KR100370893B1

KR100370893B1 - 일괄 소거형 비휘발성 메모리 장치

Info

Publication number: KR100370893B1
Application number: KR10-1999-0057353A
Authority: KR
Inventors: 나가요시히로나오; 이시모토신이치
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤; 미쓰비시 덴키 세미콘덕터 시스템 가부시키 가이샤
Priority date: 1998-12-14
Filing date: 1999-12-14
Publication date: 2003-02-05
Anticipated expiration: 2019-12-14
Also published as: CN1258046A; JP2000182381A; KR20000048112A; CN1149487C; US6839798B1; TW454119B; JP4046877B2; DE19960258A1

Abstract

플래시 메모리의 제거 가능 회수는 이이피롬(EEPROM)과 비교하여 10분의 1 정도 밖에 보증되지 않고, 재기록 빈도가 높은 데이터의 기억에는 대응하는 것이 곤란하다는 등의 과제가 있었다.

데이터의 기록 요구를 받으면, 미사용 영역의 어드레스 정보를 참조하여, 그 미사용 영역에 데이터의 기록 처리를 실행한다.

Description

일괄 소거형 비휘발성 메모리 장치{FLASH MEMORY UNIT AND CONTROL METHOD OF FLASH MEMORY}

본 발명은 비휘발성 데이터를 기록하는 플래시 이이피롬(EEPROM: Electrically Erasable and Programmable ROM, 이하, 플래시 메모리라고 칭함)을 내장하는 일괄 소거형 비휘발성 메모리 장치 및 플래시 메모리의 제어 방법에 관한 것이다.

현재의 휴대 전화 등의 조립형 시스템에 있어서는, 시스템의 프로그램을 저장하는 경우, 랜덤 액세스가 가능한 플래시 메모리를 사용하는 한편, 재기록하는 빈도가 많은 데이터나 비교적 데이터 량이 작은 비휘발성 데이터를 기록하는 경우에는 이이피롬(EEPROM)을 사용하고, 또한, 대규모인 비휘발성 데이터를 기록하는 경우에는, 시리얼 기록에 의한 플래시 메모리 또는 백업 전원을 부착한 에스램(SRAM)을 사용하도록 하고 있다.

여기서, EEPROM은 플래시 메모리에 비하여 비트 부근의 기억 소자수가 많아 비트 부근의 단가가 증가한다. 또한, 백업 전원을 부착한 SRAM에 있어서는 전원을 부착하고 있으므로 비용이 증가한다. 상기 각각에 기억된 데이터를 플래시 메모리에서 기억함으로써 디바이스의 실장 면적 및 비용이 감소하는 장점이 생긴다.

조립형 시스템에 있어서 종래의 플래시 메모리는 시스템 프로그램의 기록 처리를 실행할 때에, 다른 시스템 프로그램을 판독하여 기록하는 것이 불가능하여 시스템 프로그램의 기록 시에는 특수한 처리를 실시하여 프로그램을 기록하였지만, 최근 데이터의 기록 처리를 실행할 때에 다른 기록을 하지 않는 영역으로부터 데이터를 기록할 수 있는 일괄 소거형 비휘발성 메모리(이하, BGO(Background Operation) 플래시 메모리라고 칭함)의 출현에 의해 1개의 플래시 메모리만으로 데이터를 저장하고 있던 플래시 메모리를 프로그램이 저장되어 있는 플래시 메모리에 취입할 수 있게 되었다.

플래시 메모리에 데이터를 저장하는 사용 예로서 일본 특허 공개 평성7-50558호 공보에 나타내는 것과 같은 반도체 디스크가 있다(도 14참조).

이 시스템은 플래시 메모리(4)를 반도체 디스크로 사용하고, 이 반도체 디스크의 제어를 실시하기 위해 제어 장치(1), RAM(2), 버스 제어부(3) 및 내부버스(5)가 설치되어 있지만, 플래시 메모리(4)는 EEPROM이나 SRAM을 사용하지 않는다.

즉, 데이터의 기록이 0에서 1 또는, 1에서 0의 단방향이다. 이 때문에, 한 번 기록이 완료된 장소에 재기록을 하는 경우는, 기록하고자 하는 장소를 포함한 블록의 전체를 일괄 소거하여 블록 전체를 0 또는 1로 한 후, 데이터의 기록을 실시할 필요가 있다. 이 때문에, EEPROM이나 SRAM과 같이 바이트 단위로 기록 제거를 실시하는 것이 어렵다.

종래의 일괄 소거형 비휘발성 메모리는 이상과 같이 구성되어 있으므로, 데이터의 기록 처리가 실행된 장소를 포함한 블록의 전체를 일괄 소거하면, 다시 동일한 장소에 데이터를 기록할 수 있지만, 플래시 메모리의 소거 가능 회수는 EEPROM과 비교하여, 10분의 1정도 밖에 보장되지 않고, 재기록 빈도가 높은 데이터의 기억에는 대응하는 것이 곤란하다는 등의 문제가 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로 재기록 빈도가 높은 데이터의 기억에도 대응할 수 있는 일괄 소거형 비휘발성 메모리 장치 및 플래시 메모리의 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

도 1은 이 발명의 실시예 1에 의한 일괄 소거형 비휘발성 메모리 장치를 나타내는 구성도,

도 2는 BGO 플래시 메모리의 내부 구조 및 클러스터 관리 영역을 나타내는 설명도,

도 3은 데이터 리클레임의 처리를 나타내는 플로차트,

도 4는 데이터 리클레임 시에 있어서의 클러스터ID의 할당을 나타내는 설명도,

도 5는 어플리케이션에 있어서의 내부 데이터를 나타내는 구조도,

도 6은 데이터의 기록 순서를 나타내는 설명도,

도 7은 저장 위치 오프셋 정보와 데이터의 대응 관계를 나타내는 설명도,

도 8은 데이터의 기록 순서를 나타내는 플로차트,

도 9는 어플리케이션에 있어서의 내부 데이터를 나타내는 구조도,

도 10은 페이지 내 사용 중 블록 플래그 및 페이지 내 사용 완료 블록 플래그와 데이터 블록의 대응도,

도 11은 데이터 영역 사용 상황과 데이터 영역의 대응도,

도 12는 데이터 검색용 포인터의 초기 루틴을 나타내는 플로차트,

도 13은 데이터의 기록 순서를 나타내는 플로차트,

도 14는 플래시 메모리에 데이터를 저장하는 반도체 디스크를 나타내는 구성도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11 BGO 플래시 메모리(어드레스 정보 저장 수단),

14 CPU(어드레스 정보 저장 수단, 데이터 기록 수단, 어드레스 정보 갱신 수단, ID 관리 수단, 포인터 구축 수단)

본 발명에 관한 일괄 소거형 비휘발성 메모리 장치는 데이터의 기록 요구를받으면, 미사용 영역의 어드레스 정보를 참조하고, 그 미사용 영역에 데이터의 기록 처리를 실행함과 아울러, 그 미사용 영역의 어드레스 정보를 갱신하도록 한 것이다.

본 발명에 관한 플래시 메모리의 제어 방법은 데이터의 기록 요구를 받으면, 미사용 영역의 어드레스 정보를 참조하고, 그 미사용 영역에 데이터의 기록 처리를 실행함과 아울러, 그 미사용 영역의 어드레스 정보를 갱신하도록 한 것이다.

본 발명에 관한 일괄 소거형 비휘발성 메모리 장치는 클러스터에 미사용 영역이 존재하지 않는 경우, 다른 미사용 클러스터에 데이터의 기록 처리를 실행하면서, 그 미사용 영역이 존재하지 않는 클러스터를 일괄 소거하도록 구성할 수도 있다.

본 발명에 관한 일괄 소거형 비휘발성 메모리 장치는 다른 미사용 클러스터에 데이터의 기록 처리를 실행할 때, 미사용 영역이 존재하지 않는 클러스터의 카피 플래그를 유의(有意)로 하도록 구성할 수도 있다.

본 발명에 관한 일괄 소거형 비휘발성 메모리 장치는 어플리케이션이 사용하는 클러스터 외에, 적어도 하나 이상의 미사용 클러스터를 준비하도록 구성할 수도 있다.

본 발명에 관한 일괄 소거형 비휘발성 메모리 장치는 클러스터의 미사용 영역 또는 미사용 클러스터에 대한 데이터의 기록 에러가 발생하면, 다른 미사용 클러스터에 데이터의 기록 처리를 실행하면서, 데이터의 기록 에러가 발생한 클러스터를 일괄 소거하도록 구성할 수도 있다.

본 발명에 관한 일괄 소거형 비휘발성 메모리 장치는 어플리케이션이 사용하는 클러스터 외에, 적어도 2 이상의 미사용 클러스터를 준비하도록 구성할 수도 있다.

본 발명에 관한 일괄 소거형 비휘발성 메모리 장치는 어플리케이션이 사용하는 클러스터에는 유일한 아이디(ID)를 등록하는 한편, 미사용 클러스터에는 기록 가능한 것을 나타내는 아이디를 등록하도록 구성할 수도 있다.

본 발명에 관한 일괄 소거형 비휘발성 메모리 장치는 데이터의 기록 에러가 발생하면, 데이터의 기록 에러가 발생한 클러스터에는 기록 불가능한 것을 나타내는 ID를 등록하도록 구성할 수도 있다.

본 발명에 관한 일괄 소거형 비휘발성 메모리 장치는 각 클러스터의 헤더 영역 내에 ID를 저장하는 ID저장 영역을 2개소 이상 확보하도록 구성할 수도 있다.

본 발명에 관한 일괄 소거형 비휘발성 메모리 장치는 각 클러스터의 헤더 영역 내에 메모리의 사용 상황을 나타내는 비트 테이블을 미사용 영역의 어드레스 정보로써 저장하도록 구성할 수도 있다.

본 발명에 관한 일괄 소거형 비휘발성 메모리 장치는 데이터의 기록 처리를 실행할 때, 이미 기록되어 있는 데이터에 이어서 기록하도록 구성할 수도 있다.

본 발명에 관한 일괄 소거형 비휘발성 메모리 장치는 섹터가 복수의 데이터블록으로 구성된 경우, 섹터의 헤더 영역 내에 저장되어 있는 데이터 블록의 사용 상황을 나타내는 사용 상황 플래그를 참조하여 그 데이터 블록의 미사용 영역에 데이터의 기록 처리를 실행하도록 구성할 수도 있다.

본 발명에 관한 일괄 소거형 비휘발성 메모리 장치는 데이터 블록에 미사용 영역이 존재하지 않는 경우에는, 다른 데이터 블록의 미사용 영역에 데이터의 기록 처리를 실행하도록 구성할 수도 있다.

본 발명에 관한 일괄 소거형 비휘발성 메모리 장치는 데이터를 저장하고 있는 데이터 블록의 블록 위치를 나타내는 포인터를 휘발성 메모리로 구축하도록 구성할 수도 있다.

이하, 본 발명의 일실시예를 설명한다.

(실시예 1)

도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 일괄 소거형 비휘발성 메모리 장치를 나타내는 구성도이고, 도면에 있어서 참조부호11은 복수의 섹터를 가지는 클러스터(소거 블록)로 구성되는 BGO 플래시 메모리(어드레스 정보 저장 수단)이고, 각 클러스터의 선두의 섹터에는 미사용 영역의 어드레스 정보가 저장되어 있다. BGO 플래시 메모리(11)는 전술한 바와 같이, 데이터의 기록 처리의 실행 중에, 다른 기록을 하고 있지 않은 영역으로부터 데이터를 읽어들일 수 있는 일괄 소거형 비휘발성 메모리이다. 참조부호12는 BGO 플래시 메모리(11)를 제어하는 마이크로 컴퓨터, 참조부호13은 마이크로 컴퓨터(12)의 RAM, 참조부호14는 마이크로 컴퓨터(12)의 CPU이고, CPU(14)는 미사용 영역의 어드레스 정보를 각 클러스터의 선두의 섹터에 저장하는 어드레스 정보 저장 수단과, 데이터의 기록 요구를 받으면, 그 클러스터에 있어서의 미사용 영역의 어드레스 정보를 참조하여 그 미사용 영역에 데이터의 기록 처리를 실행하는 데이터 기록수단과, 그 미사용 영역의 어드레스 정보를 갱신하는 어드레스 정보 갱신 수단과, 각 클러스터에 ID를 등록하는 ID 관리 수단과 포인터 구축 수단으로 구성되어 있다.

또, 도 1의 시스템의 주변에는 본 시스템을 사용하는 휴대 전화 등의 주변 디바이스가 접속된다.

다음에 동작에 대하여 설명한다.

최초에 도 2를 참조하면서 BGO 플래시 메모리(11)의 물리 어드레스, 클러스터 관리 영역 및 어플리케이션 영역에 대하여 설명한다. 다만, BGO 플래시 메모리(11)는 데이터를 소거하면 FFh로 되고, 데이터의 재기록 방향은 1에서 0으로 한다.

도 2에 있어서, 각 클러스터 즉, 소거블록은 n페이지로 되고, 0페이지의 선두에는 4바이트의 클러스터 관리 영역이 설치되어 있다. 클러스터 관리 영역은, 3개의 클러스터 ID와 하나의 카피 플래그로 되어 있다. 3개의 클러스터ID에는 동일 값이 저장되고, 2 이상의 클러스터ID가 일치할 때, 클러스터ID가 유효하다고 판단한다. 클러스터 관리 영역의 각 클러스터ID는 1바이트로 표현되고, 00h 및 FFh를 제외한 254개의 표현이 가능하다. 그렇게 하여 각 클러스터는 동일한 3개의 클러스터ID로 되는 유일한 클러스터ID가 할당되고, 1 또는 그 이상의 클러스터(즉, 그들의 클러스터ID)가 각 어플리케이션에 할당된다.

또한, FFh가 초기 상태이므로 FFh가 미사용 클러스터ID(FFh는 기록 가능한 클러스터인 것을 나타냄), OOh가 무효 클러스터ID(00h는 기록 불가능한 클러스터인 것을 나타냄)로 된다. 다만, 클러스터ID가 FFh와 00h로만으로 동시에 복수개 존재할 수 있다.

3개의 클러스터ID의 다음에는 카피 플래그가 1바이트 확보되고, 각 클러스터(소거블록)의 클러스터 관리 영역의 4바이트를 제외한 영역이 어플리케이션 영역으로 된다. 이 어플리케이션 영역은 어플리케이션이 그 할당된 클러스터를 자유롭게 사용할 수 있는 영역이다.

각 어플리케이션은 자신의 데이터가 저장되어 있는 어드레스를 직접 유지하지 않고, 자신의 어플리케이션ID를 유지하고 있다. 제약사항으로서 이 어플리케이션ID는 시스템을 사용하는 모든 어플리케이션에 있어서 유일해야 한다.

실제로 어플리케이션이 BGO 플래시 메모리(11)를 사용하는 경우는 자신의 어플리케이션ID에 일치하는 클러스터ID의 하나를 검색하고, 그 클러스터에 대응하는 물리 어드레스를 검색하며, 그것에서 더욱 자신의 기록 판독하려는 데이터의 어드레스를 계산한다.

BGO 플래시 메모리(11)는 데이터의 소거를 블록 단위(클러스터 단위)로 실시할 필요가 있으므로, 블록 내에 있는 영역만을 소거하는 경우에도 필요 데이터를 회피하면서 블록의 소거를 행할 필요가 있다.

필요 데이터의 회피를 RAM(13)으로 실시하는 것은, 비용면, BGO 플래시 메모리(11)를 사용하는 의미 및 데이터의 신뢰성에서도 바람직한 것은 아니다.

이 때문에 데이터의 대피(待避)는 필연적으로 BGO 플래시 메모리(11) 상에서 실행하지만, 그 때문에 기록되어 있지 않은 미사용 영역, 즉, 블랭크 클러스터가 필요하다. 블랭크 클러스터를 획득하여 필요 데이터를 피하고, 원(元) 블록을 소거하는 처리를 데이터 리클레임이라고 부르고, BGO 플래시 메모리(11)에서 회피할 수 없는 처리이다.

여기서, 도 3 및 도 4를 참조하면서 데이터 리클레임할 때의 처리를 설명한다.

예컨대, 클러스터 A의 데이터 리클레임이 필요하게 되면(단계ST1), 클러스터 A의 어플리케이션은 BGO 플래시 메모리(11) 상의 블랭크 클러스터를 검색한다(단계ST2). 예컨대, 클러스터 D가 블랭크 클러스터인 경우에는(도 4a참조), 클러스터 D의 클러스터ID를 참조하여 블랭크 클러스터의 어드레스를 취득한다(단계ST4).

다만, 블랭크 클러스터가 존재하지 않는 경우에는, 무효 클러스터를 일괄 소거하여 블랭크 클러스터를 작성하고(단계ST3), 그 블랭크 클러스터의 어드레스를 취득한다(단계ST4).

그리고, 블랭크 클러스터의 어드레스를 취득하면, 클러스터A의 어플리케이션은 현재 사용 중에 있는 클러스터A의 카피 플래그를 01h로 하고(단계ST5), 블랭크 클러스터(클러스터D)에 자신의 어플리케이션ID(01h)를 등록한다(단계ST6, 도 4b참조).

클러스터A의 어플리케이션은, 블랭크 클러스터(클러스터D)에 자신의 어플리케이션ID를 등록하면, 필요 데이터를 블랭크 클러스터에 카피하고(단계ST7), 카피가 완료되면, 이전 클러스터인 클러스터A를 일괄 소거하거나 무효화하여 처리를 종료한다(단계ST8, ST9, 도 4c참조).

다만, 데이터 리클레임 중에 전원 차단 등의 장해가 발생하면, 클러스터ID로 동일한 클러스터가 존재하게 되어 버리는 경우가 있다. 그와 같은 경우는, 클러스터ID는 FFh, 00h 이외에는 중복할 수 없다는 제약 사항이 있으므로, 시스템 기동 시에 제거할 필요가 있다.

그 때문에, 시스템 기동 시에, 중복 클러스터의 존재를 체크하지만, 중복 클러스터를 검출하면, 중복 클러스터 중, 카피 플래그가 FFh인 것을 제거한다. 그 이유는 일괄 소거 또는 데이터의 무효화를 하기 전에, 시스템의 장해가 발생하면, 데이터 리클레임의 처리가 어디까지 완료했는가를 확인하는 것이 곤란하다. 그 때문에, 카피 플래그가 변경되어 있는 것을 카피 원본과 비교, 판단하여(도 3의 단계ST5 참조), 카피할 곳을 삭제한다. 카피 원본을 유지하여 두면, 데이터의 내용이 파괴되어 기록이 불가능하게 되는 불합리를 회피할 수 있기 때문이다.

다음에, 데이터의 기록 시에 디바이스 에러(기록 에러)가 발생하면, 다시 데이터의 기록 처리를 실행할 필요가 있다. 그와 같은 경우에 대처하기 위해, 블랭크 클러스터를 2클러스터 이상 준비해 두도록 한다.

또한, 데이터의 기록 에러가 발생하면, 기록 에러가 발생한 클러스터ID를 무효 클러스터로 변경하고, 새로운 블록 클러스터를 취득하고, 리클레임 처리를 실행한다. 무효 클러스터에 있어서도, 일단, 일괄 소거를 실시하면, 클러스터의 상태가 본래의 정상적인 상태로 복귀하는 경우가 있으므로, 전원 투입 시나, 시스템이 여유로운 시간 등에 무효 클러스터를 일괄 소거한다. 이것은 디바이스의 돌발적인 에러에 대하여 유효한 수단이다.

도 5는 어플리케이션에 있어서의 내부 데이터를 나타내는 구조도이다.

클러스터는 n페이지의 섹터로 구성되어 있고, 0페이지 째에 헤더가 확보되고, 1페이지째 이후에 데이터 영역이 확보되어 있다.

이중 0페이지의 선두 4바이트는 클러스터ID와 카피용 플래그로써 사용되고, 그 후에 32바이트의 저장페이지정보가 저장된다. 기록되는 데이터 길이는 시스템에서 미리 결정되고, 그 시스템 내에 있어서는 변하지 않는다.

도 6은 데이터의 기록 순서를 나타내는 것이지만, 어플리케이션은 클러스터ID를 참조하여 저장 페이지 정보를 판독하여, 데이터가 저장되어 있는 섹터인 페이지 번호를 취득한다.

어플리케이션은 예컨대, 데이터가 x페이지 째에 저장되어 있는 것을 인식하면, x페이지 째의 선두위치에 저장되어 있는 저장 위치 오프셋 정보를 참조하고, x페이지의 어느 곳에 데이터가 저장되어 있는가를 인식한다.

여기서, 저장 페이지 정보와 저장 위치 오프셋 정보는 비트 테이블에서 표기되고, 양자 모두 32바이트의 영역을 확보하며, 비트가 256개 존재한다. 각 비트의 값은 섹터의 사용 상태가 변화할 때마다 1에서 0으로 변경된다.

즉, 저장 페이지 정보에 대해서는 예컨대, 1페이지 째부터 x페이지 째까지 데이터가 저장되면, LSB에서 x비트까지 비트 값이 1에서 0으로 변경되고, 0의 전체 개수가 페이지에 대응한다.

한편, 저장 위치 오프셋 정보에 대하여는, 도 7에 나타내듯이, 데이터 영역의 1바이트와, 저장 위치 오프셋 정보의 1비트가 대응하고, 데이터 영역의 선두 바이트로부터 순차적으로 데이터가 저장될 때마다 저장 위치 오프셋 정보의 LSB로부터 순차적으로 1비트가 1에서 0으로 변경된다.

이것에 의해, 어플리케이션은, 저장 페이지 정보에 있어서의 0비트의 합계로부터 데이터가 저장되어 있는 페이지 부호를 인식하면, 저장 위치 오프셋 정보의 LSB로부터 순차적으로 비트의 값을 서치하여 데이터 영역의 선두로부터 어디까지 데이터가 저장되어 있는가를 인식한다.

예컨대, 저장 위치 오프셋 정보의 LSB로부터 24비트까지가 0인 경우에는, 데이터 영역의 선두로부터 24바이트까지 데이터가 저장되어 있다고 인식한다.

그리고, 어플리케이션은, 데이터가 저장되어 있는 최종 위치를 인식하면, 거기부터 데이터 길이 이전으로 복귀한 위치가 데이터의 선두 어드레스이므로, 그 선두 어드레스로부터 데이터를 판독하는 처리를 실행한다.

도 8은 데이터의 기록순서를 나타내는 플로차트이다.

먼저, 어플리케이션은, 데이터의 판독과 동일 순서이고, 데이터가 저장되어 있는 최종 위치를 인식하면, 그 페이지 내에 블랭크 영역(미사용 영역)이 존재하는지의 여부를 조사한다(단계ST11).

블랭크 영역이 존재하는 경우는, 데이터가 저장되어 있는 최종 위치의 다음위치를 선두 어드레스로 하여 기록 요구에 관한 데이터의 기록 처리를 실행함과 아울러, 저장 위치 오프셋 정보를 갱신한다(단계ST12). 즉, 데이터가 저장되어 있는 최종 위치 다음의 위치에 대응하는 비트를 1에서 0으로 변경한다.

한편, 현재의 페이지 내에 블랭크 영역이 존재하지 않는 경우, 클러스터 내에 다음 페이지가 존재하는지의 여부를 조사한다(단계ST13).

다음 페이지가 존재하는 경우에는, 다음 페이지의 저장 위치 오프셋 정보를 참조하여, 다음의 페이지가 블랭크인지의 여부를 조사한다(단계ST14). 이것은 다음 페이지에 있어서의 과거 데이터 기록 시에 있어서, 전원 차단 등의 장해가 발생한 적이 있으면, 기록 도중의 데이터가 남아 있기 때문이다(기록 도중의 데이터가 남아 있으면, 새로운 데이터를 기록할 수 없는 불편함이 발생한다).

어플리케이션은, 다음 페이지가 블랭크인 경우에는, 데이터 영역의 선두 위치에, 기록 요구에 관한 데이터의 기록 처리를 실행함과 아울러, 저장 위치 오프셋 정보를 갱신한다(단계ST15). 또한, 어플리케이션은, 저장 페이지 정보도 갱신한다(단계ST16). 즉, 다음 페이지에 대응하는 비트를 1에서 0으로 변경한다.

다음 페이지가 블랭크가 아닌 경우에는, 더욱 다음 페이지가 블랭크인지의 여부를 조사하지만, 다음 페이지가 존재하지 않게 되면, 상술한 데이터 리클레임을 실행하여, 다른 미사용 클러스터에 있어서의 1페이지 째의 데이터 영역의 선두 위치에, 기록 요구에 관한 데이터의 기록 처리를 실행한다(단계ST17).

이상에서 명백하듯이, 이 실시예 1에 의하면, 데이터의 기록 요구를 수신하면, 미사용 영역의 어드레스 정보를 참조하여, 그 미사용 영역에 데이터의 기록 처리를 실행하도록 구성했으므로, 클러스터의 미사용 영역이 존재하는 경우에는, 해당 클러스터를 일괄 소거하지 않아 데이터의 기록이 가능하게 되고, 그 결과, BGO 플래시 메모리(11)의 재기록회수가 증가하는 효과를 가진다.

(실시예 2)

상기 실시예 1에서는, 페이지 내에 블랭크 영역이 존재하는 경우, 이미 기록되어 있는 데이터의 뒤에 이어서 최신의 데이터를 기록하는 것에 대하여 기술하였지만, 즉, 페이지 내에는 복수의 데이터를 저장하는 영역을 확보하여, 최후에 저장된 데이터(최신 데이터)만을 유효하게 하는 것에 대하여 기술하였지만, 도 9에 나타내듯이, 섹터(페이지) 내에 복수의 데이터 블록을 구성하고, 섹터의 헤더 영역 내에 저장되어 있는 데이터 블록의 사용 상황을 나타내는 사용 상황 플래그(페이지 내 사용 중 블록 플래그, 페이지 내 사용 완료 블록 플래그)를 참조하여, 각 데이터 블록의 미사용 영역에 데이터의 기록 처리를 실행하도록 하여도 좋다.

도 9는 어플리케이션에 있어서의 내부 데이터를 나타내는 구조도이다.

클러스터의 각 페이지에 페이지 헤더와, 복수개의 데이터 블록을 작성한다. 페이지 헤더에는 클러스터ID와, 카피용 플래그를 선두에 두고, 그 뒤에 페이지 내 사용 중 블록 플래그를 3바이트, 페이지 내 사용 완료 블록 플래그를 3바이트 둔다.

또, 데이터 블록 내에는, 데이터 NO와 데이터 영역 사용 상황을 1바이트씩 두고, 그 뒤에 8바이트를 데이터 영역으로서 사용한다.

도 10은 페이지 내 사용 중 블록 플래그 및 페이지 내 사용 완료 블록 플래그와 데이터 블록의 대응도이다.

사용 중인 블록을 검색하기 위해서는, 페이지 내 사용 중 블록 플래그와 페이지 내 사용 완료 블록 플래그의 배타적 논리합을 구하고, 그 결과가 1 비트에 대응하는 데이터 블록이 사용 중인 데이터 블록으로 된다(도 10의 예에서는, 데이터 블록P).

데이터의 판독은, 데이터ID를 지정하는 것에 의해 실시한다.

이 중, 00h는 사용 완료 데이터 ID로 하고, FFh는 블랭크 데이터 ID로 한다. 그 외, 254종류의 데이터ID를 취할 수 있다. 각 ID에 할당되는 데이터 크기는 1바이트 내지 8바이트까지의 값을 취할 수 있고, 프로그램 중에서는, 데이터 크기를 변경할 수 없는 것으로 한다.

또한, 어플리케이션의 포인터 구축 수단이 데이터 검색용의 포인터(데이터를 저장하고 있는 데이터 블록의 블록 위치를 나타내는 포인터)를 RAM(13)에 작성한다. 포인터의 내부에는 페이지 번호 및 데이터 영역의 블록번호를 저장한다. 이것을 전원 투입 시 등 RAM(13)의 내용이 제거되어 버렸을 때에, 모든 데이터 영역을 서치하여 검색하여, 내용을 유지한다.

판독 시는, 어플리케이션이 데이터ID가 나타내는 데이터 블록을 검색하고, 데이터 영역 사용 상황(도 11을 참조)을 참조하여 데이터의 판독처리를 실행한다.

즉, 데이터 영역 사용 상황의 8비트가 데이터 영역의 8바이트의 사용 상황에 대응하게 하고, 데이터 영역 사용 상황의 비트가 0인 장소가 사용 완료인 장소이다.

도 12는 데이터 검색용 포인터를 RAM(13) 상에 복원하기 위한 초기 루틴을 나타내는 플로차트이다.

전원 투입 시 등의 초기 루틴에 있어서는, 어플리케이션이 사용 클러스터의어드레스를 검색하고, 페이지 내에 데이터가 있는 경우에는, 포인터의 데이터를 갱신한다(단계ST21 내지 ST23)

페이지 내의 사용 데이터의 검색 방법이 있지만, 모든 블록을 검색하면 데이터의 수가 매우 많기 때문에, 데이터의 판독 시와 마찬가지로, 페이지 헤더의 페이지 내 사용 중 블록 플래그와 페이지 내 사용 완료 블록 플래그를 참조하여 사용 데이터를 검색한다.

그리고, 모든 페이지의 검색이 종료할 때까지, 상기 처리를 반복하고(단계ST24, ST25), 최후 페이지의 검색이 종료한 시점에서 포인터의 작성이 완료된다.

도 13은 데이터의 기록 순서를 나타내는 플로차트이다.

먼저, 어플리케이션은, 데이터가 저장되어 있는 데이터 블록의 블랭크 영역을 검색하고, 데이터를 기록할 수 있는 블랭크 영역이 데이터 블록 내에 존재하는 경우에는, 그 데이터 블록의 데이터 영역(블랭크 영역) 내에 데이터의 기록 처리를 실행한다(단계ST31, ST32).

한편, 데이터를 기록할 수 있는 블랭크 영역이 데이터 블록 내에 존재하지 않는 경우에는, 다른 새로운 데이터 블록을 취득할 수 있는지 여부를 판단한다(단계ST33).

새로운 데이터 블록을 취득할 수 있었던 경우, 새로운 데이터 블록에 데이터ID, 데이터 영역 및 페이지 내 사용 중 블록 플래그를 기록하는 처리를 실행한다(단계ST34, ST35). 또한, 페이지 내 사용완료 블록 플래그 및 데이터 블록의ID의 기록도 동시에 실행한다(단계ST36, ST37). 또, 데이터 블록을 새롭게 취득할 수 없는 경우에는, 데이터 리클레임을 실행한다(단계ST38).

이상에서 명백하듯이, 이 실시예 2에 의하면, 섹터가 복수인 데이터 블록으로 구성되는 경우, 섹터의 헤더 영역 내에 저장되어 있는 데이터 블록의 사용 상황을 나타내는 사용 상황 플래그(페이지 내 사용 중 블록 플래그, 페이지 내 사용 완료 블록 플래그) 등을 참조하여 그 데이터 블록의 미사용 영역에 데이터의 기록 처리를 실행하도록 구성하였기 때문에, 1바이트 내지 8바이트의 단위이고, 최대 254 종류의 데이터를 자유롭게 재기록할 수 있는 효과를 가진다.

(실시예 3)

상기 실시예 1 및 실시예 2에서는, BGO 플래시 메모리(11)에 데이터를 기록하는 것에 대하여 나타냈지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 그 외의 플래시 메모리에 있어서도 사용 가능한 것은 물론이다.

이상과 같이, 본 발명에 의하면, 데이터의 기록 요구를 수신하면, 미사용 영역의 어드레스 정보를 참조하여, 그 미사용 영역에 데이터의 기록 처리를 실행함과 아울러, 그 미사용 영역의 어드레스 정보를 갱신하도록 구성했으므로, 클러스터에 미사용 영역이 존재하는 경우에는, 클러스터를 일괄 제거하는 일없이 데이터의 기록이 가능하게 되고, 그 결과, 메모리의 재기록 회수가 증가하는 효과가 있다.

또, 본 발명에 의하면, 클러스터에 미사용 영역이 존재하지 않는 경우, 다른 미사용 클러스터에 데이터의 기록 처리를 실행함과 아울러, 그 미사용 영역이 존재하지 않는 클러스터를 일괄 소거하도록 구성하는 것에 의해, 클러스터에 미사용 영역이 존재하지 않는 경우에도, 데이터의 기록 처리를 실행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 섹터가 복수의 데이터 블록으로 구성되는 경우, 섹터의 헤더 영역 내에 저장되어 있는 데이터 블록의 사용 상황을 나타내는 사용 상황 플래그를 참조하고, 그 데이터 블록의 미사용 영역에 데이터의 기록 처리를 실행하도록 구성하는 것에 의해, 1바이트 내지 8바이트의 단위로, 최대 254 종류의 데이터를 자유롭게 재기록할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 본 발명에 의하면, 다른 미사용 클러스터에 데이터의 기록 처리를 실행할 때, 미사용 영역이 존재하지 않는 클러스터의 카피 플래그를 유의로 하도록 구성하는 것에 의해, 데이터 리클레임 중에 전원 차단 등의 장해가 발생하여도, 데이터의 손실을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 어플리케이션이 사용하는 클러스터 외에, 적어도 1이상의 미사용 클러스터를 준비하도록 구성하는 것에 의해, 클러스터에 미사용 영역이 존재하지 않는 경우에도, 데이터의 기록 처리를 실행할 수 있다는 효과가 있다.

더욱이, 본 발명에 의하면, 클러스터의 미사용 영역 또는 미사용 클러스터에 대한 데이터의 기록 에러가 발생하면, 다른 미사용 클러스터에 데이터의 기록 처리를 실행함과 아울러, 데이터의 기록 에러가 발생한 클러스터를 일괄 소거하도록 구성하는 것에 의해, 데이터의 기록 에러가 발생하여도, 데이터의 기록 처리를 실행할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 어플리케이션이 사용하는 클러스터 외에, 적어도 2개 이상의 미사용 클러스터를 준비하도록 구성하는 것에 의해, 기록 에러의 발생에 대응하는 처리의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

더욱이, 본 발명에 의하면, 어플리케이션이 사용하는 클러스터에는 유일한 ID를 등록하는 한편, 미사용 클러스터에는 기록 가능함을 나타내는 ID를 등록하도록 구성하는 것에 의해, 클러스터를 어드레스가 아닌 ID로 관리할 수 있도록 되고, 그 결과, 복수의 어플리케이션을 같은 위치에 상주시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 데이터의 기록 에러가 발생하면, 데이터의 기록 에러가 발생한 클러스터에는 기록 불가능한 것을 나타내는 ID를 등록하도록 구성하는 것에 의해, 기록 불가능한 클러스터를 식별할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 본 발명에 의하면, 각 클러스터의 헤더 영역 내에 ID를 저장하는 ID저장 영역을 2개소 이상 확보하도록 구성하는 것에 의해, 클러스터 ID에 대한 관리의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 각 클러스터의 헤더 영역 내에 메모리의 사용 상황을 나타내는 비트 테이블을 미사용 영역의 어드레스 정보로서 저장하도록 구성하는 것에 의해, 메모리의 사용 상황을 빠르게 인식할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 본 발명에 의하면, 데이터의 기록 처리를 실행할 때, 이미 기록되어 있는 데이터 뒤에 이어서 기록하도록 구성하는 것에 의해, 메모리의 사용 효율이향상함과 아울러, 메모리의 사용 상황을 빠르게 인식할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 데이터 블록에 미사용 영역이 존재하지 않는 경우에는, 다른 데이터 블록의 미사용 영역에 데이터의 기록 처리를 실행하도록 구성하는 것에 의해, 데이터 블록에 미사용 영역이 존재하지 않는 경우에도, 데이터의 기록 처리를 실행할 수 있는 효과가 있다.

더욱이, 본 발명에 의하면, 데이터를 저장하고 있는 데이터 블록의 블록 위치를 나타내는 포인터를 휘발성 메모리로 구축하도록 구성하는 것에 의해, 데이터의 기록을 빠르게 실시할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 데이터의 기록 요구를 수신하면, 미사용 영역의 어드레스 정보를 참조하여, 그 미사용 영역에 데이터의 기록 처리를 실행함과 아울러, 그 미사용 영역의 어드레스 정보를 갱신하도록 구성했으므로, 클러스터에 미사용 영역이 존재하는 경우에는, 클러스터를 일괄 소거하는 일없이, 데이터의 기록이 가능하게 되고, 그 결과, 메모리의 재기록 회수가 증가하는 효과가 있다.

Claims

복수의 섹터로 구성되는 클러스터에 있어서의 미사용 영역의 어드레스 정보를 저장하는 어드레스 정보 저장수단과, 데이터의 기록 요구를 수신하면, 그 미사용 영역의 어드레스 정보를 참조하여 그 미사용 영역에 상기 데이터의 기록 처리를 실행하는 데이터 기록수단과, 상기 데이터 기록수단이 데이터의 기록 처리를 실행하면, 그 미사용 영역의 어드레스 정보를 갱신하는 어드레스 정보 갱신수단을 포함하되, 상기 데이터 기록수단은 클러스터에 미사용 영역이 존재하는 한, 해당 클러스터의 일괄 소거를 행하지 않고, 미사용 영역이 존재하지 않는 경우, 다른 미사용 클러스터에 데이터의 기록 처리를 실행함과 동시에, 그 미사용 영역이 존재하지 않는 클러스터를 일괄 소거하는 일괄 소거형 비휘발성 메모리 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 데이터 기록수단은 다른 미사용 클러스터에 데이터의 기록 처리를 실행할 때, 미사용 영역이 존재하지 않는 클러스터의 카피 플래그를 유의(有意)로 하는 것을 특징으로 하는 일괄 소거형 비휘발성 메모리 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 데이터 기록수단은 클러스터의 미사용 영역 또는 미사용 클러스터에 대한 데이터의 기록 에러가 발생하면, 다른 미사용 클러스터에 데이터의 기록 처리를 실행함과 동시에, 데이터 기록 에러가 발생한 클러스터를 일괄 소거하는 것을 특징으로 하는 일괄 소거형 비휘발성 메모리 장치.