CN1717661A - 数据记录装置 - Google Patents

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Abstract

一种数据记录装置，能够向内置了多枚并行工作的闪速存储器的半导体存储包装置中高速地记录数据。在向内置并行进行记录工作的多个闪速存储器的半导体存储包装置中记录数据的数据记录装置中，包括：将应记录到上述半导体存储包装置中的数据作为文件来管理的文件管理部；上述文件管理部将供给到上述半导体存储包装置的数据的数据记录单位，设为上述多个闪速存储器的擦除块大小的合计大小、和该文件管理部中的数据管理大小(簇大小)的公倍数。

Description

数据记录装置
技术领域
本发明涉及用半导体存储介质来记录、再生图像或声音的装置。
背景技术
近年来，使用闪速存储器的半导体存储卡正在普及。闪速存储器是能够用电来记录或擦除数据、即使切断电源也能保持已记录的数据的非易失性存储器。半导体存储卡没有现有的带(tape)装置或盘(disk)装置所需的机械驱动部分，所以小型、轻量、并且耐冲击，被用于数字相机等各种用途。然而，为了记录高质量的动画或声音，每1枚半导体存储卡的存储容量小，而且记录或再生的数据传送率低，所以对该用途是不够的。
因此，作为现有例，有组合多个半导体存储卡、以便提高存储容量和传送速率的半导体存储包(pack)装置。
例如，在(日本)特开2000-207137号公报公开的半导体存储包装置中，能够向多枚半导体存储卡中同时记录数据，所以能够加快记录的传送速率。
一般，现有的许多半导体存储卡具有下述特征：在内部包括闪速存储器，用电来集中(统一)擦除被称为擦除块的一定大小的数据。这里，在记录低于擦除块的大小的数据的情况下，先读出并保持该块的数据，集中擦除块的数据，将保持的数据部分地更新为记录数据，写回到块中。这种工作被称为读-修改-写，记录工作复杂，成为记录的传送速率降低的原因。为了以高传送速率来记录数据，要避免这种对擦除块的部分数据更新，所以需要使要记录的数据的大小为与擦除块相同的大小、或其整数倍的大小，并且使进行记录的地址与擦除块的起始地址对齐。
在(日本)特开2000-207137号公报所示的组合了多枚半导体存储卡的半导体存储包装置中，向多枚半导体存储卡中同时记录数据，所以按每枚半导体存储卡的擦除块的大小乘以枚数所得的大小来记录数据。如上所述，在使用多枚半导体存储卡的记录装置中，为了以高传送速率来记录数据，需要增大在1次记录工作中记录的数据大小。
另一方面，为了将已记录的数据作为文件来管理，需要被称为文件***的数据管理部件和管理方法。文件***一般以扇区或簇等规定(预定)的数据大小为单位来管理文件。但是，一般扇区或簇的大小小，所以在处理前述那样大的数据单位时，1个扇区或1个簇的大小有时还不够。在这种情况下，文件***需要将连续的多个扇区、或连续的多个簇集中记录到上述装置中。
然而，在使用半导体存储卡的现有的半导体存储包装置中，在记录数据的单位、和文件***管理的数据的单位不一致的情况下，有各种问题。以下，用图2来详细说明该问题。
图2(a)～图2(c)是现有的半导体存储包装置中的记录区域的图。在图2中，201表示管理单位。所谓管理单位，相当于文件***的扇区或簇。202至212都表示与201相同大小的管理单位。此外，在图2(a)中，擦除块220由管理单位201至204构成，表示用电来集中擦除的单位。以下同样，擦除块230由管理单位205至208构成，擦除块240由管理单位209至212构成。此外，在图2(b)中，记录区域250表示记录数据时使用的记录区域，记录区域250由管理单位203至206构成。以下同样，记录区域260由管理单位207至210构成，在图2(c)中，记录区域270由管理单位201至204构成，记录区域280由管理单位209至212构成。其中，图2(b)中斜线所示的管理单位201和202、及图2(c)的管理单位206都表示已经记录了数据的状态，在这些管理单位中存在文件。
以下，就以上所示的图2来说明现有的问题。在图2(a)中，假设管理单位201至212处于未使用的状态。在此情况下，为了以最高传送速率向半导体存储包装置中记录数据，最好按照擦除块的单位的每一个用连续地址来记录数据。其理由是因为，如前所述，半导体存储介质的数据是以擦除块单位用电来集中擦除的，所以通过以与该块的大小一致的数据单位来记录数据，能够防止读-修改-写。再者，有些种类的半导体存储卡如果以擦除块为单位、而且按连续地址来记录数据，则在半导体存储卡的内部能将记录处理并行化，在这种介质中，能以更高的传送速率来记录数据。因此，图2(a)中的理想的记录方法是，通过将管理单位201至204合计的大小的数据作为记录单位，按擦除块220、230、240的顺序来连续进行记录，以实现高传送速率。
然而，在图2(b)中，在管理单位201和202中，已经记录的数据作为文件存在着。文件***能够以管理单位的大小来创建文件，所以在交换介质上，有时由其他存取装置创建了这种小的文件。在这种情况下，如果以擦除块的大小来记录数据，则首先向记录区域250中记录数据，接着向记录区域260中记录数据。在向记录区域250中记录了数据的情况下，不仅实际记录着数据的管理单位203和204，而且已经记录完的管理单位201和202也被包含在同一擦除块中，所以发生前述读-修改-写，记录的传送速率降低。再者，在向记录区域260中记录数据时，由于向前一个记录区域250中进行记录工作，管理单位205和206变为已记录的状态。因此，在向管理单位207和208中进行记录时也发生读-修改-写，以下重复该现象。
这样，在尽管使数据的记录单位与擦除块的单位一致、而开始记录的地址却与擦除块的边界有偏差的情况下，发生读-修改-写，记录的传送速率降低。
此外，在图2(b)中向记录区域250中记录数据的情况下，在半导体存储介质的内部，已记录的管理单位201和202的数据也被暂时读出、保持，在集中擦除块后写回。在该过程的途中发生混进噪声或断电等错误的情况下，已经记录了数据的管理单位201或202的数据也有可能被破坏。这样，如果发生读-修改-写，则不仅记录的传送速率降低，而且在发生错误时，有破坏已记录的数据的问题。
此外，在图2(c)中，在管理单位206中存在已记录的数据。在这种情况下，首先向记录区域270中记录与擦除块大小相同大小的数据，接着为了避免读-修改-写，不向包含管理单位206的擦除块中记录数据，而是向与下一擦除块相当的记录区域280、即管理单位209至212的区域中记录数据。如果采用这样这种方法，则不发生读-修改-写，但是有下述问题。
首先，在图2(c)中，为了避免存在已记录的数据的管理单位206，尽管管理单位205、207以及208是空闲区域，也不用于记录。这意味着浪费记录区域，在存在许多像管理单位205至208那样部分地包含已记录的管理单位的擦除块的情况下，成为所谓的碎片状态，在以高传送速率来记录数据时不能将这些区域用于记录，所以不能有效利用记录介质的容量。
此外，在图2(c)中记录区域270和记录区域280之间空着，所以地址不连续。如果地址不连续，则不能如前所述以高传送速率来记录数据。
再者，在一般的文件***中，需要每当记录几个扇区或几个簇时更新文件的管理信息。该所谓管理信息，例如是表示扇区或簇的使用状况的表或位图的数据、记录中的文件的大小等信息。如果细致地更新文件的管理信息，则即使在由于断电等而使记录中断的情况下，也能够将文件尽量修复到断电之前的状态。但是，使用闪速存储器等的半导体存储介质的改写次数有限，如果频繁地更新管理信息，则会缩短半导体存储介质的改写寿命。
发明内容
本发明鉴于上述课题，目的在于提供一种数据记录装置，能够向内置了多枚并行工作的闪速存储器的半导体存储包装置中高速地记录数据。
为了解决该问题，本发明的数据记录装置采用以下手段。
第1，本发明的数据记录装置向内置并行进行记录工作的多个闪速存储器的半导体存储包装置中记录数据，其特征在于，包括：将应记录到上述半导体存储包装置中的数据作为文件来管理的文件管理部；上述文件管理部将供给到上述半导体存储包装置的数据的数据记录单位，设为上述多个闪速存储器的擦除块大小的合计大小、和该文件管理部中的数据管理大小的公倍数。
由此，能够防止以往妨碍高速记录的读-修改-写的发生，其结果是，能够减少半导体存储卡的改写次数。
第2，本发明的数据记录装置最好在上述第1结构中，将上述多个闪速存储器的擦除块大小的合计大小的整数倍作为数据记录单位，上述文件管理部的数据管理单位与上述数据记录单位大小相同。
由此，能够防止以往妨碍高速记录的读-修改-写的发生，其结果是，能够减少半导体存储卡的改写次数。
第3，本发明的数据记录装置最好在上述第1或第2结构中，使上述文件管理部使上述数据记录单位内为同一文件的数据。
这样，通过将数据记录单位内设为同一文件的数据，能向上述多个闪速存储器中并行写入同一文件的数据。因此，在从闪速存储器中读出该数据的情况下，通过进行并行读出，也能够进行高速读出。
第4，本发明的数据记录装置最好在上述第1或第2结构中，使上述文件管理部只在上述半导体存储包装置中有与上述数据记录单位相当的空闲容量的情况下才进行记录。
由此，闪速存储器的擦除块边界和数据记录单位的边界不会失配，所以能够有效地防止以往妨碍高速记录的读-修改-写的发生，其结果是，能够减少半导体存储卡的改写次数。
第5，本发明的数据记录装置最好在上述第1或第2结构中，使上述文件管理部在上述数据记录单位内记录着不同文件的数据的情况下，将记录数据排序为上述数据记录单位内为同一文件的数据。
由此，能够防止以往妨碍高速记录的读-修改-写的发生，其结果是，能够减少半导体存储卡的改写次数。此外，通过将数据记录单位内排序为同一文件的数据，能向上述多个闪速存储器中并行写入同一文件的数据。因此，在从闪速存储器中读出该数据的情况下，通过进行并行读出，也能够进行高速读出。
第6，本发明的数据记录装置最好在上述第1或第2结构中，使上述半导体存储包装置具有记录上述文件管理部的文件管理信息的区域；上述文件管理部在将声音数据文件及图像数据文件的至少2个文件同时并行记录到上述半导体存储包装置中的情况下，在作为应供给到上述半导体存储包装置中的数据而存储的声音数据的量达到上述数据记录单位的整数倍的时刻，更新上述半导体存储包装置中记录着的上述文件管理信息。
由此，能够防止以往妨碍高速记录的读-修改-写的发生，其结果是，能够减少半导体存储卡的改写次数。此外，通过将比特率最低的声音数据的记录作为写回文件***管理信息的契机，不会无谓地增加半导体存储包装置中的文件管理信息的改写次数。
第7，本发明的数据记录装置最好在上述第1或第2结构中，使上述文件管理部在将MPEG流记录到文件中的情况下，在已记录的数据达到1GOP的整数倍的时刻，更新上述文件管理部的文件管理信息。
第8，本发明的数据记录装置最好在上述第1或第2结构中，使上述闪速存储器作为半导体存储卡被安装在上述半导体存储包装置中。
第9，本发明的数据记录装置根据FAT文件***向内置多个闪速存储器的半导体存储包装置中记录数据，其特征在于，用上述FAT文件***来管理上述半导体存储包装置中实际存在的扇区数、和不实际存在的虚拟的扇区数相加所得的扇区总数，通过在与上述不实际存在的虚拟的扇区对应的簇的FAT项中保存具有空闲区域以外的意义的值而从数据写入对象中除外。
第10，本发明的数据记录装置最好在上述第9结构中，将表示文件末尾的所有比特为1的值写入到FAT项中，作为上述具有空闲区域以外的意义的值。
如上所述，根据本发明，能够向内置了多枚半导体存储卡的半导体存储包装置中高速地记录数据，并且能够延长内置的半导体存储卡的改写寿命。
附图说明
图1是本发明实施方式1的数据记录装置及半导体存储包装置的结构图。
图2是现有的半导体存储包装置中的记录区域的图。
图3是本发明实施方式1的数据记录单位和擦除块、簇分配的图。
图4是本发明实施方式2的数据记录单位和擦除块、簇分配的图。
图5是本发明实施方式3的数据记录单位和擦除块、簇分配的图。
图6是本发明实施方式4的排序前的数据记录单位和文件的记录配置的图。
图7是本发明实施方式4的排序后的数据记录单位和文件的记录配置的图。
图8是本发明实施方式5的实时数据文件的再生方法的方框图。
图9是本发明实施方式5的实时数据文件的再生方法的方框图。
图10是本发明实施方式5的实时数据文件的再生方法的方框图。
图11是本发明实施方式6的实时数据文件的再生方法的方框图。
图12是IS0/IEC9293中规定的FAT的引导扇区的图。
图13是本发明实施方式1的数据记录装置的功能性结构的方框图。
图14是本发明实施方式4中对数据记录单位内的数据进行排序的方法的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图来说明本发明的实施方式。
(实施方式1)
首先，参照图1，来说明本发明一实施方式的数据记录装置及半导体存储包装置的结构。在图1中，110是指示记录数据的数据记录装置，120是记录数据的半导体存储包装置。数据记录装置110是向半导体存储包装置120中记录数据的装置，例如是个人计算机、摄像机、刻盘机、或数字相机等，但是不仅限于此。数据记录装置110的硬件包括CPU 111、主存112、卡连接器113等。CPU 111进行运算处理或控制整个装置的工作。主存112临时存储要记录到半导体存储包装置120中的数据、控制数据记录装置110的工作的软件、CPU 111的运算处理结果。卡连接器113是用于连接数据记录装置110和半导体存储包装置120的连接器。
接着，用图13来说明本实施方式的数据记录装置110的功能性结构。图13是数据记录装置110的功能性内部结构的方框图。在图13中，1102表示控制部，1103表示存储器，1104表示输入数据接口，1105表示编码器控制部，1106表示编码器，1107表示缓冲器控制部，1108表示缓冲器，1109表示文件管理部，1110表示介质接口(I/F)。
控制部1102对应于图1的CPU 111，用与图1的主存112对应的存储器1103来控制整个数据记录装置110。介质接口1110是与半导体存储包装置120之间的接口，对应于图1的卡连接器113。
输入数据接口1104接收从外部输入的数据。编码器控制部1105接收从输入数据接口1104输入的数据，控制编码器1106进行该数据的编码处理，向缓冲器控制部1107发送编码过的数据。此外，编码器控制部1105也可以取得来自编码器1106的信息，并传递给控制部1102。所谓来自编码器1106的信息，例如在将视频数据编码为MPEG(Moving Pictures coding Experts Group，运动图像专家组)的情况下，是完成了1个GOP(Group Of Pictures，图片组)的编码这一信息等。
缓冲器控制部1107将从编码器控制部1105接收到的编码过的数据按数据的种类保存到缓冲器1108内的不同的区域中。此外，缓冲器控制部1107监视缓冲器1108中存储的数据的量，在达到规定量时通知给控制部1102。控制部1102接收到该通知后，向文件管理部1109发出数据记录请求。
文件管理部1109是一般作为操作***的功能之一、被称为“文件***”的东西，管理半导体存储包装置120中记录着的文件。文件管理部1109从半导体存储包装置120经介质接口1110读入文件***管理信息，保存到存储器1103中。接收到来自控制部1102的数据记录请求后，文件管理部1109参照文件***管理信息来搜索空闲区域，如果找到了，就向半导体存储包装置120发布记录命令，使得向该区域中记录数据。此外，与该处理同时，文件管理部1109将记录位置和数据量等记录了的数据的信息写入到存储器1103中保存着的文件***管理信息中。
半导体存储包装置120包括：半导体存储卡123～126，采用闪速存储器；多卡存取控制部121，控制这4枚半导体存储卡123～126；以及工作存储器122，临时存储要记录到存储卡123～126中的数据。其中，向半导体存储卡123～126分别分配了号码#1～#4。
接着，用图3来说明本实施方式的数据记录装置110进行的数据记录工作。图3图示了向半导体存储包装置120的连续的逻辑地址上映射4枚半导体存储卡123～126的逻辑地址的状态、及向半导体存储包装置120的连续的逻辑地址分配了文件管理部1109的数据管理单位——簇的状态。
半导体存储包装置123～126的逻辑地址的映射方法如下所述。即，按擦除块的大小(16KB)来交织半导体存储包装置120中内置的4枚半导体存储卡123～126，向按半导体存储卡123～126的号码#1～#4的顺序来排列的地址上映射半导体存储包装置120的连续的逻辑地址。半导体存储包装置120中内置的4枚半导体存储卡123～126并行同时进行记录工作，所以16KB×4＝64KB的连续地址成为向半导体存储包装置120的数据记录单位。数据记录装置110的文件管理部1109的数据管理单位——簇305的大小与上述数据记录单位一致。即，1个簇被分配给半导体存储包装置120的连续的64KB的逻辑地址。以下，说明将簇大小定为64KB的情况下的数据记录装置110的记录工作。
在数据记录装置110中，文件管理部1109由控制CPU 111的工作的软件来实现。文件管理部1109将应记录到半导体存储包装置120中的数据分割为与数据管理单位——簇相同的大小(这里为64KB)。文件管理部1109进而从半导体存储包装置120的存储空间中搜索1个簇的空闲区域，将找到的空闲区域的逻辑地址和应记录的数据与记录命令一起交付给半导体存储包装置120。
半导体存储包装置120从数据记录装置110接收到记录命令后，将应记录的1个簇的数据与记录命令一起临时存储到工作存储器122中。此外，在半导体存储包装置120中，多卡存取控制部121将与记录命令一起指示的半导体存储包装置120的逻辑地址如图3所示变换为半导体存储卡123～126的个别的逻辑地址。多卡存取控制部121进而向通过该变换而得到的半导体存储卡123～126的个别的逻辑地址上分散、并并行同时记录工作存储器122中临时存储的1个簇的数据。
以上，根据本实施方式，通过使数据记录装置110的文件管理部1109管理数据的最小单位——1个簇、与半导体存储包装置120中内置的4枚半导体存储卡的擦除块的合计大小(64KB)一致，能够防止以往妨碍高速记录的读-修改-写的发生，其结果是，能够减少半导体存储卡的改写次数。此外，半导体存储包装置120向内置的4枚半导体存储卡123～126中并行同时进行记录，所以与半导体存储卡只有1枚的情况相比，能够以4倍高速来记录数据。
其中，在实施方式1中，以内置4枚并行工作的半导体存储卡的类型的半导体存储包装置为例进行了说明，但是在本发明的数据记录装置中半导体存储包装置中内置的半导体存储卡的枚数不限于4枚。此外，无需内置的所有半导体存储卡都并行工作。例如也可以采用内置4枚半导体存储卡、其中每2枚并行工作的结构。此外，在实施方式1中，说明了将4个擦除块分配给1个簇的例子，但是只要是半导体存储包装置中内置的半导体存储卡的擦除块合计的整数倍，则也可以不是4个，而且擦除块的大小并不限于16KB。内置的半导体存储器的形状不限于卡状，以片状(芯片的形状)安装了半导体存储器的也包含在本发明的技术范围中。
再者，在实施方式1中，以半导体存储包装置内多个半导体存储卡并行工作的结构为例进行了说明，但是例如也可以将本发明应用于半导体存储卡内的多个闪速存储器并行工作的结构。即，使并行工作的多个闪速存储器的擦除块的合计大小、与文件管理部1109管理数据的最小单位——1个簇的大小一致即可。
(实施方式2)
参照图1及图4来说明本发明的另一实施方式。其中，对与实施方式1中说明过的结构具有同样功能的结构附以与实施方式1相同的标号，省略其详细说明。
图4图示了向半导体存储包装置120的连续的逻辑地址上映射内置的4枚半导体存储卡123～126的逻辑地址的状态、及向半导体存储包装置120的连续的逻辑地址分配了文件管理部1109的数据管理单位——簇的状态。按擦除块的大小(16KB)来交织半导体存储包装置120中内置的4枚半导体存储卡123～126，并向按半导体存储卡的号码#1～#4的顺序来排列的地址上映射半导体存储包装置120的连续的逻辑地址。再者，半导体存储包装置120中内置的4枚半导体存储卡123～126并行同时进行记录工作，所以将16KB×4＝64KB的连续地址作为数据记录单位。其中，在本实施方式中，数据记录装置110的文件管理部1109的数据管理单位——簇的大小和上述数据记录单位被选为公倍数的关系。这里，设1个簇的大小为16KB。以下，说明将簇大小定为16KB的情况下的工作。
在数据记录装置110中，文件管理部1109由控制CPU 111的工作的软件来实现。文件管理部1109将应记录到半导体存储包装置120中的数据分割为数据管理单位——簇的大小(16KB)。以上与现有的数据记录方法相同，但是在本实施方式中，文件管理部1109从半导体存储包装置120中搜索数据记录单位(64KB)＝4个簇(16KB×4)的空闲区域，将找到的空闲区域的逻辑地址和4个簇的数据与记录命令一起交付给半导体存储包装置120。
半导体存储包装置120从数据记录装置110接收到记录命令后，将4个簇的数据临时存储到工作存储器122中。与此同时，多卡存取控制部121将与记录命令一起指示的半导体存储包装置120的逻辑地址如图4所示变换为半导体存储包装置120中内置的4枚半导体存储卡123～126的个别的逻辑地址。进而，将工作存储器122中临时存储的簇的数据分割为4个，并行同时记录到通过上述变换而得到的半导体存储卡123～126的各个逻辑地址上。
以上，在本实施方式中，不以数据记录装置110的文件管理部1109管理数据的最小单位——1个簇(16KB)为单位来进行记录，而是以半导体存储包装置120中内置的4枚半导体存储卡123～126的擦除块的合计大小(64KB)和1个簇(16KB)的公倍数——4个簇(64KB)为单位来进行记录。由此，能够防止以往妨碍高速记录的读-修改-写的发生，其结果是，能够减少半导体存储卡的改写次数。此外，半导体存储包装置120向内置的4枚半导体存储卡中并行同时进行记录，所以与半导体存储卡只有1枚的情况相比，能够以4倍高速来记录数据。
其中，在实施方式2中，以内置4枚半导体存储卡的类型的半导体存储包装置为例进行了说明，但是在本发明中半导体存储包装置中内置的半导体存储卡的枚数不限于4枚，能够同样应用于内置多枚半导体存储卡的结构。无需内置的所有半导体存储卡都并行工作，例如也可以是内置4枚半导体存储卡、其中每2枚并行工作。此外，在实施方式2中，说明了将4个擦除块分配给4个簇的例子，但是只要将半导体存储包装置中内置的半导体存储卡的擦除块的合计大小和簇大小的公倍数作为数据记录单位，在一个数据记录单位内只记录同一文件的数据，则能够得到同样的效果。此外，擦除块的大小也并不限于16KB。内置的半导体存储器的形状不限于卡状，以片状安装的也包含在本发明的技术范围中。再者，在实施方式2中，以半导体存储包装置内多个半导体存储卡并行工作的结构为例进行了说明，但是例如也可以将本发明应用于半导体存储卡内的多个闪速存储器并行工作的结构。即，将并行工作的多个闪速存储器的擦除块的合计大小和簇大小的公倍数作为文件管理部1109的数据记录单位即可。
(实施方式3)
接着，用图1及图5来说明本发明的又一实施方式。图5示出半导体存储包装置120的连续的逻辑地址、和映射到该逻辑地址上的4枚半导体存储卡123～126的擦除块(16KB)之间的关系、以及将半导体存储卡123～126的擦除块的合计大小(16KB×4＝64K)和文件管理部1109的数据管理单位＝簇大小(16KB)的公倍数——4个簇(64KB)作为数据记录单位的情况下的簇分配。
在现有的文件***中，以数据的管理单位——簇为单位来搜索空闲区域，哪怕有1个簇的空闲区域，也向其逻辑地址上记录1个簇的数据。然而，本实施方式的数据记录装置110的文件管理部1109将4个簇作为数据记录单位，所有如果没有至少4个簇的连续的空闲区域则不记录数据。在图5中，半导体存储包装置120的数据记录单位501其连续的4个簇都是空闲区域，所以判断为能够记录数据；但是在数据记录单位502中存在一个已记录的簇，所以其余3个簇也一并不能用于记录。
以上，在本实施方式中，通过按数据记录单位(64KB)来搜索空闲区域，能够使集中4个簇来记录的逻辑地址的对齐方式始终与64KB的边界一致来进行记录。由此，4枚半导体存储卡的擦除块边界和数据记录单位的边界不会失配。其结果是，能够防止以往妨碍高速记录的读-修改-写的发生，其结果是，能够减少半导体存储卡的改写次数。
其中，在实施方式3中，以内置4枚半导体存储卡的类型的半导体存储包装置为例进行了说明，但是本发明的半导体存储包装置中内置的半导体存储卡的枚数不限于4枚。只要是内置多枚半导体存储卡的结构，就能够同样应用本发明。此外，无需内置的所有半导体存储卡都并行工作，例如也可以是内置4枚半导体存储卡、其中每2枚并行工作。此外，在实施方式3中，说明了将4个擦除块分配给4个簇的例子，但是只要将半导体存储包装置中内置的半导体存储卡的擦除块的合计大小和簇大小的公倍数作为数据记录单位，按数据记录单位搜索空闲区域来工作，则能够得到同样的效果。再者，擦除块的大小也并不限于16KB。内置的半导体存储器的形状不限于卡状，以片状安装的也包含在本发明的技术范围中。
(实施方式4)
参照图1及图6、图7来说明本发明的又一实施方式。图6及图7图示了映射到半导体存储包装置120的连续的逻辑地址上的4枚半导体存储卡123～126的擦除块(16KB)的关系、以及将4个并行工作的半导体存储卡123～126的擦除块的合计大小(16KB×4＝64K)和文件管理部1109的数据管理单位＝簇大小(16KB)的公倍数——4个簇(64KB)作为数据记录单位的情况下的簇分配。
图6示出了现有的文件***以1个簇为单位分配了文件的例子。在现有的文件***中，簇是数据管理的最小单位，即使如图6所示进行记录，作为文件也不会产生矛盾。然而，在按比半导体存储包装置120的数据记录单位小的簇大小作为不同的文件来记录的情况下，即使使4枚半导体存储卡123～126并行工作，也不能以1枚半导体存储卡的4倍的速度来读出。这是因为，如果是图6的例子，则文件#1的数据只存在于半导体存储包装置120中内置的半导体存储卡#1上，不能使4枚半导体存储卡123～126并行工作来读出。
另一方面，图7的例子的簇大小与图6相同，但是半导体存储包装置120的数据记录单位的内部只记录着同一文件的数据。通过如图7所示来进行记录，例如在读出文件#1的数据时，4枚半导体存储卡123～126能够并行工作，与只有1枚半导体存储卡的情况相比，能够以4倍速来读出数据。
因此，在本实施方式中，通过将如图6所示按比半导体存储包装置120的数据记录单位小的簇大小记录的文件的数据排序为如图7所示半导体存储包装置120的数据记录单位内只有同一文件的数据，最大限度地发挥半导体存储包装置120的并行工作带来的效果来进行记录。该记录工作只用以簇为单位对数据进行排序就能够执行，能够高速地读出记录的文件。
图14示出执行上述排序的方法的一例。在排序前的状态下，在半导体存储包装置120的记录单位中，按簇记录着文件#1～#4。在此状态下，不能利用半导体存储包装置120的并行工作来进行高速读出。因此，通过将各个簇读出到临时缓冲器中，分选同一文件的簇，重新记录到半导体存储包装置120的同一记录单位中，来执行排序。其中，临时缓冲器可以利用数据记录装置110的主存112或半导体存储包装置120的工作存储器122等。临时缓冲器的容量只要最低有半导体存储包装置120的记录单位的量，就能够执行排序处理。进行了这种排序后，能够利用半导体存储包装置120的并行工作，来高速地读写文件。
其中，上述记录数据的排序例如也可以在将半导体存储包装置120连接在数据记录装置110上时，或者在数据记录装置110执行特定的工作时等，以规定的定时来自动进行。作为上述特定的工作的例子，例如在数据记录装置110是数字相机或摄像机的情况下，有每次结束摄影等。
其中，在实施方式4中，以内置4枚半导体存储卡的类型的半导体存储包装置为例进行了说明，但是本发明的半导体存储包装置中内置的半导体存储卡的枚数不限于4枚。只要是内置多枚半导体存储卡的结构，就能够同样应用本发明。此外，无需内置的所有半导体存储卡都并行工作，例如也可以是内置4枚半导体存储卡、其中每2枚并行工作。此外，在实施方式4中，说明了将4个擦除块分配给4个簇的例子，但是只要将半导体存储包装置中内置的半导体存储卡的擦除块的合计大小和簇大小的公倍数作为数据记录单位，将数据记录单位的内部排序为只有同一文件的数据，则能够得到同样的效果；而且擦除块的大小也并不限于16KB。内置的半导体存储器不限于卡状，以片状安装的也包含在本发明的技术范围中。
(实施方式5)
接着，参照图8～图10来说明本发明的又一实施方式。首先用图8及图9来说明FAT文件***的结构。
通常，在ISO/IEC9292规定的FAT文件***中，文件***的管理信息和用户数据区域如图9所示被配置在存储介质的逻辑卷上。在图9中，图的最上部示出逻辑扇区0。
在逻辑扇区0中，记录着引导扇区。在引导扇区中，记录着与整个卷有关的信息、和读出用户数据区域中写入的文件所需的FAT、或与管理信息所在的根目录有关的信息。在FAT文件***的一具体例--FAT16文件***中，ISO/IEC9293规定的引导扇区应描述的信息如图12所示。
在描述用户数据区域中的文件的配置信息的FAT和引导扇区之间，有时设有保留区域。保留区域的扇区数在引导扇区中描述。
此外，在FAT文件***中，往往允许记录多个FAT，FAT的数目和每个FAT的扇区数在引导扇区中描述。
在一个或多个FAT之后的扇区以后，列举了与根目录中记录的文件有关的信息。与文件有关的信息被称为文件项，以32字节为单位来管理。在文件项中，记录着文件名、文件创建时刻、文件大小、文件长度、保存文件的起始簇号。根目录中放置的文件项的最大数(根目录项目数)在引导扇区中描述，预先保留具有基于该值的大小的区域作为根目录项。根目录项目数在引导扇区中描述。
根目录项之后的扇区以后为用户数据区域。用户数据区域以一个或多个连续的扇区组成的称为簇的单位来管理，向所有簇从起始簇起依次分配了序列号。
在FAT中，准备了与各个簇对应的FAT项。以下，用图10来说明向用户数据区域中记录文件的方法。
考虑要记录的文件1001在用户数据区域中具有与4个簇相当的大小的例子。在此情况下，文件***从FAT项中，找出4个记录着表示未分配的特殊比特串(在FAT16文件***的情况下为0x00)的项。在发现在与A、B、C、D这4个簇对应的FAT项(1002～1005)中记录着表示未分配的比特串的情况下，文件***将文件分割记录到用户数据区域的A～D这4个簇中。进而，为了记录4个簇的关系，在与FAT的簇A对应的项1002内，记录记录着文件的下一个簇的号码、及号码B。同样，在与簇B对应的FAT项1003中记录号码C，在与簇C对应的FAT项1004中记录号码D。在与记录着文件的最后的簇(在本例中为簇D)对应的FAT项1005中，记录表示文件末尾的特殊比特串(在FAT16文件***中为0xFF)。在从用户数据区域中读出文件的情况下，通过遍历该簇的链接，能够到达文件末尾。将每个FAT项使用12比特的文件***称为FAT12文件***，将每个FAT项使用16比特的文件***称为FAT16文件***，将每个FAT项使用32比特的文件***称为FAT32文件***。
此外，向整个FAT分配的空间的大小SF在上述引导扇区的23～24比特中描述(图12)。再者，本空间中包含的有效FAT项的数目FE用引导扇区的33～36比特描述的扇区总数TS根据以下的[公式1]来计算。
[公式1]
ip { TS - RSC - SF - ceil ( 32 × RDE SS ) SC } + 2
在[公式1]中，RSC表示保留扇区数，SF表示每个FAT的扇区数，RDE表示根目录的项目数，SS表示扇区的数据字段的字节数，SC表示每个簇的扇区数。函数ip(x)表示x的整数部分，函数ceil(x)表示比x大的最小的整数。在[公式1]中，ceil(32×RDE/SS)计算为根目录保留的扇区数。因此，(TS-RSC-SF-ceil(32×RDE/SS))为从扇区总数中减去管理区域的扇区数所得的值、即用户数据区域的扇区数。通过取其除以SC所得的值的整数部分，能够计算用户数据区域中可保留的簇数。进而加2，是为了保留与管理区域有关的特别的FAT项。
FAT文件***是广泛使用的文件***，有的由操作***决定了用[公式1]计算的有效簇数的下限值。由此，在想在FAT文件***中使用某个容量以下的记录介质、即只有某个值以下的扇区总数TS的记录介质的情况下，不得不采取减小簇大小来增加扇区总数的手段。然而，在存储介质为半导体存储包装置的情况下，从想使簇大小与半导体存储包装置的擦除块一致这一愿望出发，有时不容易变更簇大小。因此，在具有簇数下限的操作***中不能使用具有簇大小限制的小容量存储介质。
因此，在本实施方式中，在FAT文件***中使用只能保留操作***的支持范围以下的簇数的小容量存储介质的情况下，通过在引导扇区的扇区总数TS中描述比实际存在的扇区数大的值，来避免上述问题。即，在对小容量存储介质进行格式化时，通过将扇区总数TS设定为比用以下的[公式2]计算的值大的值，来用带限制的操作***处理小容量存储介质。这里，TS是操作***决定的簇数的下限。
[公式2]
( LS - 2 ) × SC + RSC + SF + ceil ( 32 × RDE SS )
[公式2]是将[公式1]的解作为LS并求解TS而导出的。
通过将根据[公式2]得到的扇区总数设定为引导扇区，在FAT内的FAT项中，产生能够与实际存在的簇相关联的项、和不能与实际存在的簇相关联的项。在图8中，设用户数据区域中实际存在的簇数为N，用扇区总数TS计算的有效簇数为M。FAT项1至N是能够与实际存在的簇相关联的FAT项801，N+1至M是不能与实际存在的簇相关联的FAT项802。
在本实施方式中，在用FAT文件***对小容量存储介质进行格式化时，在不能与实际存在的簇相关联的所有FAT项802中，预先描述表示文件末尾的所有比特为1的值。这是因为，在向夸大扇区总数来描述的FAT文件***中写入文件的情况下，如果在不能与实际存在的簇相关联的FAT项802中描述表示未分配的比特串，则文件***有可能想向不实际存在的簇中写入数据而产生错误。通过假装向不能与实际存在的簇相关联的FAT项802所指的簇中已经分配了数据，在文件***为了写入文件而搜索卷上的空闲区域的情况下，不会将不实际存在的簇作为写入对象。
此外，在FAT12、FAT16文件***中，许多操作***通过数描述了未分配比特串的FAT项来计算向用户提供的记录介质的空闲容量信息。因此，根据本实施方式，能够将正确的空闲容量信息提供给用户。此外，在FAT32文件***中，在保留扇区内描述了逻辑卷上可得到的空闲簇的数目，许多操作***根据本信息向用户提供盘的空闲容量信息。在本实施方式中，在用FAT文件***对存储介质进行格式化时，通过将根据扇区总数TS计算的总簇数减去不能与实际存在的簇相关联的FAT项802的数目所得的值作为空闲簇数并在保留扇区内描述，来提供正确的空闲容量信息。
通过用以上的方法来构筑FAT文件***，在具有FAT项的下限值的操作***中也能够读写簇大小有限制的小容量存储介质，并且也能够向用户提供正确的空闲容量信息。其中，在实施方式5中，将不能与实际存在的簇相关联的FAT项802中放入的比特串设为表示文件末尾的比特串，但是也可以是表示不良扇区的比特串等表示未分配的比特串以外的任何比特串。
(实施方式6)
最后，用图11来说明本发明的又一实施方式。
图11是实施方式6的数据记录装置的结构的方框图。在图11中，1101表示数据记录装置，1102表示控制部，1103表示存储器，1104表示输入数据接口，1105表示编码器控制部，1106表示编码器，1107表示缓冲器控制部，1108表示缓冲器，1109表示文件管理部，1110表示介质接口，1111表示介质。其中，介质1111是实施方式1等中说明过的半导体存储包装置120。
控制部1102用存储器1103来控制整个数据记录装置110。输入数据接口1104接收从外部输入的数据。
编码器控制部1105接收从输入数据接口1104输入的数据，控制编码器1106来进行该数据的编码处理，向缓冲器控制部1107发送编码过的数据。此外，编码器控制部1105也可以取得来自编码器1106的信息，并传递给控制部1102。所谓来自编码器1106的信息，例如在将视频数据编码为MPEG(Moving Pictures coding Experts Group，运动图像专家组)的情况下，是完成了1个GOP(Group Of Pictures，图片组)的编码这一信息等。
缓冲器控制部1107将从编码器控制部1105接收到的编码过的数据按数据的种类保存到缓冲器1108内的不同的区域中。此外，缓冲器控制部1107监视缓冲器1108中存储的数据的量，在达到规定量时通知给控制部1102。控制部1102接收到该通知后，向文件管理部1109发出数据记录请求。
文件管理部1109管理介质1111中记录着的文件。文件管理部1109从介质1111经介质接口1110读入文件***管理信息，保存到存储器1103中。接收到来自控制部1102的数据记录请求后，文件管理部1109参照文件***管理信息来搜索空闲区域，如果找到了，就向介质1111发布记录命令，使得向该区域中记录数据。此外，与该处理同时，文件管理部1109将记录位置和数据量等记录了的数据的信息写入到存储器1103中保存着的文件***管理信息中。
存储器1103中保存着的文件***管理信息必须定期写回到介质1111中。这是因为，有可能发生记录装置1101的电源掉电等不测的事态。如果不将文件***管理信息写回到介质1111中，则无从知道以前记录了的数据的记录位置和数据量等，与未记录的状态相同。
相反，如果将文件***管理信息频繁写回到介质1111中，则如果是改写次数有上限的介质，则有可能立即超过改写次数。此外，由于文件***管理信息的改写处理，介质1111的存取效率降低。因此，以适当的定时将文件***管理信息写回到介质1111中很重要。
以下，以用不同的文件来同时记录声音数据和图像数据的情况、和用1个文件来记录声音数据和图像数据的情况下的2个例子来进行说明。
首先，描述用不同的文件来同时记录声音数据和图像数据的情况。
在用不同的文件来记录声音数据和图像数据的情况下，即使同时输入到记录装置1101中，也不同时记录到介质1111中。这是因为，图像数据的比特率比声音数据的比特率高，缓冲器1108中存储的图像数据比声音数据早达到规定量，图像数据先被记录。
由于声音数据和图像数据配套地构成片段，所以即使只将图像数据记录到介质1111中，通常该图像数据也没有意义。
因此，在本实施方式中，在用不同的文件来同时记录声音数据和图像数据的情况下，每当将声音数据记录到介质1111中时，将文件***管理信息也写回到介质1111中。即，将比特率最低的数据的记录作为写回文件***管理信息的契机。
如前所述，缓冲器控制部1107按数据的种类来监视缓冲器1108，在数据达到规定量时通知给控制部1102。控制部1102知道当前进行记录处理的数据中比特率最低的数据。在本例中，声音数据是比特率最低的数据。在接收到缓冲器1108中存储的语音数据达到规定量的通知后，控制部1102向文件管理部1109发出声音数据记录请求和文件***管理信息更新请求。其中，上述所谓“规定量”，在将介质1111(半导体存储包装置120)中并行工作的半导体存储卡123～126的擦除块的合计大小、和文件管理部1109的数据管理大小的公倍数作为数据记录单位的情况下，是该数据记录单位的整数倍。
如上所述，在用不同的文件来同时记录声音数据和图像数据的情况下，如果按照比特率低的声音数据的记录将文件***管理信息写回到介质中，则不会无谓地增加介质的改写次数，能够实现记录装置的断电对策。
接着，说明将声音数据和图像数据作为MPEG***流记录到1个文件中的情况。
在记录MPEG***流的情况下，数据以1GOP为单位施加了完结的帧间压缩，即使以比1GOP短的单位记录数据，也不能正常地进行解码、再生。因此，在记录了1GOP以内的数据的阶段，即使将文件***的管理信息写回到介质上，在几乎所有情况下也没有意义。因此，在本实施方式中，在将MPEG***流作为1个文件记录到介质中的情况下，只在记录了1GOP的整数倍的数据的阶段，才进行更新文件***的管理信息的工作。由此，防止了不必要地改写文件***的管理信息，能够延长介质的改写寿命。

Claims (8)

1.一种数据记录装置，向内置并行进行记录工作的多个闪速存储器的半导体存储包装置中记录数据，其特征在于，
包括：将应记录到上述半导体存储包装置中的数据作为文件来管理的文件管理部；
上述文件管理部将供给到上述半导体存储包装置的数据的数据记录单位，设为上述多个闪速存储器的擦除块大小的合计大小、和该文件管理部中的数据管理大小的公倍数。
2.如权利要求1所述的数据记录装置，其中，将上述多个闪速存储器的擦除块大小的合计大小的整数倍作为数据记录单位，上述文件管理部的数据管理单位与上述数据记录单位大小相同。
3.如权利要求1或2所述的数据记录装置，其中，上述文件管理部使上述数据记录单位内为同一文件的数据。
4.如权利要求1或2所述的数据记录装置，其中，上述文件管理部只在上述半导体存储包装置中有与上述数据记录单位相当的空闲容量的情况下才进行记录。
5.如权利要求1或2所述的数据记录装置，其中，上述文件管理部在上述数据记录单位内记录着不同文件的数据的情况下，将记录数据排序成上述数据记录单位内为同一文件的数据。
6.如权利要求1或2所述的数据记录装置，其中，
上述半导体存储包装置具有记录上述文件管理部的文件管理信息的区域；
上述文件管理部在将声音数据文件及图像数据文件的至少2个文件同时并行记录到上述半导体存储包装置中的情况下，在作为应供给到上述半导体存储包装置中的数据而存储的声音数据的量达到上述数据记录单位的整数倍的时刻，更新上述半导体存储包装置中记录着的上述文件管理信息。
7.如权利要求1或2所述的数据记录装置，其中，上述文件管理部在将MPEG流记录到文件中的情况下，在已记录的数据达到1GOP的整数倍的时刻，更新上述文件管理部的文件管理信息。
8.如权利要求1或2所述的数据记录装置，其中，上述闪速存储器作为半导体存储卡被安装在上述半导体存储包装置中。
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