DE3137701C2 - - Google Patents
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- DE3137701C2 DE3137701C2 DE3137701A DE3137701A DE3137701C2 DE 3137701 C2 DE3137701 C2 DE 3137701C2 DE 3137701 A DE3137701 A DE 3137701A DE 3137701 A DE3137701 A DE 3137701A DE 3137701 C2 DE3137701 C2 DE 3137701C2
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/48—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed
- G11B5/54—Disposition or mounting of heads or head supports relative to record carriers ; arrangements of heads, e.g. for scanning the record carrier to increase the relative speed with provision for moving the head into or out of its operative position or across tracks
- G11B5/55—Track change, selection or acquisition by displacement of the head
- G11B5/5521—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks
- G11B5/5552—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks using fine positioning means for track acquisition separate from the coarse (e.g. track changing) positioning means
- G11B5/5556—Track change, selection or acquisition by displacement of the head across disk tracks using fine positioning means for track acquisition separate from the coarse (e.g. track changing) positioning means with track following after a "seek"
Landscapes
- Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)
- Moving Of Head For Track Selection And Changing (AREA)
- Control Of Position Or Direction (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Feinlagen-Servoeinrichtung für
eine Datenspeichervorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Bei der im Oberbegriff des Anspruchs 1 näher definierten Speichervorrichtung
für die Emulation der mit kostengünstiger
offener Schleife gesteuerten Plattenantriebseinrichtung wird
keine Ist-Lageinformation von der Datenspeicherplatte zu der
Bewegungseinrichtung zum Bewegen des Wandlers zum Aus- bzw.
Einlesen von Daten rückgeführt. Die Datenspuren müssen ausreichend
weit voneinander beabstandet sein, damit Schwankungen
berücksichtigt werden können, z. B. mechanische Toleranzen
der Bewegungseinrichtung, Wärmeausdehnungen der Platte oder
Plattenunrundheiten.
Solche Schwankungen können durch eine Feinlagen-Servoeinrichtung
zum Fördern und Erhalten einer Wandler-Spurmittellinien-
Ausrichtung berücksichtigt werden. Eine derartige Feinlagen-
Servoeinrichtung ist aus IBM Techn. Discl. Bull., Band 13,
Nr. 11, April 1971, Seiten 3433-3434 bekannt.
Das dort beschriebene System weist zwei Servoschleifen auf,
eine Groblagen-Servoschleife, die eine Spurgrenzeninformation
von einem magnetischen Lagefühler erreicht und eine Feinlagen-
Servoschleife, die eine Spurmittellinienlage-Korrekturinformation
von mindestens einem Servosektor auf der Datenplatte
erhält. Üblicherweise sind mehrere solcher Servosektoren vorgesehen.
Aus der Druckschrift geht nicht hervor, ob oder in
welcher Weise die Datenspeichereinrichtung mit einem Hauptsystem
in Wirkverbindung bringbar ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Feinlagen-Servoeinrichtung
der eingangs genannten Art anzugeben, die kostengünstig ist
und hohe Datenspurdichten ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des
Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Die erfindungsgemäße Einrichtung hat den Vorteil, daß die Datenspuren
ohne wesentliche Formatierungsbeschränkungen sind, daß die
Datenspuren wesentlich enger aneinander liegen als bisher bei
kostengünstigen, schrittmotorgetriebenen Wandlerpositionierern
mit offener Schleife, und daß ein Plattenantrieb erreicht
wird, bei dem jede Plattenfläche Nutzinformation speichern
kann und keine wesentliche Fläche erforderlich ist, die mit
Servoinformation aufzufüllen ist.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung ist in der Schaltverbindungsanordnung
zu sehen, mittels der das Indexsignal der
Servosteuerschaltung statt der Schnittstellenanordnung zuführbar
ist. Dadurch wird erreicht, daß der Servosektor bezüglich
der Benutzerdaten maskiert ist, d. h. daß er für das
über die Schnittstelle angeschlossene Hauptsystem verborgen
bleibt.
Bevorzugte und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild des Gesamtsystems zur Erläuterung
der Prinzipien der Erfindung,
Fig. 2 vergrößert und schematisch einen keilförmigen Ausschnitt
der steifen Platte zur Darstellung des Servosektor-
Musters für innere und äußere Spuren, wobei zur Platzeinsparung
die mittleren Spuren nicht dargestellt sind,
Fig. 3 eine Folge zeitabhängiger Signalverläufe in Beziehung
zum Betrieb des Systems abhängig von der Erfassung einer
Spurservosektorinformation, die gemäß Fig. 2 aufgenommen ist,
Fig. 4 schematisch ein Blockschaltbild eines Teils der
Schaltungsanordnung des Systems gemäß Fig. 1,
Fig. 5 vergrößert im Schnitt und in Seitenansicht die
Grob-Kopflage-Fühleranordnung des Systems gemäß Fig. 1,
Fig. 6 eine Folge von graphischen Darstellungen der Betriebszustände
der Fühleranordnung gemäß Fig. 5,
Fig. 7 Signalverläufe der Steuersignale, die bei dem
System gemäß Fig. 1 abhängig von dem Fühler gemäß Fig. 4 erzeugt
werden,
Fig. 8 Signalverläufe zur Erläuterung des Betriebes des
Systems gemäß Fig. 1 während eines Spursuchbetriebes bei etwa
120 Spuren in radialer Richtung,
Fig. 9 schematisch und in Seitenansicht sowie im Vertikalschnitt
eine Plattenantriebs- und Wandlertraganordnung,
Fig. 10 in Aufsicht der 6fach-drahtgewickelten Bewegungseinrichtung in Form eines Rotors der
Wandlertraganordnung gemäß Fig. 9,
Fig. 11 schematisch den Verdrahtungsverlauf der drahtgewickelten
Bewegungseinrichtung der Wandlertraganordnung gemäß Fig. 9,
Fig. 12 in Seitenansicht und im Schnitt einen Teil der
drahtgewickelten Bewegungseinrichtung gemäß Fig. 10 entsprechend der Schnittlinie 12-12.
Fig. 1 zeigt ein Festplattenspeichersystem 10 in übersichtlicher
Dartellung mit einer Antriebsspindel 12 und eins bis vier
Datenspeicherplatten in Form von Magnetplatten mit etwa 20 cm (8 inch), wobei zwei
Platten 14 und 16 dargestellt sind. Diese Platten 14, 16 werden um
die gemeinsame Achse der Spindel 12 mit beispielsweise 50 Hz
mittels eines geeigneten Plattenantriebsmotors 18 und mittels Rollen
und eines Antriebsriemens 20 in üblicher Weise gedreht.
Das System 10 kann vier oder mehr Datenspeicherplatten enthalten.
Es sind Plattendurchmesser mit etwa 36 cm oder 13 cm (14 inch bzw. 5¼ inch)
verwendbar, obwohl die Platten mit etwa 20 cm Durchmesser vorzuziehen sind. Die
Platten 14 und 16 können aus einer dünnen Aluminiumscheibe mit
einem orientierten Eisenoxid oder einer anderen geeigneten Magnetbeschichtung
auf den Hauptseiten gebildet sein. Anstelle von
Platten mit magnetischer Oberfläche können
andere Arten von Datenspeicherplatten
einschließlich lasergeätzte Platten
oder optische Speicherplatten verwendet werden. Ein Indexmarkierer 22, der
an der Spindel 12 vorgesehen ist (Fig. 9) erzeugt ein
Tachometer- oder Indextaktsignal, das zum Steuern von
Servobetriebsschritten in einer Weise verwendet wird, die erläutert
wird. Der Indexmarkierer dient auch als Prüfeinrichtung, die
sicherstellt, daß sich die Platten mit der Soll-Winkelgeschwindigkeit
von 50 Hz bewegen.
Eine Wandlertraganordnung in Form von Wandlerhaltearmen 28 enthält einen ein
Drehmoment erzeugenden Rotor 26 als Bewegungseinrichtung an dem
Wandler zur Radialbewegung gegenüber den Platten 14, 16
befestigt sind. Der Rotor 26 wird weiter unten ausführlich mit
Bezug auf die Fig. 9 bis 12 näher erläutert. Lese- und Schreibwandler
30 sind an dem Rand der Haltearme 28 gesichert,
wobei diese Wandler 30 derart ausgebildet sein können, daß sie mittels
Luftlagereffekts aufliegen, wie dies bei der sog. Winchester-
Technik ausgenutzt wird.
Ein elektrooptischer Wandler für die Grob-Kopflageerfassung enthält
eine gesteuerte laufend lichtemittierende Dioden-Quelle 32,
eine Skala 34 mit einer Folge von eng gleichbeabstandeten mikroskopischen
radialen Linien und ein als integrierte Schaltung
ausgebildete, lichtempfindliche, fadenkreuzmaskierte Anordnung 36,
die in Kombination die Licht- und Dunkel-Mehrphasenmuster (z. B.
Quadratursignale bzw. um 90° phasenversetzte Signale erzeugt, die in
Fig. 6 dargestellt sind und die zum Erzeugen des Sägezahn-Servosignalverlaufes
gemäß Fig. 7 verwendet werden.
Von der lichtempfindlichen Anordnung 36 werden fünf
Ausgangssignale herausgeführt. Vier der Ausgangssignale sind
Quadratur-Spurlagesignale, die durch Differenzverstärker 38 und
40 verarbeitet werden. Das fünfte ist ein Signal, das die Lage
des Wandlers 30 auf der Spur Null-Null anzeigt, d. h. der radial
äußersten verwendbaren Datenspur. Das fünfte Signal wird mittels eines Verstärkers
42 verstärkt und signalgeformt. Die Quadratursignale von
den Differenzverstärkern 38 und 40 werden einem Linearitätslage-
Schaltdetektor 44 zugeführt, der die Signalverläufe gemäß
den Fig. 7B und 7C erzeugt, sowie auch einer Lagesignalwählschaltung
46, deren Betrieb durch den Schaltdetektor 44 gesteuert
wird.
Wie in Fig. 1 schematisch, in Fig. 5 im Aufbau, in Fig. 6 optisch
und in Fig. 7 elektrisch dargestellt, dreht sich die Skala 34 mit
den Haltearmen 28 relativ zum Rahmen. Durch diese Drehung treten
die Skalenmikrolinien zwischen die von der Quelle 32 zur Detektoranordnung 36
gestrahlten Lichtstrahlen und unterbrechen
diese. Durch die Geometrie der Detektoranordnung 36 in Übereinstimmung
mit den Darstellungen in Fig. 6 können vier Datenspuren
durch jede Mikrolinie und Raum bzw. Abstand definiert werden.
Die Geometrie der lichtempfindlichen, in Form einer
Photodiodenanordnung ausgebildeten Detektoranordnung 36 ist
in Fig. 6 wiedergegeben. Tatsächlich liegen vier Paare von Detektorfenstern vor,
die radial um einen Abstand versetzt sind, der
gleich der Hälfte desjenigen einer Mikrolinie ist. Jedes Fensterpaar
"sieht" vier Phasen für jede Linie: erste Halblinie, Vollinie
(vollständig dunkel), letzte Halblinie und keine Linie (vollständig
hell). Die Fensterpaare sind weiter diagonal zueinander gepaart
angeordnet. Beispielsweise bilden das obere linke Fensterpaar
und das untere rechte Fensterpaar die beiden Differenzeingangssignale
für den Verstärker 38. Das untere linke
Paar und das obere rechte Paar bilden die Eingangssignale für den Verstärker
40. Nach Fig. 6A erzeugen gleich- und entgegengesetztphasige
Licht- und Dunkelflächen in den oberen linken und den
unteren rechten Detektorpaaren ein Nullausgangssignal, das eine
Spur definiert. Nach Fig. 6B hat sich die Skala zur nächsten Phase
bewegt, so daß die Vollinien nun in den oberen linken Fenstern
gesehen werden. In dieser Stellung sind das untere linke und das
obere rechte Paar gleich und entgegengesetzt, weshalb der Verstärker
42 auf dem Nullpunkt ist, der die nächste Datenspur definiert.
Nach Fig. 6C hat sich die Skala weiter um eine halbe
Linienbreite bewegt, wobei das dargestellte dritte Phasenmuster
das gleiche wie in Fig. 6A mit Ausnahme einer Phasenumkehr ist.
Nach Fig. 6D hat sich die Skala um eine weitere halbe Linienbreite
zu dem vierten Phasenmuster bewegt, das ähnlich dem Muster gemäß
Fig. 6B ist, mit Ausnahme einer Phasenumkehr.
Das Ausgangssignal des Linearitätslage-Schaltdetektors 44 ist
in den Signalverläufen gemäß den Fig. 7B und 7C dargestellt.
Das Ausgangssignal der Lagesignalwählschaltung 46 ist ein Analogwert,
der einer Summierschaltung 48 und dann weiter über ein
Schleifenkompensationsnetzwerk oder -dämpfungsnetzwerk 50 einem
Zweirichtungs-Antriebsverstärker 52 zur Zweirichtungs-Bewegung
der bewegbaren Spule und schließlich dem Anker des Rotors 26 über
eine Zweirichtungs-Drehantriebsleitung 54 zugeführt wird. Der Analogwert
erzeugt ein Korrekturdrehmoment, um die Wandler 30 innerhalb
der Grenzen jeder Datenspur zu halten, die durch die Skala 34
und die Detektoranordnung 36 definiert ist. Die Lichtquelle 32 mit
lichtemittierenden Dioden (LED) wird über eine Ansteuerschaltung
56 versorgt, die einen Lichtpegelregler (AGC) enthält, der mittels
eines sechsten Photodetektors in der Detektoranordnung 36
gesteuert ist.
Die von einem der Wandler 30 gelesenen Daten werden
ausgewählt, vorverstärkt und tiefpaßgefiltert mittels einer entsprechenden
Schaltungsanordnung 58 in Fig. 1. Danach werden die
wiedergegebenen Daten im MFM-Format durch eine Datenwiedergewinnungsschaltung
60 wiedergewonnen und dem Rechner oder einer
anderen Vorrichtung zugeführt, mit dem bzw. der das System 10
für Datenspeicherung mit wahlfreiem Zugriff und für Wiedergewinnung
verbunden ist.
Eine Seite der Platte 14 bzw. 16 kann mit einem schmalen, 200
Byte breiten Servosektor 62 versehen sein, der in Fig. 2 schematisch
dargestellt ist und der durch die Signalverläufe gemäß Fig. 3
elektrisch wiedergegeben wird. Jede Datenspur von der Spur 00
bis zur Spur n (beispielsweise der Spur 511) ist mit zwei
werksseitig voraufgezeichneten, Spurmarkierungssignale bildenden Bursts versehen, einem zuerst
auftretenden Burst B 1 auf der außenseitigen Hälfte von beispielsweise
ungeradzahligen Spuren oder der innenseitigen Hälfte
von beispielsweise geradzahligen Spuren und einem als zweiter
auftretenden Burst B 2 an der innenseitigen Hälfte der ungeradzahligen
Spuren bzw. der außenseitigen der geradzahligen Spuren.
Die Sektor-Bursts werden bei jeder Drehung durch den Wandler 30 gelesen
und dazu verwendet, ein Feinlagen-Servoeinrichtungs-
Steuersignal der Bewegungseinrichtung 26 in Form einer Versetzungs- oder Offsetspannung
zuzuführen, um den Wandler 30 in Ausrichtung mit der Mittellinie
der Spur zwangszubewegen. Jeder Burst wird der Reihe
nach ausgelesen und durch einen Spitzenwertdetektor 66 integriert,
um deren Amplituden zu erzeugen. Diese Amplituden werden dann
mittels Abtastspeichern 68 und 70 abgetastet und
gespeichert. Die gespeicherten Werte werden mittels eines Analogdaten-
Wählglieds 72 verglichen und eine vorzeichenbehaftete analoge
Differenz wird in einen Acht-Bit-Digitalwert mittels eines
Analog/Digital-Umsetzers 74 umgesetzt. Dieser Digitalwert wird
in einer Servoschaltung 76 in Form eines digitalen Systemregelungs-Mikroprozessors A 1 verarbeitet,
der einen werksseitig vorprogrammierten
1k-Byte-Leseprogrammspeicher und einen Notizblock-
oder Zwischenregister-128 Byte-Speicher mit wahlfreiem Zugriff enthält.
Ein Detektor 78 erfaßt die Indexmarkierung auf der Antriebsspindel
12 bei jeder Drehung. Dieses Indextaktsignal wird über
einen Verstärker 80 geführt und der Servoschaltung 76 zugeführt
zur Bildung eines Digitaltachometers zur Bestimmung, ob die Platten
14, 16 sich mit der richtigen Geschwindigkeit bzw. Drehzahl
drehen, und um die zeitliche Lage des Servosektors 62 auf der
Platte 14, 16 zu markieren. Das Indextaktsignal wird auch durch
einen Servoabtastzeitgeber 82 verarbeitet, der zum Freigeben
der und zum Umschalten zwischen den Abtastspeichern 68 und 70
verwendet wird.
Die Signalverläufe gemäß Fig. 3 erläutern die Arbeitsweise der
Schaltungselemente 30, 58, 64, 66, 68, 70, 72, 74, 76, 78, 80
und 82, die die Feinlagen-Servoeinrichtung erreichen. Der Signalverlauf
A gibt den 50-Hz-Indeximpuls I wieder, der durch den
Indexdetektor 78 erzeugt wird. Die Signalverläufe B und C geben
den zuerst auftretenden Burst 1 bzw. den als zweiter auftretenden
Burst 2 wieder. Der Signalverlauf D gibt das Servosektor-Datenfenster
wieder, das unmittelbar jedem Indeximpuls folgt. Der
Signalverlauf E zeigt das Steuersignal von dem Servoabtastzeitgeber
82 wie es den Abtastspeichern 68 und 70 zugeführt wird.
Es teilt den Sektor 62 in zwei 100-Byte-Hälften. Der Signalverlauf
F zeigt die Amplitude eines ersten Burst A, der in dem
ersten Abtastspeicher 68 gespeichert ist. Der Signalverlauf G
zeigt die Amplitude des in dem zweiten Abtastspeicher 70 gespeicherten
Bursts B. Der Signalverlauf H gibt die Äquivalenz der erfaßten
Amplitude wieder, die auftritt, wenn der Wandler 30 innerhalb
einer Datenspur richtig ausgerichtet ist. In dieser Lage ist kein
Offsetwert erforderlich und es wird kein solcher Wert durch die Servoschaltung
der Bewegungseinrichtung 26 zugeführt. Der Signalverlauf I gibt einen gegenüber
dem zweiten Burst viel größeren ersten Burst wieder, der anzeigt,
daß der Wandler 30 sich nicht in der Mitte (Mittellinie CL) befindet
sondern nahe einem Rand der Spur.
Aus einer Betrachtung der Fig. 2 ergibt sich, daß die Bursts
auf den innersten Spuren n-3, n-2, n-1 und n in der Amplitude
viel kleiner sind als die Burst auf den äußersten Spuren 00, 01,
02, 03 und 04. Folglich ist es zum Berechnen eines gültigen
Offsetsignals für Feinlagen-Servozwecke notwendig, den Prozentsatz
der Differenz zwischen den Burstamplituden mittels
der Servoschaltung 76 zu berechnen. Diese Berechnung ergibt automatisch
ein Verstärkungsregelsignal (AGC-Signal) für jede Spur,
ein Signal, das der Datenwiedergewinnungsschaltung 60 oder
einer anderen Schaltungsanordnung zugeführt werden kann, um einen
Verstärkungsausgleich für die wiedergewonnenen Daten zu erreichen.
Eine Plattenantriebs-Schnittstellenanordnung 88 empfängt Steuerinformation
von dem Hauptrechner, usw., und führt diese Information einschließlich
von Spursuchdaten der Servoschaltung 76 zu. Datenseiten/Wandlerwähl-Information
wird direkt der Wandlerwähl-Schaltung
58 zugeführt. Die Servoschaltung 76 weiß stets, wo der Wandler 30
augenblicklich angeordnet ist, wegen einer Zwei-Bit-Quadratursignal-
Leitung von dem Schaltdetektor 44. Die Servoschaltung 76
bestimmt, wie weit und in welcher Richtung der Wandler 30 zu
bewegen ist (suchen) und berechnet dann einen Satz von Zahlen,
die in einer Sequenz ausgegeben werden, die von der Ist-Wandlerlage
während des Suchbetriebes abhängt.
Einige der Hauptelemente der Groblagen-Servoeinrichtung mit geschlossener
Schleife und der digitalen Durchlaufschaltung (override)
sind in Fig. 4 dargestellt. Hier ist eine Daten-Verriegelung
84 als Standard-TTL-Typ 74 LS 374-Verriegelung dargestellt,
die durch ein Eingangssignal von der Schreibleitung ) der
Servoschaltung 76 getaktet ist. Ein Digital/Analog-Umsetzer 86
empfängt die
verriegelten Acht-Bit-Digitalzahlen der Offsetwerte von der
Verriegelung 84 und setzt sie in Steuerströme um. Eine Bezugsspannungsschaltung
102 wird zur Bezugnahme der Digital/Analog-
Umsetzer/System-Spannungen verwendet. Ein als Operationsverstärker
ausgebildeter Strom/Spannungs-Umsetzer 106 puffert und
verschiebt maßstäblich die sich ergebende analoge Steuerspannung
von dem Digital/Analog-Umsetzer 86 (DAC). Die Summierschaltung
48 bei der Ausbildung in Fig. 4 tritt am Eingang des Antriebs-
bzw. Ansteuerverstärkers 52 auf, die mit den analogen Offsetspannungen
von dem Digital/Analog-Umsetzer 86 und den Grob-Servoschleifenspannungen
von der Lagesignalwählschaltung 46 versorgt
ist.
Der Schaltungsaufbau des Zweirichtungs-Ansteuerverstärkers 52
emuliert den Betrieb des differentiellen Ausgangsverstärkers.
Um dies zu erreichen, weist die Schaltung zwei Verstärker 108
und 110 auf, die wie in Fig. 4 dargestellt, verdrahtet bzw. angeschlossen
sind. Die Analogsteuersignale zum Ansteuerverstärker
52 treten am Eingang des Operationsverstärkers 108 auf, und die
digitalen Suchübersteuerungs- bzw. Außerkraftsetzungssignale werden
direkt den Eingängen von zwei als Darlington-Paar ausgebildeten
Leistungsansteuerschaltungen 112 und 114 zugeführt, die
die beiden Wicklungen A-B bzw. B-C der Bewegungseinrichtung 26 ansteuern, wie
das weiter unten bei der Erläuterung der Fig. 11 näher erläutert
wird. Der Operationsverstärker 110 arbeitet so, daß er die Charakteristiken
der Ansteuerschaltung 114 entgegengesetzt und
komplementär zum Eingangssignal der Ansteuerschaltung 112 macht.
Ein Operationsverstärker 116 empfängt zwei komplementäre Grob-
Servorschleifensteuersignale P und von der Lagesignalwählschaltung
46. Diese Werte sind gleich und entgegengesetzt und besitzen
minimale Amplitude, wenn die Kopftrageinrichtung 28 in
allgemeiner Ausrichtung innerhalb irgendeiner gegebenen definierten
Spur ist. Die Werte von P und werden durch die Lagesignalwählschaltung
46 von den digitalen Qudratur-Signalverläufen
K und L gemäß Fig. 7 abgeleitet.
Eine kombinatorisch arbeitende Beschleunigungs- und Verlangsamungs-
Logikanordnung 118 nimmt ein Zwei-Bit-Wort, das von den
Datenbits höherer Ordnung, die von der Verriegelung 84 getaktet
sind, und einer binären Steuerleitung von der Servoschaltung 76,
die als Suchen-Freigabeleitung bezeichnet ist, abgeleitet ist, an.
Die Logik 118 erreicht digitale Ausgangssignale, die gepuffert
und invertiert werden und die dann dem Eingang des Leistungsverstärkers
112 über eine Leitung 120 und dem invertierten Eingang
des Verstärkers 114 über eine Leitung 122 (und dem invertierenden
Operationsverstärker 110) zugeführt werden. Die Leistungsverstärker
112 und 114 können als TIP-140-Leistungs-
Darlington-Paare ausgebildet sein, die thermisch in einen Aluminiumrahmen
100 (Fig. 9) des Systems 10 eingesetzt sind.
Die Operationsverstärker 106, 108, 110 und 116 können durch
einen Typ 741 oder einen äquivalenten Typ gebildet sein.
Ein Versorgungsschalter 124 schaltet die Stromversorgung (PWR)
für den Verstärker 52 nur ein, wenn er gleichzeitig drei Freigabesignale
empfängt, ein Signal, das das Vorliegen der erforderlichen
Versorgungsspannungen anzeigt, ein BEREIT-Steuersignal
von der Servoschaltung 76, das anzeigt, daß die Platten 14, 16
mit der Betriebsgeschwindigkeit umlaufen, und ein Ansteuersperrleitungssignal
(DIL-Signal). Im Fall des Verlustes der Betriebsgeschwindigkeit
bzw. Drehzahl, des Versorgungspotentials oder
im Fall einer System-Rückstellung wird die Versorgung vom Ansteuerverstärker
52 abgetrennt und kehrt die Wandlerhaltearme
28 automatisch zu der inneren Lande- bzw. Ausrollzone L zurück
abhängig von einer Vorspannungsfeder 194 (Fig. 9), die bei einem
Ausfall der Bewegungseinrichtung 26 arbeitet.
Die einzelnen in Fig. 4 dargestellten Schaltungselemente sind
wie dargestellt verbunden, weshalb dies nicht näher erläutert
wird, da die Werte und die Verbindungen sich für den Fachmann
ohne weiteres ergeben.
Bei der Anordnung gemäß Fig. 1 wird ein von der Servoschaltung
76 abgegebenes Acht-Bit-Datenwort der Daten-Verriegelung 84 zugeführt,
die über die Schreibfreigabeleitung ) der Servoschaltung
76 getaktet ist. Jedes in der Verriegelung 84 gehaltene
oder gespeicherte Acht-Bit-Wort wird in einen Analogwert
mittels des Digital/Analog-Umsetzers 86 umgesetzt. Das verriegelte
Bit höherer Ordnung wird zusammen mit einer weiteren direkten
Steuerleitung von der Servoschaltung 76 direkt dem Ansteuerverstärker
52 zugeführt, um das Grob-Lageservosystem (Elemente
24, 38, 40, 44, 48, 50) während der maximal beschleunigenden
und verlangsamenden Phasen eines Spursuchbetriebes zu übersteuern
bzw. außer Betrieb zu setzen. In der Endphase der Spursuche
wird eine Nachführungsgeschwindigkeit mit vorgegebener
Drehzahl oder Geschwindigkeit durch eine sich wiederholende
Zahlenfolge erreicht, die in Analogwerte durch den Umsetzer 86
umgesetzt und der Summierschaltung 48 zugeführt wird. Während
des anfänglichen Funktionsabschnittes mit maximalem Beschleunigungs-
und Verlangsamungsschritt wird die Groß-Servoschleife
vollständig übersteuert. Bei etwa acht Spuren von bzw. vor der
Bestimmungsspur wird der Maximalverlangsamungs-Befehl entfernt,
unmittelbar bevor die Traganordnung 24 aufhört sich zu bewegen.
Danach wird die Grob-Servosteuerung so gesteuert, daß sie langsam
über jede Spur nachführt mittels eines progressiven analogen
Treppensignals, das bei jeder erfaßten Spurkreuzung auf Null
rückgesetzt wird. Auf diese Weise arbeitet die Grob-Servoeinrichtung
unter dem Befehl der Servoschaltung 76 lediglich aufgrund
der Lageinformation, die von dem Umsetzer 32 bis 36 abgeleitet
ist, und unabhängig von der momentanen Ist-Geschwindigkeit der
Wandlertraganordnung 28.
Wenn eine Spurkreuzung früher auftritt als erwartet, wird der
Treppensignal-Befehl auf Null rückgesetzt, bevor ein Maximalwert
erreicht ist. Wenn eine Spurkreuzung verzögert ist, dann erreicht
und hält bzw. speichert das Treppensignal seinen Maximalwert bis
zum Übergang. Diese Bedingungen bzw. Zustände sind in Fig. 8A
dargestellt.
Schließlich kann eine kurze Verlangsamungsschritt-Funktion zugeführt
werden, um die Traganordnung 24 an der Bestimmungsspur anzuhalten
falls deren Geschwindigkeit dann noch nicht Null erreicht
hat. Fig. 8A gibt die digitalen und analogen Signalverläufe
wieder, die für den Befehl einer Spursuche über beispielsweise
120 Spuren verwendet werden. Fig. 8B gibt die Geschwindigkeit
der Wandlertraganordnung 24 mit Bezug auf den radialen Abstand
über die 120 Spuren wieder.
Wenn die Bestimmungsspur erreicht ist, tritt das System in eine
Spurerstreckungs-Steuerbetriebsart ein. Eine Ausführungsform
dieser Betriebsart besteht darin, die geeignete Monophase des
Quadratursignals zu wählen und eine Servosteuerung über dessen
vollständigen Zyklus durchzuführen, d. h. über einen Abstand von
plus oder minus zwei Spuren. Auf diese Weise überdeckt der Radialbereich
der Servoschleifensteuerung insgesamt vier Spuren,
und nur dann, wenn die Wandlertraganordnung 28 sehr wesentlich gerüttelt
wird, oder in anderer Weise von außen zu einer Bewegung
über plus oder minus zwei Spuren veranlaßt wird, verliert die
Grob-Servoeinrichtung die Steuerung. Aufgrund eines Verlorengehens
der Servorsteuerung tritt das System 10 in eine Rücksetzbetriebsart
ein, durch die das System 10 rückgesetzt wird und
der Wandler 30 in die zuletzt gewählte Spur rückgeführt wird.
Die Servoschaltung 76 besitzt im wesentlichen fünf Betriebsarten
oder Tasks (Aufgaben), nämlich Initialisierung, Fein-Servooffsetüberwachung,
Spursuche, Emulation anderer Plattenantriebsprodukte
und Selbstdiagnose. Bei der Initialisierung oder der
Anlaufbetriebsart, bei der die Versorgung zuerst angelegt wird,
zählt die Servoschaltung 76 Indeximpulse und vergleicht diese
mit einem internen Takt, um sicher zu sein, daß die Plattenspindel
12 sich mit der richtigen Drehzahl dreht (5⁰ Hz). Der Wandler 30
ist anfangs auf einer verschleißfreien Auslaufzone L (Fig. 2) angeordnet.
Die Servoschaltung 76 befiehlt anfänglich das Suchen
der äußersten Spur (Spur 00). Wenn der Wandler 30 diese äußerste
Spur erreicht, wird ein besonderes Ausgangssignal von dem Wandler
32 bis 36 über den Verstärker 42 erhalten (Fig. 7J). Die Servoschaltung
76 kalibriert dann die Feinlagen-Servoeinrichtung durch
Messen, Bestimmen und Erinnern von Offsets für die vier äußersten
Spuren 00, 01, 02, 03 und dann für die vier innersten Spuren
n-3, n-2, n-1 und n. Wenn irgendeine Differenz in der anfänglichen
Kalibrierung zwischen der äußersten und der innersten Spur auftritt,
tritt die Servoschaltung 76 diese Differenz beispielsweise
linear über die Gesamtzahl der Spuren des Systems. Die
Servoschaltung 76 befiehlt bzw. steuert dann den Wandler 30 zurück
zur Spur 00. Die Initialisierung ist dann beendet.
Während Schreib- und Lesebetrieben liest die Servoschaltung 76
die Feinlagen-Servoeinrichtung kontinuierlich und schreibt den Offset
fort zur Berücksichtigung von Lagefehlern, wie bei der Wärmedehnung
der Platten 14, 16, wenn die interne Umgebungstemperatur
ansteigt.
Wie bereits erläutert, empfängt die Servoschaltung 76 Suchbefehle
digital von dem Hauptrechner über die Plattenantriebs-Schnittstellenanordnung
88. Die Servoschaltung 76 behält die Kopflagedaten in
einem Register, das die Spuren von der Information zählt, die
von dem Grob-Lagewandler 32 bis 36 abgeleitet ist. Die Differenz
zwischen der Spur, an der der Wandler 30 gerade angeordnet ist,
und der gesuchten Spur zusammen mit dem Vorzeichenwert der
Differenz, die die Richtung der zum Beenden des Suchens erforderlichen
Wandlerbewegung anzeigt, wird verwendet, um die Befehlsfolge
von der Servoschaltung 76 zur Bewegungseinrichtung 26 zu berechnen.
Die Emulationsfunktion der Servoschaltung 76 gibt das System 10
zur Emulation der Charakteristiken anderer Plattenantriebe frei.
Eine solche Emulation ist die Acht-Inch-Plattenantriebseinrichtung
SA 1000 der Firma Shugart Associates (Betrieb der Xerox-Gruppe).
Das Erzeugnis SA 1000 verwendet zwei benachbarte Schreib/
Lese-Wandler, wobei die Servoschaltung 76 ermöglicht, daß das System
10 für die Benutzer so auftritt, als ob die beiden Wandler
körperlich tatsächlich in dem System vorhanden wären. Diese Emulation
wird in einfacher Weise dadurch erreicht, daß die Spurzählanordnung
in der Servoschaltung 76 in zwei Folgen von verschachtelten
ungeradzahligen und geradzahligen Spuren rück-definiert
werden und daß das Lesen ungeradzahliger Spuren als durch mittels
einem der Wandler erfolgt angenommen wird, und daß das Lesen
von geradzahligen Spuren als durch mit dem anderen der Wandler
erfolgt angesehen wird. Andere konkurrierende Plattenantriebseinrichtungen
können durch besonderes Programmieren der als Mikroprozessor ausgebildeten Servoschaltung
76 emuliert werden.
Die Selbstdiagnosefunktion der Servoschaltung 76 besitzt Kurzzeit-
und Langzeitmerkmale. Während des Betriebes überwacht die
Servoschaltung 76 konstant die Plattendrehzahl und die Wandlerlage.
Im Fall einer Abweichung in irgendeinem der Parameter nimmt die
Servoschaltung die Platte außer Betrieb und informiert die Hauptrechenanordnung
von der Erfassung eines Fehlers. Andere Fehler
und Fehlernachrichten können leicht eingeschlossen werden einschließlich
solchen, die an ein Datenformat oder eine Endbenutzung
angepaßt sind. Diagnoseroutinen können in dem Lesespeicher
der Servoschaltung 76 enthalten sein oder können in mindestens
einer der Spuren der Platte 14 aufgezeichnet sein und
von der Servoschaltung 76 bei Bedarf abgerufen werden.
Fig. 5 zeigt den Grob-Kopflage-Servowandler 24 in vergrößerter
Seitenansicht und im Vertikalschnitt. Der Wandler 24 ist eine
U-förmige Anordnung aus einem oberen Glied 132, das die Detekoranordnung
36 und die Fadenkreuzanordnung trägt, und einem unteren
Glied 134, das so verkeilt ist, daß es die LED-Lichtquelle 32
in vertikaler Ausrichtung zu der Detektoranordnung 36 ausgerichtet ist. Die Skala
34 ist ein Glasteil mit gleich beabstandeten darauf niedergeschlagenen
Chrom-Mikrolinien. Sie ist genau und sicher an der
Wandlertraganordnung 28 angebracht, d. h. an der Bewegungseinrichtung 26. Der Wandler
24 ist auf einer Stütze 136 befestigt, die in dem Gußaluminium-
Rahmen 100 eingebettet ist, der gesichert bzw. fest die gesamte
Plattenantriebseinrichtung trägt.
Der Wandler 24 ist in zwei
Dimensionen einstellbar, mit nur einem einzigen Befestigungspunkt
am Rahmen 100. Eine vertikale Höheneinstellschraube 138 und
eine Sicherungsscheibe 140 ermöglichen, daß die Glieder 132 und
134 aufwärts und abwärts einstellbar sind derart, daß die Detektoranordnung
36 auf innerhalb fünf Tausendstel eines Inch der Skala
34 eingestellt werden kann, um die erforderliche Auflösung zu
erreichen. Eine Feder 142 spannt die Glieder 132 und 134 weg von
dem Rahmen 100 vor.
Die seitliche Ausrichtung des Wandlers 24 gegenüber der Skala 34
wird durch Drehen der Glieder 132 und 134 um die Achse der Stütze
136 erreicht. Eine Verriegelungsschraubenanordnung 144 verriegelt
die Glieder 132 und 134 sowie die Stütze 136 bei der erwünschten
seitlichen Ausrichtung.
Die konstruktive Ausbildung des Systems 10 ist in Fig. 9 dargestellt.
Hier trägt die Antriebsspindel 12 vier Datenplatten,
nämlich eine obere, einen Servosektor enthaltende Platte 14 und
drei untere Platten 16. Der Indexdetektor 22 ist am unteren äußeren
Flansch der Spindel 12 vorgesehen und der Fühler bzw. Detektor
78 ist durch den Rahmen 100 gesichert. Die Spindel 12 ist
auf einer Spindelwelle 152 mittels einer Schraube 154 und einer
Scheibe 156 befestigt. Kugellageranordnungen 158, 160 sind am
zylindrischen Abschnitt des Rahmens 100 vorgesehen und sind in
beabstandeter Lage mittels einer Feder 162 gehalten. Eine magnetische
Fluiddichtung 164 ist über dem Lager 158 angeordnet und
dichtet die Lager durch magnetische Kohäsion des dichtenden Fluids
ab. Eine Bodenschraube 166 sichert eine nicht dargestellte Rolle
an der Welle für den Antriebsriemen 20 vom Motor 18.
Die als Rotor ausgebildete Bewegungseinrichtung 26 ist in den Fig. 9, 10, 11 und 12 dargestellt. Bei
dem Vertikalschnitt gemäß Fig. 9 enthält die Bewegungseinrichtung 26 eine Nabe
172, an der die Wandlertraganordnung 28 befestigt ist. Eine Flachspulenanordnung
174 ist mittels eines Haftmittels wie eines Klebstoffs
an der Basis der Nabe 172 befestigt. Unmittelbar unter
der Spulenanordnung 174 ist ein ferrokeramischer Permanentmagnet
176, der als einheitliche Anordnung hergestellt ist und dann in
eine Folge von benachbarten in gerader Anzahl vorliegenden jeweils
entgegengesetzte Feldrichtung aufweisenden Magnetsegmenten magnetisiert,
wobei sich die Nord- und Südpole an der Oberseite und der
Unterseite des Magneten 176 abwechseln. Die Anzahl der getrennten
Segmente in dem Magneten 176 entspricht der Anzahl der Spulenwicklungen
in der Spulenanordnung 174. Wie in den Fig. 10 und
11 dargestellt, liegen beispielsweise sechs Spulenwicklungen
vor, wenn beispielsweise sechs getrennte Magnetsegmente in dem
Magneten 176 vorgesehen sind. Eine ringförmige Flußrückführplatte
178 aus einem kohlenstoffarmen Stahl bildet eine Basis
für den Magneten 176. Bei der Herstellung wird ein Keramikrohling
an der Basisplatte 178 angeklebt und wird dann die sich
ergebende Anordnung permanent magnetisiert. Eine befestigte
Welle 180 ragt von einem gerippten Abschnitt des Rahmens
100 weg. Die Nabe 172 ist auf der Welle 180 mittels Kugellageranordnungen
182 und 184 drehbar gelagert, die anfänglich während
der Herstellung in Lage gehalten werden mittels einer axialen
Vorspannungs-Feder 186 und einem Abstandsglied 188, wobei die
Lager 182 und 184 an der Nabe 172 mittels Kleben befestigt bzw.
verriegelt sind.
Eine Flußrückführ-Oberplatte 192 ist am Rahmen 100 gesichert.
Eine Vorspannfeder 194 erstreckt sich von einem Ständer
auf der Oberplatte 192 zur Kopftraganordnung 28 und spannt sie
zur Rückkehr in die innere Aufladezone der Platten vor, wenn
die Versorgung der Bewegungseinrichtung 26 abgetrennt wird. Aufprallanschläge
können in der Oberplatte 192 gebildet sein, um den Bereich der
Bewegung der Wandlertraganordnung zu begrenzen.
Andere in Fig. 9 dargestellte Elemente umfassen eine gedruckte
Schaltungsplatte 196, die die unmittelbar dem optischen Wandler
24 zugeordnete Schaltungsanordnung trägt einschließlich der
Elemente 38, 40, 42 und 56 gemäß Fig. 1 und auch die Verdrahtungsverbindungen
für die Wandler 30. Eine gedruckte Haupt-Schaltungsplatte
198, die den Rest der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 1
trägt, ist an der Schaltungsplatte 196 mittels einer Steckeranordnung
200 angesteckt. ein Kunststoffgehäuse 202 paßt mit
der Basis bzw. dem Rahmen 100 zusammen und erreicht eine vollkommene
luftdichte Abdichtung, die für den zuverlässigen Betrieb
des fliegenden Wandlers bei der Winchester-Antriebstechnik
erforderlich ist. Ein Luftfilter 201 sitzt in einer Vertiefung
des Rahmens 100, wobei vom Flansch an der Basis der Spindel 12
vorspringende Rippen 204 zwangsweise Luft innerhalb des Kunststoffgehäuses
202 durch das Filter 201 führen. Ein Entlüftungsfilter
206 ermöglicht, daß sich innen und außen der Druck ausgleichen.
Um ein abgeglichenes Drehmoment oder ein hier als rein bezeichnetes
Drehmoment zu erreichen, das die Belastung der Lager 182,
184 aufs äußerste verringert und die Verwendung sehr kostengünstiger
Lager ermöglicht, wird eine besondere Spulenanordnung
174 verwendet, die sechs getrennte Spulenwicklungen 212, 214
216, 218, 220 und 222 enthält, deren jede allgemein dreieckförmig
ist, wie das in der Aufsicht gemäß Fig. 10 dargestellt ist,
und deren alle mittels eines einzigen kontinuierlichen Einzeldrahts
gewickelt sein können, wie das schematisch in Fig. 11
dargestellt ist. Drei Spulen 212, 214, 216 sind miteinander
reihengeschaltet entsprechend der schematischen Darstellung in
Fig. 11 (A bis B), während der anderen drei Spulen 218, 220
und 222 miteinander reihengeschaltet sind (B bis C) und zwar in
entgegengesetzter Phase zu den ersten drei Spulen. Es ergibt
sich, daß die als Rotor ausgebildete Bewegungseinrichtung 26 sich in beiden Richtungen drehen muß.
Die Verwendung von zwei Sätzen entgegengesetzter geometrisch
symmetrischer Spulen ermöglicht diese Bewegung durch einfache
Umschaltung der Stromversorgung von einem Wicklungssatz bzw.
einer Wicklungsgruppe zum anderen bzw. zur anderen. Jedes Spulensegment
kann auf einen allgemein dreieckförmigen Spulenkörper
gewickelt sein, wobei die drei Verbindungen A, B, C gebildet
sind und dann weiter angeschlossen werden und nach außen geführt
werden. Jedes Segment weist im Querschnitt gemäß Fig. 12 annähernd
auf neun Windungen in Querrichtung mal 22 Windungen in Höhenrichtung
aus einem Kupferdraht mit Gauge 29 (Drahtstärke). Die
Spulenanordnung 174 wird dann in einer Gießform angeordnet, wobei
dann eine Epoxid-Gießmasse 224 in der Form angeordnet und in
diese eingedrückt wird, um die Anordnung 174 zu bilden (vgl. Fig.
12). Ein Klebstoff wird verwendet, um die Spulenanordnung 174 an
der Nabe 172 festzulegen. Durch Verwendung der Gießmasse 224
zur Bildung der Anordnung 174 wird eine sehr hohe mechanische
Resonanzfrequenz erreicht, wodurch die Anordnung 174 Resonanzschwingungen
dämpft, die sonst in der Wandlertraganordnung 28 auftreten
würden, wodurch die mechanische Bandbreite der Grob-Servoschleife
erhöht wird.
Die Spulenanordnung 174 ist so ausgebildet, daß benachbarte
Spulenwicklungen gleiche und entgegengesetzte Kräfte erzeugen,
was ein reines Drehmoment zur Folge hat, das gleichförmig um
die Drehachse der Bewegungseinrichtung 26 ausgeübt wird. Wenn gleiche Ströme
in beiden Seiten der Spulenanordnung 174 (A bis B und C bis B)
vorhanden sind, löschen sich diese Kräfte aus, weshalb kein
sich ergebendes Drehmoment erzeugt wird. Während des Suchens im
Fall irgendeines Lagefehlers oder einer Störung, die auftritt,
während des Systems 10 in der Spurverfolgungs- oder Nachführungsbetriebsart
mit geschlossener Schleife arbeitet, wird der Strom
in den Wicklungen fehlabgeglichen, wobei dieser Zustand ein
Rückstelldrehmoment auslöst, das die Wandlertraganordnung bewegt, bis
wieder eine Lage erreicht ist, die einen Gleichgewichtszustand
im Strom erreicht.
Nicht dargestellte Gegengewichte sind der Rotor-Nabe 172 hinzugefügt,
um den Massenmittelpunkt der Kopfanordnung 28 in Ausrichtung
mit der Drehachse der Bewegungseinrichtung 26 zu bringen. Auf diese Weise
treten keine Unwuchtkräfte durch die Rotorlager 182 und 184,
wenn sich die Bewegungseinrichtung 26 um ihre Achse dreht.
Beispielsweise kann der optische
Wandler 24 auch auf magnetischem Wege ausgebildet sein.
Andererseits kann die Wandlerinformation in dem Servosektor 62
vorgesehen sein und bei jeder Drehung der Platte 14 ausgelesen
werden. Die Bewegungseinrichtung 26 kann ein elektrisch sperrender,
Mikroschritte erzeugender Schrittmotor sein, wobei die
Kombination eines solchen Schrittmotors mit der zeitabgetasteten
Feinlagen-Servoeinrichtung den Mittellinienverfolgungswirkungsgrad für
die Spur in einem Plattenantrieb sehr stark verbessert. Die
Feinlagen-Servoeinrichtungen gemäß der Erfindung werden vorteilhaft jedoch
nicht notwendigerweise bei sich drehenden Magnetplattenspeichern
der Anordnungen verwendet. Es sind jedoch auch andere Servoanwendungen
möglich, wie bei Spektralphotometern und anderen Maschinen
bzw. Anordnungen, die sich durch sich gegeneinander
stark beeinflussende mechanische Elemente auszeichnen.
Claims (7)
1. Feinlagen-Servoeinrichtung zum Fördern und Erhalten einer
Wandler-Spurmittellinien-Ausrichtung bei einer Datenspeichervorrichtung
für die Emulation einer mit offener Schleife gesteuerten
Plattenantriebseinrichtung, durch die uneingeschränkte
Datenformate in den Plattenspuren deren Speicherflächen
erreichbar ist und durch die eine größere Anzahl konzentrischer
Datenspuren erreichbar ist, als bei dem emulierten
Plattenantrieb,
mit mindestens einer drehbar gelagerten Speicherplatte, deren Hauptseite mehrere Datenspeicherspuren definiert,
mit einem Indexmarkierer zum Erzeugen eines Indexsignals pro Umdrehung der Datenspeichersignale,
mit einem Wandler zum Auslesen von Daten aus bzw. zum Einschreiben von Daten in die mehreren Datenspuren,
mit einer Bewegungseinrichtung zum Bewegen des Wandlers zu einer ausgewählten der mehreren Datenspuren und zum Halten des Wandlers in einer stabilen Lage bezüglich der Grenzen der ausgewählten Datenspur, und
mit einer Schnittstellenanordnung, mittels der die Datenspeichereinrichtung mit einem Hauptsystem in Wirkverbindung bringbar ist,
gekennzeichnet durch,
einen einzigen Servosektor (62) auf der Hautpseite der Datenspeicherplatte (14, 16) an einer Stelle, die bezüglich der Zeit durch das Indexsignal bestimmt ist, wobei der einzige Servosektor (62) eine voraufgezeichnete Spurmittellinien-Information für die ausgewählte Datenspur (00, ..., n) aufweist, die von dem Wandler (30) lesbar ist,
eine Servosteuerschaltung, die das Indexsignal empfängt und abhängig davon zeitlich die Lage und Dauer des Servosektors (62) markiert, wonach den Benutzerdaten aus der ausgewählten Datenspur lesbar bzw. in diese einschreibbar sind unter Verwendung eines im wesentlichen uneingeschränkten Datenformats,
mit mindestens einer drehbar gelagerten Speicherplatte, deren Hauptseite mehrere Datenspeicherspuren definiert,
mit einem Indexmarkierer zum Erzeugen eines Indexsignals pro Umdrehung der Datenspeichersignale,
mit einem Wandler zum Auslesen von Daten aus bzw. zum Einschreiben von Daten in die mehreren Datenspuren,
mit einer Bewegungseinrichtung zum Bewegen des Wandlers zu einer ausgewählten der mehreren Datenspuren und zum Halten des Wandlers in einer stabilen Lage bezüglich der Grenzen der ausgewählten Datenspur, und
mit einer Schnittstellenanordnung, mittels der die Datenspeichereinrichtung mit einem Hauptsystem in Wirkverbindung bringbar ist,
gekennzeichnet durch,
einen einzigen Servosektor (62) auf der Hautpseite der Datenspeicherplatte (14, 16) an einer Stelle, die bezüglich der Zeit durch das Indexsignal bestimmt ist, wobei der einzige Servosektor (62) eine voraufgezeichnete Spurmittellinien-Information für die ausgewählte Datenspur (00, ..., n) aufweist, die von dem Wandler (30) lesbar ist,
eine Servosteuerschaltung, die das Indexsignal empfängt und abhängig davon zeitlich die Lage und Dauer des Servosektors (62) markiert, wonach den Benutzerdaten aus der ausgewählten Datenspur lesbar bzw. in diese einschreibbar sind unter Verwendung eines im wesentlichen uneingeschränkten Datenformats,
- - mit einer Schaltungsverbindungsanordnung, mittels der das Indexsignal der Servosteuerschaltung statt der Schnittstellenanordnung (88) zuführbar ist,
- - mit einer Servoschaltung (76), die mit dem Wandler (30) während dessen Vorbeibewegen über den einzigen Servosektor (62) verbunden ist, und die mit der Bewegungseinrichtung (26) verbunden ist, damit diese den Wandler (30) in Ausrichtung mit der Spurmittellinie (CL) der ausgewählten Datenspur (00, ..., n) abhängig von der vom Wandler (30) ausgelesenen Spurmittellinieninformation zu bewegen, und
- - einem Motor (18) zum Drehen der Datenspeicherplatte (14, 16) mit einer Drehzahl, die bezüglich des zu emulierenden Plattenantriebs vorbestimmt ist, um Platz für den Servosektor (62) zwischen dem Ende und dem Anfang jeder Datenspur (00, ..., n) auf einer Seite zu erreichen, wobei die gleiche Menge an Benutzerdaten in der Datenspur (00, ..., n) enthalten sind, wie in der Datenspur des zu emulierenden Plattenantriebs.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet
durch eine mit der Bewegungseinrichtung (26) verbundene
geschlossene Schleife, die für die Dauer eines Spursuchbetriebes
der Datenspeichervorrichtung unterbrechbar ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet
durch eine während Durchtritten über den Servosektor
(62) mit dem Wandler (30) verbundene Abtastspeichereinrichtung
(68, 70) zum Speichern von durch den Wandler (30) aus
dem Servosektor (62) ausgelesenen Spurmittellinien-Servosteuerdaten,
und durch einen Korrektursignalgenerator zum
Erzeugen eines Wandlerlage-Korrektursignals, das der Bewegungseinrichtung
(26) zuführbar ist, um die Spurmittellinien-
Ausrichtung des Wandlers (30) während Lese- und/oder Schreibbetrieben
der Datenspeichervorrichtung zu fördern oder
aufrechtzuerhalten.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem Servosektor (62) für jede
Datenspur (00, ..., n) ein aus einem zuerst auftretenden und
radial in einer Richtung von der Spurmittellinie (CL) versetzten
Markierungssignal und aus einem als zweites auftretenden
und radial in der entgegengesetzten Richtung von der
Spurmittellinie (CL) versetzten Markierungssignal bestehendes
Paar Spurmarkierungssignale aufgezeichnet ist, daß die Abtastspeichereinrichtung
(68, 70) einen ersten Abtastspeicher (68)
zum Abtasten und Speichern der Amplitude des zuerst auftretenden
Markierungssignals bei jeder Umdrehung der Datenspeicherplatte
(14, 16) und einen zweiten Abtastspeicher (70) zum
Abtasten und Speichern der Amplitude des als zweites auftretenden
Markierungssignals bei jeder Umdrehung der Datenspeicherplatte
(14, 16) aufweist, und daß der Korrektursignalgenerator
einen mit dem ersten und zweiten Abtastspeicher (68, 70)
verbundenen Differentialvergleicher zum Vergleichen der
gespeicherten Amplituden und zum Erzeugen des Wandlerlage-
Korrektursignals proportional zur Differenz der gespeicherten
Amplituden und zur Zufuhr des Korrektursignals zu der Bewegungseinrichtung
(26) aufweist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß der Differentialvergleicher ein Verstärkungsregelsignal
zum Regeln und Einstellen der Amplituden von
bei Lesebetrieben von der Datenspeicherplatte (14, 16) wiedergewonnenen
Signalen durch Betriebssteuern von Datenwiedergewinnungsschaltungen
einer Datensteuereinrichtung erzeugt.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Servoschaltung
(76) einen programmierbaren, digitalen Mikroprozessor
aufweist.
7. Einrichtung nach Anspruch 3 und 6, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Korrektursignalgenerator
und dem Mikroprozessor (76) ein Analog/Digitalumsetzer
zum Umsetzen der Wandlerlage-Korrektursignale in Digitalwerte
geschaltet ist.
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