JPH06348603A - フラッシュメモリカードの管理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フラッシュメモリカードのリセット処理にお
ける動作不良を防止して、メモリカードの継続使用を可
能にするフラッシュメモリカードの管理方法を提供。 【構成】 フラッシュメモリカードのシステムリセット
処理において、一括消去を行なっても、メモリ素子の故
障が他のメモリ素子や素子内のブロックに悪影響を及ぼ
して、正常にデータの消去処理が完了せず、メモリカー
ドが使用不能となる場合がある。この現象を排除するた
め、第１回目は一括消去処理を行い、素子不良を検出し
た場合は、不良素子内のブロック毎にブロック消去処理
を行なう。この場合さらに消去処理したブロックの記憶
領域のデータに対してベリファイを行なって、そのブロ
ックの異常状態を判定し、異常ブロックを示すデータを
記憶する。フラッシュメモリカードに備えられた制御回
路は、そのブロックの異常状態を表わす記憶データに基
づいてフラッシュメモリカードの記憶動作を管理する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フラッシュメモリカー
ドの管理方法に関し、とくにディジタル電子スチルカメ
ラ等のホスト機器へ接続されたフラッシュメモリカード
が異常操作等に起因してカードを構成するメモリ素子に
故障を生じた場合に好適なフラッシュメモリカードの管
理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、たとえばディジタルスチルカメラ
等の電子機器において、ホスト機器が採取したデータを
記憶する媒体として半導体メモリを用いたメモリカード
が使用されるようになってきた。このメモリカードにて
使用される半導体メモリとして、記憶内容を保持するた
めのバッテリが不要のEEPROM（電気的に消去および再書
き込みが可能なROM ）がメモリカードに採用される。EE
PROMは、大別してバイト書換型と、フラッシュ型とがあ
り、前者のバイト書換型のEEPROMは、１バイト毎にデー
タの書き換えができる反面、記憶セルの小型化が困難の
ため、大容量の記憶容量を有するメモリカードを構成す
るには適さない。また、後者のフラッシュ型のEEPROM
は、さらに一括消去型と、部分消去型とがあり、これら
は、記憶セルを小さく構成することができるため大容量
のメモリカードを構成することができる。したがって、
たとえばデータ容量が多い画像データを取り扱うディジ
タルスチルカメラでは、フラッシュ型EEPROMにて構成さ
れたメモリカードが有利に適用される。

【０００３】また、このフラッシュ型EEPROMにて構成さ
れたメモリカード（以降、フラッシュメモリカードと称
す）は、スタティックＲＡＭ(SRAM)を用いたメモリカー
ドとの互換性が取られるのが望ましく、この場合フラッ
シュメモリカードのEEPROMに対するデータ読み書き制御
は、SRAMを用いたメモリカードのインタフェースとほぼ
同様のインタフェースを有して、フラッシュメモリカー
ド内の制御回路にて行われるように構成される。このよ
うなメモリカードの一例として、日本電子工業振興協会
(JEIDA) にて、ディジタルスチルカメラに使用されるメ
モリカードの標準化が進められている。

【０００４】標準化が検討されている方式によると、メ
モリカードの記憶領域は、複数のブロック単位であるク
ラスタにて構成され、記憶される画像データは、論理的
集合であるパケット単位にてそれぞれのクラスタに記憶
される。しかし、初期化，システムリセット等における
消去は時間的効率を良くする配慮から一般には一括消去
処理が採用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなフラッシュメモリカードは、SRAMによるメモリカ
ードと較べて、データの書き込み時間が長くかかる。こ
のため、ディジタルスチルカメラにて撮影されて得られ
た画像データがメモリカードに書き込まれている最中
に、このメモリカードが抜かれてしまう事態が発生し易
い。またはその逆に挿入されるいわゆる活線挿抜が発生
する。データの書き込み動作中に活線挿抜が発生する
と、その記憶領域には、書き込み途中のデータが残留し
たり、異常なデータがメモリカードに書き込まれたりし
て、管理領域のデータ破損や最悪の場合にはメモリ素子
の破壊および記録済みデータの読出不能等のトラブルを
生じる問題がある。また、フラッシュ型EEPROMには寿命
があり、正常な使用状態であってもその記憶領域が壊れ
てしまって、メモリカードが使用不能となってしまうと
いう問題ある。

【０００６】上記のトラブルはメモリカードの構成か
ら、画像データ記憶領域、管理データ記憶領域および制
御領域の３領域にて発生される。また、これらの領域に
おいて発生するトラブルの内容は、さらに、（イ）デー
タの単なる化け、（ロ）素子等の破損のいわゆるソフト
的トラブルとハード的トラブルとに分類され得る。この
ようなフラッシュメモリに発生する各種のトラブルにお
いて、本発明の発明者が特に着眼した点は、上記のトラ
ブル内容における画像データ領域の（ロ）素子等の破損
によって生じる問題である。

【０００７】本発明が解決しようとする問題点におい
て、その内容を整理すると下記となる。たとえばフラッ
シュメモリ内の管理データが破壊され、メモリカードの
継続使用が不能に陥った場合、そのメモリカードを継続
使用するためには初期化またはシステムリセットの実行
を必要とする。この場合に、メモリ素子の故障内容によ
っては、記憶済内容が消去不能となって、メモリカード
の継続使用ができなくなってしまうという問題が発生し
た。あるいは、大量のメモリ素子が不良になったという
誤判定が生じてしまい、実質的にメモリカードの継続使
用が不能となってしまうという問題があった。

【０００８】本発明は、このような従来技術の欠点を解
消し、メモリカードの異常使用等でメモリカードに破損
が生じた場合に、正確にしかも迅速にそのメモリカード
を継続使用することができるメモリカードの管理方法を
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】本発明は上述の課題を解
決するために、データを記憶するための記憶領域が複数
のブロック単位からなる記憶領域にて構成されたフラッ
シュ型のメモリ素子と、このメモリの記憶動作を管理す
る制御手段とを有して構成されたフラッシュメモリカー
ドの管理方法において、この方法は、フラッシュメモリ
カードが接続されるホスト機器からの命令に応じて、メ
モリ素子の記憶領域に記憶されたデータをブロック単位
ごとに消去するブロック消去工程と、この消去工程にて
消去されたデータの消去状態を確認する第１のベリファ
イ工程と、この第１のベリファイ工程にて確認されたデ
ータの消去状態に基づいてブロックに異常が有るか否か
を判定する第１の判定工程と、この第１の判定工程の判
定結果に基づいて、異常を有するブロックを示すデータ
を記憶し、制御手段がこの記憶データを用いてメモリカ
ードの記憶動作を管理することを特徴とする。

【００１０】この場合、第１のベリファイ工程は、消去
工程によるブロック単位のデータ消去ごとにこのブロッ
クにおけるデータの消去状態を確認するとよい。

【００１１】また、第１のベリファイ工程は、消去工程
によるすべてのブロックの消去処理後に、データの消去
状態を確認するとよい。

【００１２】また、この方法は、ブロック消去工程に先
立って、メモリ素子の記憶領域に記憶されたデータを一
括して消去する一括消去工程と、この一括消去処理工程
の後、憶領域におけるデータの消去状態を確認する第２
のベリファイ工程と、この第２のベリファイ工程にて確
認されたデータの消去状態に基づいてブロックに異常が
あるか否かを判定する第２の判定工程とを含み、ブロッ
ク消去工程は、第２の判定工程にて判定された判定結果
に基づいて、記憶領域に記憶されたデータをブロック単
位ごとに消去するとよい。

【００１３】

【作用】本発明のフラッシュメモリカードの管理方法に
よれば、フラッシュメモリカードが接続されるホスト機
器からの命令に応じて、記憶領域に記憶されたデータを
メモリ素子のブロック単位ごと消去するブロック消去を
行なって、そのブロック消去の後、データの消去状態を
確認する。第１の判定工程は、データの消去状態に基づ
いてそのブロックの異常の有無を判定し、制御手段は、
第１の判定工程による判定結果に基づいて異常が発生し
たブロックを示すデータを記憶し、この記憶データに基
づいてメモリカードの記憶制御を行なうので、このメモ
リカードを継続的に使用し得る。

【００１４】

【実施例】次に添付図面を参照して本発明によるフラッ
シュメモリカードの管理方法の実施例を詳細に説明す
る。図２を参照すると本発明のフラッシュメモリカード
の管理方法が適用されるフラッシュメモリカード10の実
施例が示されている。フラッシュメモリカード10（以
下、メモリカード10と称す）は、コネクタ12を介して入
力されるディジタルスチルカメラなどのホスト機器（図
示省略）から送信された命令およびデータを制御部40に
て受信し、この命令に応じた管理手順に従ってデータ記
憶領域を形成する記憶部50にデータを記憶させるメモリ
カードである。

【００１５】このメモリカード10を詳しく説明すると、
メモリカード10は、メモリカード10の内部回路およびホ
スト機器を接続するコネクタ12と、コネクタ12を介して
入力された命令およびデータに基づいて記憶制御を行う
制御部40と、制御部40の制御を受けてデータが記憶され
る記憶部50とを有している。

【００１６】制御部40は、管理データの記憶領域を表わ
す管理領域を形成する管理メモリ44と制御回路(CPU) 42
とを有している。この実施例における管理メモリ44は、
管理メモリ44におけるデータの記憶状況に応じて制御回
路42にて生成された管理データを記憶するメモリ素子に
て構成された記憶回路であり、たとえば管理メモリ44
は、後述の記憶部50に備えられたメモリ素子と同一の部
分消去型のフラッシュメモリが有利に用いられる。

【００１７】制御回路42は、ホスト機器からの命令に応
じて、記憶部50へのデータの書込制御および読出制御を
行なう制御回路である。制御回路42は、コネクタ12を介
して接続線200 に現れる制御信号であって、データの書
込および読出アドレスや書き込み、読み出しおよび消去
などの命令を表わす制御信号に応じて、記憶部50への記
憶制御を行なうためのアドレスや書き込みおよび読み出
しを設定するための制御コマンド生成する。

【００１８】記憶部50は、制御部40から出力されたデー
タが記憶される記憶領域が形成される複数のメモリ素子
(EEPROM)にて構成された記憶回路である。この実施例に
おける記憶部50は、部分消去型のフラッシュメモリにて
構成されたメモリ素子52(52-1,52-2,・・・,52-n)が有利に
適用され、このメモリ素子は、それぞれのメモリ素子内
の所定のブロック(52-na,・・・,52-nf) ごとに記憶データ
の消去が可能な構成となっている。また、これらメモリ
素子は、メモリ素子毎に、もしくは複数のメモリ素子が
一括に記憶データが消去されるように構成されている。

【００１９】図３を参照すると、同図にはディジタルス
チルカメラに適用されるメモリカードの記憶領域の構成
例が示されている。この記憶領域を構成する管理領域お
よびデータ領域を詳述すると、メモリカード10全体の記
憶領域300 は、メモリの管理単位となる、いわゆる所定
単位のクラスタにて論理的に区画化されて管理された領
域である。この実施例におけるクラスタは、それぞれ８
Ｋバイトの記憶容量を有し、記憶領域300 は、第０クラ
スタから第2047クラスタまでのクラスタにより構成され
る。この記憶領域300 は、管理領域302 とデータ領域30
4 とに区分される。管理領域302 の第０クラスタには、
メモリカード10の固有の情報が記憶されたカード属性情
報領域310 と、記憶領域300 の利用手順・利用状況など
を表すヘッダ情報が記憶されるヘッダ領域320 と、画像
データの記憶単位となるパケットを構成しているデータ
の属性および種別が記憶されるパケット識別情報領域33
0と、各パケット毎に関連するパケットが記憶されるパ
ケット関連情報領域340 とのそれぞれの管理情報を格納
する領域が形成されている。また、管理領域302 の第１
クラスタには、各パケットの先頭のクラスタを示すスタ
ートクラスタが記憶されるディレクトリ情報領域350
と、各クラスタの連鎖状態が記憶される MAT領域360 と
が形成されている。

【００２０】特にヘッダ情報領域320 は、図４に示すよ
うに、記憶領域300 内の未使用の残留クラスタ数および
使用クラスタ数と、最終使用パケット番号と、先端未使
用クラスタ番号と、これらの情報の誤りを検出するため
の符号が記憶されるパリティとがパケットの記憶毎に更
新されて書き込まれるテンポラリ情報タブル370 を含
む。さらに、この実施例のテンポラリ情報タブル370 に
は、演算処理上で用いる論理メモリ空間対ハード上の実
メモリ空間のアドレス置換情報と、このメモリカード10
が活線挿抜された状態を表わすための活線抜去フラグと
が記憶される。アドレス置換情報は、記憶部50における
不良メモリ素子を除外するためのものである。メモリ機
能不良を生じたメモリ素子をデータ記憶のためにアクセ
スするアドレス番号以外の番号に排斥することにより、
不良メモリ素子への画像データの記憶のアクセスが行わ
れないようにする。この措置により、不良データの発生
をなくし、常に正常なデータの確保を可能とする。

【００２１】記憶領域300 のデータ領域304 は、第２ク
ラスタ〜第2047クラスタが割当てられ、それぞれのクラ
スタには、たとえば、不図示のカメラにて撮影された画
像データが格納される。１コマの画像を表す画像データ
は、たとえば、複数のクラスタを占有してデータ領域30
4 に格納され、この画像データは、１つのパケットとし
て管理領域302 にて管理される。それぞれのパケット
は、たとえば、連続したクラスタを使用してもよく、ま
た、飛び飛びのクラスタを使用してもよい。パケットの
始まりを示すスタートクラスタの番号は、第１クラスタ
のディレクトリ情報領域350 に記憶され、パケットを構
成するクラスタの接続状態を表すMAT(Memory Allocatio
n Table) は、MAT 領域360 に記憶される。

【００２２】上記のように、活線挿抜，システム電源の
中断等の異常事態に各種の対策がなされている。これら
の対策は、既にメモリカード10に記憶されている画像デ
ータおよび新規に記憶させた画像等のデータをできるだ
け正常状態へ復帰させるためのものである。しかしこれ
らの対策でも対応しきれない場合には、以下の措置によ
りメモリカード10の継続使用を可能とすることができ
る。メモリカード10に異常が生じた場合の措置方法は、
初期化とシステムリセットの２種類がある。一方の初期
化は、データ領域304 のすべてのデータをクリアするこ
とである。この場合には、管理領域302 はクリアされ
ず、既に記憶されている管理データは継続使用される。
また、もう一方のシステムリセットは、データ領域304
および管理領域302 のすべてのデータがクリアされる。

【００２３】これらのメモリの記憶内容の消去処理は、
時間的な効率等を考慮して一般には複数のメモリ素子に
対し一括して実行される。この一括消去処理は、上記の
目的の通り俊速な処理が得られて便利である。しかし、
メモリ素子にトラブルが発生した場合には、問題が生じ
る。すなわちこの問題とは、いずれかのメモリ素子に短
絡状態などの過負荷を生じる故障が発生した場合に、メ
モリ素子への消去のための印加電圧が大きく低下してし
まって記憶内容が消去不能となることである。つまり、
１素子でも過負荷の症状が生じるとその他のメモリ素子
が正常であってもすべてのメモリ素子への消去が出来な
くなる場合がある。比較的症状の軽い上記症状のメモリ
素子が複数個発生しても同様の現象が生じ得る。本発明
の発明者は、上記の症状を鑑みて以下の措置をとること
とした。

【００２４】図１には本発明の初期化方法の一実施例を
表わすフローチャートが示されている。同図に基づいて
動作を説明すると、ホスト機器よりリセット命令を受信
(S11) したメモリカード10は、すべてのメモリ素子52へ
のデータ消去を行なう一括消去処理を実行する(S12) 。
一括消去処理が終了の後、ベリファイを行う(S13) 。ベ
リファイとは、たとえば、消去処理後の各メモリ素子52
に記憶されているデータがすべて消去されていることを
表わす"1" であることを確認することをいう。この第１
回目のベリファイにおいて不良がなければ(S14) リセッ
ト処理は終了する。

【００２５】ベリファイの結果、メモリ素子52のいずれ
かのメモリ素子に不良が確認された場合(S14) は、たと
えばその不良メモリ素子52の素子番号を記憶し(S15)、そ
の後、不良が発生したメモリ素子の内の１ブロックに対
して消去処理を実行する(S16) 。ステップS16 における
消去が完了すると、消去したブロックへのベリファイを
行う(S17) 。このベリファイの結果が良好であればステ
ップS20 へジャンプして、すべてのメモリ素子52-1,・・
・,52-n に対して消去処理が終了したか否かがチェック
され、消去処理が終了していればリセット処理を終了
し、終了していなければステップS16 へ戻って次のブロ
ックへの消去処理が行われる。

【００２６】ステップS17 のベリファイにおいて不良が
あれば不良ブロックのブロック番号を記憶登録する(S1
9) 。この場合、そのブロックのメモリ素子のほとんど
すべてが不良であればメモリ素子の素子番号を登録して
もよい。このベリファイが終了すると、ステップS20 に
進み、すべての不良ブロックへの処理が終了した場合に
はこのリセット処理が終了し、すべてのブロックへの処
理が終了していない場合にはステップS16 に戻って、次
のブロックへの消去処理が行われる。

【００２７】上記のリセット処理手順によれば、迅速な
一括消去が行え、また特定の不良メモリ素子および不良
ブロックのために、正常なメモリおよびブロックへの消
去処理が正常に行なわれなかったり、消去処理が正常に
行なわれないために他の正常な素子までを不良と判定し
たりすることを防止することができる。

【００２８】なお、上述の実施例は本発明の好適な実施
の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明
の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。たとえば、フラッシュメモリを部分消去型としたが
一括消去型でもかまわない。ただしこの場合には、ステ
ップS16 における処理を最小ブロック単位のメモリ素子
のチップ毎に実行するとよい。

【００２９】またこの実施例では、ステップS16 におけ
るブロック単位ごとの消去の次に、そのブロックに対し
てベリファイ(S17) を行なったが、本発明はこれに限ら
ず、たとえば、メモリ素子52へのブロック消去をまとめ
て行なって、その消去処理が施された複数のブロックに
対してベリファイ処理を行なうとよい。

【００３０】

【発明の効果】このように本発明によれば、ブロック消
去工程にてメモリ素子の記憶領域のブロック毎にデータ
の消去処理を行ない、さらにこの消去処理が行なわれた
ブロックに対して第１のベリファイ工程にてデータの消
去状態を確認し、第１の判定工程では、このデータの消
去状態に基づいてブロックの異常の有無を判定してい
る。制御手段は、第１の判定工程における判定結果に基
づいて、異常を有するブロックを示すデータを記憶し、
この記憶データを用いてメモリカードの記憶動作を管理
している。したがって、メモリ素子に記憶されたデータ
が消去不能となった不良ブロックが発生しても、正常な
ブロックは正常にデータの消去が施されるのでメモリカ
ードを継続して使用することができる。この結果、正常
なメモリ素子およびブロックまでを不良になったと判定
することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるフラッシュメモリカードの管理方
法の一実施例を示すフローチャート図である。

【図２】本発明によるフラッシュメモリカードの管理方
法が適用されるフラッシュメモリカードの一実施例を示
すブロック図である。

【図３】図２に示したメモリカードの記憶領域を示す図
である。

【図４】図３に示したヘッダ領域の詳細を示す図であ
る。

【符号の説明】

Ｓ１１ リセット命令受信工程 Ｓ１２ 一括消去処理工程 Ｓ１３ ベリファイ工程 Ｓ１５ 不良メモリ素子の素子番号の記憶工程 Ｓ１６ 不良メモリ素子のブロック消去工程 Ｓ１７ 消去したブロックのベリファイ工程 Ｓ１９ 不良ブロックのブロック番号の登録工程

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データを記憶するための記憶領域が複数
   のブロック単位からなる記憶領域にて構成されたフラッ
   シュ型のメモリ素子と、該メモリの記憶動作を管理する
   制御手段とを有して構成されたフラッシュメモリカード
   の管理方法において、該方法は、 前記フラッシュメモリカードが接続されるホスト機器か
   らの命令に応じて、前記メモリ素子の記憶領域に記憶さ
   れたデータを前記ブロック単位ごとに消去するブロック
   消去工程と、 該消去工程にて消去された前記データの消去状態を確認
   する第１のベリファイ工程と、 該第１のベリファイ工程にて確認された前記データの消
   去状態に基づいて前記ブロックに異常が有るか否かを判
   定する第１の判定工程と、 該第１の判定工程の判定結果に基づいて、前記異常を有
   するブロックを示すデータを記憶し、前記制御手段がこ
   の記憶データを用いて前記メモリカードの記憶動作を管
   理することを特徴とするフラッシュメモリカードの管理
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のフラッシュメモリカー
   ドの管理方法において、前記第１のベリファイ工程は、
   前記消去工程によるブロック単位のデータ消去ごとに該
   ブロックにおけるデータの消去状態を確認することを特
   徴とするフラッシュメモリカードの管理方法。
3. 【請求項３】 請求項１に記載のフラッシュメモリカー
   ドの管理方法において、前記第１のベリファイ工程は、
   前記消去工程によるすべてのブロックの消去処理後に、
   前記データの消去状態を確認することを特徴とするフラ
   ッシュメモリカードの管理方法。
4. 【請求項４】 請求項１に記載のフラッシュメモリカー
   ドの管理方法において、該方法は、 前記ブロック消去工程に先立って、前記メモリ素子の記
   憶領域に記憶されたデータを一括して消去する一括消去
   工程と、 該一括消去処理工程の後、前記記憶領域における前記デ
   ータの消去状態を確認する第２のベリファイ工程と、 該第２のベリファイ工程にて確認された前記データの消
   去状態に基づいて前記ブロックに異常があるか否かを判
   定する第２の判定工程とを含み、 前記ブロック消去工程は、前記第２の判定工程にて判定
   された判定結果に基づいて、前記記憶領域に記憶された
   データを前記ブロック単位ごとに消去することを特徴と
   するフラッシュメモリカードの管理方法。