JPH0877076A - 不揮発性メモリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 マスクＲＯＭなどの不揮発性メモリに内蔵さ
れるデータの保護を考慮して、不揮発性メモリの内部デ
ータを容易に解読ないしはコピーできないようにするこ
とができる不揮発性メモリを提供する。 【構成】 固定データをＬＳＩ製造工程のマスクにプロ
グラムする読み出し専用のマスクＲＯＭであって、メモ
リアレイ１、入力回路２、アドレスバッファ３、センス
回路４、出力回路５、制御信号回路６、さらにデータ出
力を所定の処理形態で変換する信号処理回路７およびデ
ータ処理信号発生回路８とから構成され、信号処理回路
７はセンス回路４と出力回路５との間に設けられ、この
信号処理回路７により、データ処理信号発生回路８から
発生されるデータ処理制御信号、および入力回路２に入
力されるアドレス信号の組み合わせによってセンス回路
４からの出力データが反転または非反転されるようにな
っている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、不揮発性メモリに関
し、特に固定データを格納するマスクＲＯＭなどの不揮
発性メモリを使用する機器、たとえばビデオゲームカセ
ット、メモリカード、電子手帳、プリンタなどの量産機
器に利用され、固定データの解読ないしはコピー防止が
可能とされる不揮発性メモリに適用して有効な技術に関
する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、不揮発性メモリの一例として
のマスクＲＯＭについては、昭和６２年５月１日、ＣＱ
出版株式会社発行の「基礎からのメモリ応用」などに記
載されている。このマスクＲＯＭは、それぞれのアドレ
スに対応したメモリセルに、“１”または“０”に対応
するデータがマスクパターンに書き込まれた読み出し専
用メモリである。この書き込みの詳細例は、たとえば特
開昭５９−１１６９９号公報に記載されている。

【０００３】このマスクＲＯＭは、たとえば図４に示す
ような回路構成とされ、その動作は、外部から入力回路
に入力されるアドレス信号Ａ₀ 〜Ａ_i 、および制御信号
回路に入力されるチップイネーブル信号ＣＥ、出力イネ
ーブル信号ＯＥに基づいて行われ、アドレスバッファは
アドレス信号に相当するワード線およびデータ線を選択
してメモリアレイの対応するメモリセルを起動し、この
起動されたメモリセルのデータはセンス回路を通して出
力回路に“１”または“０”に対応した出力信号Ｄ₀ 〜
Ｄ_j として出力される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
なマスクＲＯＭを始め、一般にＲＯＭはアドレス入力が
決まれば、予め決められたデータを読み出し、逆にアド
レスを順序よく入力すれば、その中に書き込まれたデー
タを忠実に読み出すことができる。従って、ＲＯＭの中
に書き込まれたデータの解読ないしはコピー防止は、従
来の標準的なＲＯＭでは不可能である。

【０００５】また、図５に示すように、ＲＯＭを搭載し
たＲＯＭカードなどでは、解読ないしはコピー防止のた
め、ＲＯＭの出力に接続してゲートアレイなどでスクラ
ンブル回路を外付けしてある場合がある。この場合で
も、ＲＯＭカード自身のアドレスを順序よく入力すれ
ば、ＲＯＭカードとして出力が期待されているデータを
忠実に読み出すことができ、内蔵されるデータの解読な
いしはコピー防止の目的を果たさない。

【０００６】そこで、本発明の目的は、このようなＲＯ
Ｍが固定データ格納用に使用されるときに、マスクＲＯ
Ｍなどの不揮発性メモリに内蔵されるデータは作成者が
多くの費用をかけて開発したものであり、その内部デー
タの保護が求められていることを考慮して、不揮発性メ
モリの内部データを容易に解読ないしはコピーできない
ようにすることができる保護機能付き不揮発性メモリを
提供することにある。

【０００７】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【０００９】すなわち、本発明の不揮発性メモリは、電
源を遮断しても記憶内容が消えることのないメモリに適
用されるものであり、この不揮発性メモリの出力部の前
段に、アドレス信号とデータ変換用の外部制御信号とに
よりデータ出力を所定の処理形態で変換する信号処理手
段を設けるものである。

【００１０】この信号処理手段として、不揮発性メモリ
のデータ出力を、アドレス信号と外部制御信号との任意
の組み合わせにより反転したり、入れ替えたり、さらに
この反転と入れ替えとを任意に組み合わせて部分反転ま
たは／および部分入れ替えを行うようにしたものであ
る。

【００１１】特に、この不揮発性メモリを、固定データ
を格納するマスクＲＯＭ、さらに量産機器の固定データ
格納用メモリに適用するようにしたものである。

【００１２】

【作用】前記した不揮発性メモリによれば、不揮発性メ
モリの出力部の前段に信号処理手段が設けられることに
より、外部から入力されるアドレス信号とデータ変換用
の外部制御信号に基づいて、データ出力を反転、入れ替
え、部分反転または部分入れ替えによる所定の処理形態
で変換し、格納されている固定データがそのまま出力さ
れないようにすることができる。

【００１３】たとえば、ビデオゲームカセットなどに使
用される固定データ格納用のマスクＲＯＭなどにおい
て、作成者などの特定の人のみしか知ることができない
各アドレスとそのデータの信号処理方法を予め決めてお
く。そして、オリジナルデータに、各アドレス毎にこの
信号処理方法によってデータを処理し、マスクＲＯＭか
ら出力させるビットパターンを作成する。このように、
オリジナルデータと信号処理されたビットパターンとは
全く異なるものとなる。

【００１４】よって、マスクＲＯＭからデータを読み出
すとき、単純に信号処理用入力だけを固定してそのデー
タを読み出したとしても、意味のあるオリジナルデータ
とは全く異なるビットパターンが出力されるので、その
機能を果たせない。すなわち、オリジナルデータの解読
ないしはコピーは簡単にできないことになる。

【００１５】たとえば、信号処理用入力による出力デー
タの処理方法の組み合わせの数Ｐは、以下の通りとな
る。

【００１６】

【数１】

【００１７】ただし、Ｎ：信号処理用入力数、Ｍ：アド
レス入力数、Ａ：全アドレス数 通常、Ｎ＝１〜３、Ｍ＝２０〜２４であり、たとえばＮ
＝１、Ｍ＝２０でも、Ａ＝１０４８５７６、Ｐ＝２
^1048576 通りという天文学的な数字となる。よって、マ
スクＲＯＭよりオリジナルデータを求めようとしても、
組み合わせ数が多く、ほぼ実現不可能である。

【００１８】一方、このマスクＲＯＭを顧客が使用する
場合には、マスクＲＯＭから信号処理方法によって変換
されたビットパターンをＣＰＵが読み込むときに、ＣＰ
Ｕより送られてくる予め決められた各アドレスとそのデ
ータの信号処理方法の情報によりオリジナルデータに復
元されるので、顧客の実使用状態においては何等支障が
ない。

【００１９】これにより、マスクＲＯＭ単体で、オリジ
ナルデータを取り出して解読ないしはコピーしようとし
ても、各アドレスでの信号処理方法が判らなければ、オ
リジナルデータに復元させることができず、事実上、解
読ないしはコピーを不可能とすることができる。

【００２０】従って、特に量産機器に使用される固定デ
ータを格納するマスクＲＯＭなどの不揮発性メモリにお
いて、不揮発性メモリに格納されている固定データを容
易に解読ないしはコピーできないようにすることがで
き、作成者が多くの費用をかけて開発したデータの保護
を可能とすることができる。

【００２１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００２２】（実施例１）図１は本発明の一実施例であ
る不揮発性メモリを示すブロック図、図２は本実施例の
不揮発性メモリに設けられる信号処理回路の一例を示す
回路図である。

【００２３】まず、図１により本実施例の不揮発性メモ
リの構成を説明する。

【００２４】本実施例の不揮発性メモリは、たとえば固
定データをＬＳＩ製造工程のマスクにプログラムする読
み出し専用のマスクＲＯＭとされ、データを記憶する複
数のメモリセルからなるメモリアレイ１と、アドレス信
号を入力して対応するメモリセルを選択する入力回路２
およびアドレスバッファ３と、メモリセルからのデータ
を出力するセンス回路４および出力回路５と、データの
読み出しを制御する制御信号回路６と、データ出力を所
定の処理形態で変換する信号処理回路（信号処理手段）
７およびデータ処理信号発生回路８とから構成されてい
る。

【００２５】すなわち、本実施例においては、センス回
路４と出力回路５との間に設けられ、データ処理信号発
生回路８から発生されるデータ処理制御信号（外部制御
信号）、および入力回路２に入力されるアドレス信号の
組み合わせによりセンス回路４からの出力データを反転
または非反転する信号処理回路７と、外部からのデータ
処理信号を入力としてデータ処理制御信号を発生するデ
ータ処理信号発生回路８とが、従来のマスクＲＯＭの同
一集積回路上に付加された構成となっている。

【００２６】信号処理回路７は、たとえば図２に示すよ
うなＮＯＴゲート、ＡＮＤゲートおよびＮＯＲゲートに
よる論理ゲートの組み合わせが複数組（図２においては
１組）備えられており、それぞれにデータ処理制御信号
ａ、センス回路４の出力データｂが入力され、信号処理
回路７から反転または非反転されたデータ出力ｃが出力
されるようになっている。

【００２７】以上のように構成されるマスクＲＯＭは、
この固定データを格納するマスクＲＯＭを使用する機器
として、たとえば作成者が多くの費用をかけて開発した
内部データの保護が求められている量産機器のビデオゲ
ームカセット、メモリカード、電子手帳、プリンタなど
に利用される。

【００２８】次に、本実施例の作用について、マスクＲ
ＯＭからのデータの読み出し動作を説明する。

【００２９】まず、入力回路２に外部から入力されるア
ドレス信号Ａ₀ 〜Ａ_i 、および制御信号回路６に外部か
ら入力されるチップイネーブル信号ＣＥ、出力イネーブ
ル信号ＯＥに基づいて、マスクＲＯＭを動作させる。

【００３０】そして、入力回路２に入力されるアドレス
信号Ａ₀ 〜Ａ_i に基づいて、アドレスバッファ３はアド
レス信号Ａ₀ 〜Ａ_i に相当するワード線およびデータ線
を選択して、メモリアレイ１内の対応するメモリセルを
起動させる。

【００３１】そして、この起動されたメモリセルのデー
タを、センス回路４、信号処理回路７を通して出力回路
５に“１”または“０”に対応したデータ出力信号Ｄ₀
〜Ｄ_j として出力させる。

【００３２】この場合に、従来は、信号処理回路７がな
いためにメモリセルのデータはそのまま出力されていた
が、本実施例においては、この信号処理回路７で、デー
タ処理信号発生回路８に入力されるデータ処理信号をも
とに発生されるデータ処理制御信号に基づいて、センス
回路４の出力データを反転または非反転させて出力回路
５に出力させることができる。

【００３３】すなわち、図２の信号処理回路７におい
て、センス回路４の出力データｂを反転させて出力させ
る場合には、データ処理制御信号ａとして“０”を入力
し、たとえばセンス回路４のｉ番目の出力データｂが
“１”のときには信号処理回路７のｉ番目のデータ出力
ｃを“０”に、またセンス回路４のｉ番目の出力データ
ｂが“０”のときには信号処理回路７のｉ番目のデータ
出力ｃを“１”にそれぞれ反転させて出力させることが
できる。

【００３４】逆に、センス回路４の出力データｂを非反
転させて出力させる場合には、データ処理制御信号ａと
して“１”を入力し、たとえばセンス回路４のｉ番目の
出力データｂが“１”のときには信号処理回路７のｉ番
目のデータ出力ｃを“１”に、またセンス回路４のｉ番
目の出力データｂが“０”のときには信号処理回路７の
ｉ番目のデータ出力ｃを“０”にそのままでそれぞれ出
力させることができる。

【００３５】これにより、信号処理回路７において、図
２に示す論理ゲートの組み合わせによる複数組のそれぞ
れに、データ処理制御信号ａを任意に“０”または
“１”を入力することによって、任意のビットパターン
を出力させることができる。

【００３６】そして、この任意のビットパターンを出力
回路５に入力し、さらにこの出力回路５よりマスクＲＯ
Ｍの外部に出力させることができる。なお、この任意の
ビットパターンについては、各アドレス信号とそのデー
タのデータ処理制御信号との信号処理方法を予め作成者
が決めておき、この情報は作成者などの特定の人のみし
か知ることができないようにする。

【００３７】従って、本実施例のマスクＲＯＭによれ
ば、センス回路４と出力回路５との間に信号処理回路７
が設けられることにより、データ処理信号発生回路８か
ら発生されるデータ処理制御信号、および入力回路２に
入力されるアドレス信号の組み合わせによってセンス回
路４からの出力データを反転または非反転し、メモリア
レイ１の各メモリセルに格納されている固定データがそ
のまま出力されないようにできるので、このマスクＲＯ
Ｍの固定データを第三者により解読ないしはコピーでき
ないようにすることができる。

【００３８】一方、このマスクＲＯＭを使用する機器と
して、たとえばビデオゲームカセットなどを顧客が使用
する場合には、このマスクＲＯＭから出力される任意の
ビットパターンをＣＰＵが読み込むときに、ＣＰＵより
送られてくる予め決められた各アドレス信号とそのデー
タのデータ処理制御信号との信号処理方法の情報によっ
てオリジナルデータに復元されるので、顧客の実使用状
態においては何等支障がなく、ビデオゲームカセットと
して通常に使用することができる。

【００３９】（実施例２）図３は本発明の他の実施例で
ある不揮発性メモリに設けられる信号処理回路の一例を
示す回路図である。

【００４０】本実施例の不揮発性メモリは、実施例１と
同様に固定データをＬＳＩ製造工程のマスクにプログラ
ムする読み出し専用のマスクＲＯＭとされ、実施例１と
の相違点は、マスクＲＯＭのデータ出力を所定の処理形
態で変換する信号処理回路（信号処理手段）７ａの論理
回路構成が異なり、データ処理制御信号（外部制御信
号）およびアドレス信号の組み合わせによりセンス回路
４からの出力データを入れ替えるようにする点である。

【００４１】すなわち、本実施例の信号処理回路７ａ
は、たとえば図３に示すようなＮＯＴゲート、ＡＮＤゲ
ートおよびＮＯＲゲートによる論理ゲートの組み合わせ
が複数組（図３においては１組）備えられており、それ
ぞれにデータ処理制御信号ａ、センス回路４の２回路の
出力データｂ，ｄが入力され、信号処理回路７ａの２回
路から入れ替えられたデータ出力ｃ，ｅが出力されるよ
うになっている。

【００４２】たとえば、図３の信号処理回路７ａにおい
て、センス回路４の２回路の出力データｂ，ｄを入れ替
える場合には、データ処理制御信号ａとして“１”を入
力し、たとえばセンス回路４のｉ番目の出力データｂが
“１”で、ｊ番目の出力データｄが“０”のときには、
信号処理回路７ａのｉ番目のデータ出力ｃを“０”に、
ｊ番目のデータ出力ｅを“１”に入れ替えて出力させる
ことができる。

【００４３】また、センス回路４のｉ番目の出力データ
ｂが“０”で、ｊ番目の出力データｄが“１”のときに
も同様に、信号処理回路７ａのｉ番目のデータ出力ｃを
“１”に、ｊ番目のデータ出力ｅを“０”に入れ替えて
出力させることができる。

【００４４】逆に、センス回路４の２回路の出力データ
ｂ，ｄを入れ替えないで出力させる場合には、データ処
理制御信号ａとして“０”を入力し、たとえばセンス回
路４のｉ番目の出力データｂが“１”で、ｊ番目の出力
データｄが“０”のときには、信号処理回路７ａのｉ番
目のデータ出力ｃを“１”に、ｊ番目のデータ出力ｅを
“０”にそのままで出力させることができる。

【００４５】また、センス回路４のｉ番目の出力データ
ｂが“０”で、ｊ番目の出力データｄが“１”のときに
も同様に、信号処理回路７ａのｉ番目のデータ出力ｃを
“０”に、ｊ番目のデータ出力ｅを“１”に入れ替えな
いでそのままで出力させることができる。

【００４６】従って、本実施例のマスクＲＯＭによれ
ば、データ処理制御信号およびアドレス信号の組み合わ
せによってセンス回路４からの出力データを入れ替え、
任意のビットパターンで出力させることができるので、
実施例１と同様にメモリアレイ１の各メモリセルに格納
されている固定データがそのまま出力されることなく、
このマスクＲＯＭの固定データを第三者により容易に解
読ないしはコピー不可能とすることができる。

【００４７】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例１および２に基づき具体的に説明したが、本発明は
前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱
しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもな
い。

【００４８】たとえば、前記実施例のマスクＲＯＭにつ
いては、センス回路からの出力データを反転または非反
転したり、入れ替えたりして任意のビットパターンで出
力させる場合について説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、さらにこれらを組み合わせ
て、マスクＲＯＭのデータ出力の部分反転または／およ
び部分入れ替えを行う場合などについても広く適用可能
である。

【００４９】さらに、この信号処理回路については、図
２および図３に示すような論理回路構成に限られるもの
ではなく、任意のビットパターンを出力させるために種
々の変形が可能であり、またデータ処理制御信号入力を
複数にすることによってさらに信号処理の多様性を持た
せることなども可能である。

【００５０】以上の説明では、主として本発明者によっ
てなされた発明をその利用分野であるマスクＲＯＭに適
用した場合について説明したが、これに限定されるもの
ではなく、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの他の不揮発
性メモリについても広く適用可能であり、さらにこの不
揮発性メモリを使用するビデオゲームカセット、メモリ
カード、電子手帳、プリンタなどの量産機器、特に作成
者が多くの費用をかけて開発した機器の内部データの保
護が求められている不揮発性メモリについて適用可能で
ある。

【００５１】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００５２】(1).不揮発性メモリの出力部の前段に、不
揮発性メモリのデータ出力を所定の処理形態で変換する
信号処理手段が設けられ、不揮発性メモリのデータ出力
をアドレス信号と外部制御信号との任意の組み合わせに
よって反転させることにより、不揮発性メモリに格納さ
れている固定データがそのまま出力されないようにでき
るので、固定データを取り出して解読ないしはコピーす
ることが不可能となる。

【００５３】(2).前記(1) において、不揮発性メモリの
データ出力をアドレス信号と外部制御信号との任意の組
み合わせにより入れ替える場合にも、前記(1) と同様に
不揮発性メモリに格納されている固定データがそのまま
出力されることがないので、固定データの解読ないしは
コピーが不可能となる。

【００５４】(3).前記(1) において、不揮発性メモリの
データ出力の反転とデータ出力の入れ替えとを任意に組
み合わせて、不揮発性メモリのデータ出力の部分反転ま
たは／および部分入れ替えを行う場合には、前記(1) お
よび(2) に比べて、さらに不揮発性メモリの固定データ
の解読ないしはコピー防止が可能となる。

【００５５】(4).前記(1) 〜(3) において、たとえ固定
データを取り出して解読ないしはコピーしようとして
も、アドレス信号と外部制御信号との任意の組み合わせ
による信号処理方法が判らなければ、固定データに復元
させることができないので、事実上、固定データの解読
によるコピーが不可能となり、作成者が多くの費用をか
けて開発した量産機器などに使用されるマスクＲＯＭの
オリジナルデータの保護が可能となる。

【００５６】(5).前記(1) 〜(3) において、信号処理回
路の論理数は、通常、数百素子程度で済み、数十万素子
を含む不揮発性メモリでは、それを内蔵してもコストは
ほとんど無視できる上に、その効果は前記(1) 〜(4) の
ようにオリジナルデータの開発費を保護できるので、極
めて経済性の向上が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１である不揮発性メモリを示す
ブロック図である。

【図２】実施例１の不揮発性メモリに設けられる信号処
理回路の一例を示す回路図である。

【図３】本発明の実施例２である不揮発性メモリに設け
られる信号処理回路の一例を示す回路図である。

【図４】従来技術の一例である不揮発性メモリを示すブ
ロック図である。

【図５】従来技術の他の例である不揮発性メモリを搭載
したＲＯＭカードを示すブロック図である。

【符号の説明】 １ メモリアレイ ２ 入力回路 ３ アドレスバッファ ４ センス回路 ５ 出力回路 ６ 制御信号回路 ７，７ａ 信号処理回路（信号処理手段） ８ データ処理信号発生回路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 不揮発性メモリであって、前記不揮発性
   メモリの出力部の前段に、該不揮発性メモリに入力され
   るアドレス信号とデータ変換用の外部制御信号とによ
   り、前記不揮発性メモリのデータ出力を所定の処理形態
   で変換する信号処理手段が設けられていることを特徴と
   する不揮発性メモリ。
2. 【請求項２】 前記信号処理手段として、前記不揮発性
   メモリのデータ出力を前記アドレス信号と前記外部制御
   信号との任意の組み合わせにより反転することを特徴と
   する請求項１記載の不揮発性メモリ。
3. 【請求項３】 前記信号処理手段として、前記不揮発性
   メモリのデータ出力を前記アドレス信号と前記外部制御
   信号との任意の組み合わせにより入れ替えることを特徴
   とする請求項１記載の不揮発性メモリ。
4. 【請求項４】 前記信号処理手段として、前記不揮発性
   メモリのデータ出力の反転と前記データ出力の入れ替え
   とを任意に組み合わせて、前記不揮発性メモリのデータ
   出力の部分反転または／および部分入れ替えを行うこと
   を特徴とする請求項２または３記載の不揮発性メモリ。
5. 【請求項５】 前記不揮発性メモリを、固定データを格
   納するマスクＲＯＭとすることを特徴とする請求項１、
   ２、３または４記載の不揮発性メモリ。
6. 【請求項６】 前記マスクＲＯＭを、ビデオゲームカセ
   ット、メモリカード、電子手帳、プリンタなどの量産機
   器の固定データ格納用メモリとして使用することを特徴
   とする請求項５記載の不揮発性メモリ。