KR100544962B1 - Ｕｓｂ 인터페이스를 갖는 휴대용 메모리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다양한 외부 정보 단말기와의 데이터 송수신을 위한 USB 접속을 지원하는 USB 커넥터와, USB 커넥터에 연결되는 외부 정보 단말기를 인식하고 USB 커넥터를 통해 외부 정보 단말기와의 데이터 통신을 수행하기 위한 USB 인터페이스와, 다수개의 플래시 메모리로 구성되며 USB 인터페이스를 통해 수신되는 데이터를 페이지 단위로 교번적으로 저장하는 제 1, 제 2 플래시 메모리부와, 제 1, 제 2플래시 메모리부에 구비되는 플래시 메모리의 종류와 용량 등을 인식하기 위한 기준 데이터를 저장하고 있는 비휘발성 메모리 소자와, 비휘발성 메모리 소자의 데이터를 기준으로 플래시 메모리부에 구비되는 플래시 메모리의 타입을 인식하고 USB 인터페이스를 통해 데이터의 송수신이 이루어지는 경우 페이지 단위로 플래시 메모리부에 백업 및 저장하되 입력되는 데이터를 페이지 단위로 제 1, 제 2플래시 메모리부에 교번적으로 저장하고 추후 억세스시 교번적으로 억세스하도록 하는 기능을 수행하는 중앙 처리부, 및 외부 정보 단말기를 통해 유입되는 데이터의 량이 플래시 메모리부의 저장 속도를 초과하는 경우 중앙 처리부의 제어를 통해 초과되는 데이터를 임시 저장하는 휘발성 고속 메모리소자를 포함하는 USB 인터페이스를 갖는 휴대용 메모리 장치를 제공하면 USB 인터페이스를 통해 수신되는 정보를 압축 등의 부가처리 없이 페이지 단위로 저장하도록 하여 수신 저장 속도를 향상시키며 제품의 생산 단가를 절감하는 효과가 있다.

Description

ＵＳＢ 인터페이스를 갖는 휴대용 메모리 장치{A PORTABLE MEMORY DEVICE WITH USB INTERFACE}
도 1은 종래 선행기술에 따른 휴대용 메모리 장치의 간략 구성 예시도
도 2는 본 발명에 따른 USB 인터페이스를 갖는 휴대용 메모리 장치의 구성 예시도
도 3은 외부 정보단말기에서 데이터 전송시 USB 통신 규약에 따른 통상적인 데이터 패킷의 구현 예시도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : USB 커넥터 200 : USB 인터페이스부
300 : ROM 400 : 중앙 처리부
500A, B : 플래시 메모리 600 : RAM
210 : 논리계층 인터페이스 220 : USB 기능 인터페이스
230 : USB 통신 프로토콜 제어부
410 : 메모리 테크널로지 드라이버(MTD)
420 : 어드레스 분배기
430 : 저장경로 분배기
본 발명은 USB 인터페이스를 갖는 휴대용 메모리 장치에 관한 것으로 특히, USB 인터페이스를 통해 수신되는 정보를 압축 등의 부가처리 없이 페이지 단위로 저장하도록 하여 수신 저장 속도를 향상시키며 제품의 생산 단가를 절감하도록 하는 USB 인터페이스를 갖는 휴대용 메모리 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 최근의 모든 이용 가능한 이동 기억 장치에 있어서, 이동의 목적이 실질적으로 달성되지 않았다. 예를 들어, 외부에 장착된 하드 디스크, 외부에 장착된 조각 및 기록 장치, ZIP, MO 등은 메모리의 부피가 커서 휴대하기 불편하다. 이들 장치는 큰 기억 용량을 제공하지만, 이동에는 부적합하다. 이들 장치가 휴대용 메모리, 예를 들어 소프트 디스크로서 사용되는 경우, 특정적으로 활용되는 구동 장치 내의 큰 공간을 차지하게 되고, 에너지 소비가 커지며, 잡음이 커지게 된다.
소프트 디스크 드라이브의 동작 속도가 느리기 때문에, 기억 공간이 작고, 데이터 기억 장치는 신뢰성이 없다. 기억 매체로서의 자기 매체의 불안정 특성과는 달리, 소프트 디스크는 휴대용 제품으로, 물리적인 충격이 쉽게 발견된다.
이와 같은 문제점들을 극복하기 위해 제안되어진 기술이 대한민국 등록특허 10-0356897호에서 제안되어진 것으로, 플래시 메모리를 이용하여 데이터를 저장하는 휴대용 저장 장치이다.
상술한 선행기술을 첨부한 도 1을 참조하여 그 구성 및 동작을 살펴보면, 운영체계 기능부(11)와, EPROM(Erasable and Programmable Read Only Memory, 12)과, 중앙 처리부(13)와, 플래시(flash) 메모리부(14)와, 전송 제어부(15) 및 커넥터(16)를 구비하여 이루어진다.
상기 운영체계 기능부(11)는 외부 정보 단말기로부터의 데이터를 압축하여 플래시 메모리부(14)에 백업 및 저장하는데 사용되는 운영체계를 탑재하고 있으며, 데이터 압축, 백업 및 저장시에 입출력 관리, 끼어들기 처리, 메모리 할당, 작업 시간 계획, 메시지 교환 및 통신 등의 동작을 중앙 처리부(13)와 연동하여 제어한다.
EPROM(12)은 전송 제어부(15)에서 커넥터(16)에 연결되는 외부 정보 단말기를 인식하고 데이터를 송수신하는데 사용되는 장치의 구동 관련 소프트웨어 및 드라이버 정보를 저장하고 있으며, 중앙 처리부(13)는 운영체계 기능부(11) 및 EPROM(12)과 연동하여 커넥터(16) 및 전송 제어부(15)를 통해 전달되는 외부 정보 단말기의 데이터를 노턴 고스트와 같은 이미지 압축 방식으로 압축하고, 압축된 데이터를 플래시 메모리부(14)에 백업 및 저장하는 기능을 수행하되, 램버스 DRAM(Rambus Dynamic Random Access Memory)이나 제어기를 탑재하여 전체적인 동작을 제어 및 처리할 수 있다.
플래시 메모리부(14)는 다수개의 플래시 메모리로 구성되어 중앙 처리부(13)에 의해 이미지 형태로 압축된 외부 정보단말기의 데이터를 저장하며, 전송 제어부(15)는 중앙 처리부(13)에 의해 액세스되어 로딩되는 구동 관련 소프트웨어 및 드 라이버 정보에 따라 커넥터(16)에 연결되는 외부 정보 단말기(이동 전화기나 컴퓨터 또는 전자수첩과 같은 정보단말기)와 각종 데이터를 송수신하며, 커넥터(16)는 다양한 외부 정보 단말기와의 데이터 송수신을 위한 직렬, 병렬 및 USB(Universal Serial Bus) 인터페이스를 지원한다.
이와 같은 선행 기술은 대단위의 데이터 백업을 위하여 사용가능함과 동시에 주요 데이터 백업용 수단으로 플래시 메모리를 사용하기 때문에 휴대가 용이하다는 장점을 갖는다.
그러나 상술한 선행기술은 고용량의 데이터 저장을 위해 데이터를 압축 저장하기 때문에 데이터 저장과 억세스에 상당한 시간이 소요되는 단점을 갖는다.
특히 데이터 손실의 위험성을 줄이기 위해 단순히 데이터를 압축하는 것이 아니라, 컴퓨터 운영체계의 복원을 위해 백업용으로 많이 사용되는 노턴 고스트 프로그램의 운영방식과 같이 이미지 압축 방식으로 데이터를 압축하기 때문에 그 데이터 압축 및 복원을 위한 별도의 제어부(선행 기술에서는 운영체계 기능부(11))를 구비하여야 하기 때문에 제조단가의 상승 원인으로 작용하였다.
따라서 소비자의 입장에서는 대용량의 데이터를 저장하기 위해 낮은 억세스 속도와 고가의 비용을 지불해야 하는 불편함을 감수하여야하는 문제점이 제시 되었으며, 더욱이 선행 기술로는 점차 빠른 속도를 요구하는 소비자의 욕구를 충족할 수 없다는 문제점이 대두되었다.
상술한 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 USB 인터페이스를 갖는 휴대용 메모리 장치에 관한 것으로 특히, USB 인터페이스를 통해 수신되는 정보를 압축 등의 부가처리 없이 페이지 단위로 저장하도록 하여 수신 저장 속도를 향상시키며 제품의 생산 단가를 절감하도록 하는 USB 인터페이스를 갖는 휴대용 메모리 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 USB 인터페이스를 갖는 휴대용 메모리 장치의 특징은, 다양한 외부 정보 단말기와의 데이터 송수신을 위한 USB 접속을 지원하는 USB 커넥터와, 상기 USB 커넥터에 연결되는 외부 정보 단말기를 인식하고 상기 USB 커넥터를 통해 상기 외부 정보 단말기와의 데이터 통신을 수행하기 위한 USB 인터페이스와, 다수개의 플래시 메모리로 구성되며 상기 USB 인터페이스를 통해 수신되는 데이터를 페이지 단위로 교번적으로 저장하는 제 1, 제 2 플래시 메모리부와, 상기 제 1, 제 2플래시 메모리부에 구비되는 플래시 메모리의 종류와 용량 등을 인식하기 위한 기준 데이터를 저장하고 있는 비휘발성 메모리 소자와, 상기 비휘발성 메모리 소자의 데이터를 기준으로 상기 플래시 메모리부에 구비되는 플래시 메모리의 타입을 인식하고 상기 USB 인터페이스를 통해 데이터의 송수신이 이루어지는 경우 페이지 단위로 상기 플래시 메모리부에 백업 및 저장하되 입력되는 데이터를 페이지 단위로 제 1, 제 2플래시 메모리부에 교번적으로 저장하고 추후 억세스시 교번적으로 억세스하도록 하는 기능을 수행하는 중앙 처리부, 및 외부 정보 단말기를 통해 유입되는 데이터의 량이 상기 플래시 메모리부의 저장 속도를 초과하는 경우 상기 중앙 처리부의 제어를 통해 초과되는 데이터를 임시 저장하는 휘발성 고속 메모리소자를 포함하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 USB 인터페이스를 갖는 휴대용 메모리 장치의 부가적인 특징으로, 상기 USB 인터페이스는 USB 커넥터를 통해 외부의 정보단말기로부터의 이송되는 패킷 전기신호를 수신하는 논리계층 인터페이스와, 외부의 정보단말기가 본 장치를 USB 플래시 디바이스로 식별하고 USB 플래시 디바이스에 대한 자원을 USB 버스상에 할당하도록 하는 USB 기능 인터페이스와, USB 애플리케이션 패킷으로부터의 커맨드 및 애플리케이션 데이터를 추출하며 패킷과 관련된 애플리케이션을 지원하며, 커맨드를 식별하고 판독하고 기록하고 소거하는 형식으로, 외부의 정보단말기로부터 요청되는 임의의 요구를 해석하는 USB 통신 프로토콜 제어부를 포함하여 구성되는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 USB 인터페이스를 갖는 휴대용 메모리 장치의 부가적인 다른 특징으로, 상기 중앙 처리부는 상기 USB 인터페이스를 통해 유입되는 데이터를 저장하기 위한 상기 제 1, 제 2플래시 메모리부의 저장 공간에 대한 주소를 할당하는 어드레스 분배기와, 입력되는 데이터가 페이지 단위로 상기 제 1, 제 2플래시 메모리부에 저장되는 경로를 순차적으로 교번시켜 데이터 대기시간을 감축하는 저장경로 분배기, 및 상기 USB 인터페이스를 통해 수신 데이터 패킷상의 데이터를 페이지 단위로 상기 제 1, 제 2플래시 메모리부에 저장하고 억세스하도록 제어하는 메모리 테크널로지 드라이버를 포함하여 구성되는 데 있다.
본 발명의 상술한 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해, 첨부된 도면을 참조하여 후술되는 본 발명의 바람직한 실시 예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 USB 인터페이스를 갖는 휴대용 메모리 장치의 구성 예시도로서, 크게 USB 커넥터(100)와, USB 인터페이스부(200)와, ROM(300)과, 중앙 처리부(400)와, 플래시(flash) 메모리부(500A, 500B) 및 RAM(600)를 구성된다.
이때, 상기 USB 인터페이스부(200)는 논리계층 인터페이스(210)와, USB 기능 인터페이스(220) 및 USB 통신 프로토콜 제어부(230)로 이루어진다.
또한, 상기 중앙 처리부(400)는 메모리 테크널로지 드라이버(410; 이하 MTD라 칭함 )와, 어드레스 분배기(420), 및 저장경로 분배기로 이루어진다.
상기한 구성은 실제의 구성이 아니라 본 발명을 설명하기 위한 개략적인 구성이므로 상기 구성에 한정되지 않음을 미리 밝혀둔다.
USB 커넥터(100)는 외부의 정보단말기(도시하지 않았음)와 USB통신 프로토콜에 의한 데이터 송수신을 위한 USB 포트 혹은 USB 커넥터 케이블 연결단자이며, 이를 통칭한 것이다.
플래시 메모리(500)는 데이터가 저장되는 플레시 메모리 모듈의 어레이인 것이 바람직하다.
USB 인터페이스부(200)는 USB 커넥터(100)를 통해 외부의 정보단말기(도시하지 않았음)로부터의 이송되는 전기신호 즉, 밀리초마다 USB 프레임은 USB로 정의된 버스상에 이송되어 패킷이 참조번호 210과 220으로 지칭되는 커넥터 인터페이스(참조번호 미부여)를 경유하게 되는데, 이때 논리계층 인터페이스(210)인 제 1 인터페이스 성분을 통하여 이들 패킷을 수신한다.
USB 기능 인터페이스(220)는 USB 토큰 패킷을 수신하도록 특별히 설계된다. 이들 토큰 패킷 및 이러한 각각의 복귀 데이터 패킷은 외부의 정보단말기가 본 장치를 USB 플래시 디바이스로 식별하고 USB 플래시 디바이스에 대한 자원을 USB 버스상에 할당하게 한다. 따라서 USB 기능 인터페이스(220)는 USB 버스상의 USB 플래시 디바이스의 식별 및 등록을 위해 요구되는 USB기능을 지원만 한다.
또한 USB 통신 프로토콜 제어부(230)는 USB 애플리케이션 패킷으로부터의 커맨드 및 애플리케이션 데이터를 추출하며 패킷과 관련된 애플리케이션을 지원하며, 커맨드를 식별하고 판독하고 기록하고 소거하는 형식으로, 외부의 정보단말기로부터 요청되는 임의의 요구를 해석하게 된다.
즉, 커맨드의 기록, 판독, 및 소거와 같은 어드레스나 데이터를 포함한 임의의 커맨드에 대하여, 논리 어드레스 공간으로부터 물리 어드레스(physical address) 공간으로 어드레스를 변환하게 되는데, 외부의 정보단말기는 논리 어드레스의 선형 어드레스 공간에 관한 반면, 플래시 메모리(500)는 적어도 하나의 그리고 바람직하게는 복수의 플래시 모듈을 포함하며, 플래시 모듈 각각은 물리 어드레스 공간을 갖기 때문이다.
상기 USB 통신 프로토콜 제어부(230)는 특정한 플래시 메모리(500) 및 그러한 플래시 모듈상의 바람직한 어드레스를 소거하거나 판독하거나 기록하도록 기초가 되는 MTD(410)를 사용하여 동작한다.
상기 MTD(410)은 MTD(410)를 동작시키는 컨트롤러에 의해 제어된 플래시 메모리 디바이스를 전형적으로 판독, 기록, 및 소거하는 루틴을 포함한다. 또한, MTD(410)는 선택적으로 MTD(410)가 설계된 플래시 메모리 디바이스의 적절한 타입을 인식하는 식별루틴을 포함하여, MTD가 특정 플래시 메모리 디바이스 어레이와 상호 작용하도록 시동될 것을 결정할 수 있다.
또한, 식별 루틴은 어레이 내에 있는 플래시 메모리 디바이스의 개수, 및 인터리빙 및 버스폭과 같은 플래시 어레이의 기하학적 다양한 특징을 포함하여 어레이의 플래시 메모리 디바이스의 크기를 검출해야 한다.
또한, 상기 MTD(410)은 첨부한 도 3에 도시되어 있는 바와 같은 수신 데이터 패킷상의 "DATA"영역에 실려 있는 정보를 페이지 단위 즉 512바이트 단위로 저장하고 억세스하도록 제어한다.
상기 어드레스 분배기(420)는 MTD(410)의 구동시 데이터 저장을 위한 플래시 메모리의 저장공간에 대한 어드레스를 분배하는 역할을 수행하며, ROM(300)은 참조번호 400으로 지칭되는 중앙처리부가 구동하는 데 필요한 운영체계와 정보(플래시 메모리의 종류와 용량 값 등의 비교데이터 등)를 저장하고 있다. 이때 ROM은 EPROM 혹은 소형 불휘발성 메모리를 사용할 수도 있다.
또한, 저장경로 분배기(430)는 실질적으로 이원화되어 있는 플래시 메모리 (500A, 500B)의 저장영역을 가상의 하나의 메모리인 것처럼 인식하도록 하기 위한 것으로 페이지 단위의 데이터를 이원화되어 있는 플래시 메모리(500A, 500B)의 저장영역에 교번적으로 저장시키는 역할을 수행한다.
즉, 제 1플래시 메모리(500A)영역의 용량이 512Mbyte이고 제 2플래시 메모리(500B)영역의 용량이 512Mbyte인 경우, 물리적으로는 512Mbyte의 영역이 두개로 나뉘어 있는 것이나 이를 물리적으로 1Gbyte인 것처럼 사용하기 위해 순차적으로 유입되는 데이터를 페이지 단위로 한번은 제 1플래시 메모리(500A)영역에 저장하고 그 뒤의 데이터를 페이지 단위로 제 2플래시 메모리(500B)영역에 저장하도록 함으로써 플래시 메모리가 데이터를 저장하는 속도를 2배 가속화 시키도록 하는 것이다.
또한, RAM(600)은 USB 통신상의 데이터 전송속도와 플래시 메모리의 데이터 저장 속도를 정합시켜주기 위한 버퍼의 기능을 수행하는데, 통상적으로 USB 통신상의 데이터 전송속도가 플래시 메모리의 데이터 저장 속도에 비해 빠르기 때문에 데이터 손상 방지를 위해 필요하다.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 USB 인터페이스를 갖는 휴대용 메모리 장치를 제공하면 USB 인터페이스를 통해 수신되는 정보를 압축 등의 부가처리 없이 페이지 단위로 저장하도록 하여 수신 저장 속도를 향상시키며 제품의 생산 단가를 절감하는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 다양한 외부 정보 단말기와의 데이터 송수신을 위한 USB 접속을 지원하는 USB 커넥터와;
    상기 USB 커넥터에 연결되는 외부 정보 단말기를 인식하고 상기 USB 커넥터를 통해 상기 외부 정보 단말기와의 데이터 통신을 수행하기 위한 USB 인터페이스와;
    다수개의 플래시 메모리로 구성되며 상기 USB 인터페이스를 통해 수신되는 데이터를 페이지 단위로 교번적으로 저장하는 제1, 제 2플래시 메모리부와;
    상기 플래시 메모리부에 구비되는 플래시 메모리의 종류와 용량 등을 인식하기 위한 기준 데이터를 저장하고 있는 비휘발성 메모리 소자와;
    상기 비휘발성 메모리 소자의 데이터를 기준으로 상기 플래시 메모리부에 구비되는 플래시 메모리의 타입을 인식하고 상기 USB 인터페이스를 통해 데이터의 송수신이 이루어지는 경우 페이지 단위로 상기 플래시 메모리부에 백업 및 저장하되 입력되는 데이터를 페이지 단위로 제 1, 제 2플래시 메모리부에 교번적으로 저장하고 추후 억세스시 교번적으로 억세스하도록 하는 기능을 수행하는 중앙 처리부; 및
    외부 정보 단말기를 통해 유입되는 데이터의 량이 상기 플래시 메모리부의 저장 속도를 초과하는 경우 상기 중앙 처리부의 제어를 통해 초과되는 데이터를 임시 저장하는 휘발성 고속 메모리소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 USB 인터페이스를 갖는 휴대용 메모리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 USB 인터페이스는 USB 커넥터를 통해 외부의 정보단말기로부터의 이송되는 패킷 전기신호를 수신하는 논리계층 인터페이스와;
    외부의 정보단말기가 본 장치를 USB 플래시 디바이스로 식별하고 USB 플래시 디바이스에 대한 자원을 USB 버스상에 할당하도록 하는 USB 기능 인터페이스와;
    USB 애플리케이션 패킷으로부터의 커맨드 및 애플리케이션 데이터를 추출하며 패킷과 관련된 애플리케이션을 지원하며, 커맨드를 식별하고 판독하고 기록하고 소거하는 형식으로, 외부의 정보단말기로부터 요청되는 임의의 요구를 해석하는 USB 통신 프로토콜 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 USB 인터페이스를 갖는 휴대용 메모리 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 중앙 처리부는 상기 USB 인터페이스를 통해 유입되는 데이터를 저장하기 위한 상기 제 1, 제 2플래시 메모리부의 저장 공간에 대한 주소를 할당하는 어드레스 분배기와;
    입력되는 데이터가 페이지 단위로 상기 제 1, 제 2플래시 메모리부에 저장되는 경로를 순차적으로 교번시켜 데이터 대기시간을 감축하는 저장경로 분배기; 및
    상기 USB 인터페이스를 통해 수신 데이터 패킷상의 데이터를 페이지 단위로 상기 제 1, 제 2플래시 메모리부에 저장하고 억세스하도록 제어하는 메모리 테크널로지 드라이버를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 USB 인터페이스를 갖는 휴대용 메모리 장치.
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