CN1145161C - 数据记录再生方法及其装置 - Google Patents

Abstract

通过削减数据记录再生装置的写入以及读出数据时产生的数据变换延迟时间的间隙区域，扩大记录介质上的有效数据区。即，提高格式的有效系数。数据扇区发生电路(16)根据伺服扇区信号生成写数据扇区信号(19)用于表示进行数据记录区域内的数据记录的定时，把数据发送到延迟电路(17)和双输入单输出的选择器(18)。延迟电路(17)输出把写数据扇区信号延迟了预定期间的读数据扇区信号(20)。把这2个信号输入到选择器(18)中。在写模式信号(21)有效时，选择器(18)输出写数据扇区信号(19)，在写模式信号(21)无效时，选择器(18)把读数据扇区信号(20)作为数据扇区信号(15)输出。

Description

数据记录再生方法及其装置

技术领域

本发明涉及使用了磁盘、光磁盘、光盘、磁带等的数据记录再生装置，特别是涉及削减数据记录再生时所发生的扇区间隙的记录以及再生的控制方法及其装置。

背景技术

以磁盘装置为例说明以往的数据记录再生装置的记录再生动作。本发明不仅对于磁盘装置，对于把一系列的数据序列分割为一个或者两个以上的块，在块的前后具有间隙地在数据存储介质上记录数据的数据记录再生装置的，使用与该记录介质相对移动的再生头进行数据的再生的装置也有效。

磁盘装置在作为记录介质的磁盘上，形成同心圆形的称为记录道的记录区，使用记录道上的信息进行数据的记录再生。在该记录道上，具有沿着圆周以等间隔间歇地配置的伺服区域以及配置在该伺服区域之间的数据记录区域，该数据记录区域通常包含着多个数据扇区。在数据扇区之间有间隙部分，调整着磁盘介质的旋转变动和电子电路的处理延迟时间。因而，在这里不可以存储数据。

每一个数据扇区由ID部分和数据部分构成。ID部分由用于在数据再生时进行辨别的同步图案、用于识别数据扇区ID信息以及用于进行ID信息的检错的检错码等构成。数据部分由用于数据再生时进行辨别的同步图案、数据信息、纠错码(ECC)构成。

进行这些数据部分的记录再生动作的记录再生电路由读电路、写电路、数据控制电路构成。读电路进行来自ID部分以及数据部分的再生动作，写电路进行对数据部分的记录动作。其中，数据控制电路以上述伺服区域的伺服扇区信号为基准生成与ID部分的同步图案开始位置相吻合而发生的数据扇区信号，控制装置总体的记录再生动作。

数据的记录处理，以数据扇区信号为基准再生ID部分，在数据控制电路中确认了是该记录扇区以后，由写电路对数据部分进行数据的记录。另一方面，数据的再生动作通过再生ID部分确认是该再生扇区以后，由读电路进行随后的数据部分的再生动作，获取该扇区的所希望的数据。

如果详细地说明其动作，则数据控制电路以数据扇区信号为基准在ID部分的同步图案的适当范围使读选通信号有效。读电路根据读选通信号，与记录在数据部分的信号同步，进行记录在数据部分的信号的数据解调，获得ID信息输出到数据控制单元。数据控制单元在验证ID信息的检错码以后，暂时使读选通信号断开，再次在ID部分所接续的数据部分的同步图案的适当位置使读选通信号有效。然后，读电路进行数据部分的同步、数据解调，把再生数据输出到数据控制电路。数据控制电路如果结束了数据部分的纠错码部分(ECC)的解调，则断开读选通信号，成为为了解调下一个ID部分而等待数据扇区信息的状态。

在一系列的数据记录再生动作中，为了吸收由作为数据存储介质的磁盘的旋转变动引起的记录位置的偏移，作为磁带装置的磁带的行走变动引起的记录位置的偏移以及写电路的数据记录延迟、读电路的数据再生延迟，在数据扇区之间或者ID部分与数据部分的前后设置间隙区域。

一般磁盘的转数以由晶体振荡器发生的时钟为基准进行控制，长时稳定，然而在伴随着外部冲击、振动、查找动作的情况下，根据查找共振和电源电压的变动转数也发生变动。这时所产生的磁盘转数变动是0.1％左右，在记录道上的扇区之间以及ID部分和数据部分的前后，为了防止旋转变动产生的数据破坏，需要设置上述间隙区域。

另外，写电路和读电路的处理延迟时间根据用于调制数据的数据变换方法(编码形式)和再生数据存储介质(这里是磁盘介质)上的信号的信号再生方法而变化。在数据变换的编码形式中，代替以往的2-7RLL和1-7RLL编码，多使用代码变换效率高的8-9或者16-17变换等的分组码。另外，信号再生方式为了进行低S/N信号的再生，多使用PRML方式(Partial Response Maximum-Likelihood)和EPRML方式(Extended Partial Response Maximum-Likelihood)。伴随着数据变换编码和信号再生方法的复杂化，将增加变换/逆变换处理所需要的时间，加大了再生的数据信号从读电路传送到数据控制电路的处理时间(数据的记录延迟和再生延迟)。这里，数据控制电路为了在记录数据的ECC的解调结束之前，不能够开始下一个数据部分和ID部分的处理，需要在数据部分和ID部分前后设置与写电路和读电路的处理延迟时间部分相当的间隙区。

图7示出以往的磁盘装置的记录道格式。数据的记录再生动作根据作为定时信号的一个数据扇区信号(写以及读出时)进行。记录道混合地配置伺服区和SYNC图案等数据部分的数据记录再生中不可缺少的区域、数据记录区、吸收旋转变动的间隙区、吸收写电路或者读电路的处理时间(数据变换延迟时间)的间隙区。而且，要记录在介质上的写数据、实际所记录的介质上的数据、读出介质上的数据时的读数据之间分别存在时间延迟。

另外，如日本特开平5-303836号公报所公开的那样，具有为了避免格式化时所产生的写接合，在格式化时以外，使索引信号以及扇区信号延时后输出的技术，但这只是在格式化时和非格式化时改变扇区信号发生的定时，并没有减少介质上的上述间隙区(不用于信息存储的区域)的效果。

以往的技术中，数据部分的记录(写)以及再生(读出)动作以从伺服信号生成的数据扇区信号为基准开始进行，数据扇区信号无论读写都用相同的定时生成。在这样以往的数据记录再生控制方法中，上述的间隙区由介质的相对运动(旋转)的变动、写处理延迟、读处理延时的总计决定。间隙区原本不是数据信息区，因此如果增加间隙区则将减少可以有效使用的数据存储区。

发明内容

本发明的目的在于通过去除在数据存储方面没有贡献的间隙部分扩大记录介质上的有效数据记录区。

本发明的另一个目的在于通过减少用于吸收读出和写入时产生的处理延迟时间的间隙部分提高数据记录效率。

为了达到上述目的，本发明提供了一种数据再生记录装置，包括：把数据分割为多个块、在该块的前部或后部存在间隙地把该数据记录在记录媒体上的记录装置；面对着所述记录媒体移动的再生头；具有模拟解调电路、读数据同步控制电路和数据变换电路的读电路，用于输入来自再生头的头读出信号、把读数据输出到数据控制电路；输入来自再生头的头读出信号、输出伺服扇区信号的伺服扇区发生器；输入伺服扇区信号、向数据控制电路输出数据扇区信号的数据扇区发生电路；使该数据扇区信号延迟输出的延迟电路；选择延迟电路的输出和未延迟的输出的选择器；以及根据数据扇区信号生成同步控制开始信号和读选通信号的数据控制电路；其特征在于：模拟解调电路以同步控制开始信号为契机把读出信号解调为数据；读数据同步控制电路以同步控制开始信号为契机根据读出信号生成再生时钟；数据变换电路用再生时钟对解调了的数据进行数据变换，并以读选通信号为契机，把经过数据变换的数据作为读数据输出到数据控制电路；以及控制所述再生头，使之在移动过所述块的前后存在的吸收旋转变动的间隔之后，使读选通有效。

本发明还提供了一种数据记录再生装置的数据记录再生方法，该方法使用本发明的数据记录再生装置，其特征在于包括如下步骤：第一步骤，选择器进行选择，使得输出延迟了的扇区信号，扇区发生器以读模式动作；第二步骤，生成读数据扇区信号和同步控制开始信号；第三步骤，所述再生头进行完了在所述块的前后存在吸收旋转变动的间隙的移动；以及第四步骤，使读选通有效。

根据本发明的数据再生记录装置和方法，能够实质上去除间隙部分，可以提高介质上的数据记录效率。

附图说明

图1是作为本发明一实施例的磁盘装置的框图。

图2是示出图1的数据扇区发生器6的结构的框图。

图3是示出图1的读电路3的结构的框图。

图4是示出图1的写电路4的结构的框图。

图5示出了本发明的读出以及写入的定时。

图6示出了本发明的读出动作的定时。

图7示出了以往的读出以及写入的定时。

具体实施方式

图1示出应用了本发明的磁盘装置一实施例的框图。说明再生处理和记录处理的动作。

数据的再生处理如以下那样进行。存储在数据盘1上的数据以及伺服信息用磁头2读出作为模拟信号的读出信号8(磁头读出信号8)，输入到读电路3以及伺服扇区发生器5中。

伺服扇区发生器5根据包含在读出信号8中的伺服信息，把表示伺服信息记录区域的起点的伺服扇区信号10输出到数据扇区发生器6中。数据扇区发生器6根据伺服扇区信号10输出表示进行数据记录区的记录/再生的基准定时的数据扇区信号15(数字信号)。数据扇区信号15输入到数据控制电路7，在数据控制电路7中，根据数据扇区信号15输出表示取入数据的范围的作为数字信号的读选通信号11。读电路3在读选通信号11成为有效期间，进行读出信号8的解调，作为读数据12输出到数据控制电路7。

这里，也可以根据包含在读出信号8中的伺服信息，用未图示的触发信号发生器5’，把表示任意记录区域起点的触发信号10输出到未图示的数据发生器6’，把起点触发信号15’输出到数据控制电路7。

其次，说明数据的记录处理。数据的记录处理与再生处理相同，以数据扇区信号15为基准进行。也可以使用基于上述未图示电路的起点触发信号15’。

数据控制电路7以由数据扇区发生器6输出的数据扇区信号15为基准，输出表示记录数据的范围的作为数字信号的写选通信号13。进而，数据控制电路7在写选通信号13为有效期间，把要存储在介质上的写数据14输出到写电路4。写电路4接受写选通信号13和写数据14，把写数据14变换为数据符号，使用磁头2把变换为模拟信号的写入数据9记录到磁盘1上。

进而，使用图2说明用图1的功能框图构成的磁盘装置的数据扇区发生器6。

数据扇区发生电路16输入伺服扇区信号10，根据该信号生成写数据扇区信号19。写数据扇区信号19表示在介质上的数据记录区域内进行数据记录的定时。

写数据扇区信号19输入到延迟电路17和双输入单输出的选择器18。延迟电路17输出把写数据扇区信号19延迟了预定期间的读数据扇区信号20。这两个信号输入到选择器18。选择器18在写模式信号21有效时，把写数据扇区信号19输出为数据扇区信号15，在写模式信号无效时，把读数据扇区信号20输出为数据扇区信号15。

另外，电路结构不限定于上述。即，只要是用图5的定时能够发生各个信号即可。即，既可以在数据控制电路一侧准备这些功能，也可以另外添加控制电路，与所生成的时钟同步或者非同步，使写数据扇区信号19延迟预定期间，根据有无写模式信号21，选择发送延迟了的信号还是直接输出写数据扇区信号19，实现同样的功能。

这里，图5示出写入和读出时的定时。

磁盘装置在进行写入动作时，写模式信号21(图2)成为有效，数据扇区信号15成为写数据扇区信号19所示定时的信号。数据控制电路7以数据扇区信号15(写数据扇区信号19)为基准输出写选通信号13和写数据14，在数据盘1上写入信息。在数据盘1上，通过写电路4的处理延迟将产生记录位置的偏移。因而，写数据扇区信号19超前写电路4的延时时间而确定。后续的写数据扇区信号19在写数据发送以后，经过吸收旋转变动的间隙期间后再次确定。由此，间隙区域仅被分配用于吸收旋转变动的区域，对应于以往的写处理延迟的间隙不包括在间隙区域中。

另一方面，磁盘装置进行读出时，写模式信号21成为无效，数据扇区信号15成为读数据扇区信号20表示的定时的信号。读数据扇区信号20用对于写数据扇区信号19延迟了的定时确定，发生在介质上的记录数据的开始位置(图5)。读数据12在读电路3的处理延迟后输出到数据控制电路7。

这时，读处理延迟时间如果是吸收旋转变动的间隙区域的时间以下，即，磁头通过该间隙区域时所需要的时间以下，则能够掩蔽读处理延迟时间。其结果，间隙区域不需要包括读处理延迟时间，能够比以往减少间隙部分。

进而，同样能够补偿从上一级装置和输入输出口发出了读处理命令后到实际上读出介质上的数据的处理延迟时间和用于存储数据的处理延迟时间。即，考查从开始把读出信号8取入到读电路3以及伺服扇区发生器5到变换为数据控制电路可以判断的信息的时间，或者，从开始把写数据14发送到写电路4到实际上对应于模拟信号变动的磁场变动存储在记录介质上的时间，通过数据控制电路进行预测控制，能够使介质上的间隙区域为零。

本实施例所示的数据扇区发生电路16以外的电路也可以达到同样的目的，例如，虽然没有进行图示，然而可以预先使数据扇区发生电路16中具有写数据扇区发生电路以及读数据扇区发生电路这2个电路，生成写数据扇区信号以及读数据扇区信号，选择这些信号输出为数据扇区信号也可以实现同样的功能。各信号之间的定时只要如图5所示即可。

其次，在读处理延迟时间为磁头通过该间隙区域时所需要的时间以上的情况下，需要图3那样的处理电路。图3是图1的读电路3和数据控制电路7的结构图，读电路3由模拟解调电路22，读数据同步控制电路23以及数据变换电路24构成。

图6示出动作定时。

在读出时，数据控制电路7根据数据扇区信号15，根据写扇区信号的下降沿或者读出时延迟扇区信号的上升沿，或者把写入时扇区信号的上升沿延迟了的定时信号，生成同步控制开始信号25以及读选通信号11。同步控制开始信号25(图3)发送到模拟解调电路22和读数据同步控制电路23。读选通信号11发送到数据变换电路24。如果同步控制开始信号25为有效，则作为模拟信号的读出信号8用模拟解调电路22解调。

被解调了的数据输入到数据变换电路24以及读数据同步控制电路23。读数据同步控制电路23用读出信号8的同步图案进行数据的相位同步，生成再生时钟信号。与该再生时钟信号相吻合，数据变换电路24取入解调了的数据，进行数据符号变换，作为读数据12输出到数据控制电路7。

数据控制电路7在模拟解调电路22全部处理了读出信号8的时刻，使同步控制开始信号25为无效(图6)，在全部输出了读数据12的时刻使读选通信号11为无效。即，在连续地进行再生处理的情况下，同步控制开始信号25在使模拟解调电路22处理了一个扇区的所有数据的时刻成为无效。从而，即使停止向数据控制电路7的数据输出，在同步控制开始信号25成为无效的时刻等待下一个同步控制开始信号，在下一个数据扇区信号15同步控制开始信号25成为有效的时刻，可以开始数据的解调以及同步控制。

如果依据本实施例，则即使读处理延迟时间在相当于间隙区域的时间以上的情况下，也可以在间隙区域不包括数据再生处理时间而进行数据再生动作，可以达到本发明的目的。

另外，电路结构不限定于上述。即，只要是能够用图6的定时发生各个信号即可。即，既可以在数据控制电路一侧准备这些功能，也可以另外添加控制电路达到同样的功能。

其次，使用图4说明降低基于写电路4的处理延迟的上述间隙区域的增大的电路的实施例。

图4是在图1的写电路4上添加了选通信号生成电路26的例子。选通信号生成电路26是根据表示数字数据的输出期间的写选通信号13(图5)，在考虑了写数据14的数据符号变换的延迟时间的基础上，生成写入选通信号的电路。即，在从数据控制电路7对于写电路4结束了写数据14的发送时刻，即使断开写选通信号13，选通信号生成电路26根据写选通信号13，独自地生成直到在记录介质(圆板)上结束了记录为止的写选通信号。由此，写电路4能够使得把写数据14进行了数据符号变换后的写入数据9(模拟信号)连续地发送到磁头。

本实施例中以磁盘装置为例进行了说明，然而即使不是磁盘装置，而是光磁盘装置以及磁带装置，通过同样的功能也可以减少间隙区域。

另外，本发明的方法不仅适用于记录再生数据的装置，也适用于作为构成该装置的部件的数据记录再生电路，控制电路等LSI，进而还可以用μ-CPU实现同样的功能。

本发明的数据记录再生方法通过进行在写入和读出时相对地消除处理延迟时间这样的定时校正，能够削减或者降低记录介质上所设置的用于吸收数据的处理延迟时间的间隙区域。从而，能够进一步改善数据记录效率，即，扩大记录介质上有效的数据记录区。

Claims (2)

1.一种数据再生记录装置，包括：

把数据分割为多个块、在该块的前部或后部存在间隙地把该数据记录在记录媒体上的记录装置；

面对着所述记录媒体移动的再生头；

具有模拟解调电路、读数据同步控制电路和数据变换电路的读电路，用于输入来自再生头的头读出信号、把读数据输出到数据控制电路；

输入来自再生头的头读出信号、输出伺服扇区信号的伺服扇区发生器；

输入伺服扇区信号、向数据控制电路输出数据扇区信号的数据扇区发生电路；

使该数据扇区信号延迟输出的延迟电路；

选择延迟电路的输出和未延迟的输出的选择器；以及

根据数据扇区信号生成同步控制开始信号和读选通信号的数据控制电路；

其特征在于：

模拟解调电路以同步控制开始信号为契机把读出信号解调为数据；

读数据同步控制电路以同步控制开始信号为契机根据读出信号生成再生时钟；

数据变换电路用再生时钟对解调了的数据进行数据变换，并以读选通信号为契机，作为读数据输出到数据控制电路；以及

控制所述再生头，使之在移动过了所述块的前后存在的吸收旋转变动的间隔之后，使读选通有效。

2.一种数据记录再生装置的数据记录再生方法，所述数据记录再生装置包括：

把数据分割为多个块、在该块的前部或后部存在间隙地把该数据记录在记录媒体上的记录装置；

面对着所述记录媒体移动的再生头；

用于输入来自再生头的头读出信号、把读数据输出到数据控制电路的读电路，具有

以同步控制开始信号为契机把读出信号解调为数据的模拟解调电路、

以同步控制开始信号为契机根据读出信号生成再生时钟的读数据同步控制电路和

用再生时钟对解调了的数据进行数据变换，并以读选通信号为契机，作为读数据输出到数据控制电路的数据变换电路，

输入来自再生头的头读出信号、输出伺服扇区信号的伺服扇区发生器；

输入伺服扇区信号、向数据控制电路输出数据扇区信号的数据扇区发生电路；

使该数据扇区信号延迟输出的延迟电路；

对该延迟电路的输出和未延迟的输出进行选择的选择器；以及

根据数据扇区信号生成同步控制开始信号和读选通信号的数据控制电路，

其特征在于包括下列步骤：

第一步骤，选择器进行选择，使得输出延迟了的扇区信号，扇区发生器以读模式动作；

第二步骤，生成读数据扇区信号和同步控制开始信号；

第三步骤，所述再生头进行完了在所述块的前后存在吸收旋转变动的间隔的移动；以及

第四步骤，使读选通有效。

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