JPH0945091A - 不揮発性メモリのデータ書き換え方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メモリ容量を有効に利用でき、既存のデータ
を消去することなく入力データの書き換えが行える不揮
発性メモリのデータ書き換え方法を得る。 【解決手段】 バイト単位の入力データを、バイト単位
で書き換え可能な第一の記憶手段に一時的に保持してお
く工程と、ページ、又はセクタ単位で書き換え可能な不
揮発性の第二の記憶手段における、入力データのアドレ
スを含むページ、又はセクタのデータを読み出して、バ
イト単位で書き換え可能な第三の記憶手段に一時的に保
持しておく工程と、第一の記憶手段に保持された入力デ
ータを、第三の記憶手段に保持された上記データのペー
ジ、又はセクタの該当する領域に書き込む工程と、第三
の記憶手段に保持されたデータを第二の記憶手段の元の
ページ、又はセクタに書き込む工程とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は例えばページ、又は
セクタ単位で書き換えをする不揮発性メモリ、特にその
書き換え方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明では不揮発性メモリとしてＥＥＰ
ＲＯＭを取り上げることにする。従来のＥＥＰＲＯＭは
バイト単位で消去、書き込みを繰り返し、バイト単位の
書き換えを可能にしていたが（以下、バイト書き換え型
ＥＥＰＲＯＭとする）、ＥＥＰＲＯＭのメモリの大容量
化、メモリサイズの縮小化、書き換え時間の高速化に伴
い、ページ又はセクタ単位での一括の書き換えを行うＥ
ＥＰＲＯＭが使用されるようになった（以下、フラッシ
ュ書き換え型ＥＥＰＲＯＭとする）。しかし、フラッシ
ュ書き換え型ＥＥＰＲＯＭのデータ書き換え方法もバイ
ト書き換え型ＥＥＰＲＯＭと同じように、入力データを
一時的にＲＡＭに書き込み、その入力データをＲＡＭか
らＥＥＰＲＯＭに転送し、書き込むだけであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のフ
ラッシュ書き換え型ＥＥＰＲＯＭの書き換え方法では、
ページ単位、又はセクタ単位によるデータの書き換えで
あるから、汎用のマイクロコンピュータ等で使用するに
は、使用するデータ量がＥＥＰＲＯＭの１ページ、又は
１セクタのメモリ容量に対して少なすぎる。このような
データをそのままフラッシュ書き換え型ＥＥＰＲＯＭに
格納しようとすると、その少ないデータを格納するため
に、１ページ又は１セクタのメモリ容量を確保しなくて
はいけないことになり、容量の無駄が多くなるという問
題点があった。

【０００４】また、少ないデータ量に対しても、そのデ
ータを格納するために１ページ、又は１セクタ分のメモ
リ容量を使用することは、書き換えをする場合には、そ
のページ、又はセクタに書き込まれている既存データを
消去しなくてはいけないという問題点があった。

【０００５】そこで、不揮発性メモリの書き換え方法に
おいて、メモリ容量を有効に利用でき、且つ既存のデー
タを消去することなく入力データの書き換えが行うこと
が望まれていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る不揮発性メ
モリのデータ書き換え方法は、バイト単位の入力データ
を、バイト単位で書き換え可能な第一の記憶手段に一時
的に保持しておく工程と、ページ又はセクタ単位で書き
換え可能な不揮発性の第二の記憶手段における、前記入
力データのアドレスを含むページ、又はセクタのデータ
を読み出して、バイト単位で書き換え可能な第三の記憶
手段に一時的に保持しておく工程と、第一の記憶手段に
保持された入力データを、第三の記憶手段に保持された
上記データのページ、又はセクタの該当する領域に書き
込む工程と、第三の記憶手段に保持されたデータを第二
の記憶手段の元のページ、又はセクタに書き込む工程と
を有する。

【０００７】そして、バイト単位のデータを入力する際
に、入力されたデータを第一の記憶手段に一時的に保持
し、第二の記憶手段において、入力データのアドレスを
含むページ又はセクタのデータを、バイト単位で書き換
え可能な第三の記憶手段に読み出して、データの該当領
域に入力データをバイト単位で書き込んだ後で、そのペ
ージ分又はセクタ分のデータを第二の記憶手段の元のペ
ージ、又はセクタに書き換えるので、結果的にページ、
又はセクタ単位の制御の第二の記憶手段でも、バイト単
位で入力データの書き込みを行うことになる。

【０００８】また、本発明に係る不揮発性メモリのデー
タ書き換え方法は、バイト単位の入力データを、バイト
単位で書き換え可能な第一の記憶手段に一時的に保持し
ておく工程と、ページ、又はセクタ単位で書き換え可能
な不揮発性の第二の記憶手段における、入力データのア
ドレスを含むページ、又はセクタのデータを読み出し
て、不揮発性の第三の記憶手段に一時的に保持しておく
工程と、第三の記憶手段に保持されたページ、又はセク
タのデータを読み出して、バイト単位で書き換え可能な
第四の記憶手段に一時的に保持しておく工程と、第一の
記憶手段に保持された入力データを、第四の記憶手段に
保持された上記データのページ、又はセクタの該当する
領域に書き込む工程と、第四の記憶手段に保持されたデ
ータを第二の記憶手段の元のページ、又はセクタに書き
込む工程とを有する。

【０００９】そして、バイト単位のデータを入力する際
に、入力されたデータを第一の記憶手段に一時的に保持
し、第二の記憶手段において、入力データのアドレスを
含むページ又はセクタのデータを、不揮発性の第三の記
憶手段に読み出して保持しておき、そのデータを読み出
して、バイト単位で書き換え可能な第四の記憶手段に読
み出して、データの該当領域に入力データをバイト単位
で書き込んだ後で、そのページ分又はセクタ分のデータ
を第二の記憶手段の元のページ、又はセクタに書き換え
るので、第三の記憶手段において既存データのバックア
ップを取ることができ、結果的にページ、又はセクタ単
位の制御の第二の記憶手段でも、バイト単位で入力デー
タの書き込みを行うことになる。

【００１０】

【発明の実施の形態】

実施形態１．図１は本発明の第一の実施の形態に係る不
揮発性メモリのデータ書き換え方法における動作フロー
を示す図である。１、３はＲＡＭであり、バイト単位の
書き換えはできるが、揮発性なので電源をＯＦＦすると
書き込まれているデータは消去されてしまう。２はフラ
ッシュ書き換え型ＥＥＰＲＯＭであり、電気的にデータ
の消去、書き込みの可能なＲＯＭであり、不揮発性なの
で電源をＯＦＦしても書き込まれた内容は消去されずに
保存される。大容量、小型であるが、ページ又はセクタ
単位での制御しか行えない。

【００１１】フラッシュ書き換え型ＥＥＰＲＯＭはラッ
チ回路１１、メモリセル部１２、センスアンプ１３から
構成されている。ラッチ回路１１は、データの書き換え
を高速にするために、入力データを一時保持しておき、
ページ単位でメモリセル部１２に送出する。

【００１２】メモリセル部１２は、図４のようにメモリ
セル２１、コントロールライン２２、及びローライン２
３から構成されている。メモリセル２１は実際に入力デ
ータを保持する。コントロールライン２２は、メモリセ
ルのデータを書き換える際に電圧をかけるコントロール
ゲートが並んだものである。ローライン２３は、例えば
データを書き換えたい場合に書き換えるメモリセル２１
を特定するために使用するものである。図５はバイト書
き換え型ＥＥＰＲＯＭのメモリセル部である。メモリセ
ル２１ａ、コントロールライン２２ａ、及びローライン
２３ａ、選択素子２４から構成されている。メモリセル
２１ａ、コントロールライン２２ａ、及びローライン２
３ａは、それぞれメモリセル２１、コントロールライン
２２、及びローライン２３と同様の役割を果たす。バイ
ト書き換え型ＥＥＰＲＯＭのメモリセル部はフラッシュ
書き換え型ＥＥＰＲＯＭのメモリセル部とは違い、消去
を行うバイトを選択するための選択素子２４が備えられ
ているから、バイト単位での消去が可能となる。しか
し、高耐圧のトランジスタを必要とし、またその分だけ
メモリサイズが大きくなる。バイト書き換え型ＥＥＰＲ
ＯＭもフラッシュ書き換え型ＥＥＰＲＯＭも、データの
消去作業は全てのビットを１にすることによって行わ
れ、データの書き込みは、必要なビットだけを０にする
ことによって行われる。

【００１３】センスアンプ１３は、メモリセル部が保持
しているデータを読み出す際に、各メモリセルに保持さ
れたデータが０であったか、それとも１であったかを判
断してデータを送出するところである。

【００１４】第一の実施の形態の動作を説明する。ま
た、本発明の実施例におけるフラッシュ書き換え型ＥＥ
ＰＲＯＭの制御は、ページ単位で行われるとする。フラ
ッシュ書き換え型ＥＥＰＲＯＭ２に書き込みを行う入力
データをＲＡＭ１へ転送し、書き込みを行い（Ｓ１
１）、既存データを含めた、入力データの書き込みを行
うアドレスの位置するページのデータをセンスアンプ１
３を通して読み出し、ＲＡＭ３へ転送し、書き込む（Ｓ
１２）。ＲＡＭ１に書き込まれた入力データをＲＡＭ３
へ転送し、ＲＡＭ３において、入力するアドレスに対応
する領域へ入力データを書き込む（Ｓ１３）。ＲＡＭ３
内に保持されている、入力データの書き込みを終えたデ
ータを、フラッシュ書き換え型ＥＥＰＲＯＭ２のラッチ
回路１１に転送し、フラッシュ書き換え型ＥＥＰＲＯＭ
２内のメモリセル部１２の元のページに書き込む（Ｓ１
４）。

【００１５】上記のように構成された不揮発性メモリの
データ書き換え方法においては、ＲＡＭ３がバイト単位
での書き換えが可能であるために、入力データの書き込
みを行うアドレスの位置するページのデータをＲＡＭ３
に読み出し、ここで入力データをバイト単位で書き込ん
でからＥＥＰＲＯＭの書き換えをするから、結果として
既存データを消去することがなく、バイト単位での書き
換えを行うことができる。

【００１６】また、特別な装置を必要とせず、例えばコ
ントロールＲＯＭ領域（Ｃ−ＲＯＭ）のプログラムの制
御を変更するだけでデータの書き換えが行え、追加ロジ
ックの必要がない。

【００１７】実施形態２．図２は本発明の第二の実施の
形態に係る不揮発性メモリのデータ書き換え方法の動作
フローを示す図であり、１、２、１１、１２、１３は上
記実施例と同一である。

【００１８】第二実施例の動作を説明する。フラッシュ
書き換え型ＥＥＰＲＯＭ２に書き込みを行う入力データ
をＲＡＭ１へ転送し、書き込みを行い（Ｓ２１）、既存
データを含めた、入力データの書き込みを行うアドレス
の位置するページのデータをセンスアンプ１３を通して
読み出し、ラッチ回路１１へ転送し、書き込む（Ｓ２
２）。ＲＡＭ１に書き込まれた入力データをラッチ回路
１１へ転送し、ラッチ回路１１において、入力するアド
レスに対応する領域へ入力データを書き込む（Ｓ２
３）。ラッチ回路１１内に保持されている、入力データ
の書き込みを終えた既存データを含んだ１ページ分のデ
ータを、フラッシュ書き換え型ＥＥＰＲＯＭ２内のメモ
リセル部１２の元のページに書き込む（Ｓ２４）。

【００１９】上記のように構成された不揮発性メモリの
データ書き換え方法においては、ＥＥＰＲＯＭ２内のラ
ッチ回路１１がバイト単位での書き換えが可能であるた
めに、入力データの書き込みを行うアドレスの位置する
ページのデータをラッチ回路１１に読み出し、ここで入
力データをバイト単位で書き込んでからＥＥＰＲＯＭの
書き換えをするから、結果として既存データを消去する
ことがなく、バイト単位での書き換えを行うことができ
る。

【００２０】また、既存のフラッシュ書き換え型ＥＥＰ
ＲＯＭ２のラッチ回路を使用するので、特別な装置を必
要とせず、例えばコントロールＲＯＭ領域（Ｃ−ＲＯ
Ｍ）のプログラムの制御を変更するだけでデータの書き
換えが行え、追加ロジックの必要がなく、使用するＲＡ
Ｍの容量を減らすことができる。

【００２１】実施形態３．図３は本発明の第三の実施の
形態に係る不揮発性メモリのデータ書き換え方法の動作
フローを示す図であり、１、２、１１、１２、１３は上
記のものと同一である。４は２と同様のフラッシュ書き
換え型ＥＥＰＲＯＭである。また、フラッシュ書き換え
型ＥＥＰＲＯＭ４のラッチ回路は１１ａ、メモリセル部
は１２ａ、センスアンプは１３ａである。

【００２２】第三の実施の形態の動作を説明する。外部
から入力され、フラッシュ書き換え型ＥＥＰＲＯＭ２に
書き込みを行う入力データをＲＡＭ１へ転送し、書き込
みを行い（Ｓ３１）、入力データの書き込みを行うアド
レスの位置するページのデータをセンスアンプ１３をと
おして読み出し、フラッシュ書き換え型ＥＥＰＲＯＭ４
のラッチ回路１１ａに転送し、メモリセル部１２ａに書
き込む（Ｓ３２）。フラッシュ書き換え型ＥＥＰＲＯＭ
４に書き込まれたフラッシュ書き換え型ＥＥＰＲＯＭ２
のデータを、センスアンプは１３ａをとおして読み出
し、フラッシュ書き換え型ＥＥＰＲＯＭ２のラッチ回路
１１に転送し、書き込む（Ｓ３３）。ＲＡＭ１に書き込
まれた入力データをフラッシュ書き換え型ＥＥＰＲＯＭ
２のラッチ回路１１へ転送し、ラッチ回路１１におい
て、入力データを対応する領域に書き込む（Ｓ３４）。
入力データの書き込みを終えた既存データを含んだ１ペ
ージ分のデータを、フラッシュ書き換え型ＥＥＰＲＯＭ
２内のメモリセル部１２の元のページに書き込む（Ｓ３
５）。

【００２３】上記のように構成された不揮発性メモリの
データ書き換え方法においては、既存データを含む１ペ
ージ分のデータを保持するのに不揮発性のＥＥＰＲＯＭ
４を使用することで、入力データの書き込みを終えた１
ページ分のデータを、フラッシュ書き換え型ＥＥＰＲＯ
Ｍ２内の元のページに書き込みを行っている最中に、電
源がＯＦＦとなり、フラッシュ書き換え型ＥＥＰＲＯＭ
２内に既存データが残っていなかったとしても、既存デ
ータはＥＥＰＲＯＭ４に保持されているから、既存デー
タが消去してしまうということはなくなる。

【００２４】また、特別な装置を必要とせず、例えばコ
ントロールＲＯＭ領域（Ｃ−ＲＯＭ）のプログラムの制
御を変更するだけでデータの書き換えが行え、追加ロジ
ックの必要がない。

【００２５】実施形態４．なお、第一の実施の形態にお
いては、ＲＡＭを２つ使用することを例示したが、本発
明ではそれに限定されるものではなく、同一のＲＡＭの
別領域を使用してもよい。また、第三の実施の形態も同
様であり、フラッシュ書き換え型ＥＥＰＲＯＭを２つ使
用することを例示したが、本発明ではそれに限定される
ものではなく、同一のＥＥＰＲＯＭの別領域を使用して
もよい。

【００２６】また、上記の説明では本発明をマイクロコ
ンピュータのプログラムによって制御する場合について
述べたが、その他制御系のロジックの追加はあるもの
の、フルロジックの製品にも利用できる。

【００２７】また、上記の実施例では、ＲＡＭ、及びＥ
ＥＰＲＯＭを内蔵し、また制御するワンチップのマイク
ロコンピュータを想定したが、本発明ではそれに限定さ
れるものではなく、チップ外で構成されたＲＡＭ、又は
ＥＥＰＲＯＭを使用し、マイクロコンピュータ等の制御
手段が制御するようにしてもよい。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ページ又
はセクタ単位で制御される不揮発性の第二記憶手段で
も、入力データのアドレスを含むページ、又はセクタ
を、バイト単位で書き換え可能な第三の記憶手段に転送
し、そこでバイト単位で入力データを書き込んでから元
のページにデータを戻すことによって結果的にバイト単
位の書き換えを可能にしたので、少量のデータを扱う汎
用のマイクロコンピュータにおいてもメモリを有効に利
用でき、新しい入力データを追加するのに既存データを
消去する必要がなくなる。

【００２９】また、本発明によれば、ページ又はセクタ
単位で制御される不揮発性の第二記憶手段でも、入力デ
ータのアドレスを含むページ、又はセクタを、一度不揮
発性の第三の記憶手段に保持してから、バイト単位で書
き換え可能な第四の記憶手段に転送し、そこでバイト単
位で入力データを書き込んでから元のページにデータを
戻すことによって結果的にバイト単位の書き換えを可能
にしたので、少量のデータを扱う汎用のマイクロコンピ
ュータにおいてもメモリを有効に利用でき、新しい入力
データを追加するのに既存データを消去する必要がなく
なり、書き換え途中に電源がＯＦＦになっても書き換え
前のデータが第三の記憶手段に保持されているために、
工程中の停電等の電気の供給ができない場合にも既存の
データを保護することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態に係る不揮発性メモ
リのデータ書き換え方法における動作フローを示す図で
ある。

【図２】本発明の第二の実施の形態に係る不揮発性メモ
リのデータ書き換え方法における動作フローを示す図で
ある。

【図３】本発明の第三の実施の形態に係る不揮発性メモ
リのデータ書き換え方法における動作フローを示す図で
ある。

【図４】フラッシュ書き換え型ＥＥＰＲＯＭのメモリセ
ル部の構成である。

【図５】バイト書き換え型ＥＥＰＲＯＭのメモリセル部
の構成である。

【符号の説明】

１、３ ＲＡＭ ２、４ フラッシュ書き換え型ＥＥＰＲＯＭ １１ ラッチ回路 １２ メモリセル部 １３ センスアンプ ２１、２１ａ メモリセル ２２、２２ａ コントロールライン ２３、２３ａ ローライン ２４ 選択素子

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バイト単位の入力データを、バイト単位
   で書き換え可能な第一の記憶手段に一時的に保持してお
   く工程と、 ページ、又はセクタ単位で書き換え可能な不揮発性の第
   二の記憶手段における、前記入力データのアドレスを含
   むページ、又はセクタのデータを読み出して、バイト単
   位で書き換え可能な第三の記憶手段に一時的に保持して
   おく工程と、 前記第一の記憶手段に保持された入力データを、前記第
   三の記憶手段に保持された上記データのページ、又はセ
   クタの該当する領域に書き込む工程と、 前記第三の記憶手段に保持されたデータを前記第二の記
   憶手段の元のページ、又はセクタに書き込む工程とを有
   することを特徴とする不揮発性メモリのデータ書き換え
   方法。
2. 【請求項２】 バイト単位の入力データを、バイト単位
   で書き換え可能な第一の記憶手段に一時的に保持してお
   く工程と、 ページ、又はセクタ単位で書き換え可能な不揮発性の第
   二の記憶手段における、前記入力データのアドレスを含
   むページ、又はセクタのデータを読み出して、不揮発性
   の第三の記憶手段に一時的に保持しておく工程と、 前記第三の記憶手段に保持された前記ページ、又はセク
   タのデータを読み出して、バイト単位で書き換え可能な
   第四の記憶手段に一時的に保持しておく工程と、 前記第一の記憶手段に保持された入力データを、前記第
   四の記憶手段に保持された上記データのページ、又はセ
   クタの該当する領域に書き込む工程と、 前記第四の記憶手段に保持されたデータを前記第二の記
   憶手段の元のページ、又はセクタに書き込む工程とを有
   することを特徴とする不揮発性メモリのデータ書き換え
   方法。
3. 【請求項３】 前記第二の記憶手段として、データを一
   時的に保持し、前記データの入力が終了すると、入力デ
   ータを送出するラッチ回路と、前記ラッチ回路から送出
   された前記データを受取り、前記データを保持するメモ
   リセルを有するＥＥＰＲＯＭを使用することを特徴とす
   る請求項１又は２記載の不揮発性メモリのデータ書き換
   え方法。
4. 【請求項４】 前記第三の記憶手段として、ＲＡＭを使
   用することを特徴とする請求項１又は３記載の不揮発性
   メモリのデータ書き換え方法。
5. 【請求項５】 前記第三の記憶手段として、前記ＥＥＰ
   ＲＯＭに含まれるラッチ回路を使用することを特徴とす
   る請求項３記載の不揮発性メモリのデータ書き換え方
   法。
6. 【請求項６】 前記第三の記憶手段として、ＥＥＰＲＯ
   Ｍを使用することを特徴とする請求項２又は３記載の不
   揮発性メモリのデータ書き換え方法。