(57)【要約】【課題】  メモリカードにおけるデータ転送時の省電力化、ならびに低ノイズ化を実現する。【解決手段】  ホスト２は、コマンド、レスポンス、またはデータの転送開始時に８クロックだけクロック信号をメモリカード３に転送する。メモリカード３は、そのクロック信号の周波数と位相とを解析し、次の転送に使用されるクロック信号の代わりとなる擬似クロック信号としてその解析結果をコントローラ７に格納する。擬似クロック生成部６は、解析結果に基づいて擬似クロックを生成する。メモリカード３は、その擬似クロック信号を用いてホスト２からのコマンドやデータの受信、またはホスト２に対するレスポンスやデータの送信を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の半導体メモリと、動作プログラムに基づいて前記１つ以上の半導体メモリに格納されたデータを読み出し、所定の処理やデータの書き込み動作指示などを行う情報処理部とを有する情報記憶装置と、前記情報記憶装置を管理する情報処理装置とよりなる情報処理システムであって、
前記情報記憶装置は、
前記情報処理装置から転送されたクロック信号を解析して擬似クロック信号を生成する擬似クロック生成部を備え、
前記情報処理装置は、
制御信号に基づいてクロック信号を生成するクロック信号生成部を備え、
前記擬似クロック生成部は、
前記情報記憶装置からクロック信号が転送される毎に擬似クロック信号を生成し、
前記情報処理部は、
前記擬似クロック生成部が生成した擬似クロック信号を用いて、前記情報処理装置との情報の送受信を行うことを特徴とする情報処理システム。
【請求項２】
請求項１記載の情報処理システムにおいて、
前記クロック信号生成部は、
前記情報処理部から、情報が転送される際に任意の期間クロック信号を生成し、前記情報記憶装置に転送することを特徴とする情報処理システム。
【請求項３】
請求項１または２記載の情報処理システムにおいて、
前記擬似クロック生成部は、
前記情報処理装置から転送されたクロック信号の周波数と位相とをそれぞれ解析し、その解析結果に基づいて、擬似クロック信号を生成することを特徴とする情報処理システム。
【請求項４】
請求項１記載の情報処理システムにおいて、
前記クロック信号生成部は、
任意の周期毎にクロック信号を生成し、
前記擬似クロック生成部は、
前記情報記憶装置から転送されたクロック信号に基づいて補正した擬似クロック信号を生成することを特徴とする情報処理システム。
【請求項５】
請求項４記載の情報処理システムにおいて、
前記擬似クロック生成部は、
前記情報処理装置から転送されたクロック信号の周波数、および位相と、前回の転送に用いられた擬似クロック信号の周波数、および位相とに基づいて擬似クロック信号を補正して生成することを特徴とする情報処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報処理システムにおける情報転送技術に関し、特に、メモリカードを用いた情報転送時における低消費電力化、および信頼性の向上に有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータや多機能端末機などの外部記憶メディアとして、たとえば、ＣＦ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｆｌａｓｈ）カード、ＳＤカード、メモリスティックやマルチメディアカードなどのメモリカードが広く知られている。
【０００３】
たとえば、ＳＤカードなどの内部にコントローラを備えるメモリカードとそのホストは、１本のクロック線、１本のコマンド線、および複数のデータ線などからなるバスを使用してデータ転送を行う。
【０００４】
クロック線は、ホストが生成したクロック信号をメモリカードに転送する。クロック信号は、ホストとメモリカードがコマンド、コマンドに対するレスポンス、およびデータを抽出するのに用いられる。
【０００５】
コマンド線は、ホストが生成したコマンドが該ホストからメモリカードに転送され、コマンドに対するレスポンスがメモリカードからホストに転送される。データ線は、オーディオコンテンツなどの実データがホストからメモリカード、またはメモリカードからホストに転送される。
【０００６】
以下に、ホストがメモリカードに対してデータを送信する際の一例について説明する。
【０００７】
まず、ホストは、データの同期や抽出に使用するクロック信号を生成する。続いて、ホストはアプリケーションなどから入力されたデータを、４ビットなどに変換する。
【０００８】
その後、ホストは、データをクロック信号に同期してメモリカードに転送する。そして、メモリカードがクロック信号とともにデータを受信すると、クロック信号を使用してデータを抽出する。メモリカードは抽出したデータを４ビット変換とは逆の処理（４ビット逆変換）を行ってメモリに書き込む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、上記のようなメモリカードにおけるデータ転送技術では、次のような問題点があることが本発明者により見い出された。
【００１０】
すなわち、データ転送の際には、コマンド、レスポンス、およびデータとともにクロック信号がバスを介して転送されることになる。そのため、ホスト側にはクロック信号を転送するドライバが、メモリカードには該クロック信号を受けるバッファなどが必要となり、それらの動作によって消費電力が大きくなってしまうという問題がある。
【００１１】
また、バスを介してクロック信号が転送されるのでノイズの影響を受けやすくなり、通信エラーの発生確率が高くなる恐れがある。
【００１２】
さらに、クロック信号を転送することによってノイズが大きくなってしまい、その影響によってデータ転送の高速化が困難となってしまう問題がある。
【００１３】
本発明の目的は、メモリカードにおけるデータ転送時の省電力化、ならびに低ノイズ化を実現することのできる技術を提供することにある。
【００１４】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴については、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。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
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、次のとおりである。
【００１６】
本発明は、１つ以上の半導体メモリと、動作プログラムに基づいて該１つ以上の半導体メモリに格納されたデータを読み出し、所定の処理やデータの書き込み動作指示などを行う情報処理部とを有する情報記憶装置と、該情報記憶装置を管理する情報処理装置とよりなる情報処理システムであって、情報記憶装置は、情報処理装置から転送されたクロック信号を解析して擬似クロック信号を生成する擬似クロック生成部を備え、該情報処理装置は、制御信号に基づいてクロック信号を生成するクロック信号生成部を備え、擬似クロック生成部は、情報記憶装置からクロック信号が転送される毎に擬似クロック信号を生成し、情報処理部は、擬似クロック生成部が生成した擬似クロック信号を用いて、情報処理装置との情報の送受信を行うものである。
【００１７】
また、本願のその他の発明の概要を簡単に示す。
【００１８】
本発明の情報処理システムは、前記クロック信号生成部が、情報処理部から、情報が転送される際に任意の期間クロック信号を生成し、情報記憶装置に転送するものである。
【００１９】
また、本発明の情報処理システムは、前記擬似クロック生成部が、情報処理装置から転送されたクロック信号の周波数と位相とをそれぞれ解析し、その解析結果に基づいて、擬似クロック信号を生成するものである。
【００２０】
さらに、本発明の情報処理システムは、前記クロック信号生成部が任意の周期毎にクロック信号を生成し、擬似クロック生成部が情報記憶装置から転送されたクロック信号に基づいて補正した擬似クロック信号を生成するものである。
【００２１】
また、本発明の情報処理システムは、前記擬似クロック生成部が、情報処理装置から転送されたクロック信号の周波数、および位相と、前回の転送に用いられた擬似クロック信号の周波数、および位相とに基づいて擬似クロック信号を補正して生成するものである。
【発明の効果】
【００２２】
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。
【００２３】
（１）クロック信号の転送期間を大幅に短縮することができるので、情報処理システムの低消費電力化、ならびにノイズの低減を実現することができる。
【００２４】
（２）上記（１）により、情報処理システムの高速化を図るとともに、該情報処理システムの信頼性を大幅に向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１による情報処理システムのブロック図、図２は、図１の情報処理システムの動作時におけるクロック信号と転送データと関係を示す説明図、図３は、図１の情報処理システムの一例を示す動作説明図、図４は、図３に続く説明図、図５は、図４に続く説明図、図６は、図１の情報処理システムに設けられたメモリカードのクロック転送期間の省略例を示す説明図である。
【００２７】
本実施の形態１において、情報処理システム１は、図１に示すように、ホスト（情報処理装置）２、およびメモリカード（情報記憶装置）３から構成されている。ホスト２は、パーソナルコンピュータや多機能端末機などの情報処理装置からなり、メモリカード３は、たとえば、ホスト２の外部記憶メディアとして用いられる。
【００２８】
ホスト２には、クロック生成モジュール（クロック信号生成部）４、およびホストコントローラ５が備えられている。クロック生成モジュール４は、コマンド、レスポンス、ならびにデータなどの各情報の同期や抽出に使用されるクロック信号を生成する。
【００２９】
このクロック生成モジュール４は、ホストコントローラ５の制御に基づいて、クロック信号を生成する。
【００３０】
ホストコントローラ５は、コマンドの作成、アプリケーションなどから入力されたデータの４ビット変換、コマンドまたはデータのメモリカード３への送信、レスポンスあるいはデータのメモリカード３からの受信と抽出、およびメモリカード３から受信したデータを４ビット逆変換し、アプリケーションに渡すなどの様々な処理を行う。
【００３１】
ホストコントローラ５は、メモリカード３にコマンドまたはデータを転送する際、およびメモリカード３から、レスポンスまたはデータを受信する際、クロック生成モジュールの動作制御を行い、クロック信号の生成を任意に停止させる。
【００３２】
メモリカード３は、擬似クロック生成部６、コントローラ（情報処理部）７、および半導体メモリ８から構成されている。
【００３３】
擬似クロック生成部６は、コマンドまたはデータのホスト２からの受信や、レスポンスまたはデータのホスト２への送信中に該ホスト２が供給するクロック信号の内容を解析し、周波数と位相のみで決められる擬似クロック信号を生成する。
【００３４】
コントローラ７は、メモリカード３における制御を司り、ホスト２とのデータのやり取りを制御し、たとえば、１）コマンドまたはデータのホスト２からの受信と抽出、２）ホスト２から受信したデータを４ビット逆変換し、半導体メモリ８に書き込む、３）レスポンスの作成、４）メモリから読み出したデータを４ビット変換、レスポンスあるいはデータのホスト２への送信などの処理を行う。
【００３５】
半導体メモリ８は、たとえば、フラッシュメモリなどの不揮発性半導体メモリからなる。この半導体メモリ８は、１個、またはそれ以上の複数個であってもよい。
【００３６】
次に、本実施の形態における情報処理システム１の動作について、図２〜図５の説明図を用いて説明する。
【００３７】
まず、メモリカード３がホスト２に接続（またはクロック周波数変更直後）されると、ホスト２は、クロック生成モジュール４が生成したクロック信号（１）をメモリカード３に転送する。
【００３８】
メモリカード３は、転送されたクロック信号（１）を用いてホスト２からコマンドやデータの受信と抽出、およびホスト２に対してレスポンスやデータの送信を行う。
【００３９】
このとき、擬似クロック生成部６は、ホスト２から転送されたクロック信号（１）を受信してコントローラ７に出力する。コントローラ７は、クロック信号（１）の周波数（＝ω（１））と位相（＝δ（１））とをそれぞれ解析し、その解析結果を、たとえばコントローラ７に備えられたＲＡＭなどの記憶領域に格納する。
【００４０】
擬似クロック生成部６は、コントローラ７の記憶領域に格納された解析結果に基づいて、次の転送に使用されるクロック信号（２）の代わりとなる擬似クロック信号（２）（周波数：ω’（２）＝ω（１）、位相：δ’（２）＝δ（１））を生成する。
【００４１】
それ以降、ホスト２は、図２の期間ＴＭ１、および図３に示すように、コマンド、レスポンス、またはデータの転送の際に、各々の転送開始から８クロックだけクロック信号（Ｎ）をメモリカード３に転送する。擬似クロック生成部６は、受信したクロック信号（Ｎ）をコントローラ７に出力する。
【００４２】
コントローラ７は、クロック信号（Ｎ）の周波数（＝ω（Ｎ））と位相（＝δ（Ｎ））をそれぞれ解析する。
【００４３】
ホスト２は、図２の期間ＴＭ２、ならびに図４に示すように、ホストコントローラ５によってクロック生成モジュール４を制御し、９クロック目以降の各クロック信号の出力を停止する。
【００４４】
擬似クロック生成部６は、コントローラ７の記憶領域に格納した前回の転送時における解析に基づいて、擬似クロック信号（Ｎ）をコントローラ７に出力する。また、解析済みのクロック信号（Ｎ）（周波数：ω（Ｎ）、位相：δ（Ｎ））と擬似クロック信号（Ｎ）（周波数：ω’（Ｎ）、位相δ’（Ｎ））から、次の転送に使用されるクロック信号（Ｎ＋１）の代わりとなる擬似クロック信号（Ｎ＋１）を計算する。
【００４５】
ここで、擬似クロック信号（Ｎ＋１）の周波数（＝ω’（ｎ＋１））は、
ω’（Ｎ＋１）＝｛ω（Ｎ）＋（Ｎ）×ω’（Ｎ）｝／（Ｎ＋１）  （式１）
と計算され、
位相（＝δ’（Ｎ＋１））は、
δ’（Ｎ＋１）｝＝｛δ（Ｎ）＋（Ｎ）×δ’（Ｎ）｝／（Ｎ＋１）    （式２）
と計算される。
【００４６】
そして、コントローラ７は、クロック信号（ｎ）と近似的に同じ擬似クロック信号（ｎ）を使用し、コマンドやデータなどのホスト２からの受信と抽出、ならびにレスポンスやデータのホストへの送信を行う。
【００４７】
擬似クロック生成部６は、図２の期間ＴＭ３、および図５に示すように、コマンド、レスポンス、またはデータの転送が終了すると、擬似クロック信号（Ｎ）を補正計算済みの擬似クロック信号（Ｎ＋１）に更新する。
【００４８】
以降、メモリカード３がホスト２から抜かれるか、ホスト２が出力するクロック信号が変更されることがない限り、図３〜図５を用いて説明した処理を繰り返し行う。
【００４９】
このように、クロック信号の転送期間を８クロックとすることにより、大幅にノイズを低下させることが可能となり、エラー発生確率などを低減することができる。
【００５０】
また、ホスト２からメモリカード３に転送するクロック信号を大幅に低減することによって、消費電力を低減することができる。
【００５１】
たとえば、メモリカード３がＳＤカード（またはＭＭＣカード）である場合、ＳＤカード（またはＭＭＣカード）の規格では、コマンドが４８ビット、レスポンスが４８ビットまたは１３６ビット、データの書き込み（または読みだし）単位であるデータブロックが４ビット転送時でデータに付加するＣＲＣ（Ｃｙｃｌｅ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ）も含めて１０４２ビットとなっている。
【００５２】
一方、前述したようにクロック信号の転送期間は８クロック（＝８ビット）であるので、クロック信号に使用されている電力は、図６に示すように、コマンド転送では１／６、レスポンス転送では６／１〜１７／１、データ転送では１／１３０程度となり、大幅に消費電力を低減することができる。
【００５３】
さらに、ＳＤカードの規格では、コマンドとデータに関しては転送終了後、少なくとも８クロックのクロック信号出力が必要となっており、より低消費電力効果を大きくすることができる。
【００５４】
それにより、本実施の形態１によれば、情報処理システム１の低消費電力化、ならびに高信頼性化を実現することができる。
【００５５】
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２による情報処理システムにおける動作時におけるクロック信号と転送データと関係を示す説明図、図８は、本発明の実施の形態２による情報処理システムの一例を示す動作説明図、図９は、図８に続く動作説明図、図１０は、図９に続く動作説明図である。
【００５６】
本実施の形態２において、情報処理システム１は、前記実施の形態１（図１）と同様に、ホスト２、およびメモリカード３から構成されている。また、ホスト２、ならびにメモリカード３の構成においても、前記実施の形態１（図１）と同様であり、  ホスト２には、クロック生成モジュール４、およびホストコントローラ５が備えられており、メモリカード３は、擬似クロック生成部６、コントローラ７、および半導体メモリ８から構成されている。
【００５７】
前記実施の形態１では、図７の上方に示すように、クロック信号の転送期間を８クロックとした。一般に、クロック信号の周波数は、時間とともに変化するので補正が必要となる。
【００５８】
そこで、本実施の形態２における情報処理システム１は、図７の下方に示すように、コマンド、レスポンス、およびデータの転送に関係なく、周期的にホスト２がメモリカードにクロックを転送し、それに基づいて擬似クロック生成部６が擬似クロック信号を補正するものである。
【００５９】
以下、図８〜図１０を用いて情報処理システム１の動作を説明する。
【００６０】
まず、クロック信号の補正時において、ある一定周期（＝Ｔとする）が経過すると、ホスト２は、図８に示すように、クロック信号をメモリカード３に転送する。ここで、その時刻を時刻ｔｎ、そのクロック信号をクロック信号ＣＬＫ（ｔｎ）とする。
【００６１】
擬似クロック生成部６は、クロック信号ＣＬＫ（ｔｎ）を受信するとクロック信号ＣＬＫ（ｔｎ）（周波数ω（ｔｎ）、位相δ（ｔｎ））と前回の転送に使用された擬似クロック信号ＣＬＫｆ（ｔｎ−Ｔ）（周波数：ω’（ｔｎ−Ｔ）、位相δ’（ｔｎ−Ｔ））から、次に使用される擬似クロック信号ＣＬＫｆ（ｔｎ）を計算し、コントローラ７の記憶領域などに記憶する。
【００６２】
ここで、擬似クロック信号ＣＬＫｆ（ｔｎ）の周波数（＝ω’（ｔｎ）は、
ω’（ｔｎ）＝｛Ｔ×ω（ｔｎ）＋（ｔｎ−Ｔ）×ω’（ｔｎ−Ｔ｝
／ｔｎ              （式３）
と計算され、
位相（＝δ’（ｔｎ））は、
δ’（ｔｎ）＝｛Ｔ×δ（ｔｎ）＋（ｔｎ−Ｔ）×δ’（ｔｎ−Ｔ）｝
／ｔｎ              （式４）
と計算される。
【００６３】
続いて、ホスト２は、図９に示すように、クロック信号ＣＬＫを省略してメモリカード３にコマンド、またはデータを転送する。擬似クロック生成部６は、コマンド、またはデータのスタートビットを受信した際に、コントローラ７に対して擬似クロック信号を出力する。
【００６４】
スタートビットは、たとえば、ＳＤカード規格、あるいはＭＭＣ規格で定義されているものであり、その値は’０’（Ｌｏ信号）である。アイドル状態では、ホスト２とメモリカード３とを接続するコマンド線とデータ線の値が、たとえば、’１’（Ｈｉ信号）となっており、擬似クロック生成部６は、コマンド線とデータ線の状態を観察することによって擬似クロック信号の出力を開始することができる。
【００６５】
そして、コントローラ７は、ホスト２から出力されたクロック信号ＣＬＫ（ｔ’）と近似的に同じ擬似クロック信号ＣＬＫｆ（ｔ１）を使用して、ホスト２からコマンドやデータの抽出を行う。この擬似クロックＣＬＫｆ（ｔ１）は、直前のクロック補正時に補正したクロック信号である。
【００６６】
なお、メモリスティックでは、前述したスタートビットがないので、その代わりにバスがアイドル、コマンド、データ、およびハンドシェイクであるかを示すバスステート信号を観測し、擬似クロック信号の出力を開始するものとする。
【００６７】
上記したコマンド、データの転送が終了すると、メモリカード３はホスト２に対してレスポンス、データの転送処理を行う。
【００６８】
擬似クロック生成部６は、レスポンス、またはメモリカード３からホスト２に転送するデータの準備が完了すると、コントローラ７への擬似クロック信号の出力を開始する。
【００６９】
コントローラ７は、図１０に示すように、クロック信号ＣＬＫ（ｔ’’）と近似的に同じ擬似クロック信号ＣＬＫｆ（ｔ２）を使用して、レスポンスやデータをホスト２に送信する。この擬似クロック信号ＣＬＫｆ（ｔ２）は、直前のクロック信号補正時に補正したクロック信号である。
【００７０】
そして、ホスト２は、スタートビットによってレスポンスやデータからの受信と抽出を実行する。
【００７１】
それにより、本実施の形態２では、ホスト２が周期的にメモリカード３に転送したクロック信号に基づいて擬似クロック信号を生成することにより、コマンド、レスポンス、およびデータの転送時に必要であった８クロックのクロック信号を不要とすることができるので、より効率よく正確な擬似クロック信号を生成することができる。
【００７２】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態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。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明は、情報処理システムにおけるデータ転送の高速、消費電力の低減、および高信頼性化を実現する技術に適している。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施の形態１による情報処理システムのブロック図である。
【図２】図１の情報処理システムの動作時におけるクロック信号と転送データと関係を示す説明図である。
【図３】図１の情報処理システムの一例を示す動作説明図である。
【図４】図３に続く動作説明図である。
【図５】図４に続く動作説明図である。
【図６】図１の情報処理システムに設けられたメモリカードのクロック転送期間の省略例を示す説明図である。
【図７】本発明の実施の形態２による情報処理システムにおける動作時におけるクロック信号と転送データと関係を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態２による情報処理システムの一例を示す動作説明図である。
【図９】図８に続く動作説明図である。
【図１０】図９に続く動作説明図である。
【符号の説明】
【００７５】
１  情報処理システム
２  ホスト（情報処理装置）
３  メモリカード（情報記憶装置）
４  クロック生成モジュール（クロック信号生成部）
５  ホストコントローラ
６  擬似クロック生成部
７  コントローラ（情報処理部）
８  半導体メモリ
【図１】
2006178915.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2006178915.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006178915.tif 000008
【図７】
2006178915.tif 000009
【図８】
2006178915.tif 000010
【図９】
2006178915.tif 000011
【図１０】
2006178915.tif 000012