CN1100548A - 记录和复制数据的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

按照本发明的装置包括一个磁头(11)用于读出 记录在软盘上的数据，一个存储器(7)用于记忆由此 读出的数据，以及CPU(4)，总线(5)，软盘控制器(6) 和驱动控制器(9)，驱动控制器(9)被用于在数据被记 忆到存储器(7)中之时或是在数据被记忆到存储器 (7)中之后把从存储器(7)中读出的数据提供给磁头 (11)，并且控制磁头(11)的预消磁操作以及把来自存 储器(7)的数据记录到软盘上的记录操作。

Description

本发明涉及在例如带有软盘驱动器的计算机***中用于记录和复制数据的方法和装置。
至今，在诸如个人计算机和内部装有微机或其他同类装置的工作站或电子设备（例如音乐定序器、抽样设备等）的计算机中都设有软盘驱动器，或是通过延长的总线或同类线路连接到软盘驱动器来使用软盘驱动器。
通常，软盘驱动器把来自主设备的数据记录到装在其中的软盘上，或是按照由例如计算机之类的主设备提供给它的各种指令对记录在软盘上的数据进行复制且将其提供给主设备。
附图1表示惯用软盘驱动器的记录格式。以下结合图1描述这种软盘驱动器的记录格式。
在图1中，符号Idx代表由软盘驱动机构产生的标引信号，它表示磁道的起始部分。符号TP代表磁道模型。画在磁道模型TP最左部的符号“4E”代表记录在磁道起始部分上的间隙G4a，以保护数据，以免在软盘驱动器之间出现标引检测定时的位移。符号″00″表示同步（sync）信号SY，而符号″C2″和FC″代表用于检测磁道起始部分的标引地址标记IAM。符号″4E″代表用于区分标引地址标记IAM与识别号码ID的间隙G1。
下一个区段由间隙G1开始，并且区段1，区段2，......，区段n是连续的，如图1所示。参见图1中区段1的区域，每个区段包括一识别号码ID，一用于区分该识别号码ID和数据DA的间隙G2，数据DA，以及区分该区段的间隙G3。
以下参见图2来描述软盘驱动器中用于记录和复制数据的磁头。如图2所示设有隧道消磁头1，并且软盘（未示出）朝图2中箭头A所示方向转动。隧道消磁头1包括一读写间隙1RWG读写间隙1RWG记录数据，并且由消磁间隙1EG产生一个磁道防护带。
图3表示使用隧道消磁头1软盘驱动器的在记录数据时的定时。在图3中，符号TP代表磁道模型，WGP代表由主设备（未示出）提供的写入控制脉冲。符号WP和EP分别代表在驱盘驱动器内部产生的写入信号和消磁信号。当隧道消磁头1被用到如图3所示的磁道模型TP上时，图2所示的隧道消磁头1的读写间隙1RWG和消磁间隙1EG的位置被颠倒。
图3表示了一定磁道的数据DA（阴影所示）区域被重写时的情况。更确切地说，当阴影所示区域被重写时，由主设备提供写入控制脉冲WGP，而写入信号WP和消磁信号EP则由软盘驱动器提供。如图3所示，当写入控制脉冲WGP接通时，即变为逻辑低″0″电平时写入信号WP随之接通，即变为逻辑低″0″电平。经过一预定延时D1（即消磁接通延时），消磁信号EP被接通。当写入控制脉冲WGP关断时，即变为逻辑高″1″电平，写入信号WP随之关断，即变为逻辑高″1″电平。经过一预定延时D2（消磁关断延时），消磁信号EP被关断，即变为逻辑高″1″电平。
更具体地说，在使用隧道磁头1时，消磁脉冲或信号EP相对于写入控制脉冲WGP的电平经过预定的延时D1，D2后被接通和关断，从而使消磁信号在间隙G2期间变为逻辑低″0″电平，而在间隙G3期间变为逻辑高″1″电平。
示于图2中的预消磁头2包括一消磁间隙2EG和一读写间隙2RWG。在记录时，预消磁头2用消磁间隙2EG擦除记录的数据，随后由读写间隙2RWG记录数据。
图4表示使用预消磁头2的软盘驱动器在记录数据时的定时。在图4中，符号TP代表磁道模型，符号WP和EP代表软盘驱动器（未示出）内部产生的写入信号和消磁信号。符号WPG代表由主设备（未示出）提供的写入控制脉冲，而符号Wda代表被记录的数据。当图2所示的预消磁头2被用到图4所示的磁道模型上时，图2所示预消磁头2的读写间隙2RWG与消磁间隙2EG的位置被颠倒。
图4表示一定磁道上数据DA（阴影所示）区域被重写的情况。具体地说，当阴影所示区域被重写时，由主设备提供写入控制脉冲WGP，并由软盘驱动器提供消磁信号EP和写入脉冲WP。参见图4，当写入控制脉冲WGP接通时，即变为逻辑低″0″电平，消磁信号EP和写入信号WP随之接通，即变为逻辑低″0″电平。还有，当写入控制脉冲WGP被关断时，即变为逻辑高″1″电平，消磁信号EP被关断，即变为逻辑高″1″电平。经过一预定时间，写入信号WP被关断，即变为逻辑高″1″电平。
更具体地说，如果使用预消磁头2，写入控制脉冲WGP和消磁脉冲EP是同时接通和关断的，从而使消磁信号EP在间隙G2的位置接通并在间隙G3的位置关断。由于预消磁头2对数据DA的区域进行了可靠的预消磁（预先消磁），预消磁头2在数据DA之前从间隙G2的中间部位开始记录数据，由此来记录与读写间隙2RWG和消磁间隙2EG之间的距离相对应的间隙数据″4E″。
如图2所示，如果预消磁头2在读写间隙2RWG的位置变为等于间隙G2的位置时起作用，由于预消磁头2中的消磁间隙2EG相对于记录介质领先于读写间隙2RWG，就会在磁道模型TP的间隙G2的一部分上产生没有被预消磁头2预先消磁的部分NEt。
图5示出了使用预消磁头2的软盘驱动器在记录数据时的定时。图5所示格式不同于图4。从磁道模型TP可清楚是看到，按照图5所示格式在间隙G1中标引信号Idx变为逻辑高″1″电平，在间隙G1之后是从区段1排列到区段n的一个磁道区段。每个区段包括一个识别号码ID，数据DA，以及用于区分该区段的间隙G3。
在图5中，符号Idx代表标引信号，符号TP代表一个磁道模型。一个磁道的磁道模型TP所占的比例示于图5的上部，而磁道模型以放大的形式示于图5的下部。另外，图5中的符号WGP代表来自主设备（未示出）的写入控制脉冲，而符号WP和EP代表由软盘驱动器（未示出）内部产生的写入信号和消磁信号。如把图2所示的预消磁头2施加于图5所示的磁道模型TP，图2所示预消磁头2的读写间隙2RWG和消磁间隙2EG要颠倒位置。
图5示出了一定磁道上的数据DA区域（阴影所示）被重写的情况。具体地说，在对图5中阴影所示区域进行重写时，写入控制脉冲WGP由主设备提供，而写入信号WP和消磁信号EP则由软盘驱动器（未示出）提供。参见图5，当写入控制脉冲WGP接通时，即变为逻辑低″0″电平时，写入信号WP和消磁信号EP就被接通，即变为逻辑低″0″电平。还有，当写入控制脉冲WGP被关断，即变为逻辑高″1″电平时，消磁信号EP就被关断，即变为逻辑高″1″电平。经过一预定时间后，写入信号WP被关断，即变为逻辑高″1″电平。
更明确地说，在使用预消磁头2时，预消磁头2在磁道模型TP的数据DA区域起作用（消磁接通），而在间隙G3中关断（消磁关断）。如前所述，如果预消磁头2在读写间隙2RWG的位置变为等于数据DA的起始位置时起作用（消磁接通），由于预消磁头2中的消磁间隙2EG相对于记录介质领先于读写间隙2RWG，就会在磁道模型TP的数据DA区域中的一个部位产生未经预消磁的部分NEt。
如果图2所示的隧道消磁头1被用于图3所示的格式，以及当图2所示的预消磁头2被用于图4所示的格式时，一个区段需要若干个间隙，举例来说，除了标引地址标记G4a之外，还要有用于区分标引地址标记IAM和间隙G2的间隙G1，以及用于区分该区段的间隙G3。
为了对数据DA的区域进行可靠的预消磁（预先消磁），预消磁头2领先于数据DA从间隙G2的中间部位开始记录数据，从而记录与读写间隙2RWG和消磁间隙2EG之间的距离相对应的间隙数据″4E″。由此形成了相对较宽的间隙。从高密度记录的观点来说，不希望由宽的间隙造成记录区域的耗费。
另外，当图2所示预消磁头2被用于按照图5的格式时，在图5所示格式中的识别号码ID与数据DA之间没有间隙，从而在图5所示的数据DA区域的起始部位会产生未经预消磁的部分NEt。由此就会在记录数据时把数据记录在未经预消磁的NEt部位上，以致不能得到满意的记录数据。
因此，本发明的一个目的是提供用于记录和复制数据的方法和装置，由此来克服上述现有技术的缺陷和不足。
本发明的另一目的是提供一种记录和复制数据的方法及装置，使任何格式的数据都能被可靠地预先消磁。
本发明的再一目的是提供一种能增加记录介质的记录容量的用于记录和复制数据的方法和装置。
按照本发明的第一方面，提供了一种记录和复制数据的方法，它包括以下步骤：由记录和复制头复制记录在盘状记录介质上的数据，在存储器中记忆至少一个磁道的复制数据，重写记忆的数据;把从存储器中读出的数据提供给记录和复制头，以及控制记录和复制头的记录操作，从而把由存储器中读出的每一磁道的数据记录在盘状记录介质上。
根据本发明的第二方面，提供了一种记录和复制数据的装置，它包括对记录在盘状记录介质上的数据进行复制和记录的记忆和复制头，用于记忆由该记录和复制头复制的至少一个磁道数据的存储器，以及一个控制器用于在存储器中记忆数据，由此重写该记忆数据，把从存储器中读出的数据提供给记录和复制头，并且控制记录操作，从而由记录和复制头把从存储器中读出的每个磁道的数据记录在盘状记录介质上。
本发明的上述和其他目的、特征和优点的实现从下面结合附图对实施例细节的描述中可以体现出来。
图1是根据现有技术用以说明磁道模型的记录格式的示意图;
图2是根据现有技术的隧道消磁头和预消磁头的布置示意图;
图3是用以说明按照现有技术的隧道消磁头在写入数据时的定时示意图;
图4是用以说明按照现有技术以一定记录格式由预消磁头写入数据的定时示意图;
图5是用以说明根据现有技术以另一记录格式用预消磁头写入数据的定时示意图;
图6表示按照本发明第实施例用于记录数据的装置的概略框图;
图7表示按照本发明第二实施例用于记录数据的装置的概略框图;
图8是用于说明按照本发明如何重写一个磁道数据的示意图;
图9是说明根据本发明所用的一种格式，采用这一格式可以重写一个磁道的数据。
根据本发明用于记录和复制数据的方法和装置将参照附图在下文中予以详细说明。
如图6所示，设有一个主设备3，诸如使用软盘驱动器的个人计算机，工作站，音乐定序器或抽样设备。一个软盘驱动器（FDD）8把来自主设备3的数据记录在软磁盘（未示出）上，或是复制出记录在软磁盘（未示出）上的数据并在主设备3的控制下将该复制数据提供给主设备3。
主设备3包括一个CPU（中央处理机）4，连接到CPU4的总线5（由数据总线，地址总线和控制总线构成），连接到总线5上的软磁盘控制器6，以及连接到总线5上的存储器7。存储器7可以是记忆程序的RoM（只读存储器）或是用于操作区的RAM（随机存储器）。接至总线5的各种设备的线路随主设备3的类型而变化，即取决于主设备3是个人计算机、工作站、音乐定序器或抽样设备，因而无需加以说明。应接至总线5的元件有显示装置，键盘，音频电路及各种接口电路。存储器7存储一个磁道的数据。
软盘驱动器（FDD）8包括一驱动控制器9，一读/写放大器10和一个磁头11，例如一个预消磁头（见图2）。主设备3的总线5被连接到驱动控制器9，而软盘控制器（FDC）6被连接到驱动控制器9。
把预消磁头用做磁头的理由如下。如把隧道消磁头用做高密度（例如4MB左右）记录数据的磁头，会造成磁性层不能被充分地磁化，以至出现所谓的改写调制现象。通常使用隧道消磁头来记录具有相对较低记录密度的数据，例如2MB左右。
如图2所示数据记录装置的操作，特别是对软盘的指定磁道上的指定数据的重写操作描述如下。
首先，从CPU4向软盘控制器（FDC）6发出一个指令，使软盘控制器6控制软盘驱动器（FDD）8的驱动控制器9。驱动控制器9控制磁头11，例如接通及关断电动机（未示出）以及使磁头11加载，以便读出软盘（未示出）的数据。使用磁头11从软盘上读出的数据被读/写放大器10转换成二进制数据，再通过驱动控制器9被提供给软盘控制器6。
软盘控制器6从顺序提供给它的脉冲序列中识别出数据和时钟脉冲。对数据进行译码之后，软盘控制器6把串行数据转换成并行数据并通过总线5把并行数据提供给存储器7，将并行数据记忆在存储器7中。此时，由于脉冲序列中包含识别号码ID，数据DA及诸如间隙G1，G4的数据，软盘控制器6根据设在数据DA起始位置处的识别号码ID和同步信号模型SY来锁定其内部的PLL（锁相环），由此来记忆识别号码ID和数据DA。
在软盘上的数据是由其它***记录的，尽管软盘上的记录信息由于仅有一个磁道信息中的数据DA区域被重写而变得不连续，但是仅有识别号码ID和数据DA被读出，并被编辑成一个磁道的连续格式数据。
在数据DA被记忆在存储器7中之后，CPU4仅重写记忆在存储器7中的指定数据。然后，当来自驱动控制器9的标引信号Idx变为逻辑高″1″电平时，CPU4就读出记忆在存储器7中的数据。从存储器7中读出的数据被提供给软盘控制器6。软盘控制器6把经由总线5从存储器7提供给其的并行数据转换成串行数据，再把转换后的串行数据供给驱动控制器9。
驱动控制器9把经由读/写放大器10从软盘控制器6提供给其的串行数据供给磁头11。由磁头11把提供给磁头11的数据记录在软盘（未示出）上。
图7示出了图6所示装置的另一实施例。图7所示装置与图6所示装置不同之处是在软盘驱动器中包括一存储器及一个控制***。
在图7中有一个主设备12，它包括一个接口控制器13以及连接到该接口控制器13的其他主设备实体装置（未示出）。这些其他主设备实体装置可以是显示器，键盘，音频电路等等，这取决于主设备的类型，因此为简单起见无需示出。
软盘驱动器（FDD）14包括一个CPU15，连接到CPU15的总线（数据总线，地址总线及控制总线）16，接口控制器17，存储器19，连接到总线16的转换器18，连接到转换器18的读/写放大器20，以及连接到读/写放大器20的磁头21。存储器19可以是存储程序用的RoM，或是用做操作区的RAM。
一个例如SCSI（小型计算机***接口）的接口在此被用做接口控制器13，17的接口。
以下来描述图7所示装置的操作，特别是对软盘的指定磁道上的指定数据的重写操作。
如图7所示，CPU15的指令从主设备12经由接口控制器17和总线16被提供给软盘驱器14。CPU15控制磁头21，例如接通及关断电动机或是使磁头21加载，由此从软盘（未示出）上读出数据。
由磁头21从软盘上读出的数据被读/写放大器20转换成二进制数据，然后送到转换器18，由其进行译码并将串行格式转换成并行数据。此时，由于传送来的脉冲序列中包括识别号码ID，数据DA以及诸如间隙G1和G4等数据，转换器18根据数据DA起始部分的识别号码ID和同步模型SY来锁定其内部PLL，以便记忆识别号码ID和数据DA。出自转换器18的并行数据在CPU15的控制下被存入存储器19中。
在软盘上的数据是由其他***记录的，尽管软盘的记录信息由于仅有数据DA的区域被一个磁道的信息所重写而在间隙部位变得不连续，但仍只有识别号码ID和数据DA被读出，并随后编辑成一个磁道的连续数据。
在数据被记忆在存储器19中后，从主设备12通过接口控制器17向CPU15提供需要重写的数据，并且仅重写出记忆在存储器19中的指定数据。此后，CPU15读出记忆在存储器19中的数据。从存储器19中被读出的数据被供给转换器18。转换器18把通过总线5从存储器19传送来的并行数据转换成串行数据。接着，转换器18对串行数据编码，并把编码的串行数据提供给读/写放大器20。
读/写放大器20把来自转换器18的串行数据供给磁头21。提供给磁头21的数据由磁头21记录在软盘（未示出）上。接口控制器13，17被用做指令的电平变换以及实现数据传送。
以下参照图8和9描述重写操作及其有关的格式。
在图8中，符号Idx代表标引信号，符号TP代表磁道模型，符号Mda代表存储数据，符号WP代表写入脉冲，符号EP代表消磁脉冲，符号Wda代表写入数据，而符号Rda代表重写数据（等待重写的数据）。如图8所示，一个磁道包括间隙G1，识别号码ID，数据DA，间隙G3，.....，间隙G4。从逻辑高″1″电平的第一个脉冲前沿延续到逻辑高″1″电平的该脉冲下一个前沿的标引信号Idx的周期被用做数据记忆周期。进而，从逻辑高″1″电平的该脉冲前沿延续到逻辑高″1″电平的该脉冲下一前沿的标引信号Idx的周期被用做数据重写周期。
如图8左手一侧的存储数据Mda所示，数据以间隙G1，识别号码ID，数据DA，间隙G3，.....，数据DA.....，间隙G4的顺序被记忆在存储器中（即图6中的存储器7和图7中的存储器19）。接着，仅有应被重写的数据被重写入存储器7或19（见图6或7）。
在标引信号Idx的数据重写周期中，当写入脉冲WP变为逻辑低″0″电平并且消磁脉冲EP变为逻辑低″0″电平时，设在无效数据周期It中的写入数据进入有效数据期间Vt，从而把由存储器7或19中读出的数据，即间隙G1，识别号码ID，数据DA，间隙G3，.....，数据DA，.....，及间隙G4顺序地记录在软盘（未示出）上。
按照图6所示的布局，由存储器7中读出的数据通过软盘控制器6，驱动控制器9和读/写放大器10被提供给磁头11，并随后由磁头11记录在软盘（未示出）上。
另外，按照图7所示的布局，由存储器19读出的数据通过转换器18和读/写放大器20被提供给磁头21，并随后由磁头21记录在软盘（未示出）上。
按照本发明，在该磁道上的所有数据都在第一周期期间被读出，将其记忆在存储器中，然后在下一个周期期间按照数据的记录顺序加以记录。在这一周期间，应被重写的数据段在其被记忆到存储器的时候或是在其被记忆在存储器中之后被重写。
如果每段数据是由预消磁头按照在识别号码ID的区域与数据DA区域之间不设间隙的格式来记录的，就会在数据DA区域的前导部分产生未经预消磁的一个重写部分，由此使S/N（信号-噪声比）变化。在此情况下，如果不变地记录一个磁道的数据，尽管在写入的起始或结束部分会留下不连续的部分或是重写部分，这些不连续部分或重写部分也会落入间隙G1的区域。由此可保证在数据DA区域内的可靠性。
图9示出了磁道格式的一例，在采用上述的一个磁道写入方法时可以使用这种格式。如图9所示，在这一格式中的磁道模型TP包括设在其起始部分的间隙G1，从区段1到区段n的区段，以及设在其末端的间隙G4。每个区段均由识别号码ID和数据DA组成。
在需要有间隙G1和G4来吸收一个周期中的变动的同时，设在数据DA区域的前、后处的间隙（即间隙G2和G3）则是完全不必要的。特别是尽管有格式的磁道与无格式的磁边相比由于有间隙G2和G3而减小了记录容量，通过除去间隙G2和G3的方式也可使有格式磁道的记录容量增加。
根据本发明，由于磁道上的所有数据在第一周期中均被记忆在存储器中，并且需要重写的数据段在数据被记入存储器时或是在数据被记入存储器之后被重写，如果由预消磁头按照无间隙的区段格式在区段部分重写数据，就能避免在数据DA区域的前导部分处产生未经预消磁的重写部分，以免使S/N恶化。另外，由于有可能采用除去额外间隙的最简化格式，介质的记录容量能被显著增加。
按照本发明，由于记录在磁记录介质上的数据是由磁头读出的，并且由此读出的数据被记忆在存储装置中，当数据被记入存储装置中时或是在数据被记入存储装置之后重写指定的数据，从存储装置中被读出的数据被提供给磁头，并由控制装置控制磁头的预消磁操作以及把来自存储装置的数据记录在磁记录介质上的记录操作，即使在使用预消磁头在区段部分对各区段间不设间隙的数据进行重写的时候，也不会在数据区域的起始部分产生未经预消磁的重写部分，由此就避免了S/N的恶化。由此可以满意地把数据记录在记录介质上。另外，通过把必要的间隙数量减至最小，可以增加记录介质的记录容量。
此外，按照本发明，记录在磁记录介质上的一个磁道数据可以由磁头读出。一个磁道的读出数据被记忆在存储装置中，并且在一个磁道的数据被记忆在存储装置中时或是在一个磁道的数据被记录到存储装置中之后对指定的数据进行重写。还有，从存储装置中读出的一个磁道的数据被提供给磁头，从而由控制装置来控制磁头的预消磁操作以及把来自存储装置的一个磁道的数据记录到磁记录介质上的记录操作。除了上述效果之外，可以用简单的方式把数据满意地记录在磁介质上。
虽然参照附图说明了本发明的最佳实施例，应当指出地是本发明并不受这些具体实施例的限制，本领域的熟练人员无需背离由附加权利要求所确定的本发明的精神和范围就能实现其各种变形和修改。

Claims (9)

1、一种记录和复制数据的方法包括以下步骤：
用记录和复制头来复制记录在盘状记录介质上的数据；
把至少一个磁道的复制数据记忆在存储装置中；
重写记忆的数据；
把由上述存储装置中读出的数据提供给上述记录和复制头；以及
控制上述记录和复制头的记录操作，从而把由上述存储装置中读出的每个磁道的数据记录在上述盘状记录介质上。
2、按照权利要求1的方法，其特征是上述盘状记录介质是一种磁盘，并且上述记录和复制头是一个磁头。
3、按照权利要求2的方法，其特征是上述磁盘是一种软盘。
4、按照权利要求1的方法，其特征是上述控制步骤是响应于表示一个磁道起始部分的一个标引信号，把一个磁道的数据记忆在上述存储装置中，从而重写出一部分上述记忆的数据，并把记忆在上述存储装置中的每个磁道的数据记录在上述盘状记录介质上。
5、一种记录和复制数据的装置包括：
一个记录和复制头用于复制和记录在盘状记录介质上所记录的数据;
存储装置，用于记忆由上述记录和复制头复制的至少一个磁道的数据;
控制装置，用于把上述数据记忆在上述存储装置中，从而重写上述的记忆数据，把从上述存储装置中读出的数据提供给上述记录和复制头，并且控制记录操作，使得从上述存储装置中被读出的每个磁道的数据由上述记录和复制头记录在上述盘状记录介质上。
6、按照权利要求5的装置，其特征是上述盘状记录介质是一种磁盘，并且上述记录和复制头是一个磁头。
7、按照权利要求6的装置，其特征是上述磁盘是一种软盘。
8、按照权利要求5的装置，其特征是进一步包括用于连接主设备和盘驱动装置的接口装置，上述存储装置和上述控制装置是设在上述盘驱动装置之内的。
9、按照权利要求5的装置，其特征是上述控制装置响应代表一个磁道起始部分的标引信号，把一个磁道的数据记忆在上述存储装置中，从而重写所记忆的数据，并且响应于上述标引信号把记忆在上述存储装置中的每个磁道的数据记录到上述盘状记录介质上。
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