(57)【要約】【課題】ＵＳＢインターフェース及びＳＤカードインターフェースを備えて複数個のＤＭＡチャンネルを通じてデータを読出し／書込みする保存装置及びその保存方法と記録媒体を提供する。【解決手段】本発明によって、ＵＳＢインターフェース及びＳＤカードインターフェースを備えた保存装置において、複数個のフラッシュメモリと、フラッシュメモリへのデータの読出し／書込みを制御する複数個のフラッシュ制御部と、フラッシュメモリにデータをＤＭＡ手段によって伝送し、フラッシュメモリからデータをＤＭＡ手段によって受信する複数個のＤＭＡチャンネルを備えたＤＭＡ制御部と、ＵＳＢインターフェース及びＳＤカードインターフェースから受信された信号からデータ及びアドレスを分離し、該分離されたデータをＤＭＡ制御部に伝達するマイコンと、分離されたアドレスによって、フラッシュメモリの如何なる位置に受信したデータを記録し、如何なる位置でデータを読み取るかを計算するアドレスデコーダと、を含むことを特徴とする。これによって、フラッシュメモリのデータの読み取り及び書き込み速度が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＵＳＢインターフェース及びＳＤカードインターフェースを備えた保存装置において、
複数個のフラッシュメモリと、
前記フラッシュメモリへのデータの読出し／書込みを制御する複数個のフラッシュ制御部と、
前記フラッシュメモリにデータをＤＭＡ手段によって伝送し、前記フラッシュメモリからデータをＤＭＡ手段によって受信する複数個のＤＭＡチャンネルを備えたＤＭＡ制御部と、
前記ＵＳＢインターフェース及びＳＤカードインターフェースから受信された信号からデータ及びアドレスを分離し、該分離されたデータを前記ＤＭＡ制御部に伝達するマイコンと、
前記分離されたアドレスによって、前記フラッシュメモリの如何なる位置に前記受信したデータを記録し、如何なる位置でデータを読み取るかを計算するアドレスデコーダと、を含むことを特徴とする保存装置。
【請求項２】
前記フラッシュ制御部は、
エラー訂正コードを生成させ、これを前記データに付け加えて前記フラッシュメモリに記録することを特徴とする請求項１に記載の保存装置。
【請求項３】
前記フラッシュメモリを構成する所定の大きさのブロックを均等に使うため、前記ブロックの使用確率が実質的に同一になるように前記分離されたアドレスのフラッシュメモリの物理的アドレス変換情報を保存している変換テーブルをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の保存装置。
【請求項４】
前記アドレスデコーダは、
前記マッピングテーブル保存部に保存された変換テーブルによって、前記データの記録される物理的アドレスを前記フラッシュメモリのアドレス体系に変換することを特徴とする請求項３に記載の保存装置。
【請求項５】
ＵＳＢインターフェースまたはＳＤカードインターフェースを通じてデータを保存する方法において、
（ａ）前記ＵＳＢインターフェースまたはＳＤカードインターフェースを通じて信号を受信する段階と、
（ｂ）前記受信した信号を解釈して、アドレスとデータとに分離する段階と、
（ｃ）前記分離したアドレスを有して、前記データを実際に記録する前記フラッシュメモリのアドレスに変換する段階と、
（ｄ）前記変換されたアドレスに前記データをＤＭＡ手段によって伝送するが、２個のＤＭＡチャンネルを使って並列的に伝送して、前記フラッシュメモリに前記データを記録する段階と、を含むことを特徴とする保存方法。
【請求項６】
前記（ｄ）段階は、
ＤＭＡ手段によってデータを受信した後、エラー訂正コードを生成させて前記データに付け加えて前記フラッシュメモリに記録する段階をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の保存方法。
【請求項７】
前記（ｃ）段階は、
前記フラッシュメモリを構成する所定の大きさのブロックを均等に使うため、前記ブロックの使用確率が実質的に同一になるように前記分離されたアドレスのフラッシュメモリの物理的アドレス変換に関する情報を保存している変換テーブルを参照して、前記データの記録される物理的アドレスを前記フラッシュメモリのアドレス体系に変換することを特徴とする請求項５に記載の保存方法。
【請求項８】
請求項５ないし請求項７のうち何れか一項に記載の方法をコンピュータで実行させるためのプログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。
【請求項９】
前記記録媒体は、ＵＳＢインターフェース及びＳＤカードインターフェースを備えたフラッシュ保存装置であることを特徴とする請求項８に記載の記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明は、データの読出し／書込みに係り、より詳細には、ＵＳＢインターフェース及びＳＤカードインターフェースを備えて複数個のＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ａｃｃｅｓｓ）チャンネルを通じてデータを読出し／書込みする保存装置及びその保存方法と記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
データの保存技術の発達でさまざまな種類の携帯用保存装置が使われている。これら携帯用保存装置のうち、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）インターフェースを備えたフラッシュメモリは、保存容量が大きいながらも携帯が簡便でＰＣや他の機器との連結が容易であって、文書データ、音楽や写真及び動画ファイルの保存など多くの分野で広く使われている。フラッシュメモリは、一種のＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  ａｎｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）であって、大きくバイト単位の入出力を支援するＮＯＲ型とページ単位の入出力を支援するＮＡＮＤ型とがある。ＮＯＲ型フラッシュメモリは、読み取り速度は速いが書き込み速度が遅くて主にコード用メモリとして使われ、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリは、書き込み速度が速くて単位空間当りの単価が低くて主に大容量データ保存装置として使う。
【０００３】
フラッシュメモリは、所定の大きさのブロック単位でデータを記録し、各ブロック別に記録回数が制限されている。したがって、フラッシュメモリを長期間使うためには、各ブロックを均等に使わなければならない。また、フラッシュメモリにデータを記録するためには削除演算を先行しなければならず、削除単位は書き込み単位より大きい。このように、ブロックを均等に使うためのアドレス変換は、ファイルシステムとフラッシュメモリとの間のミドルウェアであるフラッシュ変換階層（Ｆｌａｓｈ  Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒ：ＦＴＬ）で実行される。フラッシュ変換階層（ＦＴＬ）では、書き込み演算時にファイルシステムが生成した論理アドレスをフラッシュメモリ上の既に削除演算を実行した領域に対する物理アドレスに変換する。
【０００４】
一方、ＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ）メモリカードもフラッシュメモリをその内部に備えた携帯用保存装置の一種であって、携帯電話、電子ブック、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、スマートフォン（ｓｍａｒｔ  ｐｈｏｎｅ）、デジタルカメラ、ＭＰ３プレーヤー、カムコーダ、パソコンなどのデータ保存装置として多く使われる。ＳＤカードが、ホストとのデータ送受信のために用いるインターフェースはＵＳＢインターフェースと異なる。
【０００５】
ＰＣのように周辺装置に対するインターフェースとして、ＵＳＢポート、ＳＤカードリーダーなどを全部有する場合には、如何なるインターフェースを有する保存装置からもデータの読出し／書込みができるが、デジタルカメラ、  ＭＰ３プレーヤー、携帯電話、カムコーダなどの大部分の装置は、ＵＳＢインターフェースまたはＳＤカードインターフェースのうち何れか一つのみを有することが普通であるので、何れか一つのインターフェースのみを有するメモリは、他のインターフェースを有する装置で読み取り不可能である。例えば、ＳＤインターフェースを有するデジタルカメラで撮った写真データをＵＳＢインターフェースを有する携帯電話またはＭＰ３プレーヤーに移して保存できない。
【０００６】
特許文献１には、ＵＳＢインターフェースを備えたＳＤメモリカードを開示している。しかし、これは、ＵＳＢインターフェースの物理的な規格とＳＤカードインターフェースの物理的な規格、すなわち、外形を結合した考案としてＵＳＢとＳＤカードの各信号線とデータの流れ、及びメモリにデータを読出し／書込みするための詳細な内部構成は開示していない。また、サンディスク社も、ＣＥＳ２００５でデスクトップやノート型パソコンのＵＳＢポートを通じて使用可能なＳＤカードを試演したことがある。
【特許文献１】韓国実用新案公報第３７４，７０１号
【０００７】
しかし、このような従来の記録装置は、一つのＤＭＡチャンネルを使ってフラッシュメモリからデータを読出し／書込みするために読出し／書込み時間が長くかかるという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が果たそうとする技術的な課題は、ＵＳＢインターフェース及びＳＤカードインターフェースを有するフラッシュ保存装置において、メモリをアクセスする時間を短縮し、データの迅速な読出し／書込みのために複数個のＤＭＡチャンネルを備えたＵＳＢ−ＳＤ保存装置及びその保存方法と記録媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記技術的課題は、本発明によって、ＵＳＢインターフェース及びＳＤカードインターフェースを備えた保存装置において、複数個のフラッシュメモリと、前記フラッシュメモリへのデータの読出し／書込みを制御する複数個のフラッシュ制御部と、前記フラッシュメモリにデータをＤＭＡ手段によって伝送し、前記フラッシュメモリからデータをＤＭＡ手段によって受信する複数個のＤＭＡチャンネルを備えたＤＭＡ制御部と、前記ＵＳＢインターフェース及びＳＤカードインターフェースから受信された信号からデータ及びアドレスを分離し、該分離されたデータを前記ＤＭＡ制御部に伝達するマイコンと、前記分離されたアドレスによって、前記フラッシュメモリの如何なる位置に前記受信したデータを記録し、如何なる位置でデータを読み取るかを計算するアドレスデコーダと、を含むことを特徴とする保存装置によって達成される。
【００１０】
一方、本発明の他の分野によれば、前記技術的課題は、ＵＳＢインターフェースまたはＳＤカードインターフェースを通じてデータを保存する方法において、（ａ）前記ＵＳＢインターフェースまたはＳＤカードインターフェースを通じて信号を受信する段階と、（ｂ）前記受信した信号を解釈してアドレスとデータとに分離する段階と、（ｃ）前記分離されたアドレスを有して、前記データを実際に記録する前記フラッシュメモリのアドレスに変換する段階と、（ｄ）前記変換されたアドレスに前記データをＤＭＡ手段によって伝送するが、２個のＤＭＡチャンネルを使って並列的に伝送して前記フラッシュメモリに前記データを記録する段階と、を含むことを特徴とする保存方法によっても達成される。
前記（ｄ）段階は、ＤＭＡ手段によってデータを受信した後、エラー訂正コードを生成させて前記データに付け加えて前記フラッシュメモリに記録する段階をさらに含むことが望ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ＵＳＢインターフェース及びＳＤカードインターフェースを全部備え、ＤＭＡチャンネルを複数個備えることで、フラッシュメモリのデータ読み取り及び書き込み速度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、添付した図面を参照して、本発明の望ましい実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の望ましい実施形態よるＵＳＢ−ＳＤ保存装置のブロック図である。
ＵＳＢ−ＳＤ保存装置は、外部インターフェース部１０、ＵＳＢ−ＳＤ制御部２０、フラッシュ制御部３０及びフラッシュメモリ４０を含む。外部インターフェース部１０は、ＵＳＢコネクタ１０５、ＵＳＢインターフェース部１１０、ＳＤカードコネクタ１１５及びＳＤカードインターフェース部１２０を含む。ＵＳＢインターフェース部１１０は、ＵＳＢコネクタ１０５を通じて入力されたシリアルデータをＵＳＢ−ＳＤ制御部２０が認識できるＵＳＢコマンド及びデータに変換して出力する。ＳＤカードインターフェース部１２０も、ＳＤカードコネクタ１１５を通じて入力された４ビットデータをＵＳＢ−ＳＤ制御部２０が認識できるＳＤカードコマンド及びデータに変換して出力する。
【００１３】
ＵＳＢ−ＳＤ制御部２０は、ＤＭＡ制御部１３２、マイコン１３４及びアドレスデコーダ１３６を含む。マイコン１３４は、プログラムＲＡＭ、データＲＡＭ及びマスクＲＯＭを備え、ＵＳＢまたはＳＤインターフェースを通じて入力された命令を解釈し、それに合う動作を実行するようにＤＭＡ制御部１３２とアドレスデコーダ１３６とを制御する。ＤＭＡ制御部１３２は、ＤＭＡを実行するが、２個のＤＭＡチャンネルを有しており、第１フラッシュ制御部１４０の動作中には第２フラッシュ制御部１５０を通じてデータを記録するなど、フラッシュメモリ４０の状態によってデータを並列的に記録してデータを迅速に記録する。データの読み取り過程でも、もちろん２個チャンネルのＤＭＡが使われる。アドレスデコーダ１３６は、フラッシュメモリにデータを記録するに当って、フラッシュメモリを長期間使うためにフラッシュメモリを構成する各ブロックを均等に使うためのアドレスデコーディングを実行する。また、フラッシュ変換階層（ＦＴＬ）の機能である、ファイルシステムが生成した論理アドレスをフラッシュメモリ上の既に削除演算を実行した領域に対する物理アドレスに変換する機能を行う。
【００１４】
フラッシュ制御部３０は、第１フラッシュ制御部１４０及び第２フラッシュ制御部１５０を備え、フラッシュメモリ４０は、複数個のＮＡＮＤフラッシュ１４５、１５５を含む。二つのフラッシュ制御部を備えているために、並列的にデータの記録が可能であるのでデータの記録速度が速くなる。フラッシュ制御部３０は、また、エラー訂正コード（Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  Ｃｏｄｅ：ＥＣＣ）を生成させてフラッシュメモリ４０に記録するデータに付け加える。本実施形態では、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリの場合を例を挙げたが、ＮＡＮＤ型フラッシュにのみ限定されるものではなく、あらゆる種類の不揮発性メモリに適用可能である。
【００１５】
図２は、ＵＳＢ−ＳＤ保存装置の詳細ブロック図である。
ＵＳＢホストに連結されてＵＳＢインターフェース部２０５を通じて受信されたＵＳＢデータは、ＳＣＳＩ変換部２１０でＳＣＳＩコマンドに変換されてアドレスとデータとに分離され、アドレスはアドレス決定部２１５に入力され、データはＤＭＡ制御部２２５に入力される。ＳＤホストに連結されてＳＤカードインターフェース部２５０を通じて受信されたデータも、またＳＤカード命令解釈部２５５によってアドレスとデータとに分離され、アドレスはアドレス決定部２１５に入力され、データはＤＭＡ制御部２２５に入力される。ＤＭＡ制御部２２５は、フラッシュ制御部２３０、２４０の状態によって現在アクセスが可能なＮＡＮＤフラッシュメモリにＤＭＡを通じてデータを伝送する。アドレス決定部２１５は、ＮＡＮＤフラッシュメモリの各ブロックを均等に使うためにマッピングテーブル保存部２２０に保存された変換テーブルによって論理アドレスをフラッシュメモリ上の物理的アドレスに変換して第１フラッシュ制御部２３０または第２フラッシュ制御部２４０がアクセスする。
第１フラッシュ制御部２３０及び第２フラッシュ制御部２４０は、ＤＭＡ制御部２２５からデータを受信し、アドレス決定部２１５が定めたフラッシュアドレスによってＮＡＮＤフラッシュ２３５、２４５にデータを記録する。
【００１６】
図３は、アドレス決定部２１５が、ＮＡＮＤフラッシュ２３３、２３５の各ブロックにデータを均一に記録することを説明するための参照図である。
前述したよう、ＮＡＮＤフラッシュは、所定の大きさのブロック単位でデータを記録し、その記録回数が制限されており、また、データの記録前に一定の領域を予め消去する過程を必要とする。図３を参照すれば、ＮＡＮＤフラッシュ３００が、一サイズのブロック単位で領域が分けられているとすれば、何れか一ブロック３１０に制限された回数ほどデータの記録が実行された後には、ＮＡＮＤフラッシュ全体３００を使うことができない。したがって、アドレス決定部２１５は、各ブロック別に記録回数が確率的に一定になるように、マッピングテーブル保存部２２０に保存された変換テーブルによってフラッシュメモリアドレスを割り当てる。
【００１７】
図４は、本発明の望ましい実施形態よるデータの記録方法のフローチャートである。
ＵＳＢインターフェースまたはＳＤカードインターフェースを通じてデータを受信する（Ｓ４１０）。受信されたデータが、ＵＳＢインターフェースを通じて受信されたデータであるか否か、ＳＤカードインターフェースを通じて受信されたデータであるか否かを判断し（Ｓ４２０）、ＵＳＢインターフェースを通じて受信されたデータであれば、ＳＣＳＩ変換を実行してアドレスとデータとに分離し、アドレスはアドレス決定部２１５に伝達し、データはＤＭＡ制御部２２５に伝達する（Ｓ４３０）。もし、ＳＤカードインターフェースを通じて受信されたデータであれば、前述したＳＤカード命令解釈によってアドレスとデータとを分離して、アドレスはアドレス決定部２１５に伝達し、データはＤＭＡ制御部２２５に伝達する（Ｓ４４０）。そして、ＤＭＡチャンネルの状態によってＤＭＡチャンネルを決定し、フラッシュメモリの記録アドレスを決めた後（Ｓ４５０）、ＤＭＡを実行する（Ｓ４６０）。
【００１８】
図５は、本発明の望ましい実施形態よるデータの読み取り方法のフローチャートである。
ＵＳＢインターフェースまたはＳＤカードインターフェースを通じてフラッシュメモリに保存されたデータを読み取る場合にも、２個のＤＭＡチャンネルを用いて読み取る速度を高める。まず、ＵＳＢインターフェースまたはＳＤカードインターフェースを通じてフラッシュメモリの接近命令を受信する（Ｓ５１０）。ＵＳＢインターフェースを通じてフラッシュメモリに接近したか、またはＳＤカードインターフェースを通じてフラッシュメモリに接近したかを判断し（Ｓ５２０）、ＵＳＢインターフェースを通じて接近したものであれば、ＳＣＳＩ変換を実行してアドレスとデータとに分離し、アドレスはアドレス決定部２１５に伝達し、データはＤＭＡ制御部２２５に伝達する（Ｓ５３０）。同様に、ＳＤカードインターフェースを通じて接近した場合にも、前述したＳＤカード命令解釈によってアドレスとデータとを分離し、アドレスはアドレス決定部２１５に伝達し、データはＤＭＡ制御部２２５に伝達する（Ｓ５４０）。そして、ＤＭＡチャンネルの状態によってＤＭＡチャンネルを決定し、フラッシュメモリの読み取りアドレスを決めた後（Ｓ５５０）、ＤＭＡを実行する（Ｓ５６０）。
【００１９】
一方、前述したデータ保存及び読み取り方法は、コンピュータプログラムとして作成可能である。前記プログラムを構成するコード及びコードセグメントは、当該分野のコンピュータプログラマーによって容易に推論されうる。また、前記プログラムは、コンピュータで読み取り可能な情報保存媒体（ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｒｅａｄａｂｌｅ  ｍｅｄｉａ）に保存され、コンピュータによって読み取られて実行されることでデータ保存及び読み取り方法を具現する。前記情報保存媒体は、磁気記録媒体、光記録媒体、及びキャリアウエーブ媒体を含む。
【００２０】
今まで、本発明についてその望ましい実施形態を中心に説明した。当業者は、本発明が、本発明の本質的な特性から外れない範囲で変形された形態で具現可能であるという点を理解できるであろう。したがって、前記実施形態は、限定的な観点ではなく説明的な観点で考慮されなければならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく特許請求の範囲に表われており、それと同等な範囲内にあるすべての差異点は、本発明に含まれたものと解釈されなければならない。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
本発明は、ＵＳＢインターフェース及びＳＤカードインターフェースを備えて複数個のＤＭＡチャンネルを通じてデータを読出し／書込みする保存装置に関する産業分野で効果的に利用されうる．
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の望ましい実施形態よるＵＳＢ−ＳＤ保存装置のブロック図である。
【図２】ＵＳＢ−ＳＤ保存装置の詳細ブロック図である。
【図３】ＮＡＮＤフラッシュ２３３、２３５を構成する各ブロックにデータを均等に記録することを説明するための参照図である。
【図４】本発明の望ましい実施形態よるデータの記録方法のフローチャートである。
【図５】本発明の望ましい実施形態よるデータの読み取り方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００２３】
１０：外部インターフェース部          ２０：ＵＳＢ−ＳＤ制御部
３０：フラッシュ制御部                ４０：フラッシュメモリ
１０５：ＵＳＢコネクタ                １１０：ＵＳＢインターフェース部
１１５：ＳＤカードコネクタ            １２０：ＳＤカードインターフェース部
１３２：ＤＭＡ制御部                  １３４：マイコン
１３６：アドレスデコーダ              １４０：第１フラッシュ制御部
１５０：第２フラッシュ制御部          １４５、１５５：ＮＡＮＤフラッシュ
２０５：ＵＳＢインターフェース部      ２１０：ＳＣＳＩ変換部
２１５：アドレス決定部                ２２０：マッピングテーブル保存部
２２５：ＤＭＡ制御部                  ２３０：第１フラッシュ制御部
２３５：ＮＡＮＤフラッシュ            ２４０：第２フラッシュ制御部
２４５：ＮＡＮＤフラッシュ            ２５０：ＳＤカードインターフェース部
２５５：ＳＤカード命令解釈部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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