專利名稱：數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有內(nèi)部非易失性半導(dǎo)體存儲器(non-volatilesemiconductor memory)的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。
本申請要求于2002年4月15日提交的日本專利申請第2002-112635號的優(yōu)先權(quán)，其整個內(nèi)容包含在此作為參考。
背景技術(shù)：
到目前為止，采用“與非門”(NAND)閃存的、稱為存儲卡的IC存儲裝置被用作數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。使用這種IC存儲設(shè)備以便將存儲卡安裝到記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備上或者從記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備拆卸存儲卡。存儲卡可以存儲許多種數(shù)字數(shù)據(jù)，諸如靜止圖像數(shù)據(jù)、運動圖像數(shù)據(jù)、語音數(shù)據(jù)或音樂數(shù)據(jù)。因此，存儲卡可被用作多種主機設(shè)備的外部存儲介質(zhì)，例如便攜式信息終端、臺式計算機、筆記本計算機、移動電話、音頻設(shè)備或家用電子設(shè)備。
采用存儲卡作為外部存儲介質(zhì)的主機設(shè)備有時配備象硬盤這樣的內(nèi)部存儲介質(zhì)。經(jīng)常由主機設(shè)備通過將稱為MS-DOS(商標(biāo))的文件系統(tǒng)作為手段，使用邏輯格式訪問硬盤。為了與其它存儲介質(zhì)兼容，期望將包括MS-DOS的常用文件系統(tǒng)應(yīng)用于存儲卡。
在MS-DOS中，通過初始化，在存儲介質(zhì)的用戶區(qū)中記錄作為文件管理數(shù)據(jù)的MBR(Master Boot Record，主引導(dǎo)記錄)、PBR(Partition Boot Record，分區(qū)引導(dǎo)記錄)、FAT(File Allocation Table，文件分配表)和根入口記錄(root entry record)。通過初始化來記錄這些文件管理數(shù)據(jù)，主機設(shè)備的操作系統(tǒng)可以訪問存儲介質(zhì)。因此，存儲卡也可以通過由主機設(shè)備在其閃存中寫入前面提到的文件管理數(shù)據(jù)來初始化，。
同時，存在存儲卡的閃存容量不同于與開始提到的存儲卡相同標(biāo)準(zhǔn)的另一存儲卡的容量的情況。如果不同容量的存儲卡將被初始化為外部介質(zhì)，則必須為充當(dāng)數(shù)據(jù)記錄和/或再現(xiàn)設(shè)備的主機設(shè)備提供代表與各個不同容量相關(guān)的MBR等的內(nèi)容的初始化參數(shù)或初始化控制處理程序。
也就是說，即使是為主機設(shè)備提供了初始化參數(shù)，主機設(shè)備也不能處理新容量的存儲卡。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種新數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，從而能夠克服在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲介質(zhì)，例如IC存儲器設(shè)備中內(nèi)在(inherent)的問題。
本發(fā)明的另一目的是提供一種拆卸的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，從而可以非常容易地獲得初始化而不需要主機設(shè)備必須提供控制程序或用于初始化的參數(shù)。
為完成上述目的，本發(fā)明提供一種可移動數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，可拆卸地安裝在主機設(shè)備上，包括非易失性半導(dǎo)體存儲器，其中，以預(yù)定數(shù)據(jù)量的塊作為單位，成批地擦除記錄在其上的數(shù)據(jù)；系統(tǒng)信息存儲單元，具有記錄在其中的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的內(nèi)部信息；接口，用于在所述數(shù)據(jù)存儲設(shè)備和所述主機設(shè)備之間輸入/輸出數(shù)據(jù)；和控制器，用于根據(jù)通過所述接口從所述主機設(shè)備提供的命令，來管理對所述半導(dǎo)體存儲器的控制。用戶區(qū)，被設(shè)置在所述半導(dǎo)體存儲器中，作為由用戶記錄數(shù)據(jù)的區(qū)，并且在所述用戶區(qū)中記錄文件管理數(shù)據(jù)，與邏輯格式一致，以等于所述塊的尺寸的1/n倍的尺寸的簇作為單位來執(zhí)行文件管理，n是不小于2的整數(shù)，所述主機設(shè)備根據(jù)所述邏輯格式訪問用戶區(qū)。在所述系統(tǒng)信息存儲單元中存儲用于在所述用戶區(qū)上記錄所述文件管理數(shù)據(jù)的參數(shù)。當(dāng)將來自所述主機設(shè)備的初始化命令提供給所述控制器時，所述控制器在所述半導(dǎo)體存儲器中記錄與在所述系統(tǒng)信息存儲單元中存儲的參數(shù)相一致的文件管理數(shù)據(jù)。
通過閱讀如附圖所示的本發(fā)明的實施例，本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點將會變得更加清楚。


圖1是顯示使本發(fā)明具體化的存儲卡和采用該存儲卡的主機設(shè)備的透視圖。
圖2是顯示從其前面看的存儲卡的透視圖。
圖3是顯示從其后面看的存儲卡的透視圖。
圖4是顯示存儲卡的內(nèi)部塊結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖5顯示用于在存儲卡和主機設(shè)備之間數(shù)據(jù)傳送的接口功能的結(jié)構(gòu)。
圖6顯示記錄在屬性信息區(qū)中的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
圖7是顯示主機設(shè)備數(shù)據(jù)記錄處理的內(nèi)容的流程圖。
圖8描述采用第一特定例格式的情況下的介質(zhì)圖像。
圖9描述采用第一特定例格式的情況下的參數(shù)值。
圖10描述采用第一特定例格式的情況下的MBR的描述的內(nèi)容。
圖11描述采用第一特定例格式的情況下的PBR的描述的內(nèi)容。
圖12描述采用第二特定例格式的情況下的介質(zhì)的圖像。
圖13描述采用第二特定例格式的情況下的各個參數(shù)值。
圖14描述采用第二特定例格式的情況下的MBR的描述的內(nèi)容。
圖15描述采用第二特定例格式的情況下的MBR的描述的內(nèi)容。
圖16描述采用第一特定例格式的情況下的FAT的狀態(tài)。
圖17描述采用第二特定例格式的情況下的FAT的狀態(tài)。
圖18描述常用格式的介質(zhì)的圖像。
圖19描述其中簇尺寸小于塊尺寸的存儲卡的介質(zhì)的映像。
圖20描述其中簇尺寸等于塊尺寸的存儲卡的介質(zhì)的映像。
具體實施例方式
下面說明將本發(fā)明應(yīng)用于可拆卸的小型IC存儲設(shè)備的例子和將本發(fā)明應(yīng)用于采用小型IC存儲設(shè)備作為外部存儲介質(zhì)的數(shù)據(jù)處理設(shè)備的例子。
在下面的說明中，小型IC存儲設(shè)備被稱為存儲卡，而與存儲卡相連的數(shù)據(jù)處理設(shè)備被稱為主機設(shè)備。
首先，參照圖1說明使本發(fā)明具體化(embody)的主機設(shè)備和連接至該主機設(shè)備的存儲卡的示意圖。
本發(fā)明的存儲卡1包括內(nèi)部非易失性半導(dǎo)體存儲器(IC存儲器)，可以存儲諸如靜止圖像數(shù)據(jù)、動態(tài)圖像數(shù)據(jù)、語音數(shù)據(jù)和音樂數(shù)據(jù)等多種數(shù)字數(shù)據(jù)。該存儲卡1充當(dāng)主機設(shè)備2，例如便攜式信息終端、臺式計算機、筆記本計算機、移動電話、音頻設(shè)備或家用電子設(shè)備的外部存儲介質(zhì)。
參照圖1，可以在這樣的狀態(tài)下使用存儲卡1，即將其插入為主機設(shè)備2設(shè)置的插入/拆卸端口3中。用戶可以方便地將存儲卡1插進插入/拆卸端口3中或從插入/拆卸端口3移去存儲卡1。因此，可以從主機設(shè)備中拔出插入該主機設(shè)備中的存儲卡1且將其插入另一主機設(shè)備中。也就是說，該存儲卡1可以用于在不同的主機設(shè)備之間交換數(shù)據(jù)。
存儲卡1和主機設(shè)備2在并行接口上傳輸數(shù)據(jù)，所述并行接口采用為傳輸六個信號，即4比特并行數(shù)據(jù)、時鐘信號和總線狀態(tài)信號而配置的六線半雙工并行協(xié)議。
參照圖2，本發(fā)明的存儲卡1實際上被構(gòu)造成在縱向上的長度L1為50mm、寬度W1為21.45mm、厚度D1為2.8mm的長方體薄片。存儲卡1具有作為正面1a的一個面和作為反面1b的相對表面。如圖3所示，在朝向存儲卡1的一個縱向端的反面1b上形成一組為10個平面電極的連接端子4。形成連接端子組4的這些電極沿著存儲卡1的寬度方向上相互平行地設(shè)置。在相鄰電極之間，設(shè)置了在反表面1b上直立的分區(qū)5，這些分區(qū)5用于防止連接至相應(yīng)電極的連接端子與其它電極相接觸。用于防止由于無意(inadvertent)而擦除的滑動開關(guān)6設(shè)置在集中朝向前面提到的存儲卡1的反面1b的一個末端。
為主機設(shè)備2配置用于插入和拆卸存儲卡1的插入/拆卸端口3，其中，存儲卡1安裝在主機設(shè)備2上。如圖1所示，該插入/拆卸端口3形成在主機設(shè)備2的正面上，作為具有與存儲卡1相同寬度W1和厚度D1的開口。通過插入/拆卸端口3插入主機設(shè)備2的存儲卡1由主機設(shè)備2固定以防止主機設(shè)備2的連接端子的偶然松開，所述連接端子連接至組成連接端子組4的各電極。同時，為主機設(shè)備2設(shè)置的連接端子(未示出)設(shè)置10個接觸點以與組成連接端子組4的電極的個數(shù)相一致，所述連接端子組4是為所裝載的存儲卡1設(shè)置的。
根據(jù)本發(fā)明的存儲卡1被裝載在主機設(shè)備2上，其末端設(shè)置連接端子組4，作為插入端，并且將圖2中箭頭X1的方向作為插入方向。當(dāng)存儲卡1被裝載在主機設(shè)備2上時，組成連接端子組4的各電極連接到提供到主機設(shè)備2的連接端子的相應(yīng)接觸點，以使得能夠交換電信號。
現(xiàn)在將參照圖4說明本發(fā)明的存儲卡1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
如圖4所示，本發(fā)明的存儲卡1包括并行接口(I/F)電路12、寄存器電路13、數(shù)據(jù)緩沖電路14、ECC電路15、存儲器接口控制器16、非易失性半導(dǎo)體存儲器17和振蕩控制電路18。
并行接口電路12是用于使用主機設(shè)備2傳輸數(shù)據(jù)的電路，該主機設(shè)備2使用六線半雙工并行類型數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議(six-line half duplex paralleltype data transfer protocol)。
寄存器電路13是用于存儲從主機設(shè)備發(fā)送的并且用于存儲器接口控制器16的操作控制命令、存儲卡1的內(nèi)部狀態(tài)、在執(zhí)行控制命令過程中所需的各種參數(shù)或在非易失性半導(dǎo)體存儲器17中的文件管理信息的電路。操作控制命令在下面被稱為控制命令。從主機設(shè)備2和存儲器接口控制器16都可以訪問該寄存器電路13。同時，主機設(shè)備2使用傳輸協(xié)議命令TPC訪問寄存器電路13，該傳輸協(xié)議命令是為該存儲卡的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議而設(shè)置的。也就是說，在主機設(shè)備2寫或讀出在寄存器電路13中存儲的控制命令或各種參數(shù)時使用TPC。
數(shù)據(jù)緩沖器電路14是用于臨時存儲寫入非易失性半導(dǎo)體存儲器17的數(shù)據(jù)或從非易失性半導(dǎo)體存儲器17中讀出的數(shù)據(jù)的存儲器電路。也就是說，當(dāng)將數(shù)據(jù)從主機設(shè)備2寫入非易失性半導(dǎo)體存儲器17時，依照數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，將作為寫入對象(subject)的數(shù)據(jù)從主機設(shè)備2傳輸至數(shù)據(jù)緩沖電路14，且隨后由存儲器接口控制器16將存儲在數(shù)據(jù)緩沖電路14中的、作為寫入對象(subject)的數(shù)據(jù)寫入非易失性半導(dǎo)體存儲器17中。當(dāng)將數(shù)據(jù)從非易失性半導(dǎo)體存儲器17中讀出到主機設(shè)備2時，存儲器接口控制器16將作為讀出對象的數(shù)據(jù)從非易失性半導(dǎo)體存儲器17中讀出，以臨時(transiently)將所讀出的數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)緩沖電路14中。根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，然后將作為讀出對象的數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)緩沖電路14傳輸至主機設(shè)備2。
同時，數(shù)據(jù)緩沖電路14具有相應(yīng)于預(yù)置數(shù)據(jù)寫單元的數(shù)據(jù)容量，例如，與閃存的頁尺寸(page size)相同的512字節(jié)的數(shù)據(jù)容量。同時，主機設(shè)備2使用TPC訪問數(shù)據(jù)緩沖電路14。即，如果主機設(shè)備2寫或讀出存儲在數(shù)據(jù)緩沖電路14中的數(shù)據(jù)，則使用TPC。
ECC電路15將糾錯碼(ECC，error correction code)添加到將被寫入非易失性半導(dǎo)體存儲器17中的數(shù)據(jù)中。ECC電路15根據(jù)添加到從非易失性半導(dǎo)體存儲器17中讀出的數(shù)據(jù)中的糾錯碼，對所讀出的數(shù)據(jù)執(zhí)行糾錯。例如，將3字節(jié)的糾錯碼添加到512字節(jié)的數(shù)據(jù)單元中。
存儲器接口控制器16根據(jù)存儲在寄存器電路13中的控制命令執(zhí)行用于在數(shù)據(jù)緩沖電路14和非易失性半導(dǎo)體存儲器17之間交換數(shù)據(jù)、監(jiān)視非易失性半導(dǎo)體存儲器17的數(shù)據(jù)安全、管理存儲卡1的其它功能和用于更新存儲在寄存器電路13中的數(shù)據(jù)的控制。
例如，非易失性半導(dǎo)體存儲器17是象“與非門”(NAND)類型閃存這樣的非易失性半導(dǎo)體存儲器。例如，非易失性半導(dǎo)體存儲器17的容量是16Mb、32Mb、64Mb或128Mb。非易失性半導(dǎo)體存儲器17的擦除塊單元是16K字節(jié)。讀/寫單元也被稱為頁且為512字節(jié)，與數(shù)據(jù)緩沖電路14中的一樣。振蕩器控制電路18產(chǎn)生該存儲卡1中的操作時鐘。
提供VSS、VCC、DATA0、DATA1、DATA2、DATA3、BS、CLK和INS端子(terminal)作為存儲卡1的連接端子。由于提供兩個端子作為VSS端子，在存儲卡1中總共提供了10個連接端子。在主機設(shè)備2側(cè)提供了相似的連接端子。
VSS端子連接至VSS(基準(zhǔn)0V電壓)。這些VSS端子將主機設(shè)備的接地電壓連接至存儲卡的接地電壓以建立主機設(shè)備和存儲卡的相同(coincident)的零伏基準(zhǔn)電壓。從主機設(shè)備將電源電壓(VCC)施加于VCC端子。
在存儲卡1和主機設(shè)備2之間傳輸?shù)摹?位并行數(shù)據(jù)的最低位的數(shù)據(jù)信號(DATA0)被施加于DATA0端子或從DATA0端子輸出。在存儲卡1和主機設(shè)備2之間傳輸?shù)摹?位并行數(shù)據(jù)的第二低位的數(shù)據(jù)信號(DATA1)被施加于DATA1端子或從DATA1端子輸出。在存儲卡1和主機設(shè)備2之間傳輸?shù)摹?位并行數(shù)據(jù)的第三低位的數(shù)據(jù)信號(DATA2)被施加于DATA2端子或從DATA2端子輸出。在存儲卡1和主機設(shè)備2之間傳輸?shù)摹?位并行數(shù)據(jù)的第四低位的數(shù)據(jù)信號(DATA3)被施加于DATA3端子或從DATA3端子輸出。
通過BS端子，將總線狀態(tài)信號從主機設(shè)備施加于存儲卡。將時鐘信號從主機設(shè)備施加于CLK端子。INS端子被用于主機設(shè)備2的插入/拆卸檢測，以檢測存儲卡是否已經(jīng)插入形成在主機設(shè)備2中的槽中。主機設(shè)備2的INS端子連接至提拉電阻(pull-up resistor)，未示出。
參照圖5，現(xiàn)在將說明用于主機設(shè)備2和存儲卡1之間的數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕涌诘墓δ芙Y(jié)構(gòu)。
在圖5中，主機設(shè)備2的接口功能由文件管理器31、TPC接口32和并行接口33組成。存儲卡1的接口功能由并行接口33、寄存器35、數(shù)據(jù)緩沖器36、存儲器控制器37和存儲器38組成。
文件管理器31是主機設(shè)備的操作系統(tǒng)，并且管理存儲在存儲卡1中的文件和存儲在主機設(shè)備的其它介質(zhì)中的文件。在本實施例中，采用MS-DOS(Microsoft Disc Operating System，注冊商標(biāo))作為文件管理器31中的操作系統(tǒng)。文件管理器31也使用MS-DOS管理連接至主機設(shè)備2的其它存儲介質(zhì)。文件管理器31是在主機設(shè)備的控制器2內(nèi)執(zhí)行的功能。
TPC接口32是在文件管理器31中作為較低層的接口功能。TPC接口32通過數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議訪問存儲卡1中的寄存器35和數(shù)據(jù)緩沖器36，該協(xié)議定義了專用于該接口(TPCtransfer protocol command，傳輸協(xié)議命令)的命令。該TPC接口32是由例如在主機設(shè)備2中的控制器執(zhí)行的功能。
并行接口33、34表示TPC接口32中的較低層并檢驗(prove)該接口系統(tǒng)的物理分層。并行接口33、34根據(jù)六線半雙工并行協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)，該協(xié)議被配置成能夠傳輸六個信號，即4位并行數(shù)據(jù)、時鐘信號和總線狀態(tài)信號。并行接口33、34表示由并行接口電路12執(zhí)行的功能。
寄存器35被設(shè)計成存儲從主機發(fā)送的控制命令、存儲卡的內(nèi)部狀態(tài)、用于訪問存儲器38的數(shù)據(jù)地址、在執(zhí)行存儲器命令時所需的參數(shù)或存儲器中的文件管理信息。寄存器35是在存儲卡1的寄存器電路13上執(zhí)行的功能。
數(shù)據(jù)緩沖器36是用于臨時存儲寫入存儲器38中或從存儲器38中讀出的數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)。數(shù)據(jù)緩沖器36是在存儲卡1的數(shù)據(jù)緩沖電路14上執(zhí)行的功能。
存儲器接口控制器37在根據(jù)存儲在寄存器35中的各種信息和命令，在數(shù)據(jù)緩沖器36和存儲器38之間運行數(shù)據(jù)讀出、數(shù)據(jù)寫入或數(shù)據(jù)擦除時，或在更新寄存器35中的各種信息時執(zhí)行控制。存儲器接口控制器37是由在主機設(shè)備2上的存儲器接口控制器16執(zhí)行的功能。
存儲器38是數(shù)據(jù)存儲區(qū)并被設(shè)計成虛擬存儲器作為通過存儲器接口控制器37的內(nèi)在模型(intrinsic model)。存儲器38是由存儲卡1上的非易失性半導(dǎo)體存儲器17執(zhí)行的功能。
使用上述主機設(shè)備和存儲卡，存儲在其它介質(zhì)中的、由文件管理器31管理的數(shù)據(jù)可以通過并行接口33、34被傳輸至存儲器38。由于由文件管理器31通過操作系統(tǒng)(MS-DOS)來管理當(dāng)前存儲卡和其它存儲介質(zhì)，可以將存儲在存儲器38中的數(shù)據(jù)傳輸至其它存儲介質(zhì)或?qū)⒋鎯υ谄渌鎯橘|(zhì)中的數(shù)據(jù)傳輸至存儲器38。
現(xiàn)在說明存儲卡1的數(shù)據(jù)存儲區(qū)(非易失性半導(dǎo)體存儲器17)的物理格式。
存儲卡1由用戶區(qū)和其中存儲例如當(dāng)前存儲卡1的內(nèi)部信息的系統(tǒng)區(qū)組成。用戶區(qū)和系統(tǒng)區(qū)均可通過使用控制命令從主機設(shè)備2進行訪問。應(yīng)當(dāng)注意的是，用戶區(qū)和系統(tǒng)區(qū)形成在各自不同的地址空間并使用各自不同的命令由主機設(shè)備2來訪問。
以例如64k字節(jié)或128k字節(jié)的塊為單位對用戶區(qū)進行物理劃分。塊表示在當(dāng)前存儲卡1中成批擦除(batch erasure)的單位。即在閃存中的擦除塊相應(yīng)于該塊。
存在兩種塊，即有效塊和空閑塊。有效塊是其中記錄了文件的實體數(shù)據(jù)(entity data)的塊?？臻e塊是其中記錄了用于近期缺陷的替代數(shù)據(jù)的區(qū)。
用戶區(qū)被主機設(shè)備2識別為基于扇區(qū)連續(xù)的區(qū)。然而，它由從扇區(qū)號導(dǎo)出的邏輯塊號、記錄有效數(shù)據(jù)并由物理塊號來內(nèi)部管理。當(dāng)在作為數(shù)據(jù)來安置對應(yīng)關(guān)系的狀態(tài)中，表示邏輯塊號和物理塊號之間的對應(yīng)關(guān)系的信息被記錄在從主機設(shè)備2不能訪問的系統(tǒng)區(qū)域中時，將表示邏輯塊號和物理塊號之間的對應(yīng)關(guān)系的信息記錄在作為物理塊的管理區(qū)的冗余區(qū)中。
在每塊中，設(shè)置指定塊存儲位置的物理塊號。這些物理塊號被唯一設(shè)定而不是根據(jù)正在考慮中(in question)的塊是有效塊還是空閑塊來設(shè)定。在有效塊中記錄邏輯塊號。這些邏輯塊號被寫在相應(yīng)塊中的預(yù)定區(qū)中。在初始化該存儲卡1時記錄邏輯塊號。如果在塊中出現(xiàn)故障，通過替換邏輯塊號，在未記錄的空閑塊中寫入故障塊的邏輯決號。以稱為頁的寫/讀單元作為單位來劃分每塊。該頁與后面說明的邏輯格式中的扇區(qū)是一一對應(yīng)關(guān)系。
分配給每塊的邏輯塊號與后面說明的邏輯格式中的簇號和LBA扇區(qū)號唯一地相關(guān)聯(lián)。使用后面說明的邏輯格式，從主機設(shè)備2側(cè)虛擬訪問數(shù)據(jù)存儲區(qū)。然而，存儲器接口控制器16使用表示在邏輯和物理地址之間的對應(yīng)關(guān)系的邏輯/物理轉(zhuǎn)換表來實現(xiàn)地址轉(zhuǎn)換。因此，主機設(shè)備2可以使用邏輯地址(簇號或LBA扇區(qū)號)訪問非易失性半導(dǎo)體存儲器17而不需要了解物理數(shù)據(jù)記錄的位置。
下面說明系統(tǒng)區(qū)的物理格式。
在系統(tǒng)區(qū)中，記錄著屬性信息區(qū)，在控制當(dāng)前存儲卡1的過程中所需的信息被記錄在該屬性信息區(qū)中。
在屬性信息區(qū)中記錄的數(shù)據(jù)具有圖6中所示的意義。
如圖6所示，在屬性信息區(qū)中，記錄著“ATRB信息區(qū)確認信息”、“設(shè)備信息入口”、“系統(tǒng)信息”、“MBR值”和“PBR值”。
在“ATRB信息區(qū)確認”中記錄著用于標(biāo)識屬性信息區(qū)的標(biāo)識碼。
“設(shè)備信息入口”表示下列“設(shè)備信息(系統(tǒng)信息、MBR值、MBR值和PBR值)”的每一記錄位置。記錄位置由屬性信息區(qū)的偏移值來表示。
在“系統(tǒng)信息”中，記錄著當(dāng)前存儲卡1的內(nèi)部信息。例如，在“系統(tǒng)信息”中記錄著版本、類信息、每塊中的字節(jié)數(shù)、每塊中的扇區(qū)數(shù)、總的塊數(shù)、匯編日期和時間(date and time of assembling)、系列號、匯編器號(assemblymaker numbers)、閃存器號(flash memory maker numbers)、閃存型號、控制器號、控制器功能、塊邊界的起始扇區(qū)號以及設(shè)備類型(可讀/可寫可行性(feasibility)，只讀等)。
同時，當(dāng)主機設(shè)備2以“實時記錄模式”記錄數(shù)據(jù)時，參考在“系統(tǒng)信息”中記錄的“在一個塊中包含的扇區(qū)數(shù)”和“塊邊界的起始扇區(qū)號”。隨后將說明“實時記錄模式”的過程。
在“MBR值”中，記錄著MS-DOS規(guī)定的‘MBR’(‘主引導(dǎo)記錄’)的建議參數(shù)。例如，在“MBR值”中，記錄著將在MBR中記錄的引導(dǎo)標(biāo)識符、起始頭部號(start header number)、起始柱面號、系統(tǒng)標(biāo)識符、結(jié)束頭部號(ultimate header number)、結(jié)束扇區(qū)號(ultimate sector number)、結(jié)束柱面號(ultimate cylinder number)、起始LBA扇區(qū)號和分區(qū)尺寸。在起始LBA扇區(qū)號中表示的扇區(qū)成為‘PBR(分區(qū)引導(dǎo)記錄)’的記錄位置，即MS-DOS中規(guī)定的每一分區(qū)的起始位置。應(yīng)當(dāng)注意的是，雖然在MS-DOS中，在一個存儲介質(zhì)中可以形成多個分區(qū)，但是假設(shè)在本實施例中，在非易失性半導(dǎo)體存儲器17中僅形成一個分區(qū)。
本發(fā)明不限于應(yīng)用到僅形成單個分區(qū)的存儲卡，也可用于形成多個分區(qū)的存儲卡。
在“PBR值”中，記錄著MS-DOS規(guī)定的‘PBR’的建議參數(shù)。例如，在“PBR值”中記錄著在PBR中記錄的跳轉(zhuǎn)碼(jump code)、OEM名稱、版本、每扇區(qū)的字節(jié)數(shù)、每簇的扇區(qū)數(shù)、保留扇區(qū)數(shù)、FAT數(shù)(文件分配表數(shù))、根目錄入口數(shù)、介質(zhì)中的扇區(qū)數(shù)、介質(zhì)ID、每一頭部的扇區(qū)數(shù)、頭部數(shù)、隱藏扇區(qū)數(shù)、總的邏輯扇區(qū)數(shù)、物理驅(qū)動器數(shù)、擴展引導(dǎo)標(biāo)識符、卷序列號、卷頭部或文件系統(tǒng)類型。
上述說明是對根據(jù)本發(fā)明的存儲卡1(非易失性半導(dǎo)體存儲器17)的數(shù)據(jù)存儲區(qū)的物理格式的結(jié)構(gòu)的概括。
同時，在根據(jù)本發(fā)明的存儲卡1中，用于讀取屬性信息的命令(READ_ATRB)被設(shè)置成控制命令。主機設(shè)備2使用READ_ATRB讀出“MBR值”和“PBR值”以使得可以用由匯編器(assembly maker)建議的邏輯格式來初始化存儲卡1。而且，在該存儲卡1中，將用于初始化非易失性半導(dǎo)體存儲器17的命令設(shè)為控制命令。如果主機設(shè)備2向存儲卡1發(fā)出FORMAT命令，為了根據(jù)MBR值”和“PBR值”的內(nèi)容來初始化非易失性半導(dǎo)體存儲器17，存儲器接口控制器16查閱記錄在屬性信息區(qū)中的“MBR值”和“PBR值”。隨后將詳細說明存儲卡1的初始化。
下文中說明用于本發(fā)明的存儲卡1的邏輯格式。
本發(fā)明的存儲卡1使用MS-DOS可轉(zhuǎn)換格式(MS-DOS convertible format)作為數(shù)據(jù)存儲區(qū)的邏輯格式。MS-DOS可轉(zhuǎn)換格式是用于由分層目錄結(jié)構(gòu)管理記錄在介質(zhì)中的數(shù)據(jù)文件的文件系統(tǒng)。在MS-DOS可轉(zhuǎn)換格式中，以柱面、磁頭和扇區(qū)作為單位訪問介質(zhì)上的數(shù)據(jù)。介質(zhì)的實際數(shù)據(jù)讀/寫單位是扇區(qū)。MS-DOS可轉(zhuǎn)換格式提供稱為簇的、用于管理所記錄的數(shù)據(jù)的單位。簇尺寸是多個扇區(qū)尺寸。例如，64個扇區(qū)組成簇。由主機設(shè)備2端的操作系統(tǒng)，基于簇進行文件管理。
在應(yīng)用于本發(fā)明的存儲卡1的邏輯格式中，簇尺寸小于塊尺寸并且n個簇尺寸成為一個塊的尺寸，其中n是不小于2的整數(shù)。例如，當(dāng)一塊數(shù)據(jù)尺寸是128K字節(jié)，則一簇的數(shù)據(jù)尺寸是32K字節(jié)，即4個簇記錄在一個塊中。
設(shè)置應(yīng)用于本發(fā)明的存儲卡1的邏輯格式，以便塊的邊界位置一定與簇的邊界位置相重合。即該設(shè)置不會使一簇跨著兩個塊。
為了將邏輯格式設(shè)置成如上所述的情況，調(diào)整諸如MBR、PBR、FAT或路徑目錄、或參數(shù)等記錄在各自文件管理數(shù)據(jù)中的MS-DOS的文件管理數(shù)據(jù)的記錄位置就足夠了。用于在上述情況下實施邏輯格式的參數(shù)被記錄在屬性信息中的“MBR值”和“PBR值”中。
MS-DOS文件的文件管理數(shù)據(jù)的內(nèi)容如下在用戶區(qū)的前端記錄MBR。在MBR中表示的內(nèi)容與屬性信息中的“MBR值”中指定的內(nèi)容一樣。
在每一分區(qū)的前導(dǎo)扇區(qū)中指示PBR。在MBR的起始LBA扇區(qū)號中表示其中記錄PBR的扇區(qū)。同時，LBA扇區(qū)號是為有效塊或有效塊的替換塊中的各扇區(qū)唯一分配的號。LBA扇區(qū)號是從具有邏輯塊號0的塊的前導(dǎo)扇區(qū)開始按照升序分配的。
FAT記錄在從緊隨PBR的下一扇區(qū)開始的多個扇區(qū)中。FAT表示以簇為單位，在用戶區(qū)中處理的文件的連接狀態(tài)。
以簇為單位管理記錄在介質(zhì)上的數(shù)據(jù)。如果文件的主體跨著多個文件，這需要讀取至其結(jié)束位置的簇并隨后讀取下一簇。然而，下一簇并不一定記錄在物理上連續(xù)地位置上。因而，在訪問記錄在介質(zhì)上的數(shù)據(jù)時，主機設(shè)備2需要指示誰是給定簇的下一簇的信息。在FAT中記錄著這類信息。
為FAT提供與介質(zhì)上的簇一樣多的存儲區(qū)。將從02H開始的簇號分配給在介質(zhì)上的全體簇。對于在FAT中各存儲區(qū)，唯一地分配簇號。在每一存儲區(qū)中，存儲緊跟其中已分配存儲區(qū)的簇的下一簇的號。因此，如果想找出與給定簇相連的下一簇，參照存儲在與正在考慮中的簇相關(guān)聯(lián)的存儲區(qū)中的號就足夠了。
同時，當(dāng)前存儲卡1記錄用于備份的兩個FAT(FAT1、FAT2)。由于介質(zhì)中的簇的個數(shù)不變，所以即使是更新數(shù)據(jù)內(nèi)容，給定FAT的物理數(shù)據(jù)尺寸也是不變的。
在路徑目錄入口中，記錄著在根目錄中排列的每一子目錄和每一文件的入口信息。從緊隨其中已記錄FAT的最后扇區(qū)的下一扇區(qū)開始記錄路徑目錄入口。當(dāng)在路徑目錄中安排的入口數(shù)目也是規(guī)定的值時，在給定入口信息中的字節(jié)數(shù)是規(guī)定的值。結(jié)果，路徑目錄入口的數(shù)據(jù)尺寸需要是常量。同時，在作為MS-DOS兼容格式的擴展的FAT32文件系統(tǒng)中，不分開處理路徑目錄入口且將其置于簇管理中。
在MS-DOS可轉(zhuǎn)換格式中，從緊跟上述文件管理數(shù)據(jù)的下一扇區(qū)開始初始化第一簇(簇號“02”)。即，從其中已記錄路徑目錄入口的最后扇區(qū)開始的扇區(qū)成為其中記錄由用戶產(chǎn)生的實際文件的區(qū)。因此，上述文件管理數(shù)據(jù)記錄在當(dāng)前存儲卡1中以便簇號02的第一扇區(qū)必然成為塊的前導(dǎo)扇區(qū)。在當(dāng)前存儲卡1中，在屬性信息中的“塊邊界的起始扇區(qū)號”中表明在用戶區(qū)中的給定塊的前導(dǎo)扇區(qū)(leading sector)的LBA扇區(qū)號。
同時，可以將所謂的超級軟盤系統(tǒng)的格式應(yīng)用于本發(fā)明的存儲卡1中。在超級軟盤系統(tǒng)中，不提供相應(yīng)于前面提到的MBR的管理數(shù)據(jù)并且PBR被記錄在用戶區(qū)的前端。除了MS-DOS可轉(zhuǎn)換格式之外，本發(fā)明可以被應(yīng)用到其中沒有MBR例如超級軟盤系統(tǒng)這樣的格式中。
下面將說明由主機設(shè)備2初始化存儲卡1的過程和數(shù)據(jù)記錄方法。
為了使主機設(shè)備2的操作系統(tǒng)能查閱本發(fā)明的存儲卡1，存儲卡1需要由MS-DOS的文件系統(tǒng)來初始化。為了初始化處理，至少記錄文件管理系統(tǒng)(MBR、PBR、FAT或路徑目錄入口)就足夠了。也可以在用戶需要時才執(zhí)行通常在存儲卡1出貨時執(zhí)行的初始化處理。
有兩種用于初始化存儲卡1的方法。第一方法是使用用于寫的控制命令在預(yù)定扇區(qū)中寫入所需數(shù)據(jù)。第二方法是使用用于初始化的控制命令。
為了說明第一和第二方法，首先將說明控制命令。
對于存儲卡1，將操作控制命令從主機設(shè)備2發(fā)送到存儲器接口控制器16取決于接口協(xié)議。由來自主機設(shè)備2的TPC中的命令設(shè)置命令將控制命令存儲在寄存器電路13中的命令寄存器中，所述命令設(shè)置命令在命令寄存器中。如果一旦控制命令被存儲在命令寄存器中，則存儲器接口控制器16執(zhí)行與控制命令相一致的操作控制。
控制命令如下用于將數(shù)據(jù)從非易失性半導(dǎo)體存儲器17讀到數(shù)據(jù)緩沖電路14的命令；用于將數(shù)據(jù)從數(shù)據(jù)緩沖電路14寫入非易失性半導(dǎo)體存儲器17的命令；用于擦除非易失性半導(dǎo)體存儲器17上的數(shù)據(jù)的命令；用于將該存儲卡1恢復(fù)到工廠裝載時的狀態(tài)的格式化命令；以及用于終止存儲卡1的振蕩器18的操作的睡眠命令。
下面將說明控制命令的特定例子。
READ_DATA是用于從非易失性半導(dǎo)體存儲器17的用戶區(qū)中的特定位置連續(xù)地讀出數(shù)據(jù)的命令。當(dāng)接收到READ_DATA命令時，存儲器接口控制器16參照存儲在寄存器電路13中的地址寄存器中的地址以訪問非易失性半導(dǎo)體存儲器17上的地址，從而從該地址讀出數(shù)據(jù)。這樣讀出的數(shù)據(jù)被臨時發(fā)送至數(shù)據(jù)緩沖電路14。一旦數(shù)據(jù)緩沖電路14滿了，即已讀出512字節(jié)，則存儲器接口控制器16發(fā)出對主機設(shè)備2的發(fā)送請求中斷。當(dāng)由主機設(shè)備2讀出數(shù)據(jù)緩沖電路14中的數(shù)據(jù)時，下一數(shù)據(jù)被從非易失性半導(dǎo)體存儲器17發(fā)送到數(shù)據(jù)緩沖電路14。存儲器接口控制器16重復(fù)前面提到的處理直到讀出等于在寄存器電路13中的數(shù)據(jù)計數(shù)寄存器中存儲的數(shù)據(jù)的個數(shù)的多個數(shù)據(jù)。
WRITE_DATA命令是用于從非易失性半導(dǎo)體存儲器17的用戶區(qū)中的特定地址開始連續(xù)記錄在數(shù)據(jù)緩沖電路14中存儲的數(shù)據(jù)的命令。如果施加WRITE_DATA命令，則存儲器接口控制器16參照存儲在寄存器電路13中的數(shù)據(jù)地址寄存器中的地址以訪問在非易失性半導(dǎo)體存儲器17上的地址，從而從該地址開始寫數(shù)據(jù)。所寫入的數(shù)據(jù)是存儲在數(shù)據(jù)緩沖電路14中的數(shù)據(jù)。當(dāng)數(shù)據(jù)緩沖電路14耗盡時，即當(dāng)已寫入512字節(jié)數(shù)據(jù)時，存儲器接口控制器16向主機設(shè)備2發(fā)出發(fā)送請求中斷。當(dāng)主機設(shè)備2已在數(shù)據(jù)緩沖電路14中寫入數(shù)據(jù)時，從數(shù)據(jù)緩沖電路14到非易失性半導(dǎo)體存儲器17寫入下一數(shù)據(jù)。存儲器接口控制器16重復(fù)上述處理直到寫入等于存儲在寄存器電路13中的數(shù)據(jù)計數(shù)寄存器中的數(shù)據(jù)的個數(shù)的多個數(shù)據(jù)為止。
READ_ATRB是用于從非易失性半導(dǎo)體存儲器17讀出屬性信息的命令。當(dāng)施加READ_ATRB時，存儲器接口控制器16讀出非易失性半導(dǎo)體存儲器17中的屬性信息以將這樣讀出的數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)緩沖電路14。
FORMAT命令從非易失性半導(dǎo)體存儲器17讀出屬性信息，同時讀出該屬性信息中的“MBR值”和“PBR值”以根據(jù)所讀出的值在非易失性半導(dǎo)體存儲器17中寫入MBR、PBR、FAT和路徑目錄入口。
上述說明著重與控制命令。
如果由第一方法初始化存儲卡1，則主機設(shè)備2使用READ_ATRB命令讀出屬性信息中的“MBR值”和“PBR值”。主機設(shè)備2參照在“MBR值”和“PBR值”指示的值產(chǎn)生MBR、PBR、FAT和路徑目錄。主機設(shè)備2使用WRITE_DATA命令在“MBR值”和“PBR值”指示的預(yù)定扇區(qū)中寫入這樣產(chǎn)生的MBR、PBR、FAT和路徑目錄。通過上述過程，初始化存儲卡1以便主機設(shè)備2可以參照該存儲卡。
同時，MBR、PBR、FAT和路徑目錄的值不需要和屬性信息中的“MBR值”和“PBR值”相等，且可以由主機設(shè)備2唯一產(chǎn)生。
如果由第二方法初始化存儲卡1，則主機設(shè)備2向主機設(shè)備2的存儲器接口控制器16發(fā)送FORMAT命令。當(dāng)施加FORMAT命令時，存儲器接口控制器16讀出屬性信息中的“MBR值”和“PBR值”。根據(jù)如此讀出的“MBR值”和“PBR值”中指示的值，存儲器接口控制器16在非易失性半導(dǎo)體存儲器17中的預(yù)定扇區(qū)中寫入MBR、PBR、FAT和路徑目錄入口。通過上述處理，初始化存儲卡1以便主機設(shè)備2可以參照存儲卡。
使用如上所述的本發(fā)明的存儲卡1，可以選擇性地執(zhí)行兩類初始化，即通過使用寫命令(WRITE_DATA命令)，主機設(shè)備2寫入由主機設(shè)備2自己產(chǎn)生的參數(shù)來初始化的方法，和主機設(shè)備2使用用于初始化的命令(FORMAT命令)且存儲卡1自動執(zhí)行初始化的方法。在初始化存儲卡1時，主機設(shè)備2可以使用用于初始化的命令(FORMAT命令)，以致不需要符合該版本或標(biāo)準(zhǔn)的專門參數(shù)或初始化程序，從而非常容易地獲得初始化的結(jié)果。
現(xiàn)在將參照圖7說明在將數(shù)據(jù)從主機設(shè)備2記錄到存儲卡1時的操作。
當(dāng)存儲卡1裝載在主機設(shè)備2的槽中時，主機設(shè)備使用用于讀出屬性信息的命令(READ_ATRB命今)從屬性信息中的“系統(tǒng)信息”讀出“每一塊中包含的扇區(qū)數(shù)”和“塊邊界的起始扇區(qū)號”(S11)。
主機設(shè)備2接著處于等待狀態(tài)直到由用戶啟動記錄操作(S12)。
當(dāng)用戶啟動記錄操作時，主機設(shè)備2檢查當(dāng)前記錄模式是實時記錄模式還是常用記錄模式(S13)。
在記錄模式是常用記錄模式時，過程進入步驟S14，而在記錄模式是實時記錄模式時，過程進入步驟S15。
應(yīng)當(dāng)注意的是，實時記錄模式是這樣一種模式，其中數(shù)據(jù)記錄操作必須緊跟數(shù)據(jù)產(chǎn)生過程，如實時記錄動態(tài)圖像信號時，或其中記錄處理需要高速記錄，如在記錄大量數(shù)據(jù)時。另一方面，常用記錄模式是這樣一種模式，其中不需要高速記錄，如在記錄靜止圖像時。選擇實時記錄或常用記錄的模式選擇可以由用戶手動設(shè)置或也可以自動設(shè)置以適合主機設(shè)備2的數(shù)據(jù)記錄。
在步驟S14中，基于簇執(zhí)行記錄處理。即參照FAT以基于簇來搜索空閑區(qū)，從而在所找到的空閑區(qū)中順序地記錄數(shù)據(jù)。
在步驟S15中，參照FAT來尋找其中連續(xù)空閑達一個塊間隔的空閑區(qū)。如果存在其中連續(xù)空閑達一個塊間隔的空閑區(qū)，則連續(xù)在這樣的塊上記錄數(shù)據(jù)。即應(yīng)當(dāng)存在空閑簇，而數(shù)據(jù)已經(jīng)存儲在該簇所屬的塊中的其它簇中，但在該簇中沒有記錄數(shù)據(jù)。例如，如果一塊由四簇組成，數(shù)據(jù)基于4簇而記錄在空閑簇中。
主機設(shè)備2通常不能識別物理格式上的塊。然而，在該存儲卡1中，形成邏輯格式以便塊邊界位置一定是簇邊界位置。因而，如果一塊中的簇(或扇區(qū))數(shù)和在塊邊界的簇號(或LBA扇區(qū)號)已知，則可以從邏輯格式識別出塊。因而，主機設(shè)備2可以從在步驟S11中所參照的“一塊中包含的扇區(qū)數(shù)”和“塊邊界的起始扇區(qū)號”確認在一塊中的簇數(shù)和在該塊中的前導(dǎo)簇(leadingcluster)的位置。
如果采用實時記錄模式，則可以基于塊記錄數(shù)據(jù)，即使是對其中擦除塊在尺寸上大于簇尺寸的介質(zhì)，而不采用特定的文件系統(tǒng)。因此，使用實時記錄模式，可以記錄數(shù)據(jù)而不需要產(chǎn)生保護所記錄數(shù)據(jù)所必須的碎片收集(garbage collection)，并因而可以比像平常那樣基于簇記錄數(shù)據(jù)更塊的速度執(zhí)行記錄。
同時，在常用文件系統(tǒng)中，可以在數(shù)據(jù)記錄之前或期間確認介質(zhì)中的空閑容量。當(dāng)選擇常用記錄模式時，主機設(shè)備2僅從FAT中檢測空閑簇的數(shù)量以計算空閑容量。如果相反，選擇了實時記錄模式，則僅從FAT中檢測空閑簇的數(shù)量以計算空閑容量。如果相反，已選擇實時記錄模式，從FAT檢測到這樣的塊，在所述塊中，全體簇都沒有記錄并從塊的數(shù)目計算空閑容量。
現(xiàn)在展示存儲卡1格式化的特定情況。將說明的格式化示例是針對其中總?cè)萘繛?4M字節(jié)、扇區(qū)尺寸為512字節(jié)、簇尺寸為32K字節(jié)、塊尺寸為128K字節(jié)以及記錄一個FAT所需的扇區(qū)數(shù)為8的存儲卡1。因而，每簇由64個扇區(qū)組成，而每塊由4個簇組成。同時，在該示例中，將說明作為MS-DOS類型的FAT 16的情況，該FAT 16用在簇的個數(shù)超過4085的情況中。在FAT 16中，分配給FAT中的每簇的字節(jié)數(shù)是2字節(jié)(16比特)。
圖8表示第一特定例的介質(zhì)的映像。圖9表示第一特定例的各個參數(shù)的值。圖10和11分別表示第一特定例的MBR和PBR的描述的內(nèi)容。
LBA扇區(qū)號是唯一附加于介質(zhì)中的全體有效塊的號，而不考慮分區(qū)或引導(dǎo)區(qū)。對于LBA扇區(qū)號，前導(dǎo)扇區(qū)號是0，且順序遞增1。塊號是分配給每一有效塊的邏輯塊號。對于塊號，前導(dǎo)塊是0并順序遞增1。同時，在有效塊的替換塊的情況中，向替換塊分配LBA扇區(qū)號和塊號。
在第一特定例中，MBR記錄在塊號0的前導(dǎo)扇區(qū)中(具有LBA扇區(qū)號0)。PBR記錄在塊號為1、LBA扇區(qū)號為462的扇區(qū)中。FAT 1和FAT 2記錄在塊號為1、LBA扇區(qū)號為464至479的扇區(qū)中。路徑目錄入口記錄在塊號為1、扇區(qū)號為480至511的扇區(qū)中。
通過如上記錄MBR、PBR、FAT和路徑目錄入口，從塊2(LBA扇區(qū)號512)的前導(dǎo)扇區(qū)開始記錄其中記錄由用戶產(chǎn)生的文件的前導(dǎo)扇區(qū)(簇2的前導(dǎo)扇區(qū))。結(jié)果，邏輯格式是這樣一種格式，其中，塊邊界位置與簇邊界位置一致。
現(xiàn)在說明存儲卡1的特定格式的第二特定例。
圖12表示第二特定例的介質(zhì)的映像。圖13表示第二特定例的各參數(shù)的值。圖14和15分別表示第二特定例的MBR和PBR的描述符的內(nèi)容。
LBA扇區(qū)號是唯一地附于介質(zhì)中的每一有效塊的號，而不考慮分區(qū)或引導(dǎo)區(qū)。對于LBA扇區(qū)數(shù)，前導(dǎo)扇區(qū)號是0，而且順序增加1。塊號是分配各有效塊的邏輯塊號。對于塊號，前導(dǎo)塊是0且順序增加1。同時，在有效塊的替換塊的情況下，向替換塊分配LBA扇區(qū)號和塊號。
在第二特定例中，MBR記錄在塊號0(具有LBA扇區(qū)號0)的前導(dǎo)扇區(qū)中。PBR記錄在塊號為1、LBA扇區(qū)號為335的扇區(qū)中。FAT 1和FAT 2記錄在塊號為1、LBA扇區(qū)號為336至351的扇區(qū)中。路徑目錄入口記錄在塊號為1、扇區(qū)號為352至383的扇區(qū)中。
通過如上記錄MBR、PBR、FAT和路徑目錄入口，從塊1的LBA扇區(qū)號384開始記錄其中記錄由用戶產(chǎn)生的文件的前導(dǎo)扇區(qū)(簇2的前導(dǎo)扇區(qū))。結(jié)果，邏輯格式是這樣一種格式，其中，塊邊界位置與簇邊界位置一致。
在第一和第二兩個特定例中，塊邊界位置是簇邊界位置，且可以由主機設(shè)備2執(zhí)行基于塊的大量記錄，即可以基于4簇進行記錄。
同時，在FAT 16格式中，前導(dǎo)的8個字節(jié)是規(guī)定值“F8FF FFFF”。FAT 16格式也規(guī)定了從第九字節(jié)開始每四個字節(jié)一個簇的區(qū)。第一簇的簇號是“2”。在該示例中，每扇區(qū)的字節(jié)數(shù)是512。因而，在FAT的第一扇區(qū)中，形成從簇號2至簇號127的簇區(qū)。
在第一特定例的格式的情況下，如圖16所示，塊2由簇02、03、04和05形成，塊3由簇06、07、08和09形成。塊4由簇0a、0b、0c和0d形成，如此，隨后由四個簇形成一個塊。而且，在第一特定例格式的情況下，F(xiàn)AT的前導(dǎo)扇區(qū)在塊33的第二簇(簇7f)結(jié)束。FAT的第二扇區(qū)從塊33的第三簇(簇80)開始。即在第一特定例的格式中，在FAT中表示的塊邊界與FAT的實際扇區(qū)位置不一致。
另一方面，如圖17所示，對于第二特定例的格式，塊1由簇02和03形成，塊2由簇04、05、06和07形成，塊3由簇08、09、0a和0b形成，塊4由簇0c、0d、0e和0f形成，等等，如此，隨后，每一塊由4個簇形成。而且，在第二特定例的格式的情況下，F(xiàn)AT的前導(dǎo)扇區(qū)在塊32的第四簇結(jié)束，這是該塊中的最后簇(簇7f)。FAT的第二扇區(qū)從塊33的第一簇開始。即在第二特定例的格式中，在FAT中表示的塊邊界與FAT的實際扇區(qū)位置一致。
如果FAT的實際扇區(qū)邊界與由FAT表示的塊邊界不一致，且將讀取在扇區(qū)邊界上的塊的簇信息，則必須讀兩個扇區(qū)。如果相反，F(xiàn)AT的實際扇區(qū)邊界與由FAT表示的塊邊界一致，則即使在將讀取在扇區(qū)邊界上的塊的的簇信息時，僅需讀出一個扇區(qū)。
因此，在主機設(shè)備2側(cè)的文件管理中，使用第二特定例的格式比使用第一特定例的格式容易。
在第一和第二兩個示例中，MBR記錄在單獨塊中。即MBR記錄在與PBR、FAT或路徑記錄入口不同的塊中。通過在單獨塊上記錄MBR，可以在其中修改大量擦除單元的介質(zhì)的情況下提供文件安全，如在閃存中。即，由于MBR記錄在容易被重寫的PBR、FAT或路徑入口中或與實際數(shù)據(jù)不同的塊中，MBR變得不必要，因此保證了文件安全。
甚至在不同于其中塊尺寸大于簇尺寸的存儲卡1的情況下采用在記錄PBR、FAT或路徑目錄入口的塊不同的塊上記錄MBR。
通常，如圖18所示，基于扇區(qū)，連續(xù)記錄MBR、PBR、FAT和路徑目錄入口而不考慮塊位置。即分別在扇區(qū)號為0的扇區(qū)和扇區(qū)號為1的扇區(qū)中記錄MBR和PBR。
如果相反，簇尺寸小于塊尺寸，如當(dāng)簇尺寸為32K字節(jié)而塊尺寸為16K字節(jié)時，如圖19所示，如果MBR記錄在扇區(qū)號為0的扇區(qū)而PBR記錄在扇區(qū)號為47的扇區(qū)就足夠了。
在簇尺寸等于塊尺寸的存儲卡的情況下，如當(dāng)簇尺寸是16K字節(jié)而塊尺寸為32K字節(jié)時，如圖20所示，如果MBR記錄在扇區(qū)號為0的扇區(qū)而PBR記錄在扇區(qū)號為79的扇區(qū)中就足夠了。
本發(fā)明不限于參照

的示例，很明顯，對于本技術(shù)領(lǐng)域人員來說，在不脫離所附權(quán)利要求限定的范圍和目的的情況下，可以進行各種改變、替換或采用等效物。
工業(yè)應(yīng)用性使用根據(jù)本發(fā)明的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，當(dāng)從主機設(shè)備接收到初始化命令時，根據(jù)存儲在數(shù)據(jù)存儲設(shè)備中的參數(shù)，可以在半導(dǎo)體存儲器上記錄邏輯格式的文件管理數(shù)據(jù)，以便非常容易地得到初始化而不需要主機設(shè)備提供控制程序或用于初始化的參數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種可拆卸的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，可拆卸地安裝在主機設(shè)備上，包括非易失性半導(dǎo)體存儲器，其中，以預(yù)定數(shù)據(jù)量的塊作為單位，成批地擦除記錄在其上的數(shù)據(jù)；系統(tǒng)信息存儲單元，具有記錄在其中的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的內(nèi)部信息；接口，用于在所述數(shù)據(jù)存儲設(shè)備和所述主機設(shè)備之間輸入/輸出數(shù)據(jù)；和控制器，用于根據(jù)通過所述接口從所述主機設(shè)備提供的命令，管理對所述半導(dǎo)體存儲器的控制；其中用戶區(qū)，被設(shè)置在所述半導(dǎo)體存儲器中，作為由用戶記錄數(shù)據(jù)的區(qū)域；以與邏輯格式一致的格式在所述用戶區(qū)記錄文件管理數(shù)據(jù)，以等于所述塊的尺寸的1/n倍的尺寸的簇為單位執(zhí)行文件管理，n是不小于2的整數(shù)，所述主機設(shè)備根據(jù)所述邏輯格式訪問用戶區(qū)；在所述系統(tǒng)信息存儲單元中存儲用于在所述用戶區(qū)上記錄所述文件管理數(shù)據(jù)的參數(shù)；以及其中當(dāng)將來自所述主機設(shè)備的初始化命令提供給所述控制器時，所述控制器在所述半導(dǎo)體存儲器中記錄與在所述系統(tǒng)信息存儲單元中存儲的參數(shù)相一致的文件管理數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，其中，當(dāng)將來自所述主機設(shè)備的參數(shù)讀出命令提供給所述控制器時，所述控制器通過所述接口向所述主機設(shè)備發(fā)送存儲在所述系統(tǒng)信息存儲單元中的參數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，其中，在所述半導(dǎo)體存儲器上形成所述系統(tǒng)信息存儲單元。
4.如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，其中，所述文件管理數(shù)據(jù)與邏輯格式一致，該邏輯格式通過設(shè)置從作為數(shù)據(jù)讀/寫單位的一個扇區(qū)到另一扇區(qū)的邏輯地址來管理記錄數(shù)據(jù)且其中，所述簇由預(yù)定個數(shù)的扇區(qū)組成。
5.如權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，其中，所述邏輯格式是這樣一種格式，其中在所述用戶區(qū)中的每塊中的前導(dǎo)扇區(qū)與所述簇的前導(dǎo)扇區(qū)一致。
6.如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，其中，所述文件管理數(shù)據(jù)由記錄在所述用戶區(qū)的前導(dǎo)邏輯地址的扇區(qū)中的主引導(dǎo)記錄、記錄在所述用戶區(qū)中形成的每一分區(qū)的前導(dǎo)邏輯地址的扇區(qū)中的分區(qū)引導(dǎo)記錄、記錄在跨越從緊隨每一分區(qū)引導(dǎo)記錄的下一邏輯地址的扇區(qū)開始的多個扇區(qū)的文件分配表、和記錄在跨越從每一文件分配表的下一邏輯地址的扇區(qū)開始的多個扇區(qū)的路徑目錄入口；所述主引導(dǎo)記錄表明其中已記錄分區(qū)引導(dǎo)記錄的扇區(qū)的邏輯地址；所述分區(qū)引導(dǎo)記錄表明與其中已記錄所述分區(qū)引導(dǎo)記錄的分區(qū)有關(guān)的信息；所述文件分配表，與在分區(qū)中的全體簇相關(guān)聯(lián)的，形成在用于指定與正在考慮中的簇連接的下一簇的互連信息的存儲區(qū)上；所述路徑目錄入口表明在最高層目錄和子目錄中排列的文件的入口信息；每一分區(qū)中記錄的所述實體數(shù)據(jù)從緊隨路徑目錄入口的下一扇區(qū)開始來記錄。
7.如權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)存儲設(shè)備，其中，設(shè)置所述邏輯格式以便在一個扇區(qū)中以自動完成方式形成記錄在一個塊中的n個連續(xù)簇的互連信息的記錄區(qū)。
全文摘要
可拆卸的存儲卡(1)，可附加到主機設(shè)備(2)上或從主機設(shè)備(2)拆卸，包括非易失性半導(dǎo)體存儲器，其中在某一時刻，通過一個塊來擦除其中所存儲的數(shù)據(jù)，該塊具有預(yù)定量的數(shù)據(jù)；系統(tǒng)信息存儲部分，其中存儲當(dāng)前設(shè)備的內(nèi)部信息；和控制部分，根據(jù)來自主機設(shè)備(2)的命令，控制半導(dǎo)體存儲器。存儲卡(1)可以接收用于初始化的命令。當(dāng)接收到來自主機設(shè)備(2)的初始化命令時，存儲卡(1)根據(jù)在系統(tǒng)信息存儲部分中存儲的參數(shù)，來邏輯格式化半導(dǎo)體存儲器的存儲區(qū)。
文檔編號G06F12/00GK1516834SQ0380043
公開日2004年7月28日 申請日期2003年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月15日
發(fā)明者佐佐木淳子 申請人:索尼公司