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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Festplattenlaufwerk mit
einem verkleinerten Servofeld und ein Antriebsverfahren dafür und insbesondere
auf ein Festplattenlaufwerk mit einem verkleinerten Servofeld, das
durch Weglassen eines Gray-Kodes (Spurnummer) während des Aufzeichnens eines
Servoschemas in einem Servofeld erhalten wird, wodurch der für den Benutzer
(im Benutzerbereich) reservierte Datensektor vergrößert wird,
und auf ein Antriebsverfahren dafür.
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Eine
allgemeine Festplatte, die eine Art Aufzeichnungsmedium zum magnetischen
Aufzeichnen von Informationen darstellt, besteht aus einem Schreib/Lese-Bereich
zum Lesen eines auf der Platte gespeicherten, magnetischen Signals
und zum Umwandeln desselben in ein entsprechendes, digitales Signal,
einem Plattenkontroller für
die Kommunikation mit dem Computer und zum Steuern des gesamten
Systems und einem Servobereich zum Positionieren eines Kopfes auf
einem bestimmten Bereich der Aufzeichnungsfläche der Platte.
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16A zeigt die Servobereiche auf einer Festplatte,
auf denen ein Servoschema entsprechend einem herkömmlichen,
eingebetteten Servoverfahren aufgezeichnet ist, und 16B ist eine lineare Entwicklung der kreisförmigen Spur
auf der Platte.
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In
der 16A sind außerdem Spuren und Sektoren
gezeigt, in denen der Platten antrieb liest und in die er schreibt,
und jede Spur 20 und jeder Sektor 10 besitzt seine
eigene Nummer, wie etwa einen Gray-Kode oder Servosektornummer (SSN).
Der Sektor 10 umfaßt
einen Servosektor 101 für
den Plattenservoantrieb und einen Datensektor 102 mit einem
Datenfeld und einem ID-Feld, in denen ein Benutzer Informationen
speichert.
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Das
Servoschema in dem Servofeld 101, das Servoinformationen,
wie etwa die Spurnummer oder die Sektornummer, umfaßt, besteht
aus einem SYNC-Bereich, einer Servoadressenmarkierung (SAM), Gray-Kode
und einem Burstsignal, wie in 17 gezeigt.
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Hier
ist der SYNC-Bereich ein Bereich, in dem ein Signal für eine stabilere
Detektion des Servoschemas, wenn ein Kopf von dem Datenfeld zu dem
Servofeld bewegt wird, aufgezeichnet ist. Die SAM ist ein Signal,
die für
die Systemsynchronisation verwendet wird. Also auch dann, wenn der
von dem Kopf gelesene Zeittakt des Servoschemas durch das Zittern
eines Spindelmotors, der die Platte rotiert, verschoben ist, kann
das mit dem verschobenen Servoschema synchronisierte Servosignal
gelesen werden. Der Gray-Kode ist ein Leitkode (ID) zum Identifizieren
einer Spur. Ein Burstsignal ist ein Signal zum Bestimmen, wie weit
sich der Kopf von der zu lesenden oder zu beschreibenden Zielspur
entfernt befindet, das bei der Spurverfolgung verwendet wird.
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Die
Servosteuerung der Festplatte wird durch ein Spursuchen, das den
Schreib/Lese-Kopf unter Verwendung des Gray-Kodes des Servoschemas
zum Identifizieren der Spur auf einer Zielspur positioniert, und
durch eine Spurverfolgung durchgeführt, die den Schreib/Lese-Kopf
durch Lesen des Burstsignals der Zielspur auf der Zielspur hält, wodurch
ein Schreib/Lese-Vorgang entsprechend den Absichten des Benutzers
durchgeführt
wird. Hier wird das Halten des Schreib/Lese-Kopfes auf der Zielspur Spurverfolgung
genannt.
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Aus
der obigen Beschreibung sollte klar sein, daß das Servoschema zum Steuern des
Schreib/Lese-Kopfes unabdingbar ist. Das aus vielfachen Signalen
bestehende Servoschema, wie es in dem Rücklese-Wellenformdiagramm der 18 gezeigt ist,
ist in der Form eines digitalen Signals gespeichert. Wie durch das
Rücklese-Wellenformdiagramm der 18,
das eine Signalwellenform ist, die von dem Servoschema detektiert
wurde, gezeigt, besitzt eines der Burstsignale P und Q eine volle
Amplitude und das andere davon eine verschwindende Amplitude, je
nachdem, ob es sich um eine gerade oder eine ungerade Spurnummer
handelt.
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Wie
in 17 gezeigt, erlaubt ein solches Servoschema, daß der Gray-Kode
eine große
Fläche einnimmt,
so daß das
Datenfeld (der Datensektor) für die
Benutzerinformationen verkleinert wird. Daher ist eine Restrukturierung,
zum Beispiel eine Verkleinerung des Servofeldes, notwendig, um das
Datenfeld zu vergrößern.
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L.
Loibl „Was
man über
Harddisk-Laufwerke wissen sollte",
Elektronik Nr. 15, 25.07.1986, Seiten 57 bis 62, diskutiert Grundlagen
der Harddisk-Laufwerkstechnik und diskutiert „dedicated servo" sowie „embedded
servo".
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US 5,459,623 beschreibt
ein Servo-Feld-Schema für
Embedded-Servo-Systeme mit hoher Samplingrate und reduziertem Overhead
in Plattenlaufwerken.
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Aus
der
EP 0 560 282 A2 ist
ein Servosystem bekannt, zum Bereitstellen einer erhöhten Aufnahmedichte
und eines verbesserten Betriebs der AGC-Schaltung.
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Es
ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Festplatte mit
einem verkleinerten Servofeld zu schaffen, um die Funktion eines
Lesekopfes zu verbessern und dadurch die Stabilität der Servosteuerung
sicherzustellen und das für
Benutzerinformationen reservierte Datenfeld zu vergrößern, indem die
Art der Aufzeichnung des Servoschemas geändert wird.
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Es
ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Antriebsverfahren
für das
Festplattenlaufwerk mit einem verkleinerten Servofeld zu schaffen.
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Diese
Aufgaben werden entsprechend der vorliegenden Erfindung durch das
in den beigefügten Patentansprüchen definierten
Festplattenlaufwerk mit einem verkleinerten Servofeld und durch
ein Antriebsverfahren dafür
gelöst.
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Zum
Lösen eines
Gesichtspunkts der obigen Aufgaben wird ein Festplattenlaufwerk
mit einem verkleinerten Servofeld mit wenigstens einer Platte mit wenigsten
zwei Aufzeichnungsoberflächen
geschaffen, wobei das Festplattenlaufwerk umfaßt:
wenigstens eine erste
Oberfläche
der Aufzeichnungsoberflächen
mit einem Servosektor mit einem vollständigen Gray-Kode und einem
Datensektor; und
zweite Aufzeichnungsoberflächen, die jeweils einen Servosektor
mit überhaupt
keinem Gray-Kode und einen Datensektor umfassen.
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Zum
Lösen eines
weiteren Gesichtspunkts der obigen Aufgaben wird ein Festplattenlaufwerk
mit einem verkleinerten Servofeld mit wenigstens einer Platte mit
wenigsten zwei Aufzeichnungsoberflächen geschaffen, wobei das
Festplattenlaufwerk umfaßt:
wenigstens
eine erste Oberfläche
der Aufzeichnungsoberflächen
mit einem Servosektor mit einem vollständigen Gray-Kode und einem
Datensektor; und
zweite Aufzeichnungsoberflächen, die jeweils einen Servosektor
mit nur einem Teil des Gray-Kodes und einen Datensektor umfassen.
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Entsprechend
einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein
Antriebsverfahren für
das Festplattenlaufwerk mit einem verkleinerten Servofeld geschaffen,
bei dem wenigstens eine Oberfläche,
die als erste Aufzeichnungsfläche
bezeichnet wird, von wenigstens zwei Aufzeichnungsoberflächen einen
Servosektor mit einem vollständigen
Gray-Kode umfaßt;
und die verbleibenden Aufzeichnungsoberflächen, die als zweite Aufzeichnungsoberflächen bezeichnet
werden, jeweils einen Servosektor mit überhaupt keinem Gray-Kode umfassen,
wobei das Antriebverfahren folgende Schritte umfaßt:
eine
Zylindersuchinitialisierung zum Bestimmen einer Suchrichtung und
eines Suchabstands zum Auffinden einer Zielspur auf der Aufzeichnungsoberfläche mit
der gewünschten
Information unter Verwendung der Servoinformation eines Zielkopfes;
Wechseln
eines Suchkopfes in den Kopf auf der ersten Aufzeichnungsoberfläche mit
einem vollständigen
Gray-Kode;
Durchführen
der Spursuche unter Verwendung des auf der ersten Aufzeichnungsoberfläche mit
dem vollständigen
Gray-Kode positionierten Kopfes basierend auf dem Ergebnis der Bestimmung;
nach
Beendigung des Spursuchschrittes, Wechseln des Suchkopfes in einen
Kopf, der auf der Zielaufzeichnungsoberfläche positioniert ist, die die
gewünschte
Information enthält;
und
Spurverfolgung der Zielspur unter Verwendung des auf der
Zielaufzeichnungsoberfläche
positionierten Kopfes.
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Entsprechend
einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung wird ein
Antriebsverfahren für
das Festplattenlaufwerk mit einem verkleinerten Servofeld geschaffen,
bei dem wenigstens eine Oberfläche,
die als erste Aufzeichnungsfläche
bezeichnet wird, von wenigstens zwei Aufzeichnungsoberflächen einen
Servosektor mit einem vollständigen
Gray-Kode umfaßt;
und die verbleibenden Aufzeichnungsoberflächen, die als zweite Aufzeichnungsoberflächen bezeichnet
werden, jeweils einen Servosektor mit nur einem teilweisen Gray-Kode
umfassen, wobei das Antriebverfahren folgende Schritte umfaßt:
eine
Zylindersuchinitialisierung zum Bestimmen einer Suchrichtung und
eines Suchabstands zum Auffinden einer Zielspur auf der Aufzeichnungsoberfläche mit
der gewünschten
Information unter Verwendung der Servoinformation eines Zielkopfes;
Auswählen eines
geeigneten Suchmodus zwischen einer langen Spursuche und einer kurzen
Spursuche auf der Basis des in der Bestimmung erhaltenen Suchabstands;
Durchführen der
langen Spursuche oder der kurzen Spursuche entsprechend dieser Auswahl;
und
nach Beendigung des Spursuchschrittes, Spurverfolgung der
Zielspur unter Verwendung des auf der Zielaufzeichnungsoberfläche positionierten
Kopfes.
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Die
obigen Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich
durch eine detaillierte Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels
derselben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
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Die 1 und 2 zeigen
die Bereiche einer Festplatte, auf der ein Servoschema unter Verwendung
eines eingebetteten Servoverfahrens nach der vorliegenden Erfindung
aufgezeichnet ist, wobei 1 die spezielle Aufzeichnungsoberfläche zeigt, auf
der das Servoschema unter Verwendung eines vollständigen Gray-Kode
aufgezeichnet ist, und 2 die verkleinerte Aufzeichnungsoberfläche zeigt,
auf der ein Servoschema unter vollständigem oder teilweisem Weglassen
des Gray-Kodes aufgezeichnet ist.
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3 zeigt
den Aufbau eines Servoschemas auf der speziellen Aufzeichnungsfläche mit
einem vollständigen
Gray-Kode, wie sie in 1 gezeigt ist.
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4 zeigt
eine Rücklese-Wellenform
eines auf der speziellen Aufzeichnungsfläche mit einem vollständigen Gray-Kode,
wie sie in 1 gezeigt ist, aufgezeichneten
Servoschemas.
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5 zeigt
den Aufbau eines Servoschemas in den weiteren Aufzeichnungsoberflächen mit
einem verkleinerten Servofeld ohne Gray-Kode, wie in 2 gezeigt.
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6 zeigt
eine Rücklese-Wellenform
eines Servoschemas, das in den weiteren Aufzeichnungsoberflächen mit
einem verkleinerten Servofeld ohne Gray-Kode, wie in 2 gezeigt,
aufgezeichnet ist.
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7 zeigt
den Aufbau eines Servoschemas in den weiteren Aufzeichnungsoberflächen mit
einem verkleinerten Servofeld mit einem nur teilweisen Gray-Kode,
wie in 2 gezeigt.
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8 zeigt
eine Rücklese-Wellenform
eines Servoschemas, das in den weiteren Aufzeichnungsoberflächen mit
einem verkleinerten Servofeld mit einem nur teilweisen Gray-Kode,
wie in 2 gezeigt, aufgezeichnet ist.
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9 ist
ein Flußdiagramm,
das ein Spursuchverfahren nach dem herkömmlichen, in 17 gezeigten
Festplatten-Servoschema zeigt.
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10 ist
ein Flußdiagramm,
das ein Spursuchverfahren entsprechend dem in 2 gezeigten Festplatten-Servoschema
zeigt, bei dem alle Aufzeichnungsflächen mit Ausnahme einer speziellen Aufzeichnungsoberfläche überhaupt
keinen Gray-Kode besitzen.
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11 ist
ein Flußdiagramm,
das ein Spursuchverfahren entsprechend dem in 2 gezeigten Festplatten-Servoschema
zeigt, bei dem alle Aufzeichnungsflächen mit Ausnahme einer speziellen Aufzeichnungsoberfläche nur
einen teilweisen Gray-Kode besitzen.
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12 zeigt
ein herkömmliches
Servoschema, das auf einer in 17 gezeigten
Aufzeichnungsfläche
aufgezeichnet ist.
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13 zeigt
ein Ausführungsbeispiels
eines Servoschemas, das auf einer speziellen Aufzeichnungsfläche mit
einem vollständigen
Gray-Kode aufgezeichnet ist, wie in 1 gezeigt.
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14 zeigt
ein Ausführungsbeispiels
eines Servoschemas, das auf den weiteren Aufzeichnungsflächen (mit
Ausnahme der speziellen, in 1 gezeigten
Aufzeichnungsoberfläche)
ohne Gray-Kode aufgezeichnet ist, wie in 2 gezeigt.
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15 zeigt
ein Ausführungsbeispiels
eines Servoschemas, das auf den weiteren Aufzeichnungsflächen (mit
Ausnahme der speziellen, in 1 gezeigten
Aufzeichnungsoberfläche)
mit einem nur teilweisen Gray-Kode aufgezeichnet ist, wie in 2 gezeigt.
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16A ist ein Diagramm, das die Servosektoren einer
Festplatte zeigt, in denen ein Servoschema entsprechend einem herkömmlichen
eingebetteten Servoverfahren aufgezeichnet ist.
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16B ist ein Diagramm, das die lineare Entwicklung
einer kreisförmigen
Spur auf der Platte zeigt.
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17 ist
ein Diagramm, das das Servoschema der Festplatte bei Verwendung
des in 16 gezeigten, eingebetteten
Servoverfahrens zeigt.
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18 ist
ein Diagramm das die Rücklese-Wellenform
der Festplatte bei Verwendung des in 16 gezeigten,
eingebetteten Servoverfahrens zeigt.
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19 ist
ein vertikaler Querschnitt eines allgemeinen Festplattenlaufwerks.
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19 ist
ein Querschnitt eines allgemeinen Festplattenlaufwerks. Das Plattenlaufwerk
besitzt zwei Platten, von denen jede Aufzeichnungsoberflächen auf
ihren Ober- und
Unterseiten besitzt, was zu insgesamt vier Aufzeichnungsoberflächen A–D und vier
Aufzeichnungsköpfen 1–4 führt.
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Im
Stand der Technik besaß jede
Aufzeichnungsoberfläche
dieselbe Servoschemakonfiguration, so daß die von dem Servofeld auf
jeder Aufzeichnungsoberfläche
eingenommene Fläche
dieselbe war. Das heißt,
alle Aufzeichnungsoberflächen
nach dem herkömmlichen,
eingebetteten Servoschema besaßen
denselben Typ von Servoschema auf den Spuren mit der gleichen Nummer.
Nach der vorliegenden Erfindung besitzt jedoch nur eine der Aufzeichnungsflächen dieser
vier Aufzeichnungsflächen denselben
Typ von Servoschema wie beim Stand der Technik, wie in 1 gezeigt,
und die verbleibenden drei Aufzeichnungsflächen besitzen keine Spurnummer
(Gray-Kode) oder nur einen Teil der Spurnummer, wie in 2 gezeigt,
so daß das
Datenfeld zum Aufzeichnen von Benutzerinformationen vergrößert werden
kann.
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Wenn
zum Beispiel die Aufzeichnungsoberfläche A der 1 ein
Servoschema mit einem vollständigen
Gray-Kode besitzt, wie in 3 gezeigt, besitzt
jede der weiteren Aufzeichnungsoberflächen B, C, und D der 2 ein
verkleinertes Servofeld, das einem Servoschema ohne Gray-Kode, wie
es in 5 gezeigt ist, oder mit nur einem teilweisen Gray-Kode,
wie es in 7 gezeigt ist, entspricht.
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Wie
in den Layouts der 1 und 2 gezeigt,
ist die Aufzeichnungsoberfläche
einer Festplatte entlang ihrer Umfangsrichtung in Sektoren 10 und entlang
ihrer radialen Richtung in Spuren 20 unterteilt, und ein
Servoschema ist in einem Servofeld 101 aufgezeichnet, das
der Bereich ist, in dem sich ein Sektor 10 und eine Spur 20 treffen.
Die verbleibende Aufzeichnungsoberfläche umfaßt ein Datenfeld 102, in
der Benutzerinformationen aufgezeichnet werden, und ein ID-Feld.
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Das
Servoschema, wie es in den 3, 5 und 7 gezeigt
ist, besteht aus einem SYNC-Signal (Vorläufer), einer Servoadressenmarkierung
(SAM), einem Gray-Kode, einem Burstsignal und dergleichen. Hier
wird das SYNC-Signal verwendet, um ein reguläres Signal für eine stabilere
Detektion des Servoschemas, wenn jeder Schreib/Lese-Kopf 1, 2, 3 oder 4 von
dem Datenfeld 102 (Datensektor) zu dem Servofeld 101 bewegt
wird, aufzuzeichnen. Die SAM wird für die Systemsynchronisation
verwendet. Das bedeutet, daß,
auch wenn der Zeittakt eines Servoschemas durch das Zittern eines Spindelmotors
während
der Rotation der Platte verschoben wird, die mit dem verschobenen
Servoschema synchronisierte Servoinformation gelesen werden kann.
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Es
gibt n Spuren, und jede Spur hat ihre eigene Nummer. Die Spurnummer
wird unter Verwendung eines Gray-Kodes aufgezeichnet und wird verwendet,
um ein Adreßsuchverfahren
nach einer gewünschten
Zielspur durchzuführen.
Jede Spur besitzt ihr eigenes Servoschema, in dem die Spurnummer mit
dem entsprechenden Gray-Kode kodiert ist. Außerdem kann eine Spur in m
Servosektoren aufgeteilt sein, in denen das Servoschema aufgezeichnet
ist, und jeder Servosektor derselben Spur besitzt dasselbe Servoschema.
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Wie
in 3 gezeigt, muß das
Ausführungsbeispiel
des Festplattenlaufwerks nach der vorliegenden Erfindung wenigstens
eine spezielle Aufzeichnungsoberfläche besitzen (zum Beispiel
die Oberfläche
A), deren Servoschemata einen vollständigen Gray-Kode besitzen,
der zum Suchen einer bestimmten Spur auf der Festplatte verwendet
wird. Insofern besteht Übereinstimmung
mit dem herkömmlichen Aufzeichnungsverfahren
für ein
Servoschema. Der Unterschied zum herkömmlichen Verfahren besteht darin,
daß der
Gray- Kode wiederum
in den Servoburstsignalen P und Q unter Verwendung einer Frequenzumwandlung
aufgezeichnet ist, um ein Signal zu erhalten, das mit dem während des
Rücklesens erhaltenen übereinstimmt,
wie in 4 gezeigt. Dies ist nützlich, um festzustellen, ob
der Kopf während des
Spurverfolgens auf der Zielaufzeichnungsoberfläche genau auf der Zielspur
angeordnet ist oder nicht. Dies dient mit anderen Worten als doppelte
Sicherheit, um die augenblickliche Position des Zielaufzeichnungskopfs
sicherzustellen, um die Stabilität der
Servosteuerung zu verbessern.
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Ein
Festplattenlaufwerk nach dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung umfaßt
eine spezielle Aufzeichnungsoberfläche A und drei weitere Aufzeichnungsoberflächen B,
C und D. Das Servoschema auf jeder der weiteren Aufzeichnungsoberflächen besitzt
keinen Gray-Kode, wie in 5 gezeigt, und statt dessen
ist ein Gray-Kode
in den Burstsignalen P und Q unter Verwendung eines Frequenzumwandlungsverfahrens
aufgezeichnet, wie durch das beim Rücklesen festgestellte Signal gezeigt,
wie in 6 gezeigt.
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In
dem ersten Ausführungsbeispiel
des Festplattenlaufwerks nach der vorliegenden Erfindung wird die
Spursuche zum Auffinden der Zielspur durch den ersten Kopf 1,
der der Suchkopf wird, falls sich die Zielspur auf der ersten, speziellen
Aufzeichnungsoberfläche
A befindet, oder durch einen der weiteren Köpfe 2, 3 oder 4 durchgeführt, falls
sich die Zielspur auf einer der weiteren Aufzeichnungsoberflächen B,
C oder D befindet, und die Spurverfolgung wird von dem bei der Spursuche
bestimmten Suchkopf durchgeführt.
Suchkopf ist eine Abkürzung
für Zielspursuchkopf
und bezeichnet einen Kopf zum Suchen der Zielspur auf der Aufzeichnungsoberfläche. Hier
wird der unter Verwendung eines Frequenzumwandlungsverfahrens in
den Burstsignalen P und Q aufgezeichnete Gray-Kode verwendet, um
auf die gleiche Weise, wie sie oben beschrieben wurde, zu überprüfen, ob
der Kopf auf der Zielaufzeichnungsoberfläche genau auf der Zielspur
positioniert ist oder nicht. Ein zweites Ausführungsbeispiel des Festplattenlaufwerks
nach der vorliegenden Erfindung weist eine spezielle Aufzeichnungsoberfläche A und
drei weitere Aufzeichnungsflächen
B, C und D auf. Hier besteht das Servoschema auf jeder der weiteren
Aufzeichnungsoberflächen
nur aus den niederwertigsten Bits (LSBs) des Gray-Kodes, wie in 7 gezeigt,
und der vollständige
Gray-Kode ist unter Verwendung einer Frequenzumwandlung in den Burstsignalen
P und Q aufgezeichnet, um ein Signal zu erhalten, das mit dem während des
Rücklesens erhaltenen
identisch ist, wie in 6 gezeigt.
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In
dem zweiten Ausführungsbeispiel
des Festplattenlaufwerks nach der vorliegenden Erfindung ist die
Spursuche in einen langen Spursuchmodus und in einen kurzen Spursuchmodus
aufgeteilt.
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Der
erste Kopf 1 auf der speziellen Aufzeichnungsoberfläche A führt die
Spursuche nur in dem langen Spursuchmodus durch, wenn die Zielspur weit
von der augenblicklichen Spur entfernt ist. Außerdem wird die Spurverfolgung
während
des langen Spursuchmodus von dem ersten Kopf 1, wenn er
auf einer Zielspur der speziellen Aufzeichnungsoberfläche A angeordnet
ist, und von einem der weiteren Köpfe 2, 3 oder 4 durchgeführt, wenn
sie über
einer Zielspur einer der weiteren Aufzeichnungsoberflächen B,
C oder D angeordnet sind.
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In
dem kurzen Spursuchmodus, bei dem sich die Zielspur in der Nähe der augenblicklichen
Spur befindet, werden die Spursuche und die Spurverfolgung gleichzeitig
durchgeführt,
indem der Suchkopf einfach gewechselt wird. Wenn also die Zielspur
und die augenblickliche Spur auf derselben Aufzeichnungsoberfläche angeordnet
sind, behält
der Suchkopf seine Funktion als Suchkopf.
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Hier
wird der in den Burstsignalen P und Q unter Verwendung einer Frequenzumwandlung
aufgezeichnete Gray-Kode verwendet, um auf dieselbe Weise, wie sie
oben beschrieben wurde, festzustellen, ob der Zielkopf während des
Spurverfolgungsschrittes genau auf der Zielspur angeordnet ist oder nicht.
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Im
folgenden werden die Antriebsverfahren nach dem ersten und dem zweiten
Ausführungsbeispiel
des Festplattenlaufwerks nach der vorlegenden Erfindung beschrieben.
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Zunächst führt ein
Festplattenlaufwerkskontroller (nicht gezeigt) einen Spursuchvorgang
durch, um die augenblickliche Position des auf einer Spur befindlichen
Suchkopfs durch Lesen der Spurnummer aus dem Servoschema der Spur
zu bestimmen.
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Sobald
die Spursuche beendet ist, wird ein Spurjustierungsschritt durchgeführt, um
den Suchkopf auf der Mitte der festgestellten Spur anzuordnen, so
daß der
Benutzer Daten mittels des Kopfes lesen oder schreiben kann. Ein
derartiger Spurjustierungsschritt entspricht dem Spurverfolgungsschritt zum
Halten des Suchkopfs auf der festgestellten Zielspur. Der Spurjustierungsschritt
wird durch Feststellen des Betrags der Spuruntreue aus dem Burstsignal,
das auf der Hälfte
der Spur aufgezeichnet ist, gesteuert.
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Folglich
wird die Spursuche durch Lesen eines Gray-Kodes mit einer Spurnummer
durchgeführt, und
die auf die Spursuche folgende Spurverfolgung wird durch Lesen des
in jedem Sektor aufgezeichneten Burstsignals und durch Feststellen
des Betrags der Spuruntreue mittels desselben durchgeführt.
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Entsprechend
einem allgemeinen, eingebetteten Servoschemas besitzen alle Aufzeichnungsoberflächen eines
Plattenlaufwerks und alle Spuren auf diesen Servoschemata, und die
Servoschemata auf demselben Zylinder aller Aufzeichnungsoberflächen sind
identisch. Ein allgemeiner Schreib/Lese-Vorgang wird entsprechend
dem in 9 gezeigten Verfahren durchgeführt. Ein solcher Schreib/Lesevorgang
wird auf die gleiche Weise durchgeführt wie das Antriebsverfahren
bei dem kurzen Spursuchmodus des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung und wird im folgenden beschrieben. Der einzige Unterschied
ist, daß das
Antriebsverfahren nach der vorliegenden Erfindung außerdem den
Schritt umfaßt,
bei dem unter Verwendung des vollständigen Gray-Kodes, der unter
Verwendung einer Frequenzumwandlung in den Burstsignalen P und Q
aufgezeichnet ist, festgestellt wird, ob sich der Suchkopf bei der
Spurverfolgung genau auf der Zielspur befindet oder nicht.
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Wie
in 10 gezeigt, besitzen entsprechend dem Antriebsverfahren
nach dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung mit einem verkleinerten Servofeld alle
Aufzeichnungsoberflächen
außer
einer (zum Beispiel der speziellen Aufzeichnungsoberfläche A) in
dem Festplattenlaufwerk überhaupt
keinen Gray-Kode (natürlich
ist aber Gray-Kode in den Burstsignalen P und Q aufgezeichnet).
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Der
erste Schritt ist ein Zylinder-Suchinitialisierungsschritt zum Feststellen
der Richtung und des Abstandes der Zielspur von der augenblicklichen Spur,
also der Spur, auf der der augenblickliche Suchkopf gerade positioniert
ist. Ein Zylinder ist als eine Menge von Spuren definiert, die alle
denselben Radius auf allen Aufzeichnungsoberflächen besitzen.
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Dann
folgt ein Suchkopfwechselschritt zum Auswechseln des augenblicklichen
Suchkopfs gegen den ersten Kopf 1 auf der Aufzeichnungsoberfläche mit
einem vollständigen
Gray-Kode (zum Beispiel der Oberfläche A), um eine Spursuche durchzuführen.
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Dann
folgt ein Spursuchschritt zum Durchführen einer Spursuche unter
Verwendung des ersten Kopfes 1 auf der Oberfläche mit
einem vollständigen
Gray-Kode (Oberfläche
A) auf der Basis des Ergebnisses des vorangehenden Schritts.
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Dann
folgt ein Suchkopfwechselschritt zum Auswechseln des augenblicklichen
Suchkopfs gegen den Kopf (ein Kopf der Köpfe der ersten, zweiten, dritten
oder vierten Aufzeichnungsoberfläche)
der Zielaufzeichnungsoberfläche
(eine Oberfläche
der Oberflächen
A, B, C oder D) mit der Zielspur. Wenn sich die Zielspur auf der
speziellen Auf zeichnungsoberfläche
A mit dem vollständigen
Gray-Kode befindet, wird der augenblickliche Suchkopf auf der ersten Aufzeichnungsoberfläche der
Suchkopf, ohne daß eine
Auswechslung stattfindet, und wenn der augenblickliche Suchkopf
nicht als der Kopf auf der Zielaufzeichnungsoberfläche identifiziert
wird, wird die Spursuche nach dem Auswechseln des augenblicklichen
Suchkopfes gegen den Kopf der Zieloberfläche durchgeführt.
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Dann
folgt ein Spurverfolgungsschritt, um den Suchkopf durch Lesen des
Burstsignals der Zielspur unter Verwendung des Kopfes der Zielaufzeichnungsoberfläche auf
der Spur zu halten, wenn die Zielspur festgestellt wurde. Hier wird
der Schreib/Lese-Schritt in einem genauen Spurjustierungszustand durchgeführt. In
dem Spurverfolgungsschritt wird der in dem Burstsignal unter Verwendung
der Frequenzmodulation des Burstsignals aufgezeichnete Gray-Kode
verwendet, um festzustellen, ob der Suchkopf genau auf der Zielspur
angeordnet ist oder nicht, und um den eventuell festgestellten Fehler
zu korrigieren.
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel
des Antriebsverfahrens nach der vorliegenden Erfindung bezieht sich
auf das Ausführungsbeispiel
des Festplattenlaufwerks mit einem verkleinerten Servofeld. Hier
besitzen alle Aufzeichnungsoberflächen des Festplattenlaufwerks
außer
einer (zum Beispiel der Oberfläche
A) das Servoschema mit nur einem Teil des Gray-Kodes, nämlich nur
dem niederwertigsten Bit der Spurnummer (Gray-Kode).
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Somit
kann die Spursuche durchgeführt
werden, ohne den Suchkopf in dem Bereich zu wechseln, der von dem
niederwertigsten Bit der Spurnummer (Gray-Kode) in dem kurzen Spursuchmodus festgestellt
wird, wodurch die Zeit für
die Zielspursuche verkürzt
wird. Das erste Ausführungsbeispiel
des Antriebsverfahrens nach der vorliegenden Erfindung verbraucht
zu viel Zeit, da die Spursuche ohne Ausnahme nach dem Wechsel des
Suchkopfs von dem augenblicklichen Suchkopf zu dem Kopf, der sich
auf der Oberfläche
mit dem vollständigen
Gray-Kode befindet, durchgeführt
wird.
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Das
zweite Ausführungsbeispiel
des Antriebsverfahrens nach der vorliegenden Erfindung wird hiernach
im Detail unter Bezugnahme auf 11 beschrieben.
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Die
Schreib/Lese-Vorgänge
für eine
derartige Festplatte werden durch die Auswahl eines geeigneten Suchmodus
unter dem langen Spursuchmodus und dem kurzen Spursuchmodus durchgeführt, um
die Spursuchzeit zu verkürzen.
Das Servoschema einer Aufzeichnungsoberfläche mit nur vier LSBs Gray-Kode
kann nämlich
bei Verzicht auf den Rest des Gray-Kodes 16 (24)
Spuren feststellen, in deren Bereich die kurze Spurensuche durchgeführt werden kann,
ohne den Suchkopf zu wechseln.
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Die
Schreib/Lese-Vorgänge
nach den zweiten Ausführungsbeispiel
des Antriebsverfahrens nach der vorliegenden Erfindung werden durch Durchführen der
Schritte der Zylindersuchinitialisierung, der Auswahl des Suchmodus
aus dem langen Spursuchmodus und dem kurzen Spursuchmodus und den
nachfolgenden Suchschritten entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel,
wie es in 10 gezeigt ist, für eine lange
Spursuche, die in dem Flußdiagramm
der 11 gezeigt ist, wenn die entsprechenden Bedingungen
erfüllt
sind, oder den nachfolgenden Suchschritten entsprechend dem herkömmlichen
Verfahren, das in 9 gezeigt ist, für eine kurze
Spursuche, das in dem Flußdiagramm
der 11 gezeigt ist, wenn die entsprechenden Bedingungen
erfüllt
sind, durchgeführt.
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12 zeigt
ein Beispiel eines Servoschemas auf einer herkömmlichen Aufzeichnungsoberfläche, und 13 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
eines Servoschemas nach der vorliegenden Erfindung, das auf der
speziellen Aufzeichnungsoberfläche
A mit einem vollständigen
Gray-Kode aufgezeichnet ist. Der einzige Unterschied zwischen den
beiden ist, daß bei der
vorliegenden Erfindung ein vollständiger Gray-Kode unter Verwendung
einer Frequenzumwandlung in dem Burstsignal aufgezeichnet ist.
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14 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
des Servoschemas nach der vorliegenden Erfindung ohne Gray-Kode,
wie es auf den weiteren Aufzeichnungsoberflächen B, C und D aufgezeichnet
ist, und 15 zeigt ein Ausführungsbeispiel
des Servoschemas nach der vorliegenden Erfindung mit nur einem Teil
des Gray-Kodes, wie es auf den weiteren Aufzeichnungsoberflächen B,
C und D aufgezeichnet ist. Wie in den 14 und 15 gezeigt,
besitzen die Aufzeichnungsoberflächen
nach dem ersten beziehungsweise dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung mit Ausnahme der speziellen Aufzeichnungsoberfläche A ein
verkleinertes Servofeld, da der Gray-Kode vollständig oder teilweise weggelassen
ist, wodurch die Datenfelder vergrößert werden.
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Wie
oben beschrieben, besitzt das Festplattenlaufwerk nach der vorliegenden
Erfindung mit einem verkleinerten Servofeld eine spezielle Aufzeichnungsoberfläche mit
einem vollständigen
Gray-Kode, und die weiteren Aufzeichnungsoberflächen besitzen entweder überhaupt
keinen Gray-Kode (das erste Ausführungsbeispiel)
oder nur einen Teil davon (das zweite Ausführungsbeispiel), wodurch das
Servofeld verkleinert und das Datenfeld vergrößert wird.
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Darüber hinaus
umfaßt
das Antriebsverfahren für
das Festplattenlaufwerk nach der vorliegenden Erfindung außerdem den
Schritt des Aufzeichnens des vollständigen Gray-Kodes in der Form eines in der Frequenz
umgewandelten Kodes in dem Burst-Bereich der Servoschemata der weiteren
Aufzeichnungsoberflächen,
die überhaupt
keinen Gray-Kode oder nur einen Teil davon aufweisen, so daß eine genauere
Spurverfolgung durchgeführt
werden kann. Die Aufzeichnung des vollständigen Gray-Kodes in dem Burst-Bereich
des Servoschemas dient nämlich
als eine Art doppelter Sicherung für eine genauere Positionierung
des Zielaufzeichnungskopfes auf dem gewünschten Punkt und verbessert
die Stabilität
der Servosteuerung des Festplattenlaufwerks.
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Insbesondere
trennt das Antriebsverfahren nach dem zweiten Ausführungsbeispiel
die Servosteuerung in eine Spursuche, die den speziellen Kopf verwendet,
und in eine Spurverfolgung, die den Zielkopf verwendet, wodurch
die Spursuchzeit während der
kurzen Spursuche verkürzt
wird.