KR100283588B1 - 디지털 데이터 처리 시스템의 메모리 제어 방법 - Google Patents

디지털 데이터 처리 시스템의 메모리 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 데이터 처리 시스템에서 메모리를 효율적으로 제어하므로써, 각종 데이터를 저장하기 위해 필요로 하는 메모리 수단의 크기를 최소화시킬 수 있는 디지털 데이터 처리 시스템의 메모리 제어 방법에 관한 것으로, 이를 위하여 본 발명은, 기설정된 크기의 블록 단위로 데이터의 기록이 가능한 제 1 메모리 수단과 제 1 메모리 수단에 기록된 데이터를 임시 저장하기 위한 제 2 메모리 수단을 포함하며, 제 1 메모리 수단에 기록하기 위한 데이터가 입력되면, 제 1 메모리 수단의 각 블록중에 일부 영역만을 사용하여 데이터가 기록된 블록을 검출하는 단계와, 일부 영역만을 사용하여 데이터가 기록된 블록이 검출되면, 검출된 블록에 기록된 데이터를 독출하여 제 2 메모리 수단에 임시 저장하는 단계 및, 임시 저장된 데이터와 입력된 데이터를 기설정된 크기의 블록 단위로 재구성하여 제 1 메모리 수단에 기록하는 단계를 포함한다.

Description

디지털 데이터 처리 시스템의 메모리 제어 방법
본 발명은 디지털 데이터 처리 시스템의 메모리 수단에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일반적인 디지털 데이터 처리 시스템에서 사용되는 메모리 수단을 효율적으로 제어하는데 적합한 디지털 데이터 처리 시스템의 메모리 제어 방법에 관한 것이다.
근래 들어, 영상 및 음성 데이터를 전송하는 통신 시스템에서 선명한 영상 화면과 음성 데이터를 전송하기 위해 각각의 영상 및 음성 데이터를 디지털 데이터로 변환하고, 다시 이를 MPEG 기법을 이용하여 압축한 후 전송하므로써, 고화질의 영상 서비스 및 데이터의 실시간 전송이 가능하게 되었다.
그리고, 이러한 디지털 데이터 전송 기법을 적용한 시스템으로는 디지털 방송 시스템, 디지털 위성 방송 시스템, 주문형 비디오 시스템, 디지털 케이블 방송 시스템 등을 예로 들 수 있는데, 이 중에서 디지털 방송 시스템을 예로 하여 설명하면, 잘 알려진 바와 같이 디지털 방송 시스템은 아날로그 방송에 비해 매우 선명한 영상 및 음향 품질을 제공하는 디지털 방송(지상파, 케이블 또는 위성 디지털 방송)에 대한 관심이 고조되고 있으며, 일부 지역들에서는 디지털 방송을 시험 실시하고 있거나 또는 조만간의 시험 실시 또는 시행을 계획하고 있다. 따라서, 이러한 디지털 방송에 대응할 수 있는 디지털 티브이의 보급이 급격하게 확산되고 있다.
또한, 상술한 바와 같은 디지털 방송은 우수한 품질의 영상과 음향을 제공하는 장점 이외에도 부가 디지털 서비스 데이터 전송 및 그래픽을 이용한 사용자 인터페이스의 획기적인 개선을 큰 장점으로 들 수 있다.
한편, 이러한 디지털 방송 신호를 수신하여 디스플레이하는 디지털 티브이를 포함한 대부분의 디지털 데이터 처리 시스템에는 각종 데이터를 저장하기 위한 메모리 수단이 구비되며, 이러한 메모리 수단은 데이터의 반복적인 기록 및 삭제가 가능하도록 하기 위하여 플래시 메모리로 구성된다.
도 3은 이러한 일반적인 디지털 데이터 처리 시스템중 하나인 디지털 티브이의 개략적인 구성을 도시한 블록구성도로써, 튜너 및 복조부(310), 제어부(320), 역다중화부 및 디코더(330), A/V 신호 처리부(340), 메모리부(350)를 포함한다.
동도면을 참조하면, 튜너 및 복조부(310)는 제어부(320)의 제어에 의거하여 도시 생략된 수신단을 통해 수신된 디지털 방송 신호를 수신하여 튜닝하고 이를 전송측의 변조 방식에 대응하여 복조한 후 역다중화부 및 디코더(330)로 출력하게 된다. 그리고, 역다중화부 및 디코더(330)는 복조된 디지털 지상파 방송 신호로부터 영상 신호 및 음성 신호, 그리고 각종 부가 정보 데이터를 분리한 후 디코딩하게 되고, 이때 디코딩된 영상 신호와 음성 신호는 A/V 신호 처리부(340)를 통해 다시 소정의 신호 처리 과정을 거친 후, 아날로그 신호로 변환되어 도시 생략된 모니터와 스피커를 통해 출력하게 된다.
한편, 상술한 역다중화부 및 디코더(330)에서 분리된 각종 부가 정보 데이터는 메모리부(350)에 저장한 후 사용자의 요구 신호에 의해 소정 형태의 정보 화면으로 구성하여 디스플레이하게 된다. 이때, 일반적인 디지털 티브이에서는 상술한 각종 부가 정보 데이터를 반복적으로 기록 및 갱신할 수 있도록 하기 위하여 플래시 모리 수단으로 구성된다.
이러한, 일반적인 디지털 데이터 처리 시스템에서 데이터의 기록 및 삭제, 갱신을 반복적으로 수행하기 위해 사용되는 플래시 메모리는 기설정된 소정 단위(예를 들어, 64KB)를 갖는 블럭 형태로 데이터를 기록 또는 삭제하게 된다. 즉, 외부로부터 임의의 데이터가 전송되어 이를 기록하는 경우에는 전송된 데이터를 64KB씩 구분하여 저장하게 된다.
하지만, 이러한 종래의 디지털 데이터 처리 시스템에서 플래시 메모리에 기록되는 각종 데이터의 크기가 반드시 64KB씩 제공되는 것은 아니고, 그에 따라 64KB 크기의 한 블록이 모두 사용되는 것은 아니다. 예를 들면, 외부로부터 전송된 데이터의 크기가 82KB일 경우에는 플래시 메모리내의 임의의 제 1 블록에 64KB의 데이터를 저장한 다음, 다시 임의의 다른 제 2 블록에 나머지 18KB의 데이터를 기록하게 된다. 이때, 제 2 블록에는 46KB는 데이터가 기록되지 않은 빈 영역으로 존재 하지만, 플래시 메모리 및 이를 제어하는 제어부의 데이터 기록 특성이 한 블록 단위로 데이터를 기록하기 때문에 나머지 46KB의 영역은 사용할 수 없게 된다.
따라서, 종래의 일반적인 디지털 데이터 처리 시스템에서는 상술한 바와 같은 메모리 제어 방법으로 인해 메모리의 수단의 낭비가 심하게 나타나고, 그로 인해 실제 메모리 수단에 기록하기 위한 각종 부가 데이터의 크기 보다 훨씬 더 많은 메모리 영역이 필요하게 됨으로써, 디지털 데이터 처리 시스템의 전반적인 제조 비용이 더 증가하게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 점에 착한하여 안출한 것으로, 디지털 데이터 처리 시스템에서 메모리를 효율적으로 제어하므로써, 각종 데이터를 저장하기 위해 필요로 하는 메모리 수단의 크기를 최소화시킬 수 있는 디지털 데이터 처리 시스템의 메모리 제어 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, n 바이트 크기를 갖는 블록 단위로 데이터를 기록하는 제 1 메모리 수단과 어드레스 저장 수단 및 상기 각 수단을 제어하기 위한 제어 수단을 구비하여 외부로부터 입력된 디지털 데이터를 기록하는 디지털 데이터 처리 시스템의 메모리 제어 방법에 있어서, 상기 디지털 데이터 처리 시스템은, 상기 제 1 메모리 수단에 기록된 데이터를 임시 저장하기 위한 제 2 메모리 수단을 포함하고, 상기 n은 양의 정수를 의미하며, 상기 방법은, 상기 제 1 메모리 수단에 기록하기 위한 데이터가 입력되면, 상기 입력된 데이터를 상기 n 바이트 크기의 블록 단위로 상기 제 1 메모리 수단에 기록하고, 상기 기록된 데이터에 대한 어드레스 정보를 상기 어드레스 저장 수단에 기록하는 제 1 단계; 상기 제 1 메모리 수단에 기록하기 위한 또 다른 데이터가 입력되면, 상기 제 1 메모리 수단의 상기 각 블록중에서 상기 n 바이트 미만의 크기를 갖는 데이터가 기록된 블록을 검출하는 제 2 단계; 상기 n 바이트 미만의 크기를 갖는 데이터가 기록된 블록이 검출되면, 상기 검출된 블록에 기록된 데이터를 독출하여 상기 제 2 메모리 수단에 임시 저장하는 제 3 단계; 상기 임시 저장된 데이터와 상기 입력된 데이터를 상기 n 바이트 크기의 블록 단위로 재구성하여 상기 제 1 메모리 수단에 기록하는 제 4 단계; 상기 기록된 데이터에 대응하는 어드레스 정보를 상기 어드레스 저장 수단에 기록하는 제 5 단계를 포함하는 디지털 데이터 처리 시스템의 메모리 제어 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디지털 데이터 처리 장치의 메모리 제어 방법을 적용하기에 적합한 하드웨어의 블록구성도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디지털 신호 데이터 장치의 메모리 제어 과정을 도시한 플로우차트,
도 3은 종래의 일반적인 디지털 데이터 처리 시스템의 구성에 대한 일례를 도시한 블록구성도.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
10 : 제어부 20 : 플래시 메모리
30 : NVRAM 40 : 어드레스 저장부
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 핵심 요지는, 디지털 티브이와 다른 디지털 방송 수신기(예를 들어, 위성 방송 수신기)를 포함하는 디지털 데이터 처리 시스템에서 구비되는 메모리 영역의 낭비를 최소화하므로써, 메모리 수단의 크기를 감소시킬 수 있다는 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디지털 데이터 처리 장치의 메모리 제어 방법을 적용하기에 적합한 하드웨어, 즉 일반적인 디지털 비디오 데이터 처리 시스템에서의 메모리 제어와 관련된 구성 수단을 도시한 블록구성도로써, 제어부(10), 플래시 메모리, NVRAM(Non-Volatile RAM: 30), 어드레스 제어부(40)를 포함한다.
동도면을 참조하여 설명하면, 제어부(10)는 외부로부터 입력되는 데이터를 플래시 메모리(20)에 기록하게 되는데, 이때 기설정된 소정 크기(예를 들어, 64KB)를 갖는 플래시 메모리(20)의 각 블록중 일부 영역에만 데이터가 기록된 블록이 있는지를 검출하게 된다. 즉, 64KB의 크기를 갖는 각각의 블록중 64KB 미만의 크기를 갖는 데이터가 저장된 블록이 있는지를 검출하게 되는데, 이때 그 검출 결과, 일부 영역만 사용된 블록이 검출되지 않으면, 입력된 데이터를 플래시 메모리의 소정 영역에 기록한 후 데이터가 기록된 영역의 어드레스 정보(데이터의 시작 번지 및 길이 그리고 데이터의 끝 번지를 포함)를 어드레스 저장부(40)에 기록하게 된다.
만일, 이와는 달리, 플래시 메모리(20)의 각 블록중 일부 영역만 사용된 블록이 검출되면, 제어부(10)는 해당 블록에 기록된 데이터를 독출하여 NVRAM(30)에 임시 저장한 후 다시 이를 외부로부터 입력된 데이터와 함께 해당 블록에 기록하게 된다. 즉, 동도면에 도시된 바와 같은 대부분의 디지털 데이터 처리 시스템에서 플래시 메모리(20)의 기록 및 삭제를 제어하는 제어부(10)는 기설정된 크기의 블록 단위로 데이터를 기록하기 때문에 일부 영역만 사용된 블록이 검출되면, 이를 독출하여 NVRAM(30)에 임시 저장한 후 외부로부터 입력된 데이터와 함께 한 블록 크기의 데이터로 구성한 다음 이를 플래시 메모리(20)의 해당 블록에 기록하게 된다.
예를 들어 설명하면, 80KB 크기의 데이터가 외부로 입력되면, 제어부(10)는 64KB의 크기를 갖는 플래시 메모리(20)의 각 블록, 즉 64KB 단위로 데이터의 기록이 가능한 플래시 메모리(20)의 각 블록중 일부 영역만 사용된 블록이 있는지를 검출하게 된다. 그리고, 이때 그 검출 결과, 임의의 한 블록이 32KB 크기의 데이터가 기록되어 있을 경우에 제어부(10)는 이 블록에 기록된 데이터를 독출하여 NVRAM(30)에 임시 기록한 후 해당 블록을 삭제하게 된다.
계속해서, 제어부(10)는 다시 NVRAM(30)에 임시 기록된 32KB의 데이터와 외부로부터 입력되는 80KB의 데이터, 즉 전체 112KB의 데이터를 64KB 단위로 플래시 메모리(20)의 상기 임의의 블록에 기록한 후, 나머지 48KB 크기의 데이터(112KB - 64KB = 48KB)는 플래시 메모리(20)의 다른 임의의 블록에 기록하게 된다. 그리고, 제어부(10)는 플래시 메모리(20)의 각 블록에 저장된 각각의 데이터에 대한 어드레스 정보를 어드레스 저장부(40)에 기록하므로써, 추후에 기록된 각 데이터에 대한 독출이 가능하도록 한다.
결과적으로, 상술한 바와 같은 방법을 이용하여 플래시 메모리의 데이터 기록 과정을 수행하게 되면, 플래시 메모리(20)의 각 블록에 대한 낭비를 최소화시킬 수 있게 되며, 그로 인해 디지털 데이터 처리 시스템에서의 플래시 메모리(20) 크기를 최소화할 수 있게 된다.
한편, 상술한 어드레스 저장부(40)는 메모리 수단을 포함한 모든 디지털 데이터 처리 시스템에서 사용되는 어드레스 저장 수단을 이용한 것이기 때문에 별도로 구성할 필요가 없지만, 상술한 NVRAM(30)은 디지털 데이터 처리 시스템중 일부 시스템(예를 들어, 주문형 비디오 시스템, 인터넷 셋탑 등)에서만 구비되고, 다른 일부 디지털 데이터 처리 시스템에서는 선택적으로 구비되는 수단이기 때문에 NVRAM(30)이 구비되지 않는 시스템에서는 본 발명에 따른 메모리 제어 방법을 적용하기 위해 별도의 NVRAM(30)이 구비되어야만 한다.
하지만, 이때 필요로 하는 NVRAM(30)의 크기는 플래시 메모리(20)의 한 블록 크기와 대응하는 64KB 크기만으로 구성할 수 있게 되며, 데이터의 안정성을 고려하더라도 128KB 크기이면 충분하게 되는데, 이는 본 발명에 따른 메모리 제어 방법에 의해 절약되는 플래시 메모리(20)의 크기에 비하면 매우 작은 크기에 불과하기 때문에 NVRAM(30)이 구비되지 않는 시스템에서도 별도의 NVRAM(30)을 구비하여 본 발명에 따른 메모리 제어 방법을 적용하면, 시스템의 전반적인 메모리 효율 측면에서 보다 더 큰 효과를 얻을 수 있을 것이다.
그리고, 상술한 바와 같이 플래시 메모리(20)에 기록된 데이터를 임시 저장하기 위한 수단으로 NVRAM(30)을 이용하는 것은 플래시 메모리(20)에 기록된 데이터를 임시 저장한 후 이를 입력된 데이터와 함께 기록하는 과정에서 시스템의 전원 차단 또는 외부 요인에 의해 시스템이 다운(down)될 경우, NVRAM(30)에 임시 저장된 데이터가 손실되는 것을 방지하기 위해서이며, 이는 NVRAM과 동일한 기록 특성, 즉 전원이 차단될 경우에도 기록된 데이터를 보존할 수 있는 안정성을 갖는 메모리 수단으로도 구성할 수가 있다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디지털 신호 데이터 장치의 메모리 제어 과정을 도시한 플로우차트로써, 동도면을 참조하여 상술한 일련의 과정을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 바와 같은 각 구성 수단을 갖는 디지털 데이터 처리 시스템에서 각 메모리 수단(플래시 메모리(20), NVRAM(30)) 및 이와 관련된 제어 수단(제어부(10), 어드레스 저장부(40))이 대기 상태로 동작하는 도중(단계 201), 외부로부터 플래시 메모리(20)에 기록하기 위한 데이터가 제어부(10)에 입력되면(단계 203), 제어부(10)는 플래시 메모리(20)의 전체 블록중 데이터가 기록된 블록만을 체크하여(단계 205) 일부 영역만을 사용하여 데이터를 기록한 블록이 존재하는 지를 검출하게 된다(단계 207).
그리고, 그 검출 결과, 일부 영역만 사용된 블록이 존재하지 않으면, 입력된 데이터를 플래시 메모리(20)에 기설정된 크기의 블록 단위로 각각의 블록에 기록하게 되고(단계 209), 기록된 데이터에 대한 어드레스 정보를 어드레스 저장부(215)에 기록/갱신하여(단계 215) 추후에 기록된 데이터에 대한 추출이 가능하도록 한다.
만일, 이와는 반대로 상술한 단계(207)에서의 검출 결과, 플래시 메모리(20)의 각 블록중 일부 영역만이 사용된 블록이 검출되면, 제어부(10)는 검출된 블록에 기록된 데이터를 독출하여 NVRAM(30)에 임시 저장하게 되고(단계 211), 다시 이를 외부로부터 입력된 데이터와 함께 기설정된 크기의 블록 단위로 플래시 메모리(20)의 해당 블록, 즉 상술한 단계(207)에서 검출된 블록부터 순차 기록하게 된다(단계 213). 그리고, 제어부(10)는 플래시 메모리(20)내에 기록된 데이터에 대한 어드레스 정보를 어드레스 저장부(40)에 기록하게 된다(단계 215).
결국, 외부로부터 플래시 메모리(20)에 기록하기 위한 임의의 데이터가 입력되면, 상술한 바와 같이 플래시 메모리(20)의 각 블록을 체크하여 일부 영역만 사용된 블록을 검출하고, 검출된 블록에 기록되어 있는 데이터를 임시 저장한 후 다시 이를 입력된 데이터와 함께 블록 단위로 기록할 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 디지털 티브이와 다른 디지털 방송 수신기(예를 들어, 위성 방송 수신기)를 포함하는 디지털 데이터 처리 시스템에서 구비되는 메모리 영역의 낭비를 최소화할 수 있는 효과가 있으며, 그에 따라 메모리 수단의 크기를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. n 바이트 크기를 갖는 블록 단위로 데이터를 기록하는 제 1 메모리 수단과 어드레스 저장 수단 및 상기 각 수단을 제어하기 위한 제어 수단을 구비하여 외부로부터 입력된 디지털 데이터를 기록하는 디지털 데이터 처리 시스템의 메모리 제어 방법에 있어서,
    상기 디지털 데이터 처리 시스템은, 상기 제 1 메모리 수단에 기록된 데이터를 임시 저장하기 위한 제 2 메모리 수단을 포함하고, 상기 n은 양의 정수를 의미하며,
    상기 방법은:
    상기 제 1 메모리 수단에 기록하기 위한 데이터가 입력되면, 상기 입력된 데이터를 상기 n 바이트 크기의 블록 단위로 상기 제 1 메모리 수단에 기록하고, 상기 기록된 데이터에 대한 어드레스 정보를 상기 어드레스 저장 수단에 기록하는 제 1 단계;
    상기 제 1 메모리 수단에 기록하기 위한 또 다른 데이터가 입력되면, 상기 제 1 메모리 수단의 상기 각 블록중에서 상기 n 바이트 미만의 크기를 갖는 데이터가 기록된 블록을 검출하는 제 2 단계;
    상기 n 바이트 미만의 크기를 갖는 데이터가 기록된 블록이 검출되면, 상기 검출된 블록에 기록된 데이터를 독출하여 상기 제 2 메모리 수단에 임시 저장하는 제 3 단계;
    상기 임시 저장된 데이터와 상기 입력된 데이터를 상기 n 바이트 크기의 블록 단위로 재구성하여 상기 제 1 메모리 수단에 기록하는 제 4 단계;
    상기 기록된 데이터에 대응하는 어드레스 정보를 상기 어드레스 저장 수단에 기록하는 제 5 단계를 포함하는 디지털 데이터 처리 시스템의 메모리 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 메모리 수단은, 상기 n 바이트 크기를 갖는 메모리 수단인 것을 특징으로 하는 디지털 데이터 처리 시스템의 메모리 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제 4 단계는, n 바이트 크기의 블록 단위로 재구성된 데이터를 상기 제 2 단계에서 검출된 블록으로부터 순차 기록하는 것을 특징으로 하는 디지털 데이터 처리 시스템의 메모리 제어 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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