ブロック毎に１つの情報項目に関連し たデータを記憶し、そのブロックの指定された部分に、関連するデータがブロッ ク内に記憶されている間、情報項目に対してユニークな識別コードを記憶するこ とによって、複数の情報項目に関するディレクトリを記憶するための手段が提供 される。 本発明の別の態様は、複数の情報項目に関するデータを電子メモリ装置内に記 憶する方法を指向している。この方法は、装置のデータ記憶域エリアを複数のブ ロックに分割するステップを含み、それぞれのブロックが、装置の一部に欠陥が あるために、記憶されたデータにある種のエラーが存在しても、元のデータを正 確に読み取る ことができる回復可能部分を、ブロックの指定された部分に有する。ブロック毎 に１つの情報項目に関連したデータが記憶される。ディレクトリ・データが、関 連するデータがブロック内に記憶されている間、情報項目に対してユニークな識 別コードを含む、ブロックの指定された部分に記憶される。 図面の簡単な説明 図１は、メモリ装置内に記憶されたデータが、本発明に従ってどのように配置 されるかを示す図である。 図２は、本発明に従って、メモリ装置のディレクトリ部分、及びデータ部分に データを記憶するために使用されるステップのフロー・チャートである。 図３は、図２に示されたステップの１つを詳細に表すフロー・チャートである 。 図４は、本発明に従って、メモリ装置からデータを検索するのに使用されるス テップのフロー・チャートである。 図５は、図４に示されたステップの１つを詳細に表すフロー・チャートである 。 図６は、図４に示されたステップの他の１つを詳細に表すフロー・チャートで ある。 図７は、ARAM装置の消去のために使用されるステップのフロー・チャートであ る。 図８は、FLASH装置の消去のために使用されるステップのフロー・ チャートである。 好適実施例の詳細な説明 本発明を用いて、メモリのエラー・フリーの部分、更にはエラー訂正の可能な 特性を有する、長く連続した回復可能部分を必要とせずに、ARAM、又はFLASH装 置内に記憶されたデータに関するディレクトリ情報を高い信頼性で保持すること ができる。以下で説明するように、本発明は、メモリ装置に要求される仕様を緩 和させ、それによってメモリ装置の価格を下げ、FLASHタイプのメモリ装置を使 用できるようにすることを含む、多くの利点を有している。 図１から分かるように、ARAM又はFLASH装置のどちらかであるメモリ装置１は 、複数のブロック３に分割される。ARAMを使用する場合、この装置１の複数のブ ロック３への分割は、仮想区分化によって行われる。このことは、ブロックの割 り当てが装置上で物理的に行われるのではなく、むしろ、ソフトウエアによって 周知の方法（詳細な説明は必要ないと思われる）で行われる。これとは対照的に 、AFLASH装置のブロックへの区分化は、物理的に行われる。装置１のメモリ容量 、各ブロックのサイズ、及びブロックの数は、ARAM製造業者や、特に電話応答マ シンの設計者のようなARAMのユーザによって行われた技術的な決定であるか又は 、両メモリが、例えば装置上で実行される、アプリケーションの特定の使用の要 求に基づいて決定される。ブロック３のそれぞれは複数のページ５に分割される 。各ブロックをページに分割する便利な方法は、装置１の各行を１ペー ジとして使用することである。しかし、行の一部、又は複数の行も同様に１ペー ジを構成するように割り当てることができる。 本発明の特徴的な態様によれば、ディレクトリの全てを、メモリの長く連続し た回復可能な部分に記憶された一連のバイトとして保持する必要はもはやない。 その代わり、ディレクトリはその部分がブロック３のそれぞれに記憶されるよう に分散される。より詳細には、図１で示すように、ブロック３のそれぞれは、デ ィレクトリ部７を含む。ディレクトリ部７は、各ブロックの第１のページの開始 部分に配置される。装置１のディレクトリ部７は、回復可能でなければならない 。修正Hammingtonコードとして知られる、あるエラー訂正技法によれば、そのア ルゴリズムがｎビットのデータの各グループに、エラー訂正情報として知られる ｍビットの別のグループを付加する。このアルゴリズムは、ｎ＋ｍビットのデー タのどこかでエラーが発生した場合（即ち、１から０、又は０から１に変更され たビット）、元のデータを回復させることができる。このアルゴリズムは又、２ つのエラーが発生したケースを識別することができるが、こうしたケースでは元 のデータを回復させることはできない。３つ以上のエラーの識別は保証されてお らず、誤った結果が生じる。このようなアルゴリズムを実装したハードウエアの 例は、アメリカ合衆国カリフォルニア州サンタ・クララのNational Semiconduct or Corp.によって製造された74-F420のようなTTL装置に見られ、この場合、ｎ=3 2、ｍ=7である。好適実施例では、ｍ=4、ｎ=4であり、この場合、欠陥ビットの 位置、及び欠陥のタイプに関係なく、「回復 可能」メモリのバイト毎に１つのエラーを許容することができる。この技法はRi chard W．Hammingの「Coding and Infomation Theory」（Prentice-Hall、第２ 版、1986年）と、Benjamin Araziの「A Common Sense Approach to the Theory of Error Correcting Codes」（MIT Press Series in Computer Systems、1988 年）に記述があり、これらは、ここで参照することにより、本明細書に組み込ま れる。エラー訂正を実施するために、メッセージ情報の前にエラー訂正情報が生 成され、この２つのタイプの情報が１つの単位として記憶される。データがARAM から検索され、又は読み取られる場合、エラー訂正情報がメッセージ情報と共に 読み取られ、アルゴリズムが元のデータを回復させるために適用される。ここで 使用されるように、メモリの回復可能部分「からの読み取り」又はメモリの回復 可能部分「への書き込み」という言葉で呼ばれるステップの順序は、エラー訂正 手順を含んでいる。 装置の「回復可能」な部分に依存した、本発明の前述の特徴によって、従来技 術によってなされてきた、仕様の緩和に関する制限がかなり取り払われてきた。 メモリの欠陥のない部分にディレクトリを記憶させる必要は必ずしもない。メモ リがエラー訂正の可能な特性を有する場合には、従来技術のアプローチでも、欠 陥のない部分を使用する必要はないことに注意すべきである。しかし、このアプ ローチは、メモリの「回復可能」な部分の、長く連続するブロックを必要とする 。この連続ブロックは、メモリ装置の価格の高騰に関して悪影響を与えるほど厳 しい制限となる可能性もある。対照的に、 メモリの「回復可能」な部分の、比較的短い連続ブロックだけが本発明に必要と される。例えば、上述の従来技術のアプローチでは、８キロビットのディレクト リに使用され、４キロビットが、メッセージが記録された時間、及び日付のよう な、メッセージに関連する情報を保持するのに用いられる。後者のデータもエラ ーの影響を受けやすい。本発明では、各ディレクトリ部７の順次ビットのこうし た連続部分は、以下で示すように、従来技術の場合の12キロビットとは対照的に 、通常60ビットである。 ディレクトリ部７のそれぞれは、ディレクトリのフィールドに分類された以下 の情報を含んでいる。ディレクトリの第１フィールドは、情報項目に対してユニ ークな、識別コードを記憶するためのものである。電話応答マシンの例では、識 別コードはメッセージ番号であった。特定の音声メッセージに関連するブロック 全ては、同じメッセージ番号にタグ付けされて、関連のあるブロック全てのこの フィールドに記憶される。第２フィールドは、現在のブロックが、このメッセー ジ番号に属するデータが記憶される第１ブロックであるかどうかを示すフラグを 記憶するために使用されるビットである。第３フィールドは、同じメッセージに 属するデータが記憶される次のブロックを指すリンク・データを記憶する。 第４フィールドは、そのブロックに特有なフォーマット情報を記憶する。上述 したように、電話応答システムで使用されるARAM及びAFLASH装置は、例えば、受 け入れ可能な欠陥ビットの数を有することができる。例えば、これらの欠陥ビッ トは、例えば音声記憶フォ ーマット又は音声圧縮アルゴリズムの許容誤差、及び価格と音声の品質に関する ユーザの好みとの間のトレード−オフに基づいて、合計でメモリ容量の0.5％と することができる。フォーマット情報はページ毎に、ページがオーディオ情報の 記憶に使用できるほど高い品質かどうかを判定できるように配置されており、１ ビットを使用するケースにおいて、そのページは「良好」とラベル付けされる。 その他は「欠陥」にラベル付けされる。 各フィールドの好ましいサイズはメッセージ番号に８ビット、第１ブロックの 指示に１ビット、リンク・データに11ビット、及びデータのフォーマット用に８ ビット（１ブロック８ページと仮定して）、合計28ビットである。これに加え、 上述のメッセージに関連した情報に利用可能な４バイト（即ち３２ビット）が作 成され、合計で60ビットになる。1024行の１メガバイトARAM４つに関して、これ らの行は仮想的に256ブロックに区分化され、各ブロックが１つのメッセージで 占められるので、最大256メッセージが見込まれる。ブロックのそれぞれのディ レクトリ内に60ビットが必要とされる場合、分散されたディレクトリは15キロビ ットでなければならない。ARAMのエラー・フリーの部分が、ディレクトリの記憶 に用いられた場合には、15キロビットは十分な容量である。しかし、ARAMの部分 がエラー・フリーの部分でなかった場合、回復可能な部分は、エラー訂正情報を 記憶するために、大きな容量を備えていなければならない。例えば、４ビットの データ・グループで動作するHammingtonエラー訂正アルゴリズムに関しては、エ ラー訂正情報の４ビットが、メッセー ジ情報４ビット毎に記憶される。このことは、元のデータを回復している間に、 ８ビット毎に１つのエラーまで有することを可能にする。こうしたケースにおい ては、ディレクトリ・サイズは30キロビットである。ARAMのグレードがより高く 、それによってエラー訂正情報がより少なくてすむ場合（例えば３２ビットのデ ータと７ビットのエラー訂正情報）、ディレクトリ・サイズの増加は小さくてす む。 電源がARAMに新たに投入されるたびに、又はAFLASHに関しては、マシンの寿命 の中で１度だけ投入されるときに、初期化手順（図示せず）が実行され、その処 理の中でフォーマット情報が各ブロック３のディレクトリ内の第４フィールドに 記憶される。このフォーマット情報は、周知の手順に従って、以前に行われた装 置１の分析から入手可能である。又、ブロックのそれぞれは、情報をブロック内 に受け入れるために「空き」であるとマークされる。本発明に従い、メッセージ 番号フィールドを有効に使用することによって、ブロックは「空き」とマークさ れうる。このメッセージ・フィールドに記憶される特定の数の記憶域は、「空の 」ブロックを示すものと見なされる。従って、例えば２進値11111111は、このよ うな空のブロックの表示である。最初に、この値を有する全ブロックが、それぞ れのメッセージ番号フィールドに記憶される。 次に図２を参照すると、初期化ステップ９が、新しいメッセージがメモリに記 憶される度に実行される。例えば、入力音声メッセージの受信が検出された場合 、電話応答マシンの制御回路（ここでは議論しない）がメッセージ番号をそのメ ッセージに割り当てる。そ れが終了すると、ルーチンはデータ記憶域をブロックに受け入れることができる 空きのあるブロックを検索するために、ステップ11に進む。ステップ11の詳細は 図３に示してある。 図３では、ステップ15が、状態に関してチェックされる装置１の第１ブロック ３の番号を導出する。ARAMの場合、チェックされる第１ブロックはブロック０で ある。AFLASHの場合は、前述のように書き込み／消去サイクルの制限を考慮して 、ブロックのそれぞれが受ける、可能な変更数の範囲に等しくすることが非常に 有利である。結果的に、チェックされる第１ブロックが、最後に記録された表記 に基づいて選択される。このような表記は別のメモリ（図示せず）に記憶される 。記録はそのブロックから始まり、その後、次の空きブロック（単数、又は複数 ）内で順番に進む。代替案は、こうした表記を保持する必要をなくすことであり 、代わりに、乱数生成器を用いてブロックを選択する。周知のあらゆるタイプの 乱数生成器が使用されうる。ランダムに取り上げられた数字を「Ｒ」と呼ぶこと にする。AFLASHの第１ブロックから始まると、「Ｒ」番目の未使用ブロックが選 択され、メッセージの記憶域がそこから開始される。これは統計的な方法なので 、AFLASH内の全てのブロックの使用率を、完全に等しくすることはできない。 ステップ15が終了すると、次にステップ17が現在のブロックのメッセージ・フ ィールドを読み取り、ステップ19が、現在のブロックが「空き」であるという状 態を有しているかどうかチェックする。これは、メッセージ番号フィールド内に 記憶された値が11111111か どうか判定することによって行われる。前記の値でなかった場合、ステップ21は 、装置１がその中にこれ以上ブロック３を有していないかどうかチェックする。 ARAMにおいては、このことはARAM内で数字順の利用可能なブロックにおいて、最 も大きい数字のブロック（例えば、256ブロックを持つ例においては255）に達し たかどうかチェックすることを意味する。AFLASHに関しては、ステップ15によっ てブロック番号10が第１ブロックとして選択された場合、ステップ21が全ての他 のブロックにわたって繰り返され、ブロック番号０に戻り、ステップ９に進み、 そこで最後のブロックであると見なされる。ステップ21が、使用可能なブロック がまだあると判定した場合、ステップ23によって現在ブロックの番号が１だけイ ンクリメントされ、サブルーチンが戻って、もう１度ステップ17を実行する。し かし、ステップ21で利用可能なブロックがもうないと示された場合、メモリが一 杯であるという事実が示される。結果として、電話応答マシンは単純にハング− アップするか又は、電話をかけた人にメッセージが記録されていないことを知ら せる。もちろん、他のオプションも利用可能であるが、こうしたオプションの詳 細は本発明の説明において必要ではないと思われる。ステップ19が、空のブロッ クが利用可能であると判定すると、そのブロック番号が、ステップ27で使用され るためにステップ25によって出力される（図２参照）。 音声メッセージの記憶域が初期化されうる、空のブロックを識別するステップ 11に加えて、ステップ13もまた、音声メッセージが単一ブロックのメモリ容量を 越える場合に必要となる、次の空のブロ ックを検索する。次の空のブロックは、図３に示す現在ブロックの検索と同じ方 法で識別される。結果的に、ステップ11とステップ13の出力は、現在ブロックと 次のブロック両方のブロック番号である。しかし、ステップ13の一部のステップ 21によってメモリが一杯であると判定された場合、ステップ13は現在のブロック 内に記憶されたリンク情報が、現在のブロック番号そのものになるよう指示する 。この機能は図３に点線で記載されたボックス22内に含まれており、ステップ11 だけに適用される他のボックスと区別される。自分自身を指しているブロックは 、以下で説明するように、メッセージの終わりに関する信号と見なされる。 次に図２に戻ると、ステップ11とステップ13で生成された、現在のブロック番 号、及び次のブロック番号の情報は、ブロック27で使用される。現在のブロック 番号は、その現在のブロックにアクセスするために使用され、メッセージ番号が 、そのメッセージ番号フィールドに書き込まれる。また、次の空のブロックのブ ロック番号が、そのディレクトリ部分７の第３フィールドに、リンク・データと して記憶される。ステップ29で、現在のメッセージに属するデータ（例えば、少 なくともメッセージの開始部分）が記憶されている第１ブロックがこれかどうか 判定する。このような判定が、周知の技法で簡単に行われることは、当業者には 明らかなことであり、従ってここでは詳細に説明しない。現在のブロックが第１ ブロックであると判定された場合、第２フィールド内のフラグがステップ31によ って適切にマークされる。第１ブロックではない場合、それに応じ て、ステップ32で適切にマークされる。どちらにしても、ルーチンがステップ33 に進んで現在のブロックの第４フィールドに記憶されているフォーマット情報を 読み取り、それを使用してステップ37から始まる現在のブロックにデータを書き 込むためのステップのシーケンスを実行する。 ステップ37は現在のブロックの第１のページを現在のページとしてセットする 。ステップ39は、現在のページがデータの記憶に関して有効であるかどうかを判 定する。これは、ステップ33から得られるフォーマット・データをチェックする ことによって行われる。現在のページがデータの記憶に適している場合、データ はステップ41によってそのページに書き込まれる。多くの周知の技法のうちどれ でも、この目的のために使用することができ、従って詳細な説明は必要ないと考 える。 ここで、装置１に記憶するためのデータを得る一方法が、以下で「FIFO」（図 示せず）と呼ばれる、先入れ先出し記憶装置によって行われることを指摘するこ とは注目に値する。FIFOはハードウエア、又はソフトウエアで実施される。デー タは、データが電話回線から受信されたときにFIFO内に記憶される。このデータ は、ここで説明する、本発明を実施するための種々のステップの動作を制御する クロックのタイミング要求に従ってFIFOから受信される。このようなFIFOは、こ こで一般的にデータ生成器として参照されるものの一例である。従って、ステッ プ41でデータ生成器からデータが検索され、そのデータを現在のブロックの現在 のページに書き込む。 FIFOの通常動作において、指定された数のデータのビットが検索される。その 数のビットがステップ41で装置１に記憶されると、ステップ43は、データ生成器 が空の状態かどうか判定する。データ生成器が空の状態でないということは、現 在のページ内に記憶するためのデータがFIFOにまだ残っていることを意味する。 しかし、現在のページに残りのデータが書き込まれる前に、ステップ45で現在の ページが一杯かどうか判定される。このことは、現在のページに、データ生成器 から現在のページに転送される前記の数のビットを受信するのに十分な容量があ るかどうか判定することによって行われる。現在のページがまだ一杯でない場合 、ステップ41が再び実行される。しかし、ステップ45で、現在のページが一杯で あることが示された場合、ステップ47は、現在のページがブロックの最後のペー ジかどうか判定する。現在のページがブロックの最後のページでなかった場合、 現在のページ番号の値がステップ49で１だけインクリメントされ、このルーチン はステップ39に戻って、新しく指定された現在のページが、データの記憶に適し ているかどうかチェックされる。しかし、ステップ47で現在のページが現在のブ ロックの最後のページであることが示されると、ステップ51は第３フィールドに 記憶されたリンク付けされたブロックの、以前に決定された番号を使用して、そ のリンク付けされたブロックに進み、そこでもちろんこのブロックが現在のブロ ックになる。ルーチンはステップ51から、新しく指定された現在のブロックが、 リンク付けされるべき次の空きブロックを判定するステップ13に戻る。しかし、 ステップ52が、 現在のブロックがそれ自身にリンク付けされていると判定した場合、このことは 、メッセージが終了したことを示しており、ステップ54はメッセージの記録を終 了する。 ステップ43で、データ生成器が空である場合、ステップ53は、メッセージの終 了を示す信号を受信したかどうか判定する。これは、通常の使用時に、メッセー ジ情報の一部ともなりうる信号に基づいて行われる従来の判定である。例えば、 こうした信号は、他のパーティが、他のパーティとの会話が終了したことを示し 、数秒の間にわたって測定されたハング−アップと、低位ライン・エネルギーを 有すること、及び／又はメッセージの長さにおいて局部タイムアウトに達したこ とを示すスイッチボードによって送信される、ライン信号であることも可能であ る。ステップ53から、まだ受信すべきメッセージがあることが明らかである場合 、所定の期間待機するステップ55が実行され、存在する残りのデータに関する追 加の時間が設けられる。その後ステップ43が繰り返される。しかし、ステップ53 でメッセージ終了の信号が得られたことが示された場合には、これ以上データを 装置１に記憶する必要はなく、ルーチンはその最後に到達し、メッセージの記録 が終了する。 上述の本発明による、装置１に記憶されたデータの検索は、図４ないし図６に 関連して以下で説明する。特に、図４の動作は、ユーザが電話応答マシンを再生 モードで起動することによって開始される。これは、音声メッセージ全てを最初 から最後まで順に再生するか又は、ユーザが特定のメッセージ番号を指定するよ う要求する、 従来の方法によって行われる。いずれの場合も、図４の開始時点において、特定 のメッセージ番号が要求されたと仮定する。従って、ステップ61が、指定された メッセージ番号に対応するデータが記憶されている第１ブロックを検索する。ス テップ61の詳細が図５に記載されており、ここで説明する。 この時点で、装置１のブロック３のうちどれが対象のメッセージを含む第１ブ ロックかを知る方法がない。従って、装置１のどのブロックからでも開始でき、 全てのブロックを周期的に走査することができる。例えば、ブロック番号10が、 選択されたブロックである場合、ステップ63で、ブロック番号10の第１フィール ドに記憶されたメッセージ番号が読み取られる。ステップ65は、記憶されたメッ セージ番号が対象のものかどうか判定する。対象のものであれば、ステップ67が 第２フィールドに記憶されたデータを読み取り、ステップ69で、フラグが、この ブロックがメッセージの第１ブロックであることを示しているかどうか判定され る。フラグが第１ブロックであることを示している場合、このサブルーチンは、 図４のステップ81（以下で説明する）に進むことによって終了となる。しかし、 現在のブロックがメッセージの第１ブロックでなかった場合、ステップ71は、現 在のブロックが、チェック可能な装置１の最後の利用可能なブロックかどうか判 定する。現在のブロックが最後のブロックでなかった場合、ステップ73は、１だ け現在のブロック番号の値をインクリメントし、サブルーチンはブロック番号11 に対してステップ63を実施するために戻る。しかし、現在のブロック番号が最後 の利用可能なブロック番号（即ちブロック番号９）であった場合、ステップ75は 、要求された対象のメッセージ番号は存在しないことを表すエラー表示を生成す る。この表示は、例えば、視覚又は聴覚的な表示とすることもできる。 ここで図４を参照すると、対象のメッセージの第１ブロックが、ステップ61で 識別されると、ステップ81が第４フィールドに記憶されているフォーマット・デ ータを読み取り、ステップ83が現在のブロックに記憶されているデータを読み取 ろうとする。これがどのように行われるかについては、図６に詳細な記述があり 、ここで説明する。ステップ85で、現在のブロックの第１のページ番号を現在の ページとしてセットする。ステップ87は次に、フォーマット・データをチェック し、現在のページが有効かどうか判定し、つまり、そのページが有効なデータを 含むことができるかどうかを判定する。ページが有効なデータを含むことができ る場合、ステップ89はページからデータを読み取り、それを適当な復号回路（図 示せず）に送信し、復号回路はそのデータを音声に変換する。多くの周知の技法 のどれでもが、この目的に使用されうる。従って、詳細な説明は不要と思われる 。ステップ89は、Hammingtonエラー訂正アルゴリズムによって要求される動作も 含む。 現在のページからデータを検索する処理に続いて、ステップ91は、現在のブロ ックにこれ以上ページが存在するかどうかを判定する。存在している場合は、ス テップ93で現在のページの値が１だけインクリメントされる。次に、サブルーチ ンはもう一度ステップ87を実 行するために戻る。しかし、現在のページが現在のブロックの最後のページであ る場合、動作はステップ95に進み（ここで図４に戻る）、メッセージ終了の信号 を受信したかどうか判定する。こうした信号はメッセージ・データの一部として 生成することができ、又ステップ13に関連して上述したように、結果的に、リン ク付けされたブロックとしてそれ自身を指しているブロックとすることもできる 。メッセージ終了の信号を受信した場合、データ検索の動作が完了し、このルー チンは終了する。しかし、ステップ95で行われた判定がNOであった場合、ステッ プ97は、前述したように、第３フィールドに記憶されたデータによって現在のブ ロックにリンク付けされた次のブロックを識別する。次に、リンク付けされたブ ロックのメッセージ番号とリンク番号が、ステップ99に従って読み取られる。ス テップ101は、次のリンク付けされたブロックのメッセージ番号が、対象となる 現在のメッセージ番号と同じかどうか判定する。同じであった場合、ステップ10 2はブロックのリンク・データが自分自身を指しているかどうかチェックする。 上で説明したように、これはメッセージ終了の表示であり、従って、判定がYES である場合にルーチンが終了する。しかし、リンク・データが他のブロックを指 している場合、ステップ103は、現在のブロック番号の値を次のブロック番号と 置換し、次に新しく指定された現在のブロック番号が、ステップ81に戻ってその ステップと以降のステップを前述の説明に従って繰り返すことによって処理され る。ステップ101の判定がNOである場合、これは、リンク付けされたブロックが 結果的に他のメッセージに割 り当てられ、従ってそのメッセージの検索は最後であると見なされるので、その ブロックは実際に、対象のメッセージからのデータを記憶する必要がないという ことを示している。例えば、早い時期に行われるステップ95でメッセージの終了 が判定可能であるが、ステップ101とステップ102は、メモリ・エラーのために、 メッセージ終了の信号の表示が、メモリ内に記憶されたメッセージ情報内に見つ からない場合があるので有用である。このような場合、ステップ101とステップ1 02によってリンクの終わりが表示されると、メッセージの再生が終了する。 上で詳述したメッセージ記憶、及びメッセージ検索動作に加えて、電話応答マ シン・アプリケーションで実行する必要のある、別の重要なタスクは、更新され たブロックが、新しいデータの記憶のために再利用できるように、記憶されたデ ータを消去することである。図７は、この処理がARAMに対してどのように行われ ているかを説明しており、図８は、この消去がAFLASH装置でどのように実行され るかを示すものである。 ここで図７を参照すると、ステップ110が消去すべき特定のメッセージ番号を 受信し、次に、そのメッセージ番号に属する第１ブロックを検索する。この動作 は、図５に関連して上述したものと同じである。対象のメッセージ番号に関する 第１ブロックが識別されると、ステップ112は、その第１フィールドのメッセー ジ番号のデータを、上述の「空き」ブロックを示す番号、即ちこの例では111111 11に変更する。ステップ114は、現在のブロックにリンク付けされた次のブ ロックを識別し、ステップ116はメッセージ番号フィールドに記憶されたデータ と、次のリンク付けされたブロックのリンク・データ・フィールドを読み取る。 ステップ118は、次のリンク付けされたブロックに同じメッセージ番号が記憶さ れているかを判定し、もしあれば、ステップ119で、ブロックが自分自身を指し ているかどうかをチェックし、指していればルーチンは終了する。しかし、リン ク・データが、別のブロックを指している場合、フローはステップ119からステ ップ112に戻り、そのブロックも同様に「空き」であるものとして指定する。こ の処理は、ステップ118が、次のリンク付けされたブロックが異なるメッセージ 番号を見つけるまで繰り返され、見つかった場合に、このサブルーチンは終了す る。 図８は、ARAMの消去に関する図７で説明された動作と必要性の異なる、AFLASH の消去に関する動作を説明している。この動作は、他のタイプのメモリ装置で可 能な、指定された特定のビットではなく、多くのグループのビットを消去する必 要のある、上述のAFLASHの動作特性、及び新しいデータを書き込む前に消去を行 う必要性のために必要である。この実施例では、AFLASHはブロック３の単位で消 去可能と仮定する。特に、消去のためにメッセージ番号が指定されると、ステッ プ120はそのメッセージ番号の第１ブロックを検索する。この動作は、図５で前 述した動作と同じである。ステップ122がリンク・データを読み取り、ステップ1 24がフォーマット・データを読み取り、両データが一時メモリ（図示せず）に記 憶される。ステップ126は次に、現在のブロックのメモリ位置全てを同時に消去 し、次に ステップ128はフォーマット・データが永久に保持されなければならないので、 このデータを現在のブロックの適当な部分に再書き込みする。次にステップ130 が、一時的に記憶されているリンク情報を検索し、次のリンク付けされたブロッ クを識別する。ステップ132は、次のリンク付けされたブロックのメッセージ番 号が同じかどうか判定し、同じであればステップ133で、そのブロックが自分自 身を指していて、ルーチンが終了されるべきかどうかをチェックする。しかし、 このリンク・データが他のブロックを指している場合、上述のように、動作はス テップ133からステップ122に戻る。しかし、ステップ132で行われた判定がNOで ある場合、この消去動作は終了する。 図８に示す技法の変形において、ステップ122、124、及び126は、特別に指定さ れたビットが、ブロックの有効、又は無効をマークするフラグとして使用される ステップと置換することができる。しかし、ブロックは、メッセージ番号として 最初は00000000でマークされるのが望ましく、それによって指定された特定の番 号を使う必要がなくなる。次に、ステップ130、132、133、及び122は、関連する ブロック全てが、このようにフラグ付けされるまで繰り返される。この処理が終 わると、消去ステップは無効とマークされているブロック全てに関して実行され る。消去ステップの後で、ステップ128は、消去されたブロックにフォーマット ・データを書き戻す。メモリの一部に保持された多くのメッセージに関してマー クを行うステップを繰り返すことも可能であり、そこで、その部分のブロック全 てが一緒に消去される。 前述の発明の評価は、本発明が、ARAMとともに、いかなるFLASH装置を使用す る場合にも、大きな利点を有することを示している。本発明によって可能となっ た、このような装置に関する仕様の緩和によって、大きな経費削減が達成される 。更に、いかなるFLASHにおいても、装置のブロックが変更される度にディレク トリを消去する必要がもはやなくなった。それどころか、各ブロックをその占有 ディレクトリに関連づけることによって、修正される１つのブロックだけしか、 そのディレクトリを同時に変更する必要がない。メモリ内のデータになされた変 更が、ブロックにわたって等しく分散されるように、従って、各ブロックが実質 的に同じ数の書き込み／消去サイクルで処理されるように、適当にAFLASH装置を 制御することによって、AFLASH装置の使用可能寿命が延長され、従って、対象の 意図したアプリケーションで実際にAFLASHを利用することができる。 本発明の特定の実施例が上で詳細に説明されてきたが、当業者であれば、ここ に様々な修正が適用可能であることは明らかである。例えば、図２で記載された 動作フローはディレクトリを１回だけアクセスするよう設計されている。リンク 付けされたブロックは、現在のブロックを選択するステップ11の直後に行われる ステップ13によって選択される。もちろん、ステップ13を、ステップ47の後で行 い、ルーチンのその時点でディレクトリに戻ることによって、第３フィールドに リンク・データを書き込むことも可能である。しかし、そうしない方が、コンピ ュータの処理時間に関してより有利である可能性がある。他の可能な修正には、 多くの周知のエラー訂正方法 のうち、上記以外のどれかを使用することが含まれている。また、ブロック毎の ページ数も変えることができ、ブロック毎に、フォーマット・データを記憶する ためのフィールドを必要としないページだけを有するというものを含む。それば かりか、こうしたデータは、所定のメッセージ番号として記憶されうる。更に、 ディレクトリを記憶する「回復可能」エリアは、第１ページの開始部分以外のブ ロックの一部に配置される。又更に、データの分散は、４つのブロックに関する ディレクトリ・データが、それらのブロックのうち１つの「回復可能」エリアに 記憶されうるようなものである。従って、例として図１の実施例を使用すると、 そのような、順に並んだ４つのブロック３₁、３₂、３₃、及び３₄のうちのブロッ ク３₁の第１ページが対応するディレクトリ部分７₁を有し、その他のブロックが それぞれディレクトリ部分７₂、７₃、及び７₄を有する。従って、ブロック３₁の 「回復可能」エリア７は、ブロック３₁のみに関するディレクトリ・データが記 憶されるときの４倍の長さである。たとえこのアプローチが、より長く、連続し た回復可能部分を必要としていても、その利点は、従来のアプローチと比べた場 合でも、依然として大きい。別の可能な修正は、第２及び第３の前述のフィール ドを必要のないものとする。第１フィールドだけが、即ちメッセージ番号データ だけが、（必要であれば）第４フィールドのフォーマット・データとともに保持 される。常にブロック番号０から始まる空きブロックを検索し、その他のブロッ クに対してそれを続けることによって、メッセージが記憶される場合、ARAMに関 して第２、及び第３ フィールドの必要がなくなる。従って、ブロック番号０から104までがデータを 含んでいるために、ブロック番号105が第１の空きのブロックである場合に、メ ッセージの開始部分がブロック番号105に記憶される。更にブロックが必要な場 合、数字順で次の空きブロックが選択される。従って、メッセージがメモリから 検索された場合、そのメッセージ番号の検索もブロック番号０から開始され、同 様に、第１ブロックが読み取られた後、他のブロックの検索がARAMの残りのブロ ックに対して数字順に続けられる。従って、このアプローチによって、対象の関 連するメッセージ番号で検索された第１ブロックが、そのメッセージの第１ブロ ックと考えられる。これは、第２フィールドを必要としない。同じメッセージ番 号を持つ全ての他のブロックも、それを含むメッセージ・データに関する適当な 順序で検索される。これは、第３フィールドを必要としない。本発明はオーディ オ情報、特に音声に適するものとして説明されてきたが、本発明はある程度まで エラーが許容されるあらゆる情報の記憶、及び検索に適用可能である。これらの 修正、及びその他の修正全ては、特許請求の範囲に定義される本発明の範囲内に 含まれるものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 コリン，ジーヴ イスラエル国32695ハイファ，シルバー・ ストリート・87

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．電子メモリ装置に、複数の情報項目に関連したデータを記憶するための装置 であって、前記装置が、 複数のブロックに分割されたデータ記憶域エリアを有する電子メモリ装置であ って、前記ブロックのそれぞれが、データの一単位をそれぞれ記憶するように適 用された記憶位置を含み、装置の一部が欠陥であるために、記憶されていたデー タにある種のエラーが存在しても、元のデータを正確に読み取ることができる回 復可能部分をそのブロックの指定された部分に有している、前記電子メモリ装置 、 ブロック毎に１つの情報項目に関連したデータを記憶し、前記複数の情報項目 に関するディレクトリを、前記ブロックの前記指定された部分に、関連するデー タが前記ブロックに記憶されている間、情報項目に対してユニークな識別コード を記憶することによって記憶するための手段を含むことを特徴とする、前記装置 。 ２．前記記憶手段が、各ブロックの前記指定された部分に、同じ識別コードが記 憶される前記ブロックのうち１つを識別するリンク・データを更に記憶する、請 求項１に記載の装置。 ３．前記記憶手段が、各ブロックの前記指定された部分に、そのブロックが、情 報項目の開始部分に関連するデータを含むかどうかを表すデータを更に記憶する 、請求項２に記載の装置。 ４．前記記憶手段が、各ブロックの前記指定された部分に、所定の記憶位置のグ ループが、それぞれその位置から元のデータを正確に 読み取ることができるものとしてみなされるかどうかを表すフォーマット・デー タを更に記憶する、請求項３に記載の装置。 ５．ブロックの前記指定された部分に記憶されている、特定の情報項目に対して ユニークな識別コードを有するブロックを検索することによって、前記特定の情 報項目に関する記憶されたデータを検索し、そのブロックに記憶されているデー タを読み取るための読み取り手段を更に含むことを特徴とする、請求項４に記載 の装置。 ６．ブロックの前記指定された部分に記憶されている、特定の情報項目に対して ユニークな識別コードを有する、消去されるべきブロックを検索し、そのブロッ クに新しいデータの記憶を可能とする消去手段を更に含むことを特徴とする、請 求項５に記載の装置。 ７．前記電子装置がランダム・アクセス・メモリ(RAM)であることを特徴とする 、請求項６に記載の装置。 ８．前記消去手段が、消去されるべきブロックの前記指定された部分にコードを 記憶し、そのブロックが空き状態で、新しいデータを受け入れることが可能であ ることを示すことを特徴とする、請求項７に記載の装置。 ９．前記電子装置が、フラッシュ電子消去、及びプログラム可能リード・オンリ ・メモリ(FLASH)であることを特徴とする、請求項６に記載の装置。 10．前記記憶手段が実質的に、FLASHブロックに行われる書き込み／消去サイク ルの数を等しくすることを特徴とする、請求項９に記載の装置。 11．前記消去手段が消去されるべきブロックに記憶されているデータを消去する ことを特徴とする、請求項９に記載の装置。 12．ブロックの前記指定された部分に記憶されている、特定の情報項目に対して ユニークな識別コードを有するブロックを検索することによって、前記特定の情 報項目に関する記憶されたデータを検索し、そのブロックに記憶されているデー タを読み取るための読み取り手段を更に含むことを特徴とする、請求項１に記載 の装置。 13．ブロックの前記指定された部分に記憶されている、特定の情報項目に対して ユニークな識別コードを有する、消去されるべきブロックを検索し、そのブロッ クに新しいデータの記憶を可能とする消去手段を更に含むことを特徴とする、請 求項１に記載の装置。 14．前記電子装置がランダム・アクセス・メモリ(RAM)であることを特徴とする 、請求項１に記載の装置。 15．前記電子装置が、フラッシュ電子消去、及びプログラム可能リード・オンリ ・メモリ(FLASH)であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。 16．前記記憶手段が実質的に、FLASHブロックに行われる書き込み／消去サイク ルの数を等しくすることを特徴とする、請求項15に記載の装置。 17．電子メモリ装置に複数の情報項目に関連するデータを記憶する方法であって 、前記方法が、 装置のデータ記憶域エリアを、それぞれが、装置の一部が欠陥であるために、 記憶されていたデータにある種のエラーが存在しても、 元のデータを正確に読み取ることができる回復可能部分をブロックの指定された 部分に有している、複数のブロックに分割するステップ、 それぞれのブロックの指定された部分をディレクトリ・データの記憶に割り当 てるステップ、 前記ブロックに、ブロック毎に１つの情報項目に関連したデータを記憶するス テップ、及び 前記ブロックの指定された部分に、関連するデータがそのブロックに記憶され ている間、情報項目に対してユニークな識別コードを含むディレクトリ・データ を記憶するステップを含むことを特徴とする、前記方法。 18．ブロックの前記指定された部分に記憶されている、特定の情報項目に対して ユニークな識別コードを有するブロックを検索することによって、前記特定の情 報項目に関する記憶されたデータを検索し、そのブロックに記憶されているデー タを読み取るためのステップを更に含むことを特徴とする、請求項17に記載の方 法。 19．ブロックの前記指定された部分に記憶されている、特定の情報項目に対して ユニークな識別コードを有する、消去されるべきブロックを検索し、そのブロッ クに新しいデータの記憶を可能とするステップを更に含むことを特徴とする、請 求項17に記載の方法。 20．前記電子装置がランダム・アクセス・メモリ(RAM)であり、消去されるべき ブロックの前記指定された部分にコードを記憶し、そのブロックが空き状態で、 新しいデータを受け入れることが可能であ ることを示すステップを更に含むことを特徴とする、請求項19に記載の方法。 21．前記電子装置が、フラッシュ電子消去、及びプログラム可能リード・オンリ ・メモリ(FLASH)であり、前記記憶ステップが、実質的に前記FLASHブロックに行 われる書き込み／消去サイクルの数を等しくすることを特徴とする、請求項19に 記載の方法。 22．消去されるべきブロックのデータを消去するステップを更に含むことを特徴 とする、請求項21に記載の方法。 23．前記電子装置が、フラッシュ電子消去、及びプログラム可能リード・オンリ ・メモリ(FLASH)であり、前記記憶ステップが、実質的に前記FLASHブロックに行 われる書き込み／消去サイクルの数を等しくすることを特徴とする、請求項17に 記載の方法。