DE102013218440A1

DE102013218440A1 - Verfahren zum Betreiben eines Flash-Speicherbauelements sowie Bildverarbeitungssystem

Info

Publication number: DE102013218440A1
Application number: DE102013218440.9A
Authority: DE
Inventors: Song Ho Yoon; Jeong Uk Kang; Woon Jae Chung
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2012-09-14
Filing date: 2013-09-13
Publication date: 2014-03-20
Also published as: CN103677666B; CN103677666A; JP2014059874A; US20140078344A1; KR20140035769A

Abstract

Ein Bildverarbeitungssystem gemäß der Erfindung beinhaltet einen Host (200), der kontinuierlich aufgenommene Bilddaten (CSID) erzeugt, sowie ein Flash-Speicherbauelement (300), das ein Speicherzellenfeld aufweist, das einen ersten Speicherbereich (331B) und einen zweiten Speicherbereich beinhaltet. Ein Teil des ersten Speicherbereichs ist ein reservierter CSID-Pufferbereich, der nur die CSID temporär speichert. Der zweite Speicherbereich speichert normale Daten, die während einer normalen Programmieroperation von dem Host an das Flash-Speicherbauelement geliefert werden. Der erste Speicherbereich unterstützt Datenzugriffsoperationen, welche die normale Programmieroperation beinhalten, die bei einer ersten Geschwindigkeit durchgeführt wird, und der zweite Speicherbereich unterstützt Datenzugriffsoperationen, die bei einer zweiten Geschwindigkeit durchgeführt werden, die langsamer als die erste Geschwindigkeit ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben eines Flash-Speicherbauelements und auf ein Bildverarbeitungssystem, das in der Lage ist, das Verfahren auszuführen. Derartige Verfahren und Systeme sind in der Lage, kontinuierlich aufgenommene Bilddaten (CSID) zu verarbeiten. Spezieller bezieht sich die Erfindung auf Bauelemente und Verfahren, die ungeachtet einer bestimmten Datenspeicherkapazität (oder verfügbaren Datenspeicherkapazität) eines einzelnen Speichers mit wahlfreiem Zugriff zu einer Echtzeit-Verarbeitung und einem Speichern der CSID in der Lage sind, die von kontinuierlich aufnehmenden Funktionen mit hoher Auflösung in einem nicht-flüchtigen Speicherbauelement erzeugt werden.
Viele gegenwärtige mobile Geräte, wie Smartphones, Tablet Personal Computer (PCs) und digitale Kameras, beinhalten einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), der während der Ausführung von Anwendungen sowie Betriebssystemen verwendet wird, ein nicht-flüchtiges Speicherbauelement, das zum Speichern von Nutzerdaten verwendet wird, und ein Kameramodul, das in der Lage ist, Bilddaten (d. h. Standbilddaten und/oder kontinuierlich aufgenommene Bilddaten) zu erzeugen. Mit zunehmender Anzahl von in dem Kameramodul enthaltenen Kamerapixeln nimmt die Bildauflösung zu. Eine größere Anzahl von Pixeln unterstützt außerdem verbesserte kontinuierlich aufnehmende Funktionen.
Gegenwärtige mobile Geräte, die eine oder mehrere kontinuierlich auf-nehmende Funktionen unterstützen, speichern die von der kontinuierlich aufnehmenden Funktion erzeugten CSID typischerweise in einem reservierten Bereich des RAM. Dann werden die in dem RAM gespeicherten CSID in das nicht-flüchtige Speicherbauelement kopiert, sobald der reservierte Bereich des RAM voll belegt ist. Derartige mobile Geräte wiederholen diese 2-stufige Vorgehensweise (d. h. zuerst Füllen eines reservierten Bereichs des RAM und anschließendes Verschieben der in dem RAM gespeicherten CSID in den nicht-flüchtigen Speicher), da der RAM in einem Schreibmodus betrieben werden kann, der ausreichend schnell ist, um die CSID in dem RAM innerhalb gegebener zeitlicher Beschränkungen zu speichern. Die für gegenwärtige nichtflüchtige Speicherbauelemente zur Verfügung stehenden Schreibmodi sind jedoch für ein Erfüllen vergleichbarer zeitlicher Beschränkungen zu langsam.
Bedauerlicherweise sind die Größe des reservierten Bereichs des RAM, der für die CSID-Speicherung zugewiesen wird, ebenso wie die Größe des Schreibblocks für die CSID, die in dem RAM gespeichert werden, sowie die entsprechende Anzahl von kontinuierlich aufgenommenen Bildern, die von einem bestimmten Bildverarbeitungssystem erfasst werden können, sämtlich eingeschränkt. Es wurde zum Beispiel für viele Fälle unpraktisch, die Größe des reservierten Bereichs des RAM zu vergrößern, der für die CSID-Speicherung zugewiesen wird, da bestimmte Anwendungen, die von mobilen Geräten während einer (oder in Bezug auf eine) kontinuierlich aufnehmende Funktion ausgeführt werden, auch einen beträchtlichen Speicherplatz in dem RAM erfordern. In weiteren herkömmlichen Fällen muss, wenn die Datenspeicherkapazität des RAM durch erweiterte kontinuierlich aufnehmende Operationen überschritten wird, entweder die kontinuierlich aufnehmende Operation unterbrochen werden, oder die Auflösung der resultierenden CSID wird degradiert.
Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines Verfahrens und eines Systems zugrunde, wie sie anfangs erwähnt sind, die in der Lage sind, wenigstens einige der im Stand der Technik vorgefundenen Schwierigkeiten, wie vorstehend erwähnt, zu verringern oder zu vermeiden.
Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines Betriebsverfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eines Bildverarbeitungssystems mit den Merkmalen des Anspruchs 13. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, deren Wortlaut hiermit durch Verweis aufgenommen ist, um eine unnötige Textwiederholung zu vermeiden.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung werden im Folgenden beschrieben und sind in den Zeichnungen gezeigt, in denen
1 ein Blockdiagramm ist, das eine Bildverarbeitungsvorrichtung darstellt, die in der Lage ist, eine kontinuierlich aufnehmende Operation durchzuführen und die ein Flash-Speicherbauelement beinhaltet;
2 ein Blockdiagramm ist, welches das Flash-Speicherbauelement von 1 weiterführend darstellt;
3 ein Flussdiagramm ist, das eine Vorgehensweise für das Durchführen einer kontinuierlich aufnehmenden Operation zusammenfasst,
4 ein Betriebsdiagramm ist, das ein Beispiel für einen Initialisierungsschritt in dem Verfahren von 3 darstellt;
5 ein Flussdiagramm ist, das ein Beispiel für das Durchführen eines Schritts für einen kontinuierlich aufnehmenden Betrieb in dem Verfahren von 3 zusammenfasst;
6 ein Flussdiagramm ist, das ein Beispiel für das Durchführen eines Schritts für eine Verschiebungsoperation in dem Verfahren von 3 zusammenfasst;
7 ein Flussdiagramm ist, das ein weiteres Beispiel für das Durchführen des Schritts für eine Verschiebungsoperation in dem Verfahren von 3 zusammenfasst;
8 ein Flussdiagramm ist, das ein spezielleres Beispiel für eine Verschiebung der CSID zu einem zweiten Speicherschritt der Verfahren der 6 und 7 zusammenfasst;
9 ein Blockdiagramm ist, das eine Vorgehensweise für ein Abbilden von Adressen darstellt, das nach einem kontinuierlich aufnehmenden Betrieb durchgeführt werden kann; und
10 ein Blockdiagramm ist, das eine weitere Vorgehensweise darstellt für ein Abbilden von Adressen, das nach einer Verschiebungsoperation durchgeführt werden kann.
1 stellt ein Bildverarbeitungssystem 100 dar, das in der Lage ist, in einem oder mehreren kontinuierlich aufnehmenden (CS) Betriebsmodi gemäß der Erfindung zu arbeiten. Das Bildverarbeitungssystem 100 beinhaltet im Allgemeinen einen Host 200 und ein Flash-Speicherbauelement 300 und kann innerhalb oder als Teil eines Personalcomputers (PC), eines Laptop-Computers, eines Smartphones, eines Tablet-PC, einer Digitalkamera etc. ausgeführt sein.
In verschiedenen Konfigurationen kann der Host 200 in einem oder mehreren CS-Modi betrieben werden, die ”kontinuierlich aufgenommene Bilddaten” oder ”CSID” erzeugen. Beispiele für CS-Modi beinhalten einen Burst-Modus, einen Multi-Shot-Modus, einen kontinuierlichen Video-Modus etc. In entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung werden die CSID, die während des Betriebs in einem CS-Modus von dem Host 200 erzeugt werden, ”on-the-fly” an das Flash-Speicherbauelement 300 übermittelt. In diesem Zusammenhang versteht der Fachmann den Ausdruck ”on-the-fly” als eine Bezeichnung von Datenverarbeitungstechniken, die Daten unmittelbar in Echtzeit verarbeiten, wie sie erzeugt werden.
In einem relevanten Teil beinhaltet der Host 200 einen Festwertspeicher (ROM) 210, einen Prozessor 220, ein Kameramodul 230, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 240, eine Flashspeicherbauelement-Schnittstellensteuereinheit 250 sowie eine Nutzerschnittstelle (UI) 260. In entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung wird der Host 200 unter Verwendung von System-auf-Chip(SoC)-Fertigungstechniken ausgeführt.
Während eines CS-Modus kann das Kameramodul 230 unterschiedlich verwendet werden, um CSID zu erzeugen.
Der ROM 210 kann dazu verwendet werden, Daten zu speichern, die eine oder mehrere Anwendungen, zugehörige Dateien und/oder Betriebssysteme (OS) oder eine Host-Firmware definieren, die für eine Steuerung des Betriebs des Hosts 200 notwendig ist. Die OS und/oder die Host-Firmware können unter der Steuerung des Prozessors 220 ausgeführt werden, nachdem sie von dem ROM 210 in den RAM 240 geladen wurden. Der ROM 210 kann unter Verwendung von einem oder mehreren nicht-flüchtigen Speicherbauelementen realisiert werden.
Wie von dem OS und/oder der Host-Firmware angewiesen, kann der Prozessor 220 dazu verwendet werden, den Betrieb des Kameramoduls 230 und eine Inter-Operation des Kameramoduls 230 mit dem RAM 240, der Flashspeicherbauelement-Schnittstellensteuereinheit 250 und der UI 260 zu steuern.
Gemäß entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung ist der RAM 240 unter Verwendung eines flüchtigen Speichers realisiert, wie eines dynamischen RAM (DRAM), eines statischen RAM (SRAM), eines Thyristor-RAM (T-RAM), eines Null-Kondensator-RAM (Z-RAM), eines Twin-Transistor-RAM (TTRAM) und dergleichen. In der dargestellten Ausführungsform von 1 wird angenommen, dass der RAM 240 ein DRAM ist, der in der Lage ist, die CSID on-the-fly zu Puffern.
Während der Initialisierung eines CS-Modus kann der Prozessor 220 dazu verwendet werden, eine ”Bereichszuweisungsinformation” (RAI) zu erzeugen, die über die Flashspeicherbauelement-Schnittstellensteuereinheit 250 an das Flash-Speicherbauelement 300 übermittelt wird. Die RAI beinhaltet typischerweise wenigstens eines von einer definierten Bildauflösung, einer CS-Bildfrequenz und einer CS-Zeit. In entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung beinhaltet die RAI eine Größe eines CSID-Pufferbereichs oder einen Wert für die Größe eines CSID-Pufferbereichs. Eine spezielle RAI kann von einem Hersteller des Bildverarbeitungssystems 100 oder einem beteiligten Host vorgegeben werden, der das Bildverarbeitungssystem 100 beinhaltet, oder sie kann gemäß Nutzereingaben definiert werden, die über die UI 260 an das Bildverarbeitungssystem 100 übermittelt werden. Die Bereitstellung und die Verwendung der RAI werden in gewissem zusätzlichem Detail im Folgenden beschrieben.
In entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung beinhaltet der Host 200 zusätzlich eine integrale Anzeige (in 1 nicht gezeigt), die dazu verwendet werden kann, wenigstens einen Teil der UI 260 anzuzeigen. Die Anzeige kann unter Verwendung einer Dünnschichttransistor-Flüssigkristallanzeige (TFT-LCD), einer Anzeige mit einer lichtemittierenden Diode (LED), einer Anzeige mit einer organischen LED (OLED), einer Anzeige mit einer OLED mit aktiver Matrix (AMOLED) oder einer flexiblen Anzeige herkömmlich ausgeführt sein.
Während eines CS-Modus kann der Prozessor 220 dazu verwendet werden, ein CSID-Flag (FLAG) zu erzeugen, das anzeigt, dass die speziellen Daten, die von dem Prozessor 220 an das Flash-Speicherbauelement 300 übermittelt werden, die CSID sind. Darüber hinaus kann der Prozessor 220 nach (oder nahe bei) einer Beendigung eines CS-Modus dazu verwendet werden, einen Verschiebungsbefehl (MC) zu erzeugen, wobei der MC über die Flashspeicher-Schnittstellensteuereinheit 250 an das Flash-Speicherbauelement 300 übermittelt wird. Im Hinblick darauf kann der MC separat oder in Verbindung mit dem CSID-Flag und/oder der RAI übermittelt werden. Bei einem Empfang von der Flashspeicher-Schnittstellensteuereinheit 250 wird der MC dahingehend interpretiert, einen Bereich in dem Flash-Speicherbauelement 300 zu sichern oder ”zuzuweisen”, der für das Speichern der CSID reserviert ist (im Folgenden ”der CSID-Bereich”).
In einem ersten angenommenen Fall (CASE I) werden die von dem Kameramodul 230 bereitgestellten CSID dem Flash-Speicherbauelement 300 über die Flashspeicherbauelement-Schnittstellensteuereinheit 250 direkt von dem Kameramodul 230 übermittelt. In einem zweiten angenommenen Fall (CASE II) werden die von dem Kameramodul 230 bereitgestellten CSID jedoch dem Flash-Speicherbauelement 300 indirekt über die Flashspeicherbauelement-Schnittstellensteuereinheit 250 übermittelt, nachdem sie dazwischen in dem RAM 240 gepuffert wurden. Die gepufferten CSID können anschließend von dem RAM 240 an das Flash-Speicherbauelement 300 über die Flashspeicherbauelement-Schnittstellensteuereinheit 250 unter der Steuerung des Prozessors 220 geliefert werden.
In entweder dem CASE I oder dem CASE II kann ein Bildverarbeitungssystem gemäß der Erfindung dazu verwendet werden, die CSID während des Betriebs in einem nicht-flüchtigen Speicherbauelement und bei relativ hohen Datenverarbeitungsgeschwindigkeiten zu speichern. Das heißt, der Host 200 von 1 kann die CSID während des Betriebs unter Verwendung des Prozessors 220 und der Flashspeicherbauelement-Schnittstellensteuereinheit 250 in dem Flash-Speicherbauelement 300 speichern, ohne zu warten, bis ein gewisser Bereich des RAM 240, der zum Speichern der CSID verwendet wird, vollständig gefüllt ist. Als ein Ergebnis kann der Host 200 die von dem Kameramodul 230 bereitgestellten CSID on-the-fly ungeachtet der speziellen, von dem RAM 240 bereitgestellten CSID-Datenspeicherkapazität verarbeiten und in dem Flash-Speicherbauelement 300 speichern. Demgemäß ist die Fähigkeit des Hosts 200, in einem gegebenen CS-Modus und mit einer gegebenen Datenauflösung zu arbeiten, nicht inhärent durch die Datenspeicherkapazität oder die zur Verfügung stehende Datenspeicherkapazität des RAM 240 beschränkt. Dieses Ergebnis steht im Vergleich mit herkömmlichen Vorgehensweisen für die Bereitstellung von CS-Betriebsmodi für bestimmte Datenverarbeitungssysteme ziemlich günstig da, die durch die Verwendung und die Größe des RAM 240 in ihren Datenverarbeitungsfähigkeiten beschränkt sind. Somit liefern Bildverarbeitungssysteme, wie das in 1 gezeigte, einem Nutzer eine erfreulichere Funktionalität des CS-Modus.
In der folgenden Beschreibung wird angenommen, dass der Host 200 von 1 entsprechend dem CASE I und dem CASE II, die vorstehend beschrieben sind, selektiv in irgendeinem von dem ersten beziehungsweise dem zweiten Modus betrieben werden kann. Dies braucht jedoch nicht immer so zu sein, da weitere Ausführungsformen der Erfindung ein Datenverarbeitungssystem bereitstellen können, das lediglich in einem von dem ersten und dem zweiten Modus betrieben werden kann.
Zu der dargestellten Ausführungsform von 1 zurückkehrend, wird die Flashspeicherbauelement-Schnittstellensteuereinheit 250 dazu verwendet, ”Schreibdaten” während Schreiboperationen und ”Lesedaten” während Leseoperationen zwischen dem Flash-Speicherbauelement 300 und dem Host 200 zu übermitteln. Darüber hinaus kann die Flashspeicherbauelement-Schnittstellensteuereinheit 250 auch dazu verwendet werden, die CSID, die RAI, das CSID-Flag und/oder den MC von dem Prozessor 220 an das Flash-Speicherbauelement 300 zu übermitteln (CASE II) und die CSID von dem Kameramodul 230 an das Flash-Speicherbauelement 300 zu übermitteln (CASE I).
In entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung ermöglicht das Datenverarbeitungssystem 100 einem Nutzer über die UI 260, einen oder mehrere ”Auflösungsparameter” (z. B. eine Bildauflösung, eine CS-Bildfrequenz und/oder eine CS-Zeit) einzugeben. Alternativ können ein oder mehrere Auflösungsparameter von dem Hersteller des Datenverarbeitungssystems 100 voreingestellt werden. In beiden Fällen kann der Prozessor 220 dazu verwendet werden, die RAI gemäß einem oder mehreren Auflösungsparametern zu erzeugen.
Das Flash-Speicherbauelement 300 kann auf verschiedene Weise ausgeführt sein, wie für den Fachmann verständlich. Das Flash-Speicherbauelement 300 kann in dem Bildverarbeitungssystem 100 physisch eingebettet (oder integriert) sein, oder es kann in einer Weise bereitgestellt sein, die eine physische Anbringung/Abtrennung an/von dem Bildverarbeitungssystem 100 erlaubt (z. B. eine eingebettete Multimediakarte (eMMC)). In entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung kann das Flash-Speicherbauelement 300 ein Festkörperlaufwerk (SSD), ein Universal-Flashspeicher (UFS), eine digitale Sicherheitskarte (SD), ein Universal-Serial-Bus(USB)-Flashlaufwerk, eine Teilnehmeridentifikationsmodul(SIM)-Karte oder eine Universal-Teilnehmeridentifikationsmodul(USIM)-Karte sein.
Für die dargestellte Ausführungsform von 1 wurde ein Speicherbauelement vom Typ eines Flash-Speichers angenommen, es können jedoch weitere Typen von Speicherbauelementen anstelle von oder zusätzlich zu dem Flash-Speicher verwendet werden. Zum Beispiel kann das Flash-Speicherbauelement 300 von 1 durch einen anderen Typ eines elektrisch löschbaren programmierbaren Festwertspeichers (EEPROM), einen magnetischen RAM (MRAM), einen Spin-Transfer-Drehmoment-MRAM, einen leitfähigen überbrückenden RAM (CBRAM), einen ferroelektrischen RAM (FeRAM), einen Phasenänderungs-RAM (PRAM), einen resistiven RAM (RRAM oder ReRAM), einen Nanotube-RRAM, einen Polymer-RAM (PoRAM), einen Nanospeicher mit floatendem Gate (NFGM), einen holographischen Speicher, ein Molekularelektronik-Speicherbauelement oder einen Isolator-Widerstand-Änderungsspeicher ersetzt werden.
Wie in gewissem zusätzlichem Detail im Folgenden beschrieben wird, kann das Flash-Speicherbauelement 300 Flash-Speicherzellen beinhalten, die herkömmlich in einem oder mehreren Speicherzellenfeldern angeordnet sind. Auf die einzelnen Speicherzellen kann unter Verwendung von Single-Level-Datentechniken und/oder Multi-Level-Datentechniken gemäß einem oder mehreren ausgewiesenen Bereichen in dem Speicherzellenfeld zugegriffen werden. So kann das Flash-Speicherbauelement 300 in verschiedenen Ausführungsformen des erfinderischen Konzepts Single-Level-Speicherzellen (SLC) und/oder Multi-Level-Speicherzellen (MLC) beinhalten, wie Triple-Level-Zellen (TLCs) und/oder Quad-Level-Zellen (QLCs).
2 stellt das Flash-Speicherbauelement 300 von 1 gemäß einer vorteilhaften Realisierung weiterführend dar. Bezugnehmend auf die 1 und 2 beinhaltet das Flash-Speicherbauelement 300 im Allgemeinen eine Flash-Steuereinheit 310 und einen Flash-Speicher 330.
Während eines CS-Modus kann die Flash-Steuereinheit 310 zum Beispiel dazu verwendet werden, die Definition und die Zuweisung verschiedener Speicherbereiche innerhalb eines Speicherzellenfeldes 331, die Speicherung der CSID und die Ausführung einer Verschiebungsoperation zu steuern, die bei Empfang eines MC aktiviert wird. Im Hinblick darauf kann die Flash-Steuereinheit 310 dazu verwendet werden, einen Verschiebungsbefehl MC zu interpretieren, der von dem Host 200 empfangen wird, und die Ausführung einer entsprechenden Verschiebungsoperation durch den Flash-Speicher 330 zu steuern. Das heißt, die Flash-Steuereinheit 310 kann dazu verwendet werden, eine ”nominelle CSID-Periode” zu überwachen, während der die CSID in einem zugewiesenen CSID-Speicherbereich gespeichert werden. Auf diese Weise kann die Flash-Steuereinheit 310 die Ausführung einer Verschiebungsoperation gemäß einer nominellen CSID-Zeitspanne steuern.
In der in 2 dargestellten Ausführungsform beinhaltet die Flash-Steuereinheit 310 im Allgemeinen eine Zentralprozessoreinheit (CPU) 311 und einen RAM 313. Die CPU 311 steuert den Gesamtbetrieb des Flash-Speicherbauelements 300, wie (z. B.) von der Software angewiesen, die in (z. B.) dem ROM 210 von 1 und/oder dem Flash-Speicher 330 resident ist, zur Ausführung jedoch als Firmware 315 auf den RAM 313 geladen wird. Der Flash-Speicher 330 von 1 beinhaltet zusätzlich zu dem Speicherfeld 331 einen Steuerlogikschaltkreis 333 sowie einen Seitenpuffer 335.
In der in 2 dargestellten Ausführungsform beinhaltet der Flash-Speicher 330 Speicherplatz, der speziell als ein nicht-flüchtiger Firmware-Speicherbereich 331A, als ein CSID-Pufferbereich 331B und als ein normaler Datenbereich 331C ausgewiesen (oder zugewiesen) ist. In entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung können der Firmware-Speicherbereich 331A und der CSID-Pufferbereich 331B jeweils eine SLC beinhalten. Im Gegensatz dazu kann der normale Datenbereich 331C eine SLC und/oder eine MLC beinhalten. Folglich ist die Datenzugriffsgeschwindigkeit (z. B. die Programmiergeschwindigkeit) für den Firmware-Speicherbereich 331A und den CSID-Pufferbereich 331B vergleichsweise schneller als eine Datenschreibgeschwindigkeit für den normalen Datenbereich 331C. Im Hinblick darauf bilden der Firmware-Speicherbereich 331A und der CSID-Pufferbereich 331B einen ersten Speicherbereich des Flash-Speichers 330, der in der Lage ist, Datenzugriffsoperationen zu unterstützen, die bei einer ersten Geschwindigkeit ausgeführt werden, und der normale Datenbereich 331C bildet einen zweiten Speicherbereich des Flash-Speichers 330, der in der Lage ist, Datenzugriffsoperationen zu unterstützen, die bei einer zweiten Geschwindigkeit ausgeführt werden, wobei die erste Geschwindigkeit schneller als die zweite Geschwindigkeit ist.
So wird konsistent mit der dargestellten Ausführungsform von 2 wenigstens ein gewisser Teil des ersten Speicherbereichs zugewiesen und operativ ausgewiesen als ein CSID-Pufferbereich, der für die Speicherung nur der CSID reserviert ist. Im Gegensatz dazu kann der zweite Speicherbereich dazu verwendet werden, ”normale Daten” (z. B. nutzerdefinierte Daten, Nutzdaten etc.) zu speichern, die während normal durchgeführten Lese- und Schreiboperationen erzeugt werden.
Wie in 2 dargestellt, kann jeder von dem Firmware-Speicherbereich 331A, dem CSID-Pufferbereich 331B und dem normalen Datenbereich 331C einen oder mehrere zugewiesene Speicherblöcke beinhalten, wobei jeder Speicherblock gemäß der Beschaffenheit des zugewiesenen Bereichs entweder eine SLC oder eine MLC beinhaltet.
Die Speicher-Firmware 315, die mittels der Flash-Steuereinheit 310 ausgeführt wird, kann dazu verwendet werden, eine von dem Host 200 empfangene RAI zu interpretieren. In Reaktion auf die RAI kann die Flash-Steuereinheit jedem ausgewiesenen Bereich des Flash-Speichers 330 einen oder mehrere Blöcke (z. B. 331A, 331B-1, 331B-2 und 331C-1 bis 331C-5) zuweisen. Hierbei wird zum Beispiel angenommen, dass Blöcke 331A, 331B-1 und 331B-2 Blöcke sind, die eine SLC beinhalten, die so konfiguriert ist, dass sie Zugriffsoperationen unterstützt, die bei einer vergleichsweise schnellen Geschwindigkeit ausgeführt werden. Demgemäß weist die Flash-Steuereinheit 310 dem Firmware-Speicherbereich 331A den Block 331A zu und weist dem reservierten CSID-Pufferbereich die Blöcke 331B-1 und 331B-2 zu. Im Gegensatz dazu weist die Flash-Steuereinheit 310 dem normalen Datenbereich 331C die Blöcke 331C-1 bis 331C-5 zu, die eine MLC beinhalten, die so konfiguriert ist, dass sie Zugriffsoperationen unterstützt, die bei einer vergleichsweise langsamen Geschwindigkeit ausgeführt werden.
Wie in 2 weiterführend dargestellt, beinhaltet jeder SLC-Block und jeder MLC-Block üblicherweise eine Anzahl von Seiten. In entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung wird eine spezielle Seite durch Speicherzellen (SLC oder MLC) gebildet, die entlang einer gemeinsamen Wortleitung angeordnet sind. In entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung bezeichnet der Ausdruck ”Block” oder ”Speicherblock” eine definierte Löscheinheit, und der Ausdruck ”Seite” bezeichnet eine Schreib(Programmier)-Einheit und eine Leseeinheit für das Flash-Speicherbauelement 330.
Unter der Steuerung der Flash-Steuereinheit 310 kann der Steuerlogikschaltkreis 333 dazu verwendet werden, die Ausführung einer Datenzugriffsoperation (z. B. Lese-, Schreib(Programmier)- und/oder Löschoperationen) zu steuern, die auf ausgewählte Speicherzellen des Flash-Speichers 330 abzielen. Der Seitenpuffer 335 kann dazu verwendet werden, Daten (d. h. normale Schreibdaten oder CSID) zu programmieren, die von dem Host 200 in Abhängigkeit von dem Datentyp und/oder dem Typ der Operation, die ausgeführt wird, in entweder dem ersten Speicherbereich oder dem zweiten Speicherbereich des Flash-Speichers 330 empfangen werden.
3 ist ein allgemeines Flussdiagramm, das eine mögliche Vorgehensweise für die Ausführung einer kontinuierlich aufnehmenden (CS) Operation mittels des Bildverarbeitungssystems 100 von 1 gemäß der Erfindung zusammenfasst. Das Verfahren von 3 beinhaltet: Durchführen einer Initialisierungsoperation für das Bildverarbeitungssystem 100 (S100); anschließend Durchführen einer CS-Operation (S200); und Durchführen einer Verschiebungsoperation (S300), solange die CS-Operation durchgeführt wird (S202 = nein), ansonsten (S202 = ja) Beenden. Operative Beispiele für jeden dieser Schritte werden mittels einer oder mehrerer entsprechender Ausführungsformen im Folgenden weiterführend beschrieben.
4 ist ein Betriebsdiagramm, das eine Initialisierung des Bildverarbeitungssystems 100 während eines CS-Betriebs (S100 in 2) darstellt. Bezugnehmend auf die 1, 2, 3 und 4 führt das Bildverarbeitungssystem 100 eine Initialisierung (S100) durch, indem es eine Bereichszuweisungsinformation (RAI) von dem Prozessor 220 über die Flashspeicherbauelement-Schnittstellensteuereinheit 250 an die Flash-Steuereinheit 310 übermittelt (S101). In Reaktion darauf interpretiert die auf der Flash-Steuereinheit 310 laufende Firmware 315 die empfangene RAI und weist einem reservierten CSID-Pufferbereich einen oder mehrere Speicherblöcke von SLC zu (S103).
Werden zum Beispiel eine gegebene Bildauflösung von 8 MByte pro Einzelbild, eine CS-Bildfrequenz von 10 Einzelbildern pro Sekunde und eine CS-Zeit von 2 Sekunden als Auflösungsparameter angenommen, die durch die RAI übermittelt werden, muss die Flash-Steuereinheit 310 ein Minimum von 160 MByte (oder 8 MByte × 10/s × 2s) für den reservierten CSID-Pufferbereich zuweisen, der die CSID speichern soll (S103).
Bei Empfang kann die RAI in einem Register oder an einer definierten Stelle in dem Flash-Speicher 330 gespeichert werden. Wenn jedoch angenommen wird, dass das Flash-Speicherbauelement 300 eine eMMC mit einem erweiterten, kartenspezifischen Datenregister (EXT_CSD-Register) gemäß bestimmten Ausführungsformen des erfinderischen Konzepts ist, kann die RAI in dem herkömmlich verstandenen VENDOR_SPECIFIC_FIELD des EXT_CSD-Registers gemäß einem SWITCH-Befehl gespeichert werden, der von dem Host 200 bereitgestellt wird. Folglich kann der reservierte CSID-Pufferbereich gemäß einer bestimmten Bereichszuweisungsinformation (RAI), die in dem Flash-Speicher 330 gespeichert ist, oder gemäß dem VENDOR_SPECIFIC_FIELD-Feld eines EXT_CSD-Registers zugewiesen werden. Im Hinblick darauf versteht der Fachmann, dass verschiedene Standards des Joint Electron Devices Engineering Council (JEDEC) zur Verfügung stehen, welche die Struktur, den Aufbau und/oder die Betriebsbedingungen von eMMCs charakterisieren und/oder definieren. Diese Standards können durch Rückgriff auf htttp://www.jedec.org ohne weiteres erhalten und zu Rate gezogen werden. Der elektrische Standard einer eingebetteten Multimediakarte (eMMC), Version 4,51, veröffentlicht im Juni 2012 (d. h. JESD84-B451) enthält zum Beispiel viele Ausdrücke und technische Definitionen, die für ein Verständnis bestimmter Ausführungsformen des erfinderischen Konzepts, die eine eMMC beinhalten, nützlich sind.
5 ist ein Flussdiagramm, das eine mögliche Vorgehensweise für das Speichern von CSID während der Ausführung einer CS-Operation durch das Bildverarbeitungssystem von 1 zusammenfasst. Bezugnehmend auf die 1, 2, 3 und 5 wird, wenn eine CS-Operation erst einmal startet, ein 'Wert für die Größe eines CSID-Pufferbereichs”, der die aktuelle Größe des reservierten CSID-Pufferbereichs in dem Flash-Speicher 330 definiert, auf '0' gesetzt (S210).
Anschließend kann der Host 200 das CSID-Flag (FLAG) senden, das anzeigt, dass die übermittelten Daten tatsächlich CSID sind. Der Host 200 kann außerdem einen Wert (CSIDSize) für die CSID-Größe, der die Größe der CSID definiert, zusammen mit den CSID senden, die in dem CSID-Pufferbereich des Flash-Speichers 330 zu speichern sind (S212).
Nach dem Empfangen des CSID-Flag, des Wertes für die CSID-Größe und der CSID steuert die Flash-Steuereinheit 310 den Betrieb des Flash-Speichers 330 in einer derartigen Weise, dass für die CSID gemäß dem empfangenen Wert für die CSID-Größe in dem reservierten CSID-Bereich eine ”CSID-Schreiboperation” ausgeführt wird. Um die CSID-Schreiboperation auszuführen, kann die Flashspeicher-Steuereinheit 310 zuerst bestimmen, ob ein momentan berechneter Wert für den verbleibenden CSID-Pufferbereich (Remained_CSIDBufferSize), der die Größe des verbleibenden Speicherplatzes in dem CSID-Pufferbereich anzeigt, größer als der empfangene Wert für die CSID-Größe ist (S214). Wenn nicht (S214 = nein) und der verbleibende Speicherplatz in dem CSID-Pufferbereich in einem abnormalen Fall unzureichend für ein Speichern der CSID ist, müssen die hereinkommenden CSID in dem zweiten Speicherbereich gespeichert werden (z. B. dem normalen Datenbereich 331C von 2) (S230).
Zu beachten ist, dass der Host 200 gleichwohl die CSID an den Flash-Speicher 300 übermitteln kann, selbst wenn der reservierte CSID-Pufferbereich in einem abnormalen Fall zu klein ist, um die empfangenen CSID zu speichern. Das heißt, konsistent mit den Ausführungsbeispielen, die in Bezug auf die 1 und 2 beschrieben sind, kann die Flash-Steuereinheit 310 den Flash-Speicher 330 derart steuern, dass die empfangenen CSID in einem definierten zweiten Speicherbereich des Flash-Speicherfeldes 331 anstatt in einem ersten Speicherbereich gespeichert werden. Im Hinblick darauf kann ein abnormaler Fall zum Beispiel auftreten, wenn eine nachfolgende CS-Operation durchgeführt wird, bevor die Ausführung einer Verschiebungsoperation, die mit einer früheren CS-Operation verknüpft ist, durchgeführt werden kann, wenn die hereinkommenden CSID einfach zu groß für einen reservierten CSID-Pufferbereich sind, wie er momentan definiert ist, oder wenn die Frequenz von CS-Operationen zunimmt.
Wenn jedoch die Größe des verbleibenden Speicherplatzes in dem CSID-Pufferbereich in einem normalen Fall ausreichend ist, um die CSID zu speichern (S214 = ja), berechnet die Flashspeicher-Steuereinheit 310 einen neuen Wert für den verbleibenden CSID-Pufferbereich (Remained_CSIDBufferSize), indem der Wert für die CSID-Größe von dem momentanen Wert für den CSID-Pufferbereich subtrahiert wird (S216). Als nächstes kann der Flash-Speicher einen Wert für die Größe für einen beschriebenen Teil des momentan ”in Verwendung” befindlichen CSID-Pufferbereichs (Written_CSIDBufferSize) berechnen. Wie aus dem Vorstehenden verständlich, kann ein neuer Wert für den beschriebenen Teil des CSID-Pufferbereichs berechnet werden, indem der Wert für die Größe für die CSID zu einem momentanen Wert für den beschriebenen Teil des CSID-Pufferbereichs addiert wird (S218).
Der Flash-Speicher 330 kann nunmehr die CSID unter der Steuerung der Flash-Steuereinheit 310 in dem reservierten CSID-Pufferbereich innerhalb des ersten Speicherbereichs 331B speichern. Anschließend kann der Host 200 bestimmen, ob die CS-Operation abgeschlossen ist (S222). Wenn nicht (S222 = nein), fährt das Verfahren fort, wie vorstehend beschrieben, bis die CS-Operation abgeschlossen ist.
Wie in dem Kontext von normalen und abnormalen Fällen beschrieben, steuert die Flash-Steuereinheit 310, wenn die Größe des zur Verfügung stehenden Platzes in dem reservierten CSID-Pufferbereich größer als die Größe der hereinkommenden CSID ist, den Flash-Speicher 330 in einer derartigen Weise, dass die CSID in dem reservierten CSID-Pufferbereich in dem ersten Speicherbereich 331B gespeichert werden, anderenfalls steuert die Flash-Steuereinheit 310 den Flash-Speicher 330 in einer derartigen Weise, dass die CSID irgendwo anderes als in dem reservierten CSID-Pufferbereich gespeichert werden, wie in dem normalen Datenbereich in dem zweiten Bereich 331C des Flash-Speichers 330.
In entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung, in denen das Speicherbauelement 300 unter Verwendung einer eMMC realisiert ist, kann das CSID-Flag unter Verwendung des herkömmlich verstandenen Befehls (CMD23) übermittelt werden, und die CSID können zum Beispiel unter Verwendung des herkömmlich verstandenen Befehls (CMD25) übermittelt werden.
6 ist ein Flussdiagramm, das eine mögliche Operation darstellt, die dazu verwendet werden kann, während des Betriebs eines Bildverarbeitungssystems, wie dem in 1 gezeigten, Speicherplatz in einem reservierten CSID-Pufferbereich sicherzustellen (oder erneut zuzuweisen). Die in 6 dargestellte exemplarische Operation einer erneuten Zuweisung kann zum Beispiel während eines Initialisierungsprozesses für ein Bildverarbeitungssystem oder ”on-the-fly”, wenn mehrere CS-Operationen von dem Bildverarbeitungssystem ausgeführt werden, durchgeführt werden.
Bezugnehmend auf die 1, 2, 3 und 6 initialisiert (was ein Entleeren der CSID daraus beinhaltet) die Operation einer erneuten Zuweisung im Wesentlichen den reservierten Pufferbereich (CSIDBuffer), um während der kontinuierlichen CS-Operation eines Host-Geräts eine akzeptable Schreibleistungsfähigkeit aufrechtzuerhalten. So wird angenommen, dass mehrere, sequentiell ausgeführte CS-Operationen während einer Zeitspanne eines kontinuierlichen Aufnehmens durch den Host 200 durchgeführt werden. Derartige mehrere, sequentiell ausgeführte CS-Operationen beinhalten entsprechende Verschiebungsbefehle, die an das Flash-Speicherbauelement 300 übermittelt werden (S310). Hierbei kann der Host 200 gemäß einer Größe eines reservierten CSID-Pufferbereichs, wie er durch die empfangene Bereichszuweisungsinformation (RAI) definiert ist, das Timing der Erzeugung des Verschiebungsbefehls einstellen.
Zur einfachen Erläuterung wird angenommen, dass die jeweiligen Blöcke der CSID, die durch die sequentiell ausgeführten CS-Operationen erzeugt werden, die gleiche Größe aufweisen. Demgemäß initialisiert die Flash-Steuereinheit 310 eine Größe (MigratedDataSize) einer verschobenen Dateneinheit (MU) nach dem Empfang des Verschiebungsbefehls auf '0' (S312). Anschließend bestimmt die Flash-Steuereinheit 310, ob die momentan zugewiesene Größe des reservierten CSID-Pufferbereichs (CSIDBufferSize) mit der empfangenen RAI übereinstimmt (S314).
Wenn die Größe des reservierten CSID-Pufferbereichs ausreichend ist, um während der CS-Operationen eine akzeptable Schreibleistungsfähigkeit sicherzustellen (S314 = ja), das heißt, wenn die Größe des verbleibenden Speicherplatzes für den reservierten CSID-Pufferbereich (Remained_CSIDBufferSize) im Anschluss an die Ausführung einer momentanen CS-Operation wenigstens gleich wie oder größer als die Größe des Speicherplatzes in dem reservierten CSID-Pufferbereich ist, der im Anschluss an die Ausführung einer nächsten CS-Operation verbleibt (FCSIDBufferSize), dann ist die Operation der erneuten Zuweisung von Speicherplatz für den reservierten CSID-Pufferbereich abgeschlossen (S318). Das heißt, wenn die momentan verbleibende Größe des zur Verfügung stehenden Speicherplatzes in dem reservierten CSID-Pufferbereich (Remained_CSIDBufferSize) im Anschluss an die Ausführung einer momentanen CS-Operation wenigstens so groß wie die Größe des Speicherplatzes ist, der für das Ausführen einer nächsten CS-Operation in einer Abfolge von CS-Operationen notwendig ist (FCSIDBufferSize), kann die Schreibleistungsfähigkeit auf akzeptablen Niveaus aufrechterhalten werden, und es ist zu diesem Zeitpunkt nicht notwendig, eine weitere erneute Zuweisung von Speicherplatz in Bezug auf die Abfolge von CS-Operationen vorzunehmen.
Wenn jedoch die Größe des reservierten CSID-Pufferbereichs (CSIDBufferSize) nicht ausreichend ist, um eine akzeptable Schreibleistungsfähigkeit sicherzustellen (S314 = nein), das heißt, wenn (Remained_CSIDBufferSize) in Bezug auf momentane und nächste CS-Operationen, die auf den reservierten CSID-Pufferbereich abzielen, und in Anbetracht der momentanen RAI kleiner als (FCSIDBufferSize) ist, dann kann so viel wie ein MU-Wert der CSID, die momentan in dem reservierten CSID-Pufferbereich gespeichert sind, von dem reservierten CSID-Pufferbereich in den zweiten Speicherbereich 331C (z. B. einen normalen Datenbereich) kopiert (oder ”verschoben”) werden, um so die Größe des verbleibenden, zur Verfügung stehenden Speicherplatzes in dem reservierten CSID-Pufferbereich zu erhöhen (d. h. Remained_CSIDBufferSize zu erhöhen) (S320).
Sobald die CSID-Verschiebung aus dem reservierten CSID-Pufferbereich abgeschlossen ist (S322 = ja), wird eine kumulative Größe von verschobenen CSID (MigratedDataSize) gemäß der tatsächlichen Menge an CSID, die aus dem reservierten Pufferbereich kopiert wurde, um so viel wie MU erhöht (S324).
Die Schritte S314 und S324 in der vorangehenden Operation einer erneuten Zuweisung können wiederholt werden, bis die resultierende Größe des verbleibenden, zur Verfügung stehenden Speicherplatzes in dem reservierten CSID-Pufferbereich ausreicht, um eine akzeptable Schreibleistungsfähigkeit für fortlaufende CS-Operationen in einer Abfolge von CS-Operationen sicherzustellen. Wenn im Gegensatz dazu bestimmt wird, dass die Größe des verbleibenden Speicherplatzes in dem reservierten CSID-Pufferbereich (Remained_CSIDBufferSize) kleiner als MU ist (S326), wird die Operation einer erneuten Zuweisung, die auf den reservierten CSID-Pufferbereich gerichtet ist, für erfolglos gehalten (S328).
7 ist ein Flussdiagramm, das eine weitere mögliche Operation darstellt, die dazu verwendet werden kann, den Speicherplatz in einem reservierten CSID-Pufferbereich während einer Operation eines Bildverarbeitungssystems, wie dem in 1 gezeigten, sicherzustellen (oder erneut zuzuweisen).
Das Verfahren von 7 ist im Wesentlichen das gleiche wie jenes zuvor in 6 beschriebene, mit der Ausnahme, dass das Verfahren von 7 anstelle eines Verschiebungsbefehls (MC), der innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne empfangen wird (S310 in 6), annimmt, dass während dieser bestehenden Zeitspanne kein Verschiebungsbefehl empfangen wird (S301), und daher ist es notwendig, die Größe der momentanen CSID zu analysieren (S303), um eine akzeptable Schreibleistungsfähigkeit sicherzustellen. Das heißt, wenn der Host 200 innerhalb einer vorgegebenen Zeit keinen Verschiebungsbefehl an das Flash-Speicherbauelement 300 übermittelt (S301), analysiert das Speicherbauelement 300 die Größe der CSID, die von dem Host 200 übermittelt werden, ungeachtet des Empfangs eines Verschiebungsbefehls und bestimmt anschließend basierend auf einem Ergebnis dieser Analyse (S303), ob eine Verschiebungsoperation durchgeführt wird. Wenn somit mehrere CS-Operationen, die eine ”letzte CS-Operation” beinhalten, von dem Host 200 durchgeführt werden, können die CSID, die von dem Host 200 als das Ergebnis der letzten CS-Operation bereitgestellt und in den reservierten CSID-Pufferbereich geschrieben werden, von dem Speicherbauelement 300 in den zweiten Speicherbereich kopiert werden, selbst ohne innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne einen Verschiebungsbefehl zu empfangen.
Somit kann, wie unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben, von dem Flash-Speicherbauelement 300 in Reaktion auf einen von dem Host 200 empfangenen Verschiebungsbefehl oder in Reaktion auf das Verstreichen einer vorgegebenen Zeitspanne im Anschluss an die Ausführung einer CS-Operation eine Verschiebungsoperation durchgeführt werden.
8 ist ein Flussdiagramm, das in einer möglichen Ausführungsform den Schritt des Verschiebens der CSID von dem reservierten CSID-Pufferbereich in den zweiten Speicherbereich weiterführend darstellt (S320 der 6 und 7).
Bezugnehmend auf die 6, 7 und 8 kann, um so die Größe des verbleibenden, zur Verfügung stehenden Speicherplatzes in dem reservierten CSID-Pufferbereich (Remained_CSIDBufferSize) zu erhöhen, so viel wie ein MU-Wert der CSID, die momentan in dem reservierten CSID-Pufferbereich gespeichert sind, aus dem reservierten CSID-Pufferbereich heraus in den zweiten Speicherbereich verschoben werden (S320).
Anschließend kann die Flash-Steuereinheit 310 die Größe der kopierten CSID mit der Größe eines ”freien Bereichs” (d. h. eines verfügbaren Speicherplatzes) in dem zweiten Speicherbereich vergleichen (S320-1). Als ein Ergebnis des Vergleichs ist dann, wenn die Größe der verschobenen CSID größer als die Größe des freien Bereichs des zweiten Speicherbereichs ist (S320-1 = ja), der Schritt zur Verschiebung der CSID (S320 der 6 und 7) erfolglos (S320-2).
Wenn jedoch die Größe der kopierten CSID kleiner als die Größe des freien Bereichs des zweiten Speicherbereichs ist (S320-1 = nein), wählt die Flash-Steuereinheit 310 einen ”Quellenblock” (z. B. einen SLC-Block) des reservierten CSID-Pufferbereichs aus, der die CSID speichert (S320-3), und wählt des Weiteren einen ”Zielblock” (z. B. einen MLC-Block) des zweiten Speicherbereichs aus, in den die kopierten CSID programmiert werden (S320-4).
Unter der Annahme, dass die Flash-Steuereinheit 310 zum Beispiel den SLC-Block 331C-1 beziehungsweise den MLC-Block 331C-2 auswählt, kann der Wert für die Größe für Daten (P_DataSize), die in den zweiten Speicherbereich programmiert werden, auf '0' gesetzt werden (S320-5).
Anschließend kann die Flash-Steuereinheit 310 die Größe der programmierten Daten (P_DataSize) mit der Verschiebungseinheit (MU) vergleichen (S320-6). Wenn die Verschiebungseinheit MU größer als die Größe der programmierten Daten (P_DataSize) ist, liest der Flash-Speicher 330 so viel wie eine Leseeinheit (RU) aus dem Quellenblock (S320-9).
Somit kann der Flash-Speicher 330 so viel wie den Wert einer Leseeinheit in dem Zielblock speichern (S320-10). Eine Verschiebungsoperation, d. h. eine Operation zum Verschieben oder Kopieren von so viel wie der Leseeinheit RU aus dem Quellenblock in den Zielblock, beinhaltet eine interne Verschiebungsoperation, wobei der Seitenpuffer 335 verwendet wird, oder eine externe Verschiebungsoperation, wobei der RAM 313 verwendet wird, der in der Flash-Steuereinheit 310 enthalten ist, z. B. ein SRAM.
Die Flash-Steuereinheit 310 kann die Größe der programmierten Daten (P_DataSize) um so viel wie die Leseeinheit erhöhen und anschließend wiederum den Schritt S320-6 durchführen.
Die 9 und 10 sind jeweilige konzeptionelle Zeichnungen, die ein Aufzeichnen von Adressen nach der Ausführung einer CS-Operation gemäß Ausführungsformen des erfinderischen Konzepts weiterführend darstellen. Kollektiv bezugnehmend auf die 8, 9 und 10 werden, wenn die Größe der programmierten Daten P_DataSize gleich groß wie oder größer als eine Verschiebungseinheit MU ist (S320-6), Daten des Quellenblocks für ungültig erklärt, und Bilddaten, die in den Zielblock verschoben wurden, werden für gültig erklärt (S320-7).
Wie in den 9 und 10 dargestellt, liest ein Abbilden von Adressen eines Adressenbereichs für Bilddaten so viel wie die Verschiebungseinheit MU aus dem Quellenblock des reservierten CSID-Pufferbereichs in den ersten Speicherbereich 331B, und der Quellenblock wird für ungültig erklärt (S320-7a), und ein Abbilden von Adressen eines Adressenbereichs für Bilddaten, die in dem Zielblock des zweiten Speicherbereichs 331C gespeichert sind, liest so viel wie die Verschiebungseinheit MU, und der Zielblock wird für gültig erklärt (S320-7b).
Nach einem Beendigen des Neuabbildens von Adressen (S320-7) wird ein Teil der kontinuierlich aufgenommenen Bilddaten CSID, z. B. die Verschiebungseinheit MU, die in dem reservierten Bereich CSIDBuffer des ersten Speicherbereichs 331B gespeichert sind, in den zweiten Speicherbereich 331C verschoben.
Die Schritte S320-1 bis S320-8 werden durchgeführt, bis sämtliche CSID, die in dem reservierten CSID-Pufferbereich des ersten Speicherbereichs 331B gespeichert sind, in den zweiten Speicherbereich 331C kopiert wurden.
Bestimmte Verfahren und Vorrichtungen zum Verarbeiten von kontinuierlich aufgenommenen Bilddaten gemäß Ausführungsformen der Erfindung können eine akzeptable Schreibleistungsfähigkeit sicherstellen, während kontinuierlich aufgenommene Bilddaten mit hoher Auflösung ungeachtet der Datenspeicherkapazität eines von einem Host bereitgestellten RAM, der zum Puffern der CSID während kontinuierlicher CS-Operationen verwendet wird, in ein Speicherbauelement geschrieben werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur

htttp://www.jedec.org [0048]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Flash-Speicherbauelements (300) in einem Bildverarbeitungssystem (100) während der Ausführung von mehreren kontinuierlich aufnehmenden (CS-)Operationen, die jeweils CS-Bilddaten (CSID) erzeugen, wobei ein Speicherfeld des Flash-Speicherbauelements einen ersten Speicherbereich und einen zweiten Speicherbereich beinhaltet, wobei das Verfahren umfasst: – Empfangen einer Bereichszuweisungsinformation (RAI) von einem Host (200); – Zuweisen eines Teils des ersten Speicherbereichs in Reaktion auf die RAI als einen reservierten CSID-Pufferbereich (331B), der dazu verwendet wird, während der Ausführung der CS-Operationen lediglich CSID temporär zu speichern; und – Zuweisen eines Teils des zweiten Speicherbereichs als einen normalen Datenbereich (331C), der dazu verwendet wird, während einer normalen Programmieroperation normale Daten zu speichern, wobei der erste Speicherbereich so konfiguriert ist, dass er Datenzugriffsoperationen unterstützt, welche die normale Programmieroperation beinhalten, die bei einer ersten Geschwindigkeit durchgeführt wird, und der zweite Speicherbereich so konfiguriert ist, dass er Datenzugriffsoperationen unterstützt, die bei einer zweiten Geschwindigkeit durchgeführt werden, die langsamer als die erste Geschwindigkeit ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die RAI einen Wert für die Größe des CSID-Pufferbereichs oder wenigstens zwei von einer Bildauflösungseinstellung, einer CS-Bildfrequenz und einer CS-Zeit beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der erste Speicherbereich Flash-Speicherzellen beinhaltet, die nur als Single-Level-Speicherzellen (SLC) betrieben werden, und/oder der zweite Speicherbereich Flash-Speicherzellen beinhaltet, die als Multi-Level-Speicherzellen (MLC) betrieben werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das des Weiteren ein Speichern der RAI in einem Speicher, der in dem Host angeordnet ist, während einer Initialisierungsoperation für das Bildverarbeitungssystem beinhaltet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Flash-Speicherbauelement eine eingebettete Multimediakarte (eMMC) ist, die ein Register eines erweiterten kartenspezifischen Bauelements (EXT_CSD) beinhaltet, wobei das Register ein VENDOR_SPECIFIC_FIELD-Feld aufweist, das die RAI in Reaktion auf einen SWITCH-Befehl speichert, der von dem Host empfangen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Host einen Prozessor (220) und ein Kameramodul (230) beinhaltet und das Verfahren des Weiteren für jede der CS-Operationen beinhaltet: – Erzeugen der CSID in dem Kameramodul, Erzeugen eines CSID-Flag, das mit den CSID verknüpft ist, sowie Liefern der CSID und des CSID-Flag an den Prozessor; – Speichern der CSID in einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) unter Verwendung des Prozessors; und – Programmieren der CSID in den reservierten CSID-Pufferbereich unter Verwendung des Prozessors in Reaktion auf die RAI und das CSID-Flag.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Host einen Prozessor (220) und ein Kameramodul (230) beinhaltet und das Flash-Speicherbauelement eine eMMC ist und wobei das Verfahren des Weiteren für jede der CS-Operationen beinhaltet: – Erzeugen der CSID in dem Kameramodul, Erzeugen eines CSID-Flag, das mit den CSID verknüpft ist, sowie Liefern der CSID und des CSID-Flag an den Prozessor; – Speichern der CSID in einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) unter Verwendung des Prozessors; und – Programmieren der CSID in den reservierten CSID-Pufferbereich unter Verwendung des Prozessors in Reaktion auf die RAI und das CSID-Flag, – wobei das CSID-Flag als eine Kontext-ID in einem Befehl CMD23 von dem Host an die eMMC übermittelt wird und die CSID als Daten in einem Befehl CMD25 von dem Host an die eMMC übermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, das des Weiteren umfasst: – Übermitteln eines Verschiebungsbefehls von dem Host an das Flash-Speicherbauelement nach der Ausführung von wenigstens einer der CS-Operationen; und – Durchführen einer Verschiebungsoperation in Reaktion auf den Verschiebungsbefehl, die einen Teil der in dem reservierten CSID-Pufferbereich gespeicherten CSID in den zweiten Speicherbereich kopiert.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Flash-Speicherbauelement eine Flash-Steuereinheit (310) und einen Seitenpuffer beinhaltet, die in Verbindung mit dem Prozessor das Programmieren der CSID in den reservierten CSID-Pufferbereich steuern.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Verschiebungsbefehl im Anschluss an eine vorgegebene Zeit nach der Ausführung einer CS-Operation von dem Host an das Flash-Speicherbauelement übermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Host einen Prozessor (220) und ein Kameramodul (230) beinhaltet und wobei das Verfahren des Weiteren für jede der CS-Operationen beinhaltet: – Erzeugen der CSID in dem Kameramodul, Erzeugen eines CSID-Flag, das eine Größe für die CSID anzeigt, und Liefern der CSID und des CSID-Flag an den Prozessor; – Speichern der CSID in einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) unter Verwendung des Prozessors; und – Vergleichen der Größe der CSID mit einer Größe eines verbleibenden, zur Verfügung stehenden Speicherplatzes in dem reservierten CSID-Pufferbereich; und – Programmieren der CSID in den reservierten CSID-Pufferbereich unter Verwendung des Prozessors in Reaktion auf die RAI und das CSID-Flag nur dann, wenn die Größe der CSID kleiner als oder gleich der Größe des verbleibenden, zur Verfügung stehenden Speicherplatzes in dem reservierten CSID-Pufferbereich ist, ansonsten Programmieren der CSID in den zweiten Speicherbereich unter Verwendung des Prozessors.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei ein Speichern der CSID in dem RAM umfasst: – Puffern der CSID in dem RAM und anschließend Übermitteln der CSID on-the-fly von dem RAM an das Flash-Speicherbauelement während der Ausführung der CS-Operationen.
Bildverarbeitungssystem mit: – einem Host (200), der kontinuierlich aufgenommene Bilddaten (CSID) erzeugt; und – einem Flash-Speicherbauelement (300), das ein Speicherzellenfeld beinhaltet, das einen ersten Speicherbereich und einen zweiten Speicherbereich beinhaltet, wobei ein Teil des ersten Speicherbereichs ein reservierter CSID-Pufferbereich (331B) ist, der nur CSID temporär speichert, und der zweite Speicherbereich normale Daten speichert, die dem Flash-Speicherbauelement während einer normalen Programmieroperation von dem Host geliefert werden, wobei der erste Speicherbereich so konfiguriert ist, dass er Datenzugriffsoperationen unterstützt, welche die normale Programmieroperation beinhalten, die bei einer ersten Geschwindigkeit durchgeführt wird, und der zweite Speicherbereich so konfiguriert ist, dass er Datenzugriffsoperationen unterstützt, die bei einer zweiten Geschwindigkeit durchgeführt werden, die langsamer als die erste Geschwindigkeit ist.
System nach Anspruch 13, wobei der erste Speicherbereich Flash-Speicherzellen beinhaltet, die lediglich als Single-Level-Speicherzellen (SLC) betrieben werden, und/oder der zweite Speicherbereich Flash-Speicherzellen beinhaltet, die als Multi-Level-Speicherzellen (MLC) betrieben werden.
System nach Anspruch 14, wobei der Host beinhaltet: – einen Prozessor (200); – ein Kameramodul (230), das die CSID an den Prozessor liefert; und – einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (240), der die CSID puffert, die on-the-fly von dem Prozessor während einer Abfolge von kontinuierlich aufnehmenden (CS)Operationen empfangen werden, die von dem Bildverarbeitungssystem ausgeführt werden.
System nach Anspruch 15, wobei das Flash-Speicherbauelement eine Flash-Steuereinheit (310) beinhaltet, die den reservierten CSID-Pufferbereich in dem ersten Speicherbereich in Reaktion auf eine Bereichszuweisungsinformation (RAI) definiert, die von dem Prozessor empfangen wird.
System nach Anspruch 16, wobei der Prozessor des Weiteren ein CSID-Flag bereitstellt, das anzeigt, dass Daten, die von dem Host an das Flash-Speicherbauelement übermittelt werden, die CSID sind, wobei die Flash-Steuereinheit die CSID in Reaktion auf das CSID-Flag in dem reservierten CSID-Pufferbereich speichert.
System nach Anspruch 17, wobei die Flash-Steuereinheit die CSID nur in dem reservierten CSID-Pufferbereich speichert, wenn sie zuerst bestimmt, dass eine Größe der CSID kleiner als oder gleich einer Größe von verbleibendem, zur Verfügung stehendem Speicherplatz in dem reservierten CSID-Pufferbereich ist, und ansonsten die Flash-Steuereinheit die CSID in dem zweiten Speicherbereich speichert.
System nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei der Prozessor des Weiteren einen Verschiebungsbefehl an das Flash-Speicherbauelement liefert und die Flash-Steuereinheit in Reaktion auf den Verschiebungsbefehl bewirkt, dass ein Teil der in dem reservierten CSID-Pufferbereich gespeicherten CSID in den zweiten Speicherbereich kopiert wird.
System nach Anspruch 19, wobei die Flash-Steuereinheit des Weiteren bewirkt, dass ein Teil der in dem reservierten CSID-Pufferbereich gespeicherten CSID in den zweiten Speicherbereich kopiert wird, wenn nach einer vorgegebenen Zeit im Anschluss an die Ausführung einer CS-Operation kein Verschiebungsbefehl von dem Host empfangen wird.
System nach Anspruch 20, wobei der Host des Weiteren eine Flashspeicher-Schnittstellensteuereinheit (250) beinhaltet, die so konfiguriert ist, dass sie die CSID abwechselnd von dem Prozessor und direkt von dem Kameramodul empfängt.
System nach einem der Ansprüche 15 bis 21, wobei der RAM ein dynamischer RAM (DRAM) ist und/oder wobei der Host und das Flash-Speicherbauelement unter Verwendung einer System-auf-Chip(SoC)-Fertigungstechnik auf einem gemeinsamen Substrat hergestellt sind.