JPH07160439A - データ記憶装置及び主制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 メモリカードに使用されるフラッシュロムの
仕様に依存せずデータの読み書きを行なえるデータ記憶
装置及び主制御装置を提供することを目的とする。 【構成】 消去ブロックサイズに依らない一定のサイズ
でフラッシュロムカードの記憶領域を分割して読み書き
消去を行う論理インタフェースに基づきメモカードを制
御し、メモカード仕様に依存する書き込み、消去のプロ
グラムを記憶領域の先頭に格納し、電源投入後に前述の
プログラムを主制御装置１０５の主記憶に読み込み使用
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気信号を加えることに
より消去書き込みが可能となる不揮発性半導体メモリを
記憶媒体として使用した、随時読み書き可能なデータ記
憶装置及び主制御装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりコンピュータのプログラム保存
やデータ格納のために大容量の読み書き可能な外部記憶
装置が使用されてきた。これらの外部記憶装置では記憶
媒体の特徴として任意の記憶領域に１バイト単位で読み
書きが可能であっても、前記記憶媒体を小容量（数１０
０から数キロバイト）の区分（以降セクタと称する）に
分割して読み書きの単位とし、複数のセクタを連結使用
することで可変長のデータ記憶を可能としている。また
前記可変長データにファイル名を付与して複数の可変長
ファイルの記憶を可能とする構成が一般的に用いられて
いる。

【０００３】このように大容量の外部記憶装置では、そ
の仕様を満たす大容量の記憶媒体として磁気ディスクが
主流となっている。その他の随時読み書き可能な記憶媒
体としては、電気信号による消去・書き込み可能な不揮
発性半導体メモリがあるが、これらは記憶容量が数キロ
バイトに限定されていたので大容量の外部記憶装置では
なく機器固有の小容量データの保存に限定されていた。

【０００４】ところが近年これらの不揮発性半導体メモ
リの集積度の向上でフラッシュロムと呼ばれる数メガバ
イトの記憶容量を持つメモリカードの開発が進み、磁気
ディスクに比べて軽量、小型で機械的な衝撃に強いなど
の特長を持つため、外部記憶装置への利用も提案される
ようになってきた。

【０００５】これらのメモリカードでは、読みだしは通
常マイクロコンピュータの主記憶装置の記憶素子として
利用される随時読みだし書き込み可能半導体メモリ（Ｒ
ＡＭ）と同様の電圧とタイミングの電気信号で行える
が、書き込みについては前記読みだし時より高電圧の信
号を加えることが必要となる。またデータの上書きは出
来ず、データを書き換える際には、書き込み時と同様の
電気信号により、数キロバイトから数１００キロバイト
のブロック単位で消去動作を行った後に新規データを書
き込む必要がある。そして、このような高電圧印加タイ
ミングや、消去ブロックサイズはフラッシュロムの仕様
により相違するので、メモリの仕様に応じた制御が必要
となっている。

【０００６】図８は、従来のフラッシュロムを記憶媒体
として用いるデータ記憶装置８００とそのデータ記憶装
置８００を利用する主制御装置８０３を接続した場合の
機能ブロック図である。８０１はデータを記憶するファ
イル記憶部、８０２は一まとまりのデータをファイル名
称で区別するとともに、セクタの使用・未使用と、使用
中のセクタの順序を記憶するファイル情報管理部、８０
５は制御部８０４からの書き込み指示を受けてファイル
記憶部８０１へデータを書き込む書き込みプログラム
部、８０６は制御部８０４からの読みだし指示を受けて
ファイル記憶部８０１とファイル情報管理部８０２から
データを読みだす読みだしプログラム部である。また通
常、書き込みプログラム部８０５と読みだしプログラム
部８０６はデータ記憶装置制御プログラムとして不揮発
性半導体メモリに書き込まれ、主制御装置８０３の制御
部８０４で実行されるプログラムはデータ記憶装置８０
０から読みだして使用する形態となっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
の構成では、データ書き換え時に電気信号による消去動
作を行う必要があることから、複数の可変長データを記
憶可能とするために記憶媒体の読み書きの単位であるセ
クタを消去ブロック単位に一致させ、随時書き換え可能
にする他ないが、このようにするとセクタサイズが非常
に大きくなり記憶媒体の利用効率が著しく悪くなる。ま
た、書き込み、消去時の電気信号タイミングとセクタサ
イズがフラッシュロムの仕様に依存するので、書き込み
プログラム部８０５をフラッシュロムの全ての種類に対
応させるか、フラッシュロムの種類を変更する都度、書
き込みプログラム部８０５を変更する必要が生じ、元来
変更対象ではないプログラムを格納する不揮発性半導体
メモリを、簡単に交換できるデータ記憶装置の種類に応
じて交換しなければならなくなるという問題点を有して
いた。

【０００８】そこで本発明は、メモリカードの仕様に依
存せずデータの読み書きを行えるデータ記憶装置及び主
制御装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、記憶媒体で
あるデータ記憶装置にフラッシュロムの電気信号タイミ
ング仕様にあった書き込みプログラム部を主制御装置で
実行可能なプログラムの形態で搭載する構成にした。ま
た、前記フラッシュロムの仕様に依存する消去ブロック
サイズに依らない一定サイズにセクタサイズを決め、消
去ブロックが複数のセクタで構成される場合には消去対
象外のセクタを一時待避して消去を行い、その後で待避
したセクタを書き戻すことにより、消去対象のセクタの
みを消去する手段をもつ消去プログラム部を前記書き込
みプログラム部と同じ形態でデータ記憶装置に搭載し
て、主制御装置に前記２つのプログラムを格納して実行
する構成にした。

【００１０】

【作用】本発明は上記した構成により、書き込み、消去
の際のタイミングはデータ記憶装置から読みだした書き
込みプログラム部と消去プログラム部で制御し、消去ブ
ロックサイズの大小による制御方法の相違も消去プログ
ラム部内で吸収するので、主制御装置にはフラッシュロ
ムの仕様に依存するプログラムがなくなり、データ記憶
装置を変更しても主制御装置は変更する必要がなくな
る。また、セクタを消去ブロックによらない小さなサイ
ズにすることが出来るので、可変長データを複数記憶す
る用途での記憶媒体の利用効率低下を防ぐことが出来
る。

【００１１】

【実施例】以下に図面により本発明の一実施例を説明す
る。図１は本発明の一実施例におけるデータ記憶装置１
００と主制御装置１０５を接続した場合の機能ブロック
図、図２は本発明の一実施例におけるデータ記憶装置１
００のコモンメモリ上の各データの構成図、図３は本発
明の一実施例におけるデータ記憶装置１００のアトリビ
ュートメモリ上のファイル情報管理部に保持されるデー
タ構成図である。図１において、１０１はデータを記憶
するファイル記憶部、１０２は消去処理を主制御装置１
０５で実行可能なプログラムの形で構成される消去プロ
グラム部、１０３は消去プログラム部１０２と同じ形で
構成され書き込み処理を行う書き込みプログラム部であ
る。書き込みプログラム部１０３、消去プログラム部１
０２、ファイル記憶部１０１は図２に示すようにコモン
メモリの先頭から順番に格納され、読みだしプログラム
部１１０により主制御装置１０５へ読みだされる。書き
込みプログラム部１０３及び消去プログラム部１０２は
フラッシュロムの種類により長さが異なるが、書き込み
プログラム部１０３の長さ（２００），消去プログラム
部１０２の長さ（２０２）の様にコモンメモリの先頭か
ら長さとともに格納されているので、フラッシュロムの
種類に依らず主制御装置１０５へ読みだすことが可能で
ある。ファイル記憶部１０１は、本実施例では消去ブロ
ック（２０５）を１０２４バイト、セクタ（２０６）の
サイズを２５６バイトとし、３つの消去ブロック、合計
１２個のセクタで構成されているものとして説明する。
１０４はファイル記憶部１０１に複数の可変長データを
記憶するために必要なデータを保持するファイル情報管
理部であり、図３に示すように１２個のセクタの使用状
態を示すセクタ状態管理テーブル（３００）〜（３１
１）と、ファイル１（３１２），ファイル２（３１
５）、サイズ（３１３），（３１６）、先頭セクタ番号
（３１４），（３１７）を記録するファイルエントリ管
理テーブルからなる。なお図３中、ＦＦとあるのは最後
のセクタ、０とあるのは未使用のセクタであることを示
す。また、１０６はマイクロコンピュータ等で構成され
る制御部、１１０はコモンメモリとアトリビュートメモ
リ上のデータを制御部１０６から指定されたサイズで読
みだす読みだしプログラム部である。また、１０８，１
０９は消去プログラム部１０２、書き込みプログラム部
１０３から読みだしたプログラムをそれぞれ格納する消
去プログラム格納部、書き込みプログラム格納部であ
り、これら消去プログラム格納部１０８、書き込みプロ
グラム格納部１０９間のプログラムは、読みだしプログ
ラム部１１０と同様に制御部１０６で実行可能なもので
ある。また、１０７は消去プログラム格納部１０８が消
去処理中にデータの一時保存に使用する作業バッファ部
である。

【００１２】このような構成で使用されるデータ記憶装
置１００と主制御装置１０５の動作を図４，図５，図
６，図７を参照しながら説明する。図４は主制御装置１
０５の初期化処理のフローチャートであり、主制御装置
１０５は主制御装置電源投入後（ステップ４００）、コ
モンメモリの先頭から書き込みプログラム部１０３を読
みだし、書き込みプログラム格納部１０９へ展開する
（ステップ４０１）。また同様に、主制御装置１０５は
消去プログラム部１０２を読みだして消去プログラム格
納部１０８へ展開して（ステップ４０２）初期化を終了
する（ステップ４０３）。

【００１３】次に、図３に示すファイル１（３１２）が
書き込まれている状態で新規に１０００バイトのデータ
をファイル２（３１５）として書き込む手順を図５によ
り説明する。図５は本発明の一実施例におけるデータ記
憶装置の新規ファイル書き込み時の処理手順を示すフロ
ーチャートである。まず、制御部１０６は読みだしプロ
グラム部１１０によりファイル情報管理部１０４に新規
ファイル書き込み要求を行い（ステップ５０３）、ディ
レクトリエントリ（ファイル）の空を探す（ステップ５
０４）。空エントリ（ステップ５０５）もしくは要求さ
れたファイルを記憶するに足りる空セクタ（ステップ５
０６）のいずれか一方でも見つからなければ終了し（ス
テップ５１２）、いずれも見つかればステップ５０７以
後の処理を行う。図３の例では、ファイル２（３１５）
が発見される。次に未使用セクタをセクタ状態管理テー
ブルの先頭（３００）から探して（ステップ５０７）、
ファイル記憶部１０１の空セクタへデータを書き込むと
ともに（ステップ５０８）、各セクタを（３０１），
（３０２），（３０３），（３０４）の様に連結する
（ステップ５０９）。最終セクタ（３０４）へのデータ
書き込みが完了したら（ステップ５１０）、ファイルエ
ントリ管理テーブルにサイズ（３１６）、と先頭セクタ
番号２（３１７）を書き込んで（ステップ５１１）ファ
イルの書き込みが終了する（ステップ５１２）。

【００１４】次に前述したファイル２を削除する手順を
図６，図７により説明する。図６は本発明の一実施例に
おけるデータ記憶装置のファイル削除時の処理手順を示
すフローチャート、図７は本発明の一実施例におけるデ
ータ記憶装置のファイル削除時の作業バッファ部、ファ
イル記憶部、ファイル情報管理部の制御方法を示す説明
図である。図７で（７００）から（７０４）は作業バッ
ファ部１０７（図１参照）に確保される作業用データの
状態変化を矢印で示し、（７０５），（７０６），（７
０７）はファイル記憶部１０１（図１参照）の状態変
化、（７０８），（７０９）はセクタ状態管理テーブル
（３００）〜（３１１）（図３参照）の変化を示す。ま
ず、制御部１０６はファイルエントリ管理テーブルに削
除対象ファイルがあるか探し、対象ファイル（３１５）
の消去を消去プログラム格納部１０８に指定する（ステ
ップ６０４）。削除を指示された消去プログラム格納部
１０８はセクタ状態管理テーブル（７０８）と同じ配列
サイズのテーブル（７００）と各消去ブロック単位のテ
ーブル（７０１）を作業バッファ部１０７に確保する。
次にファイルエントリ管理テーブルの先頭セクタ番号
（３１７）から連結されているセクタを探し、使用され
ているセクタ２〜５の状態（７００）を１に変えるとと
もに、ブロック単位の状態（７０１）に１を設定する。
また消去セクタがないブロック３には０を設定する（ス
テップ６０５）。次にブロック単位の状態（７０１）に
１が設定されたブロック内の他のファイルで使用されて
いるセクタがある場合にはセクタの内容待避が必要であ
ることを示す２の値を状態（７００），（７０１）に設
定して状態（７０２），（７０３）とする（ステップ６
０６）。次に、ブロックの状態により分岐する（ステッ
プ６０７）。即ち、ブロックの状態が２であれば、状態
（７０２）の値が２であるセクタ番号１のファイル記憶
部１０１の内容を一旦状態（７０４）に待避した後（ス
テップ６０８）でブロック１（セクタ番号１〜４）を電
気消去し（ステップ６０９）、その後で状態（７０４）
からファイル記憶部１０１へ書き戻して（ステップ６１
０）状態（７０７）とする。また、１であれば前記待避
処理なしで電気消去、０であれば次のブロックの処理を
行う。全てブロックの処理が終了したら（ステップ６１
１）、制御部１０６へ通知し、制御部１０６はファイル
エントリ管理テーブルとセクタ状態管理テーブルからフ
ァイル２の登録を削除して（７０９）削除処理を完了す
る（ステップ６１２）。

【００１５】

【発明の効果】以上のように本発明は、記憶媒体から、
記憶媒体の仕様にあった書き込み、消去のプログラム部
を読みだし実行することにより仕様の相違による電気信
号制御タイミングの相違を吸収し、また、消去ブロック
サイズのサイズの変更も主制御装置では論理的に定義し
たセクタ単位の管理を消去プログラム部内で記憶媒体の
消去ブロックサイズにあわせた消去処理を行うので、仕
様の相違を全て記憶媒体から読みだすプログラム部で吸
収することが出来、主制御装置のプログラム保守簡易化
に大きな効果がある。また、セクタを消去ブロックによ
らない小さなサイズにして、可変長データを複数記憶す
る用途での記憶媒体の利用効率低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるデータ記憶装置と主
制御装置を接続した場合の機能ブロック図

【図２】本発明の一実施例におけるデータ記憶装置のコ
モンメモリ上の各データの構成図

【図３】本発明の一実施例におけるデータ記憶装置のア
トリビュートメモリ上のファイル情報管理部に保持され
るデータの構成図

【図４】本発明の一実施例におけるデータ記憶装置の主
制御装置の初期化処理のフローチャート

【図５】本発明の一実施例におけるデータ記憶装置の新
規ファイル書き込み時の処理手順を示すフローチャート

【図６】本発明の一実施例におけるデータ記憶装置のフ
ァイル削除時の処理手順を示すフローチャート

【図７】本発明の一実施例におけるデータ記憶装置のフ
ァイル削除時の作業バッファ部、ファイル記憶部、ファ
イル情報管理部の制御方法を示す説明図

【図８】従来例のデータ記憶装置と主制御装置を接続し
た場合の機能ブロック図

【符号の説明】

１００ データ記憶装置 １０１ ファイル記憶部 １０２ 消去プログラム部 １０３ 書き込みプログラム部 １０４ ファイル情報管理部 １０５ 主制御装置 １０６ 制御部 １０７ 作業バッファ部 １０８ 消去プログラム格納部 １０９ 書き込みプログラム格納部 １１０ 読みだしプログラム部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電気信号により複数バイトを１ブロックと
   した単位で消去が可能なコモンメモリでデータを記憶す
   るためのファイル記憶部と、電気信号により１バイト単
   位で消去が可能なアトリビュートメモリで前記ファイル
   記憶部を前記単位とは異なる一定バイト数のセクタに分
   け前記セクタを複数連結してその順番を管理することに
   より可変長データの記憶を可能にするとともに、前記可
   変長データに個別のファイル名称を付加してデータサイ
   ズと複数連結されたセクタの先頭番号を記憶することで
   前記可変長データの複数記憶を可能にするファイル情報
   管理部と、前記コモンメモリの信号タイミングに合わせ
   て前記セクタへのデータ書き込みを行う手段を主制御装
   置の実行プログラムの形式で前記コモンメモリに保持す
   る書き込みプログラム部と、前記コモンメモリの信号タ
   イミングに合わせて前記セクタのデータ消去を行う手段
   を主制御装置の実行プログラムの形式で前記コモンメモ
   リに保持する消去プログラム部とを有し、前記書き込み
   プログラム部と前記消去プログラム部とを主制御装置に
   読み込み実行できるようにしたことを特徴とするデータ
   記憶装置。
2. 【請求項２】１バイト単位でアトリビュートメモリとコ
   モンメモリの読みだしが行える読みだしプログラム部
   と、随時読みだし書き込み可能なＲＡＭとを有し、デー
   タ記憶装置の書き込みプログラム部及び消去プログラム
   部とから情報を読みだしてそれぞれ格納する書き込みプ
   ログラム格納部及び消去プログラム格納部と、消去の際
   の一時データ保存領域として使用される作業バッファ部
   と、前記読みだしプログラム部，前記書き込みプログラ
   ム部及び前記消去プログラム部を実行する制御部であっ
   て前記書き込みプログラム格納部に読みだされた情報で
   書き込みかつ前記消去プログラム格納部に読みだされた
   情報で消去時に加える電気信号のタイミング制御を行う
   とともに、消去ブロックのサイズがセクタのサイズより
   大きく１ブロックが複数のセクタからなる場合、削除対
   象でないファイルを構成するセクタを前記作業バッファ
   部に待避して消去を行いその後待避したセクタを消去済
   みのブロックの中に書き戻す処理を前記消去プログラム
   部で行う制御部を有することを特徴とする主制御装置。