JPH11110305A - 記憶装置、データ処理システム並びにデータの書き込み及び読み出し方法 - Google Patents
記憶装置、データ処理システム並びにデータの書き込み及び読み出し方法Info
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- JPH11110305A JPH11110305A JP26717397A JP26717397A JPH11110305A JP H11110305 A JPH11110305 A JP H11110305A JP 26717397 A JP26717397 A JP 26717397A JP 26717397 A JP26717397 A JP 26717397A JP H11110305 A JPH11110305 A JP H11110305A
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- G06F12/0246—Memory management in non-volatile memory, e.g. resistive RAM or ferroelectric memory in block erasable memory, e.g. flash memory
Abstract
を分散して記憶させることができるとともに、セル構造
が変わっても既存の記憶装置との互換性がとれる記憶装
置及びデータ処理システム並びにデータの書き込み及び
読み出し方法を提供する。 【解決手段】 フラッシュメモリ21と変換部25と制
御部26とを備え、変換部25が入力された領域管理情
報を、この領域管理情報に冗長データが付加されてなる
領域管理フラグに変換し、制御部26がこの領域管理フ
ラグをフラッシュメモリ21に記憶させ、又フラッシュ
メモリ21から読み出された領域管理フラグを変換部2
5が元の領域管理情報に変換し、制御部26がこの領域
管理情報を出力するようにしている。
Description
のデータを管理するためのデータ管理情報及びこのデー
タが記憶される領域の状態を管理するための領域管理情
報を記憶する記憶装置と、この記憶装置を用いたデータ
処理システム並びに記憶装置に任意のデータ、このデー
タを管理するためのデータ管理情報及びこのデータが記
憶される領域の状態を管理するための領域管理情報を書
き込み又は読み出すデータの書き込み及び読み出し方法
に関する。
用いられるデータを記憶させておく外部記憶装置とし
て、フラッシュメモリ(電気的消去可能型プログラマブ
ルROM(Read-Only Memory))を記憶媒体として用い
たカード型の外部記憶装置(以下、メモリカードとい
う。)が提案されている。
モリに、任意のデータと、付属データである管理情報と
が記憶される。そして、メモリカードは、これらデータ
や管理情報をホスト側のコンピュータ等に供給する際
は、エラー訂正符号等を用いてエラー訂正をかけて、セ
ルの故障等に起因するデータのエラーを訂正して出力す
るようにしている。
れたデータの順番を示す論理アドレス等のようにデータ
を管理するためのデータに依存した情報(データ管理情
報)の他に、例えばデータが記憶された領域が使用可能
か否かを示す情報のように、データが記憶される領域の
状態を管理するための情報(領域管理情報)が記憶され
る場合がある。
立したメモリ内の領域に関する情報であるので、データ
が記憶された後に書き換える必要が生じる場合がある。
したがって、この領域管理情報は、通常、データを書き
換えることなく単独で書き換えることができるようにな
されている。
が生じた場合に通常のエラー訂正符号を用いてエラー訂
正を行うようにすると、情報を書き換える度にエラー訂
正符号を書き換えなければならない。そこで、このよう
な領域管理情報に対しては、エラー訂正符号を用いたエ
ラー訂正を行わずに、同一の情報を複数ビットに分散し
て記憶させておくことでエラー対策をすることが望まし
い。
理情報を複数ビットに分散させて記憶させた場合、メモ
リカードからデータを読み出す際に伝送データが長くな
り伝送効率が悪化してしまう。特に、近年一つのセルに
複数ビットの情報を記憶させる技術が提案されており、
セルあたりの記憶ビット数が増加していくと、エラー対
策のための分散ビット数を多くする必要が生じ、伝送効
率が更に悪化する可能性がある。
が変わり、情報の分散のさせ方が変更されると、この新
しいメモリカードに対応するために、ホスト側からメモ
リカードに供給するデータの形態や、ホスト側がメモリ
カードのメモリを管理するためのドライバの構成、イン
ターフェースの仕様等を変更する必要が生じ、既存のメ
モリカードとの互換性がとれない。特に、デジタルカメ
ラのように、ドライバ等が予め組み込まれた電子機器に
おいては、ソフトのバージョンアップ等で対応できない
ので、新しいメモリカードを使用することが不可能とな
ってしまう。
ことなく領域管理情報を分散して記憶させることができ
るとともに、セル構造が変わっても既存の記憶装置との
互換性がとれる記憶装置及びデータ処理システム並びに
データの書き込み及び読み出し方法を提供することを目
的とする。
は、データとこのデータを管理するためのデータ管理情
報とこのデータが記憶される領域の状態を管理するため
の領域管理情報とを記憶する記憶手段と、入力された領
域管理情報をこの領域管理情報に冗長データが付加され
てなる領域管理フラグに変換し又は上記記憶手段から読
み出された領域管理フラグを元の領域管理情報に変換す
る変換手段と、この変換手段によって変換された領域管
理フラグを記憶手段に書き込み又は記憶手段から領域管
理フラグを読み出して変換手段に供給してこの変換手段
によって変換された元の領域管理情報を出力する制御を
行う制御手段とを備える。
理情報が変換手段によりこの領域管理情報よりもビット
数の多い領域管理フラグに変換される。そして、変換手
段により変換された領域管理フラグは、制御手段により
記憶手段に書き込まれる。
より記憶手段から読み出された領域管理フラグが、変換
手段によりもとの領域管理情報に変換される。そして、
変換手段により変換された領域管理情報は、制御手段に
より出力される。
領域管理情報と上記領域管理フラグとが対応記録された
変換テーブルを備えることが望ましい。この場合、変換
手段は、この変換テーブルを参照して、入力された領域
管理情報を領域管理フラグに変換する。
手段の管理情報記憶領域から読み出された領域管理フラ
グのパターンから元の領域管理情報を判断するフラグ判
別回路を備えることが望ましい。この場合、変換手段
は、このフラグ判別回路を用いて、記憶手段から読み出
された領域管理フラグを元の領域管理情報に変換する。
は、データとこのデータを管理するためのデータ管理情
報とこのデータが記憶される領域の状態を管理するため
の領域管理情報とが記憶される記憶装置と、この記憶装
置にデータ、データ管理情報及び領域管理情報を供給し
又は記憶部から供給されたデータ、データ管理情報及び
領域管理情報を処理するデータ処理装置とを備えてい
る。
装置が、データ処理装置から供給された領域管理情報を
この領域管理情報に冗長データが付加されてなる領域管
理フラグに変換して記憶するとともに、記憶された領域
管理フラグを元の領域管理情報に変換してデータ処理装
置に供給するようにしている。
置が、上記領域管理情報と上記領域管理フラグとが対応
記録された変換テーブルを備えることが望ましい。この
場合、記憶装置は、この変換テーブルを参照して、入力
された領域管理情報を領域管理フラグに変換する。
置が、読み出された領域管理フラグのパターンから元の
領域管理情報を判断するフラグ判別回路を備えることが
望ましい。この場合、記憶装置は、このフラグ判別回路
を用いて、読み出された領域管理フラグを元の領域管理
情報に変換する。
読み出し方法は、データとこのデータを管理するための
管理情報とこのデータが記憶される領域の状態を管理す
るための領域管理情報とを記憶装置に書き込み、又はこ
の記憶装置に書き込まれた上記データとデータ管理情報
と領域管理情報とを記憶装置から読み出すデータの書き
込み及び読み出し方法において、データ書き込み時は、
記憶装置に入力された領域管理情報をこの領域管理情報
に冗長データが付加されてなる領域管理フラグに変換し
て記憶装置に書き込み、データ読み出し時は、読み出さ
れた領域管理フラグを元の領域管理情報に変換して記憶
装置から出力するようにしている。
方法は、記憶装置が、上記領域管理情報と上記領域管理
フラグとが対応記録された変換テーブルを備え、データ
書き込み時は、この変換テーブルを参照して、領域管理
情報を領域管理フラグに変換することが望ましい。
方法は、記憶装置が、読み出された領域管理フラグのパ
ターンから元の領域管理情報を判断するフラグ判別回路
を備え、データ読み出し時は、このフラグ判別回路を用
いて、読み出された領域管理フラグを元の領域管理情報
に変換して記憶装置から出力することが望ましい。
を参照して説明する。
ホスト側の装置となるデータ処理装置10と、シリアル
インターフェースを介してこのデータ処理装置10に接
続される外部記憶装置であるメモリカード20とから構
成されるシステム1に適用した例について説明する。
モリカード20との間でのデータのやり取りをシリアル
インターフェースによって行うシステムを例に説明する
が、本発明はデータのやり取りをパラレルインターフェ
ースによって行うシステムに対しても適用可能である。
置10は、所定のプログラムを実行するデータ処理部1
1と、外部装置であるメモリカード20との間でデータ
のやり取りをするためのシリアルインターフェース回路
12と、データ処理部11とシリアルインターフェース
回路12間に設けられ、データ処理装置11から供給さ
れたデータ等を一時的に記憶するレジスタ13と、デー
タ処理部11、シリアルインターフェース回路12、レ
ジスタ13のそれぞれに接続され、これらの処理動作を
制御する制御部14とを備えている。
処理部11が所定のプログラムを実行する際に、外部記
憶装置であるメモリカード20にデータを記憶させる必
要があると判断した場合は、データ処理部11が制御部
14の制御に基づいて、記憶させるべきデータやこのデ
ータを管理するために必要な情報である管理情報、制御
データである書き込み命令等をレジスタ13に書き込
む。
2が、制御部14の制御に基づいてレジスタ13からこ
れら記憶させるべきデータや管理情報、書き込み命令等
を読み出し、シリアルデータに変換して、クロック信号
やステータス信号とともにこれらの転送を行う。なお、
上記管理情報は、データを管理するための情報であるデ
ータ管理情報と、データが記憶される領域の状態を管理
するための領域管理情報を含む情報である。
処理部11が所定のプログラムを実行する際に、外部記
憶装置であるメモリカード20からデータを読み出す必
要があると判断した場合は、データ処理部11が制御部
14の制御に基づいて制御データである読み出し命令を
レジスタ13に書き込む。そして、シリアルインターフ
ェース回路12が、制御部14の制御に基づいてレジス
タ13から読み出し命令を読み出し、シリアルデータに
変換して、クロック信号やステータス信号とともにこれ
らの転送を行う。
0から転送されてきた所定のデータや管理情報は、シリ
アルインターフェース回路12によりパラレルデータに
変換され、レジスタ13に書き込まれる。そして、デー
タ処理部11が、制御部14の制御に基づいてレジスタ
13からこれら所定のデータや管理情報を読み出して処
理を行う。
られるデータ処理装置は、メモリカード20等の外部記
憶装置との間でデータのやり取りが可能なものであれば
特に限定されるものではなく、パーソナルコンピュー
タ、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の
種々のデータ処理装置が適用可能である。
10とメモリカード20とは、シリアルインターフェー
スによって接続されており、具体的には、少なくとも3
本のデータ線SCLK,State,DIOによって接
続される。すなわち、データ処理装置10とメモリカー
ド20とは、少なくとも、データ伝送時にクロック信号
を伝送するための第1のデータ線SCLKと、データ伝
送時に必要なステータス信号を伝送するための第2のデ
ータ線Stateと、メモリカード20に書き込むデー
タ又はメモリカード20から読み出すデータをシリアル
に伝送する第3のデータ線DIOとによって接続され、
これらを介して、データ処理装置10とメモリカード2
0との間でデータのやり取りを行う。
所定のデータや管理情報を記憶するフラッシュメモリ2
1と、データ処理装置10との間でデータのやり取りを
するためのシリアル/パラレル・パラレル/シリアル・
インターフェース回路(以下、S/P・P/Sインター
フェース回路22という。)と、フラッシュメモリ21
とS/P・P/Sインターフェース回路22間に設けら
れ、S/P・P/Sインターフェース回路22から供給
されたデータや管理情報を一時的に記憶するレジスタ2
3と、このレジスタ23に接続され、レジスタ23に書
き込まれたデータやデータ管理情報にエラーがある場合
にエラー訂正符号に基づいてエラーを訂正するエラー訂
正回路24と、レジスタ23とフラッシュメモリ21間
に設けられ、レジスタ23から読み出された領域管理情
報をこの領域管理情報に冗長データが付加されてなる情
報(本明細書においては、領域管理フラグと称する。)
に変換し、又はフラッシュメモリ21から読み出された
領域管理フラグを元の領域管理情報に変換する変換部2
5と、フラッシュメモリ21、S/P・P/Sインター
フェース回路22、レジスタ23、変換部25のそれぞ
れに接続され、これらの処理動作を制御する制御部26
とを備えている。
は、少なくとも上述した3本のデータ線SCLK,St
ate,DIOを介して、データ処理装置10のシリア
ルインターフェース回路12に接続され、これらのデー
タ線SCLK,State,DIOを介して、データ処
理装置10との間でデータのやり取りを行う。すなわ
ち、S/P・P/Sインターフェース回路22は、デー
タ処理装置10のシリアルインターフェース回路12か
ら送られてきたシリアルデータをパラレルデータに変換
して、レジスタ23に書き込む。また、S/P・P/S
インターフェース回路22は、レジスタ23から読み出
されたパラレルデータをシリアルデータに変換して、デ
ータ処理装置10のシリアルインターフェース回路12
へ送出する。
22とデータ処理装置10との間でのシリアルデータの
伝送は、第1のデータ線SCLKによってデータ処理装
置10から送られてくるクロック信号によって同期を取
りながら、第3のデータ線DIOによって行われる。こ
のとき、第3のデータ線DIOによってやり取りされる
シリアルデータのデータ種別は、第2のデータ線Sta
teによって伝送されるステータス信号によって判別さ
れる。ここで、シリアルデータの種別には、例えば、フ
ラッシュメモリ21に記憶させるべきデータ、フラッシ
ュメモリ21から読み出されたデータ、又はこのメモリ
カード20の動作を制御するための制御データ等があ
る。
路22は、データ処理装置10から送られてきたデータ
が書き込み命令や読み出し命令等の制御データである場
合には、当該制御データを制御部26に供給する。
ーフェース回路22から供給された制御データに基づい
てメモリカード20の動作を制御する。
/P・P/Sインターフェース回路22間でやり取りさ
れるデータを一時的に記憶する。
ンターフェース回路22によりレジスタ23に書き込ま
れたデータにエラー訂正符号を付加する。また、エラー
訂正回路24は、フラッシュメモリから読み出されレジ
スタ23に書き込まれたデータにエラー訂正処理を施
す。
れた管理情報のうち領域管理情報を領域管理フラグに変
換する。また、変換部25は、フラッシュメモリ21か
ら読み出された領域管理フラグを元の領域管理情報に変
換する。
データ処理装置10から記憶させるべきデータや管理情
報、書き込み命令等がシリアルデータとして送られてく
ると、先ず、S/P・P/Sインターフェース回路22
がこれらのデータをパラレルデータに変換して、書き込
み命令を制御部26に供給するとともに、制御部26の
制御に基づいて、所定のデータや管理情報をレジスタ2
3に書き込む。
のデータや管理情報には、エラー訂正回路24により、
領域管理情報以外を対象としたエラー訂正符号が付加さ
れる。
ンターフェース回路22から供給された書き込み命令に
基づいて、レジスタ23から所定のデータや管理情報を
読み出して、フラッシュメモリ21に書き込む処理を行
う。この際、制御部26は、レジスタ23から読み出し
た管理情報のうち領域管理情報を先ず変換部25に供給
する。変換部25に供給された領域管理情報は、この変
換部25により領域管理フラグに変換される。そして、
制御部26は、この変換部25により変換された領域管
理フラグをフラッシュメモリ21に書き込む。
理装置10から読み出し命令が送られてくると、S/P
・P/Sインターフェース回路22が、この読み出し命
令を制御部26に供給する。
ンターフェース回路22から供給された読み出し命令に
基づいて、フラッシュメモリ21から所定のデータや管
理情報を読み出して、レジスタ23に書き込む。この
際、制御部26は、フラッシュメモリ21から読み出し
た領域管理フラグを先ず変換部25に供給する。変換部
25に供給された領域管理フラグは、この変換部25に
より元の領域管理情報に変換される。そして、制御部2
6は、この変換部25により変換された元の領域管理情
報をレジスタ23に書き込む。
タや管理情報のうちデータ管理情報にエラーがある場合
は、エラー訂正回路24にてエラー訂正符号に基づいて
エラー訂正が行われる。
回路22が、制御部26の制御に基づいてレジスタ23
からこれら所定のデータや管理情報等を読み出してシリ
アルデータに変換し、データ処理装置10に送出する。
正回路24が設けられ、メモリカード20内でエラー訂
正を行うシステムについて説明したが、本発明はデータ
処理装置がエラー訂正回路を備え、データ処理装置側で
エラー訂正を行うシステムに対しても適用可能である。
この場合、データにエラー訂正符号が付加された状態
で、データ処理装置10とメモリカード20との間のデ
ータのやり取りが行われる。
されるフラッシュメモリ21の記憶領域の構造について
説明する。
記憶単位である多数のセルから構成され、図3(a)に
示すように、データの消去単位となる複数のブロックに
分割されている。そして、これらの各ブロックには、そ
れぞれ固有の物理アドレスが付けられている。
あると同時に、ファイル管理上の最小単位でもある。す
なわち、ファイルは1つ又は複数のブロックに格納さ
れ、1つのブロックを複数のファイルで利用することは
できないようになされている。
これら各セルに「1」又は「0」を示す2つの状態を取
り得る情報、すなわち1ビットの情報が記憶される。
てのビットが「1」とされており、ビット単位での変更
は「1」から「0」への変更のみが可能とされている。
したがって、フラッシュメモリ21に「1」及び「0」
からなるデータを書き込む際は、「1」については該当
するビットをそのまま保持し、「0」については該当す
るビットを「1」から「0」に変更してデータの書き込
みを行う。
メモリ21から消去する際は、ブロック単位で一括して
初期化処理を行い、当該ブロックの全ビットを「1」と
する。これにより、当該ブロックに書き込まれたデータ
は一括消去され、このブロックは再びデータ書き込みが
可能な状態とされる。
は、図3(b)に示すように、データの書き込みや読み
出しの単位となる複数のページから構成される。このペ
ージは、例えば512バイトの記憶容量を有する記憶単
位であり、フラッシュメモリ21にデータを書き込む際
は、このページ単位でレジスタ23から読み出されたデ
ータが、制御部25によりページ単位でフラッシュメモ
リ21に書き込まれる。また、このフラッシュメモリ2
1からデータを読み出す際は、制御部25によりフラッ
シュメモリ21からデータがページ毎に読み出され、レ
ジスタ23に供給される。
ページは、データ記憶領域と管理情報記憶領域とを有し
ている。ここで、データ記憶領域とは、任意のデータが
書き込まれる領域をいい、管理情報記憶領域とは、デー
タ記憶領域に書き込まれるデータの管理に必要な情報
(管理情報)が格納される領域をいう。
有し、このうち最初の3バイトが、ブロック単位で一括
して初期化処理を行うことなく情報を書き換えることが
できるオーバーライト領域に設定されている。そして、
管理情報記憶領域は、残りの13バイトが、情報を書き
換える際はブロック単位で一括して初期化処理を行う通
常領域に設定されている。
理情報記憶領域に、管理情報が格納される。具体的に
は、図3(c)に示すように、各ブロックの先頭ページ
の管理情報記憶領域には、このブロックを管理するため
に必要な情報として、いわゆる分散管理情報が格納され
る。また、各ブロックの2ページ目以降の各ページの管
理情報記憶領域にも、予備の分散管理情報として、先頭
ページの管理情報記憶領域に格納された分散管理情報と
同じ管理情報が記憶される。ただし、各ブロックの最終
ページの管理情報記憶領域には、分散管理情報だけでは
不足する情報を補う、いわゆる追加管理情報が格納され
る。
るフラッシュメモリ21では、各ブロック内の管理情報
記憶領域に、それぞれのブロックを管理するための分散
管理情報が格納され、この分散管理情報により、例えば
当該ブロックがファイルの先頭となるブロックであるか
否かについての情報や、複数のブロックからファイルが
構成される場合にはそれらのブロックの繋がりを示す情
報等を得ることができる。
ックの分散管理情報を集めることにより、フラッシュメ
モリ21全体を管理するための情報として、いわゆる集
合管理情報を作成して、この集合管理情報を一つのファ
イルとしてフラッシュメモリ21に格納するようにして
いる。
ド20間でデータのやり取りを行う場合、データ処理装
置10は、通常、フラッシュメモリ21からこの集合管
理情報を読み出して、各ブロックにアクセスするために
必要な情報を得るようにしている。これにより、データ
アクセスの度に個々のブロックに格納された分散管理情
報にアクセスする必要がなくなり、より高速なデータア
クセスが可能となる。
管理情報について、更に詳細に説明する。
16バイトの管理情報記憶領域に格納された、ブロック
を管理するための管理情報である。そして、この分散管
理情報は、例えば図4に示すように、1バイトの可/不
可フラグと、1バイトのブロックフラグと、4ビットの
最終フラグと、4ビットの参照フラグと、1バイトの管
理フラグと、2バイトの論理アドレスと、2バイトの連
結アドレスと、2バイトの分散管理情報用エラー訂正符
号と、3バイトのデータ用エラー訂正符号とからなり、
これらの情報のうち、可/不可フラグ、ブロックフラ
グ、最終フラグ、参照フラグが、管理情報記憶領域の最
初の3バイトのオーバーライト領域に格納される。
常領域に、管理フラグと論理アドレスと連結アドレスと
リザーブ領域と分散管理情報用エラー訂正符号とデータ
用エラー訂正符号とが格納される。そして、通常領域の
残りの3バイトは、リザーブ領域とされる。
状態か使用不可能な状態かを示すフラグである。すなわ
ち、ブロック内に回復不可能なエラーが生じたようなと
きは、この可/不可フラグによって、当該ブロックが使
用不可能な状態であることが示される。
示すフラグであり、具体的には、「未使用」、「先頭使
用」、「使用」、「未消去」の4つの状態を示すフラグ
である。「未使用」は、当該ブロックが未使用又は消去
済みで初期状態(全ビットが「1」の状態)とされてお
り、すぐにデータの書き込みが可能な状態を示す。「先
頭使用」は、当該ブロックがファイルの先頭で使用され
ている状態を示す。「使用」は、当該ブロックがファイ
ルの先頭以外で使用されている状態を示す。したがっ
て、ブロックフラグが「使用」のとき、当該ブロックは
他のブロックから連結されていることとなる。「未消
去」は、当該ブロックに書かれていたデータが不要とな
った状態を示す。このメモリカード20においては、ブ
ロック内に記憶された不要なデータを消去する場合に、
まずブロックフラグを「未消去」の状態にしておき、処
理時間に余裕があるときに、ブロックフラグが「未消
去」になっているブロックを消去するようにしている。
これにより、メモリカード20は、データの消去の処理
をより効率よく行うことが可能となる。
終わっているか否かを示すフラグであり、具体的には、
「ブロック連続」、「ブロック最終」の2つの状態を示
すフラグである。「ブロック連続」は、当該ブロックに
記憶されたファイルにはまだ続きがあり、他のブロック
に続いていることを示す。「ブロック最終」は、当該ブ
ロックに記憶されたファイルは、このブロックで終了し
ていることを示す。
するためのフラグであり、具体的には、「参照情報な
し」、「参照情報あり」の2つの状態を示すフラグであ
る。「参照情報なし」は、ブロックの最終ページの管理
情報記憶領域に有効な追加管理情報が存在しないことを
示す。「参照情報あり」は、ブロックの最終ページの管
理情報記憶領域に有効な追加管理情報が存在することを
示す。
ラグであり、例えば当該ブロックが読み出し専用のブロ
ックか、あるいは書き込みも可能なブロックか等の属性
を示す。
レスを示す。この論理アドレスの値は、データの書換を
行うとき等に必要に応じて更新される。なお、この論理
アドレスの値は、同じ論理アドレスの値を同時に複数の
ブロックが持つことがないように設定されている。
他のブロックの論理アドレスを示す。すなわち、当該ブ
ロックに記憶されたファイルが他のブロックに続いてい
る場合に、連結アドレスは、そのファイルの続きが記憶
されたブロックの論理アドレスの値を示す。
理情報のうち、管理フラグ、論理アドレス、連結アドレ
ス及びリザーブ領域に書き込まれたデータを対象とした
エラー訂正符号である。
エラー訂正符号が書き込まれたページのデータ記憶領域
に記憶されたデータを対象としたエラー訂正符号であ
る。
可/不可フラグ、ブロックフラグ、最終フラグ、参照フ
ラグは、データ記憶領域の状態を管理するための情報
(領域管理情報)であり、データから独立して書き換え
る必要が生じる場合があるので、上述した分散管理情報
用エラー訂正符号の対象から外し、それぞれの情報を示
す符号と同一符号の所定量の冗長データが付加されてな
るフラグ(領域管理フラグ)として管理情報記憶領域に
格納されることにより、エラー対策がなされている。
5に示すように、冗長データが付加されて領域管理フラ
グとして管理情報記憶領域のオバーライト領域に格納さ
れている。
使用可能な状態である場合は1ビットの情報「1」で示
され、ブロックが使用不可能な状態である場合は1ビッ
トの情報「0」で示される。そして、この可/不可フラ
グは、管理情報記憶領域に格納されるときは、冗長デー
タが付加されて、例えば1バイトの情報「111111
11」又は「0000 0000」に変換されて格納さ
れる。
使用」の場合には2ビットの情報「11」で示され、ブ
ロックが「先頭使用」の場合には2ビットの情報「1
0」で示され、ブロックが「使用」の場合には2ビット
の情報「01」で示され、ブロックが「未消去」の場合
には2ビットの情報「00」で示される。そして、この
ブロックフラグは、管理情報記憶領域に格納されるとき
は、冗長データが付加されて、例えば1バイトの情報
「1111 1111」又は「1111 0000」又
は「0000 1111」又は「0000 0000」
に変換されて格納される。
場合は1ビットの情報「1」で示され、「ブロック最
終」の場合には1ビットの情報「0」で示される。そし
て、この最終フラグは、管理情報記憶領域に格納される
ときは、冗長データが付加されて、例えば4ビットの情
報「1111」又は「0000」に変換されて格納され
る。
場合は1ビットの情報「1」で示され、「参照情報あ
り」の場合は1ビットの情報「0」で示される。そし
て、この参照フラグは、管理情報記憶領域に格納される
ときは、例えば4ビットの情報「1111」又は「00
00」に変換されて格納される。
データが付加された領域管理フラグとして管理情報記憶
領域に格納されることにより、例えば当該フラグが格納
されたセルが故障してエラーが生じた場合であっても、
例えば領域管理フラグの「1」と「0」の数を比較する
ことにより元の領域管理情報が認識される。
16バイトの管理情報記憶領域に格納される情報であ
り、分散管理情報だけでは不足する情報を補う追加情報
を含んでいる。
図6に示すように、1バイトの可/不可フラグと、1バ
イトのブロックフラグと、4ビットの最終フラグと、4
ビットの参照フラグと、1バイトの識別番号と、2バイ
トの有効データサイズと、2バイトの追加管理情報用エ
ラー訂正符号と、3バイトのデータ用エラー訂正符号と
からなる。
ラグ、ブロックフラグ、最終フラグ、参照フラグとデー
タ用エラー訂正符号については、分散管理情報の場合と
同様である。また、追加情報用エラー訂正符号は、分散
管理情報における分散管理情報用エラー訂正符号に相当
するものであり、追加管理情報のうち領域管理フラグを
除いた識別番号、有効データサイズ及びリザーブ領域に
書き込まれたデータを対象としたエラー訂正符号であ
る。
が、分散管理情報の不足分を補う追加情報として、追加
管理情報に含まれている。
様に、領域管理情報である可/不可フラグ、ブロックフ
ラグ、最終フラグ、参照フラグが、冗長データが付加さ
れた領域管理フラグとして、管理情報記憶領域の最初の
3バイトのオーバーライト領域に格納される。
常領域に、識別番号と有効データサイズと追加管理情報
用エラー訂正符号とデータ用エラー訂正符号とが格納さ
れる。そして、通常領域の残りの5バイトは、リザーブ
領域とされる。
ブロックのデータを書き換える度に、識別番号の値がイ
ンクリメントされる。この識別番号は、何らかのエラー
が発生して、同じ論理アドレスを持つブロックが複数存
在するようになってしまった場合に、それらのブロック
に書き込まれたデータの新旧を識別するために使用され
る。なお、識別番号には1バイトの領域が使用され、そ
の値の範囲は「0」から「255」まであり、その初期
値(すなわち、新しい論理アドレスを使用するときに最
初に設定される識別番号の値)は、「0」とされる。な
お、識別番号が「255」を越えたときには「0」に戻
るものとする。そして、同じ論理番号を持つブロックが
複数存在する場合には、この識別番号の値が小さい方の
ブロックを有効とする。
データのサイズを示す。すなわち、当該ブロックのデー
タ記憶領域に空きがある場合、有効データサイズは、当
該データ記憶領域に書き込まれたデータのサイズの値を
示す。このとき、参照フラグは「参照情報あり」に設定
される。なお、ブロックのデータ記憶領域に空きがない
場合、有効データサイズは当該ブロックのデータ領域に
空きがないことを示す情報として「0xffff」に設
定される。
管理情報は、ブロック内のデータが更新される毎に、常
に最新情報となるように更新される。
ックの分散管理情報を集めて作成される情報であり、フ
ァイルとしてフラッシュメモリ21に格納される。すな
わち、図7に示すように、各ブロックの分散管理情報か
ら、全ブロックをまとめて管理するための情報である集
合管理情報のファイルが作成され、この集合管理情報が
所定のブロックのデータ記憶領域に格納される。なお、
集合管理情報は、1つのブロックに格納されるものであ
っても、複数のブロックにわたって格納されるものであ
ってもよい。そして、データ処理装置10は、通常は、
この集合管理情報によって、各ブロックにアクセスする
ために必要な情報を得るようにする。
モリカード20は、データの管理に必要な情報である管
理情報のうち、領域管理情報については、変換部25に
より冗長データを有する領域管理フラグに変換されてフ
ラッシュメモリ21の管理情報記憶領域、詳しくは管理
情報記憶領域のうちのオーバーライト領域に記憶され
る。そして、フラッシュメモリ21から読み出された領
域管理フラグは、変換部25により元の領域管理情報に
変換されてレジスタ23、S/P・P/Sインターフェ
ース回路22を介してデータ処理装置10に転送され
る。
域管理情報を領域管理フラグに変換し、又はフラッシュ
メモリ21から読み出された領域管理フラグを元の領域
管理情報に変換する変換部25の詳細について説明す
る。
換テーブル27とフラグ判別回路28と変換制御部29
とを備えている。
域管理フラグとが対応記録されている。例えば、この変
換テーブル27には、可/不可フラグに関し、領域管理
情報の「1」とこれに対応する領域管理フラグの「11
11 1111」が記録され、領域管理情報の「0」と
これに対応する領域管理フラグの「0000 000
0」が記録されている。
ラグに関し、領域管理情報の「11」とこれに対応する
領域管理フラグの「1111 1111」が記録され、
領域管理情報の「10」とこれに対応する領域管理フラ
グの「1111 0000」が記録され、領域管理情報
の「01」とこれに対応する領域管理フラグの「000
0 1111」が記録され、領域管理情報の「00」と
これに対応する領域管理フラグの「0000 000
0」が記録されている。
に関し、領域管理情報の「1」とこれに対応する領域管
理フラグの「1111」が記録され、領域管理情報の
「0」とこれに対応する領域管理フラグの「0000」
が記録されている。
に関し、領域管理情報の「1」とこれに対応する領域管
理フラグの「1111」が記録され、領域管理情報の
「0」とこれに対応する領域管理フラグの「0000」
が記録されている。
されると、変換制御部29が、変換テーブル27を参照
して、供給された領域管理情報をこの領域管理情報に対
応した領域管理フラグに変換する。
21から読み出された領域管理フラグのパターンから元
の領域管理情報を判断する。すなわち、このフラグ判別
回路28は、フラッシュメモリ21に記憶された領域管
理フラグに、セルの故障等に起因するエラーが生じた場
合であっても、このエラーを有する領域管理フラグのパ
ターンから、元の領域管理情報が判別できるようになさ
れている。
域管理情報の「1」が、領域管理フラグ「1111」と
してメモリ21に記憶されていた場合に、セルの故障に
起因してこの領域管理フラグにエラーが生じ、「111
1」が「1110」又は「1101」又は「1011」
又は「0111」となっていたとする。この場合、フラ
グ判別回路28は、この領域管理フラグの「0」と
「1」の数を比較して、数の多い方の情報、すなわち
「1」を元の領域管理情報であると判断する。
路28により判断された情報を元の領域管理情報として
レジスタ23に書き込む。
1ビットの領域管理情報を1バイトの領域管理フラグと
してフラッシュメモリ21に記憶させ、ブロックフラグ
についていは2ビットの領域管理情報を1バイトの領域
管理フラグとしてフラッシュメモリ21に記憶させ、最
終フラグについては1ビットの領域管理情報を4ビット
の領域管理フラグとしてフラッシュメモリ21に記憶さ
せ、参照フラグについては1ビットの領域管理情報を4
ビットの領域管理フラグとしてフラッシュメモリ21に
記憶させた例について説明したが、冗長データの付加の
させ方はこの例に限定されるものではなく、フラッシュ
メモリ21のセルの故障率を基に、セルに故障が生じた
場合でも元の領域管理情報が判別できる範囲で、冗長デ
ータの付加のさせ方を決めればよい。
ットの領域管理情報につき2ビットの冗長データを付加
し、3ビットの領域管理フラグに変換して3つのセルに
分散させて記憶させるようにすれば、3つのセルのうち
の1つのセルが故障した場合であっても、フラグ判別回
路28により「0」と「1」の数を比較することにより
元の領域管理情報が判別される。但し、領域管理情報に
付加する冗長データのビット数を増やせば、それだけデ
ータの信頼性が増すことになる。
上のような変換部25を備え、入力された領域管理情報
をこの管理情報に冗長データを付加してなる領域管理フ
ラグに変換してフラッシュメモリ21に記憶させること
により、記憶された領域管理フラグにフラッシュメモリ
21のセルの故障等に起因するエラーが生じた場合であ
っても、エラー訂正符号を用いることなくエラーを訂正
して元の領域管理情報を出力することができる。
理装置10との間でデータのやり取りをする際は、領域
管理情報を冗長データが付加されていない元の領域管理
情報のままで伝送するようにしているので、冗長データ
を付加する場合の問題点である伝送効率の悪化を招くこ
とがなく、また冗長データの付加の仕方が変更された場
合でも、データ処理装置10の構成を変更することなく
対応可能で、メモリカード間の互換性を保つことができ
る。
報が記憶される、いわゆる2値型のフラッシュメモリに
ついて説明したが、本発明は、1つのセルに2ビット以
上の情報が記憶される、いわゆる多値型のフラッシュメ
モリを搭載したメモリカードにも適用可能である。
情報が記憶されるフラッシュメモリにおいては、1つの
セルが故障したときに2ビットのエラーが生じることに
なる。したがって、このようなフラッシュメモリに例え
ば1ビットの領域管理情報を記憶させる際は、この領域
管理情報を少なくとも5ビットの領域管理フラグに変換
して3つのセルに記憶させることが望ましい。このよう
に、1つのセルに2ビットの情報が記憶されるフラッシ
ュメモリにおいて、1ビットの領域管理情報を少なくと
も5ビットの領域管理フラグに変換して3つのセルに記
憶させることにより、当該領域管理フラグが格納された
セルのうち一つが故障して2ビットのエラーが生じた場
合であっても、上述した変換部25のフラグ判別回路2
8において領域管理フラグの「1」と「0」の数を比較
することにより、元の領域管理情報が認識される。
が記憶されるフラッシュメモリの管理情報記憶領域に領
域管理情報を記憶させる場合は、例えば図8に示すよう
に、領域管理情報に冗長データを付加して領域管理フラ
グとして記憶させる。なお、上述したように、変換部2
5のフラグ判別回路28において元の領域管理情報を認
識するためには、1ビットの領域管理情報を5ビットの
領域管理フラグに変換すればよいが、偶数ビットに変換
した方がデータが扱いやすいので、この図8に示す例に
おいては、1ビットの領域管理情報を6ビット若しくは
1バイトの領域管理フラグに変換して記憶させ、2ビッ
トの領域管理情報を12ビットの領域管理フラグに変換
して記憶させるようにしている。
クが使用可能な状態であることを示す1ビットの領域管
理情報「1」は、1バイトの領域管理フラグブ「111
11111」に変換されて4つのセルに記憶され、ブロ
ックが使用不可能な状態であることを示す1ビットの領
域管理情報「0」は、1バイトの領域管理フラグ「00
00 0000」に変換されて4つのセルに記憶され
る。
「未使用」であることを示す2ビットの領域管理情報
「11」は、12ビットの領域管理フラグ「11111
1 111111」に変換されて6つのセルに記憶さ
れ、ブロックが「先頭使用」であることを示す2ビット
の領域管理情報「10」は、12ビットの領域管理フラ
グ「111111 000000」に変換されて6つの
セルに記憶され、ブロックが「使用」であることを示す
2ビットの領域管理情報「01」は、12ビットの領域
管理フラグ「000000 111111」に変換され
て6つのセルに記憶され、ブロックが「未消去」である
ことを示す2ビットの領域管理情報「00」は、12ビ
ットの領域管理フラグ「000000 000000」
に変換されて6つのセルに記憶される。
続」であることを示す1ビットの領域管理情報「1」
は、6ビットの領域管理フラグ「111111」に変換
されて3つのセルに記憶され、「ブロック最終」である
ことを示す1ビットの領域管理情報「0」は、6ビット
の領域管理フラグ「000000」に変換されて3つの
セルに記憶される。
し」であることを示す1ビットの領域管理情報「1」
は、6ビットの領域管理フラグ「111111」に変換
されて3つのセルに記憶され、「参照情報あり」である
ことを示す1ビットの領域管理情報「0」は、6ビット
の領域管理フラグ「000000」に変換されて3つの
セルに記憶される。
付加して領域管理フラグとして記憶させておくことによ
り、例えば最終フラグに関し、セルの故障にエラーが生
じて、「111111」が「111100」又は「11
0011」又は「001111」となっていた場合で
も、フラグ判別回路28によりこの最終フラグの「0」
と「1」の数が比較されることにより、元の領域管理情
報「1」が認識される。
領域管理情報と上述した領域管理フラグを対応記録させ
ておくようにする。
理フラグに変換して管理情報記憶領域に記憶させる場合
は、領域管理フラグ全体で4バイト使用することになる
ので、16バイトの管理情報記憶領域のうち最初の4バ
イトをオーバーライト領域に設定する。
ックフラグに関しては、例えば図9に示すように、ブロ
ックが「未使用」であることを示す領域管理情報「1
1」を、6ビットの領域管理フラグ「111111」に
変換して3つのセルに分散させて記憶し、ブロックが
「先頭使用」であることを示す領域管理情報「10」
を、6ビットの領域管理フラグ「101010」に変換
して3つのセルに分散させて記憶し、ブロックが「使
用」であることを示す領域管理情報「01」を、6ビッ
トの領域管理フラグ「010101」に変換して3つの
セルに分散させて記憶し、ブロックが「未消去」である
ことを示す領域管理情報「00」を、6ビットの領域管
理フラグ「000000」に変換して3つのセルに分散
させて記憶するようにしてもよい。
ト単位で符号のパターンを認識し、多いパターンを元の
領域管理情報として判別する。
用」であることを示す領域管理情報「10」を、6ビッ
トの領域管理フラグ「101010」に変換して3つの
セルに分散させて記憶させた場合において、1つのセル
が故障すると、領域管理フラグ「101010」が「0
01010」又は「011010」又は「11101
0」又は「100010」又は「100110」又は
「101110」又は「101000」又は「1010
01」又は「101011」のいずれかになる。この場
合、フラグ判別回路28は、この領域管理フラグの符号
のパターンを2ビット単位で認識し、多いパターン「1
0」を元の領域管理情報であると判断する。
ラグを以上のように領域管理フラグとして記憶させるよ
うにした場合は、使用ビット数を少なくすることができ
る。
カード20及びこのメモリカード20とデータ処理装置
10とを備えたシステム1に本発明を適用した例につい
て説明したが、本発明は、内部メモリを備えたデータ処
理装置に適用することも可能である。この場合、内部メ
モリに領域管理情報を記憶させる際に、領域管理情報を
この領域管理情報に冗長データを付加した領域管理フラ
グに変換して記憶させ、また内部メモリから領域管理フ
ラグを読み出す際にこの領域管理フラグを元の領域管理
情報に変換して読み出すようにすればよい。
記領域管理情報をこの領域管理情報に冗長データが付加
されてなる領域管理フラグに変換し、又は記憶手段から
読み出された領域管理フラグを元の領域管理情報に変換
する変換手段を備え、領域管理情報を記憶手段に記憶さ
せるときは領域管理フラグに変換して記憶させ、領域管
理情報を伝送するときには元の領域管理情報のままで伝
送するようにしているので、伝送効率の悪化を招くこと
なく、領域管理情報のエラー対策をエラー訂正符号を用
いずに行うことができる。
送するときには元の領域管理情報のままで伝送するよう
にしているので、冗長データの付加の仕方が変更された
場合でも、外部装置の構成を変更することなくこの外部
装置とのデータの伝送が可能で、互換性を保つことがで
きる。
は、記憶装置が、データ処理装置から供給された領域管
理情報をこの領域管理情報に冗長データが付加されてな
る領域管理フラグに変換して記憶するとともに、記憶さ
れた領域管理フラグを元の領域管理情報に変換してデー
タ処理装置に供給するようにしているので、記憶装置と
データ処理装置間のデータの伝送を伝送効率の悪化を招
くことなく行うことができるとともに、領域管理情報の
エラー対策をエラー訂正符号を用いることなく行うこと
ができる。
置とデータ処理装置間で領域管理情報を伝送するときに
は元の領域管理情報のままで伝送するようにしているの
で、冗長データの付加の仕方が変更された場合でも、デ
ータ処理装置の構成を変更することなく記憶装置とデー
タ処理装置間のデータの伝送が可能で、互換性を保つこ
とができる。
読み出し方法によれば、データ書き込み時は、記憶装置
に入力された領域管理情報をこの領域管理情報に冗長デ
ータが付加されてなる領域管理フラグに変換して記憶装
置に書き込み、データ読み出し時は、読み出された領域
管理フラグを元の領域管理情報に変換して記憶装置から
出力するようにしているので、記憶装置と外部装置との
間でデータを伝送する際の伝送効率の悪化を招くことな
く、領域管理情報のエラー対策をエラー訂正符号を用い
ずに行うことができる。
方法によれば、データ読み出し時は、領域管理フラグを
元の領域管理情報に変換してするようにしているので、
記憶装置に記憶される領域管理フラグの冗長データの付
加の仕方が変更された場合でも、外部装置の構成を変更
することなく記憶装置と外部装置とのデータの伝送が可
能で、互換性を保つことができる。
る。
図である。
る。
る。
ード、21 フラッシュメモリ、25 変換部、26
制御部、27 変換テーブル、28 フラグ判別回路、
29 変換制御部
Claims (12)
- 【請求項1】 データとこのデータを管理するためのデ
ータ管理情報とこのデータが記憶される領域の状態を管
理するための領域管理情報とが記憶される記憶手段と、 入力された上記領域管理情報をこの領域管理情報に冗長
データが付加されてなる領域管理フラグに変換し、又は
上記記憶手段から読み出された上記領域管理フラグを元
の領域管理情報に変換する変換手段と、 上記変換手段によって変換された領域管理フラグを上記
記憶手段に書き込み、又は上記記憶手段から上記領域管
理フラグを読み出して上記変換手段に供給し、この変換
手段によって変換された元の領域管理情報を出力する制
御を行う制御手段とを備える記憶装置。 - 【請求項2】 上記変換手段は、上記領域管理情報と上
記領域管理フラグとが対応記録された変換テーブルを備
え、この変換テーブルを参照して、上記領域管理情報を
上記領域管理フラグに変換することを特徴とする請求項
1記載の記憶装置。 - 【請求項3】 上記変換手段は、上記記憶手段から読み
出された領域管理フラグのパターンから元の領域管理情
報を判断するフラグ判別回路を備え、このフラグ判別回
路を用いて、上記記憶手段から読み出された領域管理フ
ラグを上記領域管理情報に変換することを特徴とする請
求項1記載の記憶装置。 - 【請求項4】 上記記憶手段はフラッシュメモリからな
り、 上記変換手段は、上記領域管理情報を、1ビットの情報
につき少なくとも3ビットの領域管理フラグに変換し、 上記制御手段は、上記領域管理フラグを上記フラッシュ
メモリの少なくとも3つのセルに分散させて書き込むこ
とを特徴とする請求項1記載の記憶装置。 - 【請求項5】 データとこのデータを管理するためのデ
ータ管理情報とこのデータが記憶される領域の状態を管
理するための領域管理情報とが記憶される記憶装置と、 上記記憶装置に上記データ、データ管理情報及び領域管
理情報を供給し、又は上記記憶装置から供給されたデー
タ、データ管理情報及び領域管理情報を処理するデータ
処理装置とを備え、 上記記憶装置は、上記データ処理装置から供給された上
記領域管理情報をこの領域管理情報に冗長データが付加
されてなる領域管理フラグに変換して記憶するととも
に、記憶された領域管理フラグを元の領域管理情報に変
換して上記データ処理装置に供給することを特徴とする
データ処理システム。 - 【請求項6】 上記記憶装置は、上記領域管理情報と上
記領域管理フラグとが対応記録された変換テーブルを備
え、この変換テーブルを参照して、入力された領域管理
情報を領域管理フラグに変換することを特徴とする請求
項5記載のデータ処理システム。 - 【請求項7】 上記記憶装置は、記憶された領域管理フ
ラグのパターンから元の領域管理情報を判断するフラグ
判別回路を備え、このフラグ判別回路を用いて、記憶さ
れた領域管理フラグを上記領域管理情報に変換すること
を特徴とする請求項5記載のデータ処理システム。 - 【請求項8】 上記記憶装置はフラッシュメモリを備
え、 上記記憶装置は、上記領域管理情報を、1ビットの情報
につき少なくとも3ビットの領域管理フラグに変換し
て、上記フラッシュメモリの少なくとも3つのセルに分
散して記憶することを特徴とする請求項5記載のデータ
処理システム。 - 【請求項9】 データとこのデータを管理するためのデ
ータ管理情報とこのデータが記憶される領域の状態を管
理するための領域管理情報とを記憶装置に書き込み、又
はこの記憶装置に書き込まれた上記データとデータ管理
情報と領域管理情報とを上記記憶装置から読み出すデー
タの書き込み及び読み出し方法において、 データ書き込み時は、上記記憶装置に入力された上記領
域管理情報をこの領域管理情報に冗長データが付加され
てなる領域管理フラグに変換して上記記憶装置に書き込
み、 データ読み出し時は、読み出された領域管理フラグを元
の領域管理情報に変換して上記記憶装置から出力するこ
とを特徴とするデータの書き込み及び読み出し方法。 - 【請求項10】 上記記憶装置は、上記領域管理情報と
上記領域管理フラグとが対応記録された変換テーブルを
備え、 データ書き込み時は、この変換テーブルを参照して、入
力された領域管理情報を領域管理フラグに変換すること
を特徴とする請求項9記載のデータの書き込み及び読み
出し方法。 - 【請求項11】 上記記憶装置は、読み出された領域管
理フラグのパターンから元の領域管理情報を判断するフ
ラグ判別回路を備え、 データ読み出し時は、このフラグ判別回路を用いて、読
み出された領域管理フラグを元の領域管理情報に変換し
て上記記憶装置から出力することを特徴とする請求項9
記載のデータの書き込み及び読み出し方法。 - 【請求項12】 上記記憶装置はフラッシュメモリを備
え、 上記領域管理情報は、1ビットの情報につき少なくとも
3ビットの領域管理フラグに変換され、上記フラッシュ
メモリの少なくとも3つのセルに分散して書き込まれる
ことを特徴とする請求項9記載のデータの書き込み及び
読み出し方法。
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