DE68915842T2 - Servoadresssystem. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung bezieht sich allgemein auf Servo-Such- und Nachführsysteme zur Verwendung bei Computer-Plattenlaufwerk-Einheiten und dergleichen.
• In den letzten Jahren wurden Mikrocomputergeräte, wie z.B. sogenannte Personal- oder Tischgerätecomputer für eine Vielzahl von Geschäfts-, Erziehungs- und andere Zwecke populär. Derartige Computer schließen üblicherweise eine Haupt-Zentralprozessor- Einheit mit ein oder mehreren Datenspeicherplattenlaufwerken zur Speicherung von Daten ein. Bei vielen modernen Computern wird eine Vielzahl von Speicherplatten von einem Typ vorgesehen, die in vielen Fällen als Festplatten bezeichnet werden und Teil einer Plattenlaufwerk-Einheit vom Winchester-Typ sind, bei dem die Speicherplatten in Form eines Stapels auf einer rotierenden Spindel in einem im wesentlichen abgedichteten Plattenlaufwerk- Gehäuse gehaltert sind. Die Platten werden gemeinsam durch einen kleinen Spindelmotor in dem Piattenlaufwerk-Gehäuse angetrieben, und ein oder mehrere elektromagnetische Schreib-Leseköpfe werden durch eine Kopf-Positionierbaugruppe so angetrieben, daß sie sich über die Oberflächen der rotierenden Platten bewegen, um Daten zu lesen und zu schreiben. Derartige Plattenlaufwerke vom Winchester-Typ werden allgemein gegenüber den sogenannten 'Floppy'-Plattenlaufwerk-Einheiten bevorzugt, weil sie höhere Speicherkapazitäten und höhere Betriebsgeschwindigkeiten aufweisen.
• Bei einer typischen Plattenlaufwerk-Einheit vom Winchester-Typ werden die Daten auf magnetisierbare Oberfläche oder Oberflächenfilme der Speicherplatte in Form von Datenbits aufgezeichnet, die in Binärformat kodiert und dekodiert werden können. Die Daten werden innerhalb der Grenzen von schmalen konzentrischen Spuren aufgezeichnet, die auf den Plattenoberflächen ausgebildet sind, wobei Spurdichten im Bereich von 500 bis 1000 und mehr Spuren pro Zoll (19,69 - 39,37 und mehr Spuren pro Millimeter) relativ gut bekannt sind. Die Gesamtspeicherkapazität für irgendeine ausgewählte Plattenlaufwerks-Einheit ist direkt proportional zur Anzahl der zur Verfügung stehenden Datenspuren. Daher wird, wenn die Plattenlaufwerk-Einheit mehrere Speicherplatten einschließt, die Gesamtzahl der zur Verfügung stehenden Datenspuren und damit die Gesamtspeicherkapazität vergrößert.
• Im Normalbetrieb einer Plattenlaufwerk-Einheit vom Winchester- Typ ist ein Systemsteuergerät zur Identifikation der Position der Daten vorgesehen, die auf die Speicherplatten aufgezeichnet wurden, typischerweise durch die Verwendung eines Inhaltsverzeichnis-Namens, Dateinamens und/oder von Datenadresseninformation. Wenn spezielle Datenspuren gelesen werden sollen, so liefert das Systemsteuergerät Signale an die Kopf-Positionierbaugruppe, damit diese die Köpfe auf die gewünschte Position für einen Zugriff auf die Daten bewegt. Wenn alternativ die Aufzeichnung oder das Schreiben von Daten erwünscht ist, so liefert das Systemsteuergerät Signale an die Plattenlaufwerk-Schaltungen derart, daß ein Befehl an die Kopf-Positionierbaugruppe gegeben wird, damit diese die Köpfe so bewegt, daß ein Kopf mit einer freien Datenspur ausgerichtet wird. Für ein genaues Aufsuchen einer Spur und für die Ausrichtung des Kopfes mit dieser wird eine detektierbare Servoinformation normalerweise auf eine oder mehrere der Speicherplatten vorher aufgezeichnet.
• Bei einem bekannten Servo-Such- und Nachführsystem schließt jede Oberfläche jeder Platte Servoinformationen ein, die in mit radialem Abstand angeordneten Servosegmenten oder Sektoren vorher aufgezeichnet werden. Diese Art von Servosystem, die üblicherweise als ein 'eingebettetes' Servosystem bekannt ist, liefert Daten, die durch den betreffenden Kopf gelesen werden, um eine bestimmte Datenspur zu suchen und zu verfolgen. Während der Kopf eine Querbewegung zum Suchen einer neuen festgelegten Datenspur ausführt, spricht der Kopf auf die eingebetteten Spuradresseninformationen in den Servosektoren an, um eine festgelegte Zielspur zu identifizieren. Obwohl derartige eingebettete Servosysteme allgemein in befriedigender Weise funktioniert haben, weisen derartige Systeme von Natur aus Spur-Such- oder Zugriffs-Geschwindigkeitsbegrenzungen auf, die hauptsächlich auf der beschränkten Abtastrate beruhen, mit der der Kopf Servoinformationen in den Servosektoren lesen und auf diese ansprechen kann. Diese vorgegebene Zugriffsgeschwindigkeitsbegrenzung wird umso stärker von Bedeutung, wenn relativ hohe Spurdichten verwendet werden. Weiterhin legt ein eingebettetes Servosystem die Anzahl der verfügbaren Daten- und Servosektoren in einer Weise fest, die mit einigen Arten von Steuergeräte-Schnittstellen nicht kompatibel ist.
• In der Technik sind weiterhin sogenannte 'dedizierte' Servosysteme allgemein bekannt, bei denen die Servo-Such- und Nachführinformation auf eine Oberfläche einer ausgewählten und für diesen Zweck reservierten Speicherplatte in einer Plattenlaufwerk-Einheit mit mehreren Platten vorher aufgezeichnet ist. Die Servo-Such- und Nachführinformation wird durch einen zugehörigen Servokopf erfaßt, um Spurübergänge zu identifizieren, die von dem Servokopf während des Suchens und des Zugriffs ausgeführt werden, um einen jeweiligen Datenkopf auf eine bestimmte Datenspur zu bewegen und diesen hiermit auszurichten. Derartige dedizierte Servosysteme werden bei manchen Mehrfachplatten- Mikrocomputer-Anwendungen bevorzugt, weil sie eine vergrößerte Gesamtdatenspeicherkapazität ermöglichen. Wie bei den vorstehend beschriebenen eingebetteten Servosystemen können jedoch Spur- Such-/Zugriffs-Fehler als Ergebnis von kleinen Plattenfehlern auftreten, die fehlerhafte Spurübergangs-Anzeigen erzeugen können. Weiterhin muß zur Vermeidung eines Kopfüberschwingens während der Spursuche die Kopfabbremsung am Ende des Spursuchens normalerweise für einen relativ langsamen Schlimmstfall ausgelegt werden. Derartige bekannte Systeme sind in der US-A-4 682 253 beschrieben.
• Es besteht daher ein erheblicher Bedarf an einem verbesserten Servo-Such- und Nachführsystem zur Verwendung in Computer- Plattenlaufwerk-Einheiten, wobei das System relativ einfach sein und automatisch arbeiten soll, um Spur-Such- und Kopfpositionierfehler zu verhindern und/oder zu korrigieren. Gemäß einem Grundgedanken der Erfindung wird ein Servoadressensystem für eine Computer-Plattenlaufwerk-Einheit mit einer Vielzahl von Speicherplatten geschaffen, wobei das Adressensystem einen Servokopf, der betriebsmäßig einer dedizierten Servooberfläche zugeordnet ist, die auf einer der Speicherplatten vorgesehen ist, und Servodaten umfaßt, die in allgemein konzentrischen Spuren ('0' bis '7') auf der dedizierten Servooberfläche aufgezeichnet sind, wobei die Servodaten durch den Servokopf lesbar sind und eine Folge von Synchronisationsbits umfassen, die unter regelmäßigen Intervallen in jeder der Spuren aufgezeichnet sind, um zwischen sich eine Vielzahl von Bitrahmen zu definieren, wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, daß die Servodaten eine Vielzahl von Servobits ('A' bis 'D') umfassen, die in jedem der Bitrahmen so aufgezeichnet sind, daß sie ein erstes und ein zweites unterschiedliches Muster oder die entgegengesetzte Kombination bilden, wobei jede Kombination als einer von zwei Werten einer einzigen binären Ziffer nach der Detektion und dem Lesen durch den Servokopf interpretiert wird, wobei eine ausgewählte aufeinanderfolgende Vielzahl der Bitrahmen für jede der Spuren eine eindeutige Spuradresse definiert und wobei jede Spuradresse durch eine eindeutige Vielzahl der binären Ziffern im Binärcode dargestellt ist.
• In seiner bevorzugten, nachfolgend beschriebenen Form ergibt das Servoadressensystem eine eindeutige positive Adressenidentifikation für jede einer großen Vielzahl der konzentrischen Spuren auf der dedizierten Servooberfläche. Die Servodaten werden auf die dedizierte Servooberfläche voraufgezeichnet, um während des Betriebs der Plattenlaufwerk-Einheit von dem Servokopf detektiert zu werden. Die detektierten Servodaten bilden ein eindeutiges Datenmuster für jede Spur oder Gruppe von Spuren, und das Servosystem spricht auf die auf diese Weise gelieferte Adresseninformation an, um die Kopfposition zu überprüfen, damit Such- und Nachführfehler vermieden werden.
• Bei der beschriebenen Ausführungsform ist die dedizierte Servooberfläche durch eine Seite einer einer Vielzahl von Speicherplatten gebildet, die in einer Computer-Plattenlaufwerk- Einheit für eine gemeinsame Drehung um eine gemeinsame Spindelachse angeordnet sind. Eine Kopf-Positionierbaugruppe trägt eine Vielzahl von elektromagnetischen Köpfen in jeweiliger magnetflußgekoppelter Beziehung mit den Plattenoberflächen, wobei beispielsweise zwei Köpfe auf den gegenüberliegenden Seiten jeder Speicherplatte vorgesehen sind. Einer der Köpfe bildet den Servokopf zum Lesen der Servodaten auf der dedizierten Servooberfläche, während die übrigen Köpfe Datenköpfe zum Lesen und/oder Schreiben von Daten auf den zugehörigen Plattenoberflächen bilden. Ein übliches Systemsteuergerät arbeitet über geeignete Plattenlaufwerk-Schaltungen derart, daß Befehle an die Kopf-Positionierbaugruppe gegeben werden, um alle Köpfe als Gruppe gegenüber den Plattenoberflächen zu bewegen. Der Servokopf erfaßt die Servodaten während dieser gesamten Bewegung, um die Position des Servokopfes zu identifizieren und zu überprüfen, wodurch gleichzeitig die Position der Datenköpfe identifiziert und überprüft wird.
• Die Servodaten schließen zweckmäßigerweise in jedem der Bitrahmen zumindestens ein Datenbit und vorzugsweise eine Folge von Datenbits ein, wobei die Bitrahmen in Gruppen wiederholt werden und jede Gruppe eine eindeutige Adresse definiert, die einer bestimmten Spur entspricht. Die Gruppen ergeben somit eine sich wiederholende Adresse, die durch den Servokopf während jeder Umdrehung der im Betrieb befindlichen Platte detektierbar ist.
• Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ergeben die sich wiederholenden Gruppen eindeutige Adresseninformationen, die einem kleinen ringförmigen Band von benachbarten Spuren auf der Servoplatte entsprechen, beispielsweise vier benachbarten Spuren. Die Datenbits in dem Bitrahmen können dann primäre Ziffern eines binären Adressencodes darstellen, der für das kleine Band von Spuren eindeutig ist, und diese primären Ziffern können mit sekundären Ziffern kombiniert werden, die aus einem Vergleich von Positionsfehlersignalen in Quadratur abgeleitet werden, um einen eindeutigen binären Adressencode für jede Spur zu liefern.
• Vorzugsweise markieren weiterhin die Synchronisationsbits die Vorder- und Hinterkanten jedes Bitrahmens, und jeder Bitrahmen ist in erste und zweite Abschnitte unterteilt, in denen Datenbits mit einer von zwei Zeitdauern aufgezeichnet sind, die durch den Servokopf detektierbar und unterscheidbar sind. Beispielsweise können die Datenbits in den ersten und zweiten Abschnitten jedes Bitrahmens in Kombinationen von relativ langen und relativ kurzen Zeitdauern aufgezeichnet werden, die die Ziffer '1' oder die Ziffer '0' im Binärcode darstellen. Eine bevorzugte Anordnung weist zehn aufeinanderfolgende Bitrahmen auf, die eine Adresse bilden, so daß sich eine Gesamtzahl von zehn Ziffern '1' oder '0' und Kombinationen hiervon für den Adressencode ergibt, der für die bestimmte Spur eindeutig ist.
• Die Erfindung ergibt weiterhin eine Speicherplatte für eine Computer-Plattenlaufwerk-Einheit, die eine dedizierte Servooberfläche auf einer Seite der Platte und Servodaten auf der dedizierten Servooberfläche umfaßt, die in einer Vielzahl von konzentrischen Spuren ('0' bis '7') aufgezeichnet sind, wobei die Speicherplatte dadurch gekennzeichnet ist, daß die Servodaten für jede der Spuren eine Spuradresse definieren, die in einer Folge über die gesamte Spur wiederholt wird, wobei die Spuradresse durch eine sich wiederholende Folge einer ausgewählten Vielzahl von Bitrahmen definiert ist, in denen jeweils eine Vielzahl von Servobits ('A' bis 'D') in Form eines ersten und eines zweiten unterschiedlichen Musters oder der entgegengesetzten Kombination aufgezeichnet ist, wobei jede Kombination als einer von zwei Werten einer einzigen binären Ziffer interpretiert wird.
• Gemäß einem weiteren Grundgedanken der Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zum Nachführen einer Vielzahl von Datenköpfen gegenüber einer entsprechenden Vielzahl von Datenoberflächen auf einer Vielzahl von Speicherplatten geschaffen, die in einem Stapel in einer Computer-Plattenlaufwerk-Einheit für eine gemeinsame Drehung um eine gemeinsame Achse angeordnet sind, wobei das Verfahren die Schritte der Aufzeichnung der Servodaten auf einer Vielzahl von allgemein konzentrischen Spuren ('0' bis '7') auf einer Oberfläche einer ausgewählten der Speicherplatten, wobei diese eine Oberfläche eine dedizierte Servooberfläche bildet, der Detektion und Überwachung der Servodaten mit einem Servokopf zur Identifikation der hiermit ausgerichteten Spur und der Bewegung des Servokopfes in Ausrichtung mit einer bestimmten Spur derart umfaßt, daß die Datenköpfe gleichzeitig in Ausrichtung mit jeweiligen Spuren auf den entsprechenden Datenoberflächen bewegt werden, und wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß in dem Aufzeichnungsschritt die Servodaten auf der dedizierten Servooberfläche in Form einer Folge von einzelnen Bitrahmen für jede der Spuren aufgezeichnet werden, wobei jeder der Bitrahmen die Servobits in Form eines ersten und eines zweiten unterschiedlichen Musters oder der entgegengesetzten Kombination einschließt, wobei jede Kombination als einer der zwei Werte einer einzigen binären Ziffer interpretiert wird und eine ausgewählte aufeinanderfolgende Vielzahl der Bitrahmen eine Adresse definiert, die sich über die gesamte Spur wiederholt, wobei das Muster der Servobits innerhalb der Adresse für diese Spur eindeutig ist.
• Die Erfindung wird im folgenden in Form eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
• Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Computer- Plattenlaufwerk-Einheit ist, die ein Servoadressensystem gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist,
• Fig. 2 eine schematische Ansicht ist, die mehrere Speicherplatten der Plattenlaufwerk-Einheit nach Fig. 1 zeigt, wobei eine der Platten eine dedizierte Servooberfläche einschließt, der ein Servokopf zugeordnet ist,
• Fig. 3 eine schematische Ansicht ist, die eine anfängliche Magnetisierung der dedizierten Servooberfläche zeigt,
• Fig. 4 eine vergrößerte abgewickelte Darstellung ist, die ein Muster von Bits zeigt, die in einem Bitrahmen aufgezeichnet sind, um eine Adresseninformation auf der dedizierten Servooberfläche zu bilden,
• Fig. 5 ein Diagramm ist, das die Detektion der Bits in dem Bitrahmen nach Fig. 4 für die Identifikation und Überprüfung der Drehstellung der dedizierten Servooberfläche gegenüber dem Servokopf zeigt,
• Fig. 6 ein Zeitdiagramm ist, das Magnetflußänderungs- Signale zeigt, die ersten Abschnitten der Bitrahmen auf benachbarten Spuren der dedizierten Servooberfläche entsprechen,
• Fig. 7 ein der Fig. 6 ähnliches Zeitdiagramm ist, das jedoch die Magnetflußänderungssignale zeigt, die zweiten Abschnitten der Bitrahmen auf benachbarten Spuren der dedizierten Servooberfläche entsprechen,
• Fig. 8 ein Diagramm ist, das Positionsfehlersignale darstellt, die aus der Position des Servokopfes gegenüber den benachbarten Spuren auf der dedizierten Servooberfläche abgeleitet werden, sowie die Verwendung dieser Positionsfehlersignale in Quadratur zur Erzeugung von binären Codesignalen, die den Übergang des Servokopfes von einer Spur zur anderen darstellen, und
• Fig. 9 ein Diagramm ist, das die Verwendung der Bitrahmenadresseninformation und der Positionsfehlersignale zur Erzeugung eindeutiger mehrstelliger Adressen im Binärcode zeigt, die jeder Spur auf der dedizierten Servooberfläche entsprechen.
• Wie dies in den Zeichnungen gezeigt ist, schließt eine Rechner- Plattenlaufwerk-Einheit 10 ein Servoadressensystem mit einem elektromagnetischen Servokopf 12 (Fig. 2) zur Detektion von Servodaten ein, die vorher auf einer dedizierten Servooberfläche 14 auf einer Seite einer einer Vielzahl von Speicherplatten 16 aufgezeichnet wurden. Die übrigen Oberflächen der Speicherplatten 16 bilden Datenoberflächen 18 zum Lesen und/oder Schreiben von Daten durch die Verwendung einer entsprechenden Vielzahl von elektromagnetischen Datenköpfen 20. Gemäß der Erfindung spricht der Servokopf 12 auf vorher aufgezeichnete Servodaten an, um eine Überprüfung der Spurposition der Datenköpfe 20 zu ermöglichen, um Such- und Nachführfehler zu identifizieren und zu korrigieren.
• Das Servoadressensystem der vorliegenden Erfindung ergibt die Möglichkeit einer genaueren Datensuche und kürzerer Datensuchzeiten bei Plattenlaufwerken vom Winchester-Typ, wie sie bei modernen Personal- und Tischgeräte-Computern verwendet werden. Das System verwendet ein spezielles Muster von Servodatenbits, die auf konzentrischen Spuren auf der dedizierten Servooberfläche 14 aufgezeichnet sind, um es dem Servokopf 12 zu ermöglichen, eine mit ihm ausgerichtete spezielle Spur zu identifizieren. Dies bedeutet, daß das Servosystem diese Identifikationsinformation verwendet, um eine Ausrichtung mit einer jeweiligen Spur zu überprüfen, die durch ein Systemsteuergerät 22 (Fig. 2) festgelegt wird, und um Such- und Nachführfehler zu korrigieren, wenn diese vorhanden sind. Bei dieser Anordnung kann die Plattenlaufwerk-Einheit für kürzere Spursuch- und Datenzugriffszeiten verglichen mit bekannten Einheiten ausgelegt werden, weil das Servoadressensystem Einrichtungen zur Selbstkorrektur von Nachführ- oder Suchfehlern ergibt, die beispielsweise durch ein leichtes Überschwingen des Servokopfes während eines Suchvorganges entstehen könnten.
• Wie dies allgemein in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt die Rechner- Plattenlaufwerk-Einheit 10 ein sogenanntes Festplattenlaufwerk von der allgemeinen Art, wie sie in modernen Personalcomputern und dergleichen verwendet wird. Die Plattenlaufwerk-Einheit schließt in üblicher Weise ein im wesentlichen abgedichtetes Gehäuse 24 ein, das durch geeignete miteinander verbundene Gehäuseteile gebildet ist, um die verschiedenen Plattenlaufwerk- Bauteile einzuschließen. Das abgedichtete Gehäuse weist allgemein genormte Außenabmessungen auf, die so ausgewählt sind, daß sie in einen Einbaubereich mit beschränkter Größe in einem (nicht gezeigten) Gehäuse eines Zentralprozessors für einen Rechner passen. Das Plattenlaufwerk-Gehäuse 24 umgibt eine vertikal gestapelte Gruppe von Speicherplatten 16 (Fig. 1 und 2), die mit Abstand voneinander auf einer Spindel 25 befestigt sind und als Gruppe durch einen Spindelmotor in Drehung angetrieben werden. Die Platten 16 weisen vorzugsweise Durchmessergrößen von ungefähr 5,25 Zoll (133,35 mm) oder ungefähr 3,5 Zoll (88,9 mm) auf, so daß sie genormten Plattengrößen in der Rechnerindustrie entsprechen. Die Platten 16 sind innerhalb vertikaler Grenzen angeordnet, die es ermöglichen, daß die Plattenlaufwerk-Einheit in einen Raum paßt, der eine genormte 'volle Höhe' von ungefähr 3,25 Zoll (82,55 mm) oder eine 'halbe Höhe' von ungefähr 1,625 Zoll (41,28 mm) aufweist. Vorzugsweise sind bis zu 5 Speicherplatten 16 in der Plattenlaufwerk-Einheit mit der 'halben Höhe' angeordnet.
• Die zu Erläuterungszwecken dargestellte Plattenlaufwerk-Einheit 10 schließt eine Kopf-Positionierbaugruppe 26 ein, die in dem abgedichteten Gehäuse 24 an einer Position entlang des Plattenstapels angeordnet ist. Die Kopf-Positionierbaugruppe 26 ist mit Hilfe eines Lagers 28 oder dergleichen beweglich gelagert und trägt eine Vielzahl von allgemein parallelen Armen 30, an deren freiem Ende jeweils ein jeweiliger der elektromagnetischen Köpfe 12 oder 20 befestigt ist. Bei der dargestellten Ausführungsform trägt der unterste Arm 30 den Servokopf 12 eng benachbart zu der dedizierten Servooberfläche 14, die als die Unterseite der untersten Platte 16 in Fig. 2 gezeigt ist. Die übrigen Köpfe 20 sind jeweils in enger magnetflußgekoppelter Nähe zu den verbleibenden oberen und unteren Plattenoberflächen angeordnet, um Daten auf diesen Plattenoberflächen zu lesen und zu schreiben. Ein geeigneter Positioniermechanismus 34, wie z.B. ein Drehspul-Stellglied, bildet einen Teil der Kopf-Positionierbaugruppe 26 und spricht auf Befehle von dem Systemsteuergerät 22 (Fig. 2) an, um die Köpfe 12 und 20 als Gruppe in Radialrichtung gegenüber den jeweiligen Plattenoberflächen zu bewegen, wie dies gut bekannt ist und durch den Pfeil 37 in Fig. 1 angedeutet ist. Eine derartige Bewegung der Köpfe bewirkt die Ausrichtung eines ausgewählten der Datenköpfe 20 mit einer ausgewählten Spur einer Vielzahl von Datenspuren 28 auf der zugehörigen Plattenoberfläche zum Lesen und Schreiben von Daten.
• In allgemeiner Hinsicht und gemäß der vorliegenden Erfindung schließt die dedizierte Servooberfläche 14 auf der untersten Platte 16 vorher aufgezeichnete Servodaten ein, die in einem vorgegebenen Muster von Bits angeordnet sind, die dazu bestimmt sind, eine eindeutige Adresse für jede einer großen Vielzahl von konzentrischen Servospuren darzustellen. Das Servoadressensystem schließt einen Servoadressenleser 39 zur Interpretation des die Servodaten bildenden Musters in einer Weise ein, die eine genaue Such- und Nachführ-Ausrichtung des Servokopfes 12 mit einer bestimmten Servospur ermöglicht und es dem Servokopf weiterhin ermöglicht, eine neue Servospur, die durch das Systemsteuergerät 22 festgelegt wird, aufzusuchen und sich mit dieser auszurichten. Die Detektion der Servodaten auf der dedizierten Servooberfläche 14 ermöglicht es dem Servokopf, die Ausrichtung mit der neuen Servospur am Ende des Suchvorganges zu identifizieren und zu überprüfen oder irgendeinen Such- oder Nachführfehler zu korrigieren. Von Bedeutung ist hierbei, daß es dieser genaue und selbstkorrigierende Betrieb des Servokopfes 12 ermöglicht, daß die übrigen Datenköpfe 20 mit hoher Präzision positioniert werden, weil sich jeder der Datenköpfe 20 zusammen mit dem Servokopf bewegt und damit mit einer entsprechenden Spur auf der zugehörigen Datenoberfläche 18 der jeweiligen Platte 16 ausgerichtet wird.
• Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die dedizierte Servooberfläche 14 der untersten Platte 16 anfänglich im Werk vor dem Kauf durch den Kunden und vor der Verwendung der Plattenlaufwerk-Einheit mit Hilfe einer Servospur-Schreibeinrichtung 42 vorbereitet. Die Servospur-Schreibeinrichtung 42 wird in üblicher Weise mit einem geeigneten elektrischen Strom gespeist und schrittweise in Radialrichtung über die Platte 16 in enger übereinanderliegender Beziehung mit der Plattenoberfläche 14 bewegt, wie dies durch den Pfeil 43 angedeutet ist.
• Die Servospur-Schreibeinrichtung 42 wird damit dazu verwendet, das gewünschte Muster von Servodaten auf die Plattenoberfläche 14 in geeigneten konzentrischen Spuren aufzubringen. In Fig. 4 ist ausführlicher das Bit-Muster für die Servodaten bezüglich eines einzigen Bitrahmens 44 gezeigt, und es ist auf eine Gesamtzahl von 8 benachbarten Spuren '0' bis '7' aufgezeichnet, wobei sich die Ziffern dieser Spuren in einer radial nach innen gerichteten Richtung von der am weitesten außenliegenden Spur '0' auf der Platte vergrößern. Es ist selbstverständlich zu erkennen, daß diese als Beispiel dargestellten Spuren eine große Vielzahl von ungefähr 500 bis 1000 oder mehr Spuren pro Zoll (19,69 bis 39,37 Spuren pro Millimeter) repräsentieren, die auf der Servooberfläche 14 ausgebildet sein können.
• Die Servospur-Schreibeinrichtung 42 zeichnet die Servodaten in Form eines sich wiederholenden Musters in den Bitrahmen 44 für jede getrennte Servospur auf. Jeder Bitrahmen 44 schließt eine Anordnung von Servobits ein, die allgemein durch die Bezugszeichen 'A' bis 'D' bezeichnet sind, wobei diese Datenbits durch örtliche Magnetflußbereiche mit vorgegebener Richtung und Zeitdauer gebildet sind, wenn die Platten bei der normalen Betriebsdrehzahl betrieben werden, typischerweise ungefähr 3600 Umdrehungen pro Minute. Eine aufeinanderfolgende Vielzahl der Bitrahmen bildet zusammen eine 'Adresse', die von dem Servokopf 12 und dem Adressenleser 39 im Normalbetrieb der Plattenlaufwerk-Einheit detektiert und erkannt werden kann, wie dies weiter unten ausführlicher beschrieben wird. Obwohl die Anzahl der Bitrahmen 44 pro Spur, d.h. pro Umdrehung der Platte, und die Anzahl der zur Definition einer Adresse verwendeten Bitrahmen 44 sich ändern kann, sind bei einer bevorzugten Anordnung insgesamt zehn aufeinanderfolgende Bitrahmen 44 zur Definition einer Adresse vorgesehen, die über die gesamte Spur wiederholt wird. Bei Bitrahmen, die eine jeweilige Zeitspanne von ungefähr 12,8 Mikrosekunden aufweisen, können ungefähr 1305 Bitrahmen auf einer einzigen Spur einer Servooberfläche 14 aufgezeichnet werden, die einen üblichen Plattendurchmesser von ungefähr 3,5 Zoll (88,9 mm) aufweist. Bei dieser Anordnung mit zehn Bitrahmen pro Adresse kann die Adresse 133 mal für jede Spur auf der Servooberfläche wiederholt werden. Die Vorder- und Hinterkanten jedes Bitrahmens 44 sind durch Synchronisierbits 45 gekennzeichnet, die auf die Servooberfläche 14 unter regelmäßigen Intervallen aufgezeichnet sind. Die Synchronisationsbits 45 werden durch die Servospur-Schreibeinrichtung 42 vorzugsweise dadurch auf die Servooberfläche 14 aufgebracht, daß zu Anfang die Spur-Schreibeinrichtung 42 mit ihrer radial innenliegenden Kante an der Spur '0' positioniert wird und dann die Ansteuerung der Spur-Schreibeinrichtung 42 in einer derartigen Weise gesteuert wird, daß Anfangsabschnitte der Synchronisationsbits 45 auf der Servooberfläche 14 aufgezeichnet werden. Die Spur-Schreibeinrichtung 42 wird dann schrittweise in Radialrichtung nach innen über einen halben Schritt bewegt, um sie auf der Spur '0' zu zentrieren, und der Synchronisationsbit- Aufzeichnungsschritt wird wiederholt. Dieser Vorgang wird in Halbschritt-Inkrementen anstelle von Vollschritt-Inkrementen wiederholt, um eine gleichzeitige Aufzeichnung der verschiedenen Servobits 'A' bis 'D' in dem nachfolgend beschriebenen Bitmuster zu ermöglichen. Wenn die Servospur-Schreibeinrichtung 42 schließlich auf die in Radialrichtung am weitesten innenliegende Spurposition auf der Servoplattenoberfläche bewegt wird, so bilden die resultierenden Synchronisationsbits 45 radiale Bänder oder Segmente in Form von Streifen, die von dem Mittelpunkt der Platte nach außen verlaufen. Die Vorderkanten dieser Bänder weisen in Drehrichtung der Platte bei einer kontinuierlichen Plattendrehung einen vorgegebenen Zeitabstand, beispielsweise eine Zeitspanne von 12,8 Mikrosekunden voneinander auf. Weiterhin ist die Hinterkante jedes Synchronisationsbits 45 durch eine vorgegebene Zeitspanne von der zugehörigen Vorderkante getrennt, beispielsweise durch eine Zeitspanne von ungefähr 1200 ns.
• Wie dies weiterhin in Fig. 4 gezeigt ist, ist der Bitrahmen 44 weiterhin durch ein mittleres Codebit 46 gekennzeichnet, das in Form eines radialen Bandes oder Streifens gleichzeitig mit der Aufzeichnung der Synchronisationsbits 45 aufgezeichnet wird. Dieses Codebit 46 ist an einem vorgegebenen Punkt zwischen dem zugehörigen Paar von Synchronisationsbit 45 angeordnet und weist weiterhin eine Breite oder Zeitspanne auf, die von der Zeitspanne der anderen Servodaten abweicht, beispielsweise eine Zeitspanne von 600 ns. Das Vorhandensein dieses Codebits 46 ermöglicht es dem Servokopf 12 während des Betriebs des Plattenlaufwerkes, zwischen einem ersten Abschnitt 48 und einem zweiten Abschnitt 50 jedes Bitrahmens 44 zu unterscheiden.
• Das Codebit 46 kann für einige der Bitrahmen 44 fortgelassen werden. Eine derartige Fortlassung kann in einem regelmäßigen Muster für den größten Teil jeder Spur erfolgen und kann weiterhin eine Folge von aufeinanderfolgenden Codebit- Fortlassungen an einem Bereich der Spur einschließen. Diese Anordnung kann während des Datenlaufwerk-Betriebes durch den Servokopf 12 festgestellt werden, um einen präzisen Anfangspunkt für jede Spurumdrehung zu identifizieren. Durch die Identifikation eines derartigen Anfangspunktes können der Servokopf 12 und die zugehörigen Schaltungen dann die Aufeinanderfolge der Synchronisationsbits 45 zählen, um präzise die Drehstellung sowohl der Servoplatte als auch der anderen Platten in dem Stapel zu identifizieren.
• Beispielsweise kann, wie dies allgemein in Fig. 5 zu sehen ist, der Servokopf 12 so ausgelegt werden, daß er jedes Synchronisationsbit 45 jeder Spur feststellt, beispielsweise durch eine Spitzenwertfeststellung der Magnetflußänderung, die durch die Vorderkante oder die Hinterkante jedes Synchronisationsbits hervorgerufen wird, um eine Folge von Synchronisationsimpulsen 45' zu erzeugen. Die Zeitspanne zwischen den Synchronisationsimpulsen 45' kann von dem Servokopf 12 erkannt werden, um die Impulse 45 ausgehend von einem Bezugspunkt zu unterscheiden und zu zählen. Das Auftreten der Codebits 46 ist ebenfalls feststellbar, um eine überlagerte Folge von Codebitimpulsen 46' zu erzeugen. Wenn eine Folge von Bitrahmen 44 festgestellt wird, bei denen die Codebits 46 fortgelassen sind, wie z.B. eine Folge von Rahmen, die das Ende einer Spurumdrehung identifizieren, wie dies in gestrichelten Linien in Fig. 5 dargestellt ist, so kann der folgende Synchronisationsimpuls 45, der dem ersten Bitrahmen für jede Umdrehung zugeordnet ist, als der Bezugspunkt identifiziert werden.
• Unter weiterer Bezugnahme auf Fig. 4 ist zu erkennen, daß die Servobits 'A' bis 'D' sowohl in dem ersten als auch dem zweiten Abschnitt 48, 50 jedes Bitrahmens 44 durch die Servospur-Schreibeinrichtung 42 aufgezeichnet werden. Diese Servobits werden gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in einem sich wiederholenden Muster in einem kleinen ringförmigen Band von benachbarten Spuren aufgezeichnet, während die Spur-Schreibeinrichtung 42 in Radialrichtung nach innen in Halbschritt-Inkrementen bewegt wird, wie dies weiter oben beschrieben wurde.
• Im einzelnen zeichnet die Spur-Schreibeinrichtung 42 bei einem vorgegebenen Zeitintervall nach der Hinterkante des Synchronisationsbits 45 ein Servobit 'A1' auf, dessen in Radialrichtung innenliegende Kante mit der Spur '0' ausgerichtet ist. Dieses erste Servobit 'A1' ist in dem ersten Abschnitt 48 des Bitrahmens 44 angeordnet. Ein ähnliches Servobit 'A2' wird in dem zweiten Abschnitt 50 des Bitrahmens 44 zu einer vorgegebenen Zeit nach der Hinterkante des Codebits 46 aufgezeichnet. Obwohl sich die Zeitspanne zwischen dem Synchronisationsbit 45 oder dem Codebit 46 und dem folgenden Servobit 'A' ändern kann, wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Servobit 'A1' bei 800 ns nach dem Synchronisationsbit 45 aufgezeichnet, während das Servobit 'A2' 600 ns nach dem Codebit 46 aufgezeichnet wird. Wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, sind die Zeitdauern der Servobits 'A1' und 'A2' voneinander verschieden, wobei die Zeitdauer des Servobits 'A1' beispielsweise 450 ns und die Zeitdauer des Servobits 'A2' 750 ns beträgt.
• Diese Kombination eines kurzen Servobits in dem ersten Abschnitt 48 des Bitrahmens 44 zusammen mit einem langen Servobit in dem zweiten Abschnitt 50 des Bitrahmens 44 ergibt Informationen, die von dem Servokopf 12 in nachstehend noch näher erläuterter Weise in Binärformat beispielsweise als die Ziffer '0' lesbar ist. Eine Kombination eines langen Servobits in dem ersten Abschnitt 48 und eines kurzen Servobits in dem zweiten Abschnitt 50 des Bitrahmens 44 kann dann von dem Servokopf als die Ziffer '1' gelesen werden.
• Wenn die Servospur-Schreibeinrichtung 42 schrittweise um einen halben Schritt in zentrierter Ausrichtung mit der Spur '0' bewegt wird, werden zusätzliche Servobits in den ersten und zweiten Abschnitten 48 und 50 der Bitrahmen 44 aufgezeichnet. Wie dies in Fig. 4 gezeigt ist, wird ein kurzes Servobit 'C1' in dem ersten Abschnitt 48 aufgezeichnet, dessen Vorderkante in einer vorgegebenen Position bezogen auf das Synchronisationsbit 45 liegt und das eine kurze Zeitspanne ähnlich dem Servobit 'A1' aufweist. Ein langes Servobit 'C2' wird in ähnlicher Weise in dem zweiten Abschnitt 50 aufgezeichnet, in dem das Servobit 'C2' eine lange Zeitspanne aufweist, die dem Servobit 'A2' entspricht. Die Spur-Schreibeinrichtung 42 wird dann um einen weiteren Halbschritt weiterbewegt, um eine Ausrichtung mit der Spur '1' herzustellen und zwei Servobits 'B1' und 'B2' werden in dem ersten bzw. zweiten Abschnitt 48 und 50 des Bitrahmens 44 aufgezeichnet. Diese Servobits 'B1' und 'B2' haben ebenfalls eine kurze bzw. eine lange Dauer und sie befinden sich an präzisen Positionen innerhalb ihrer jeweiligen Rahmenabschnitte. Nach einer weiteren Halbschrittbewegung der Spur-Schreibeinrichtung 42 zur Ausrichtung mit der Spur '2' wird ein Paar von kurzen bzw. langen Bits 'D1' und 'D2' in den Rahmenabschnitten 48 und 50 an vorgegebenen Positionen in diesen aufgezeichnet.
• Schließlich wird die Spur-Schreibeinrichtung 42 schrittweise in Ausrichtung mit der Spur '3' bewegt, und das Muster der Servobits wird durch Aufzeichnen zusätzlicher Bits 'A1' und 'A2' an zeitgesteuerten Positionen und Zeitspannen wiederholt, die den Bits 'A1' und 'A2' entsprechen, wie dies weiter oben beschrieben wurde. Die Folge von Servobits wird wiederholt, bis die letzte oder in Radialrichtung am weitesten innenliegende Servospur auf der Oberfläche 14 der Platte 16 erreicht ist.
• Entsprechend schließt der erste Abschnitt 48 jedes Bitrahmens 44 eine zeitgesteuerte Folge von Servobits 'A1' bis 'D1' ein, die die Spuren '0' bis '3' in sich änderndem Ausmaß überlappen, während der zweite Abschnitt 50 des Bitrahmens 44 eine in ähnlicher Weise zeitgesteuerte Folge von Servobits 'A2' bis 'D2' einschließt, die die gleichen Spuren in einer in ähnlicher Weise sich ändernden Weise überlappen. Dieses allgemeine Muster der Servobits wird für alle Bitrahmen 44 über die volle Länge (d.h. eine Umdrehung) jede der Spuren '0' bis '3' wiederholt, und es wird weiterhin wiederholt, während sich die Spur-Schreibeinrichtung 42 in Radialrichtung nach innen über aufeinanderfolgende Gruppen von jeweils vier Spuren bewegt. Die Anordnung der kurzen und langen Servobits in den Bitrahmen 44 für irgendeine vorgegebene Spur weist jedoch ein regelmäßiges Muster auf, damit sich eine unterschiedliche Spuradresse ergibt.
• Das vorstehend beschriebene Muster von Servobits kann während des Plattenlaufwerk-Betriebs durch den Servokopf 12 detektiert werden, um die Spur, mit der der Kopf ausgerichtet ist, durch eine bestimmte Spuradresse zu identifizieren. Weiterhin hat, wie dies speziell in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist, der Servokopf die Fähigkeit, die verschiedenen in irgendeiner bestimmten Spur aufgezeichneten Bits durch eine Spitzenwertdetektion der Magnetflußänderungen zu detektieren, die durch die Vorder- und Hinterkanten der Bits dargestellt sind. Die Größen der detektierten Magnetflußänderungen sind eine Funktion des Ausmaßes, mit dem die detektierten Bits unterhalb des Servokopfes nachgeführt werden. Weiterhin ermöglicht es diese Detektion der Magnetflußänderungen an den Vorder- und Hinterkanten der Bits dem Servokopf 12, anhand der Zeitdauer die verschiedenen Arten von Bits zu unterscheiden, wie z.B. die Synchronisationsbits 45, die Codebits 46 und die verschiedenen kurzen und langen Servobits 'A' bis 'D'.
• Unter Bezugnahme auf die Spur '0' in den Fig. 6 und 7 ist zu erkennen, daß der Servokopf 12 anfänglich die Vorder- und Hinterkanten des Synchronisationsbits 45 detektiert bzw. feststellt. Danach detektiert der Kopf in einer Folge die Vorder- und Hinterkanten der Servobits 'A1' und 'B1', wobei die Magnetflußänderungen bezüglich dieser Servobits eine Größe von 50% der Größe des Synchronisationsbits 45 aufweisen, weil diese Bits 'A1' und 'B1' lediglich zur Hälfte mit dem Servokopf 12 ausgerichtet sind, wenn der Kopf 12 in richtiger Weise der Spur '0' nachgeführt wird. Der Servokopf 12 detektiert dann die Kanten der Servobits 'C1' als eine Magnetflußänderung mit voller Größe, weil dieses Bit auf der Spur '0' zentriert ist. Der Kopf detektiert dann kein Servobit 'D1', weil dieses vollständig außer Ausrichtung mit der Spur '0' ausgerichtet ist, bevor er die Vorder- und Hinterkanten des Codebits 46 detektiert. Der Servokopf 12 detektiert dann in einer ähnlichen Folge die Servobits, die in dem zweiten Abschnitt 50 des Bitrahmens 40 aufgezeichnet sind, wie dies in Fig. 7 zu erkennen ist. Weil jedoch die Servobits 'A2' bis 'D2' eine größere Dauer aufweisen, weichen die zwischen den Vorder- und Hinterkanten dieser Servobits detektierten Zeitspannen von denen ab, die in dem ersten Abschnitt 48 des Bitrahmens detektiert wurden.
• Der Servokopf 12 bewirkt über den Adressenleser 39 die Erzeugung von Positionsfehlersignalen der in der Technik bekannten Art zur Nachführung des Servokopfes 12 auf eine ausgewählte Servospur. Wie dies im einzelnen anhand der Fig. 8 gezeigt ist, werden die Positionsfehlersignale in Quadratur durch einen Vergleich der detektierten Magnetflußänderungen erzeugt, die die Vorder- und Hinterkanten der verschiedenen Bits darstellen, um ein maximales Positionsfehlersignal zu erzeugen, wenn die Vorder- und Hinterkanten der als Magnetflußänderungen detektierten Bits eine gleiche Größe aufweisen, derart, daß die Größe des Positionsfehlersignals abnimmt, wenn sich der Kopf aus der Ausrichtung mit der bestimmten Spur fortbewegt. Bei einem Quadratur-Servosystem ergibt dies zwei sinusartige Fehlersignale, die in Fig. 8 als eine gestrichelte 'SIN'-Kurve für die Spur '0' und die geradzahlig bezifferten Spuren und als eine voll ausgezogene 'COS'-Kurve für die ungeradzahlig bezifferten Spuren dargestellt ist. Der Adressenleser 39 ist so ausgelegt, daß er auf diese Positionsfehlersignale anspricht, um den Kopf auf einer ausgewählten Spur zu halten. Dies heißt mit anderen Worten, daß die Adressendaten zu Positionierzwecken gegenüber einer bestimmten Spur verwendet werden.
• Weiterhin ist der Servo-Adressenleser 39 in der Lage, zwischen den Zeitspannen der verschiedenen detektierten Bits gemäß Fig. 7 zu unterscheiden. Dies heißt, daß das System in der Lage ist, jedes Synchronisationsbit 45, jedes Codebit 46 und die dazwischenliegenden kurzen oder langen Servobits zu identifizieren. Wie dies weiter oben erwähnt wurde, interpretiert der Servo-Adressenleser 39 eine Kombination von kurzen Servobits in dem ersten Abschnitt 48 des Bitrahmens 44 in Verbindung mit langen Servobits in dem zweiten Abschnitt 50 des Bitrahmens 44 als die Ziffer '0' im Binärcode. Umgekehrt interpretiert der Leser 39 die entgegengesetzte Kombination, nämlich lange Bits in dem ersten Abschnitt 48 und kurze Bits in dem zweiten Abschnitt 50 als die Ziffer '1' im Binärcode. Wenn eine Folge von mehreren Bitrahmen in jeder Spur zur Definition einer Spuradresse verwendet wird, kann jeder Bitrahmen 44 eine primäre Ziffer einer mehrziffrigen Adresse im Binärcode liefern. In dieser Hinsicht ist es verständlich, daß die Adressenziffern vorzugsweise in dem sogenannten Grey-Code geschrieben werden, und daß die vorliegende Diskussions eines 'Binär'-Codes usw. sowohl Binär- als auch Grey-Codetechniken umfassen soll. Die Adresseninformation ist in Fig. 9 gezeigt, die jede Spur mit sich wiederholenden Gruppen von zehn Bitrahmen zeigt, die sich wiederholende primäre Zehn-Ziffern-Adressen für jede benachbarte Gruppe von vier Spuren auf der Servooberfläche 14 ergeben. Beispielsweise sind für die Spuren '0' bis '3' die sich wiederholenden Bitrahmen 44 mit Kombinationen von kurzen und dann langen Servobits aufgezeichnet, um eine zehnziffrige Adresse zu liefern, die durch zehn '0'- Ziffern dargestellt ist. Die nächste Gruppe von vier Spuren '4' bis '7' schließt Sätze von zehn Bitrahmen ein, die einen anderen Binäradressencode definieren, beispielsweise indem der erste Bitrahmen jeder Gruppe von zehn Bitrahmen so aufgezeichnet wird, daß er lange und dann kurze Servobits einschließt, während die verbleibenden Bitrahmen in der vorstehenden Weise aufgezeichnet werden, so daß eine Adresse definiert ist, die durch eine '1', gefolgt von neun '0'-Werten dargestellt ist. Ähnliche Variationen können verwendet werden, um jede Gruppe von vier Spuren mit einem eindeutigen Adressencode zu versehen.
• Jede Spur in irgendeiner vorgegebenen Gruppe von vier Spuren kann dann von einer anderen durch Vergleich der vorstehend beschriebenen Positionsfehlersignale unterschieden werden, um zwei sekundäre Ziffern für den eindeutigen Adressencode zu liefern. Im einzelnen können, wie dies in Fig. 8 gezeigt ist, und wie dies in der Technik bekannt ist, die Quadratur- Positionsfehlersignale miteinander verglichen werden, um die Übergangspunkte zu definieren, die mit dem Spur-Übergang während der Kopfbewegung bei der Spursuche verbunden sind, so daß der Servokopf 12 eine bestimmte Spur ausgehend von einem Anfangsbezugspunkt suchen und finden kann, wie z.B. der Spur '0'. Gemäß der Erfindung werden diese Positionsfehlersignale jedoch weiter verglichen, um eine binäre Ziffer '1' zu bilden, wenn das 'SIN'-Signal größer als das 'COS'-Signal ist, oder eine binäre Ziffer '0', wenn das 'COS'-Signal größer ist. In gleicher Weise werden die Fehlersignale verglichen, um eine Ziffer '1' zu liefern, wenn das 'SIN'-Signal größer als das invertierte 'COS'-Signal ist (das in Fig. 8 als 'C*, bezeichnet ist) oder eine Ziffer '0', wenn das invertierte 'COS'-Signal das größere ist. Diese zusätzlichen beiden binären Ziffern bilden die sekundären Ziffern für die Spuradresse, wie dies für die Spuren '0' bis '11' in Fig. 9 gezeigt ist, die einen Code '1' und '1' für die Spur '0', einen Code von '1' und '0' für die Spur '1' usw. zeigt. Als Ergebnis wird ein eindeutiges Paar von sekundären Ziffern für die erste bis vierte Spur jeder Gruppe von vier Spuren geliefert. Wenn die sekundären Ziffern in Kombination mit den primären Ziffern betrachet werden, die von den Bitrahmen 44 abgeleitet werden, so sind der Servokopf 12 und der Servoadressen-Leser 39 in der Lage, jede getrennte Spur auf der Servooberfläche 14 für eine eindeutige Spuridentifikation zu identifizieren.
• Das vorstehende Spuridentifikations-Servosystem ermöglicht es dem Servokopf 12 in vorteilhafter Weise, sich sehr schnell auf eine bestimmte Spur unter der Befehlsgabe durch das Systemsteuergerät 22 zu bewegen und sich auf dieser Spur zu verriegeln, wodurch eine genaue Positionierung der verbleibenden Datenköpfe 20 bezüglich der entsprechenden Spuren auf den zugehörigen Plattenoberflächen erzielt werden kann. Wenn der Servokopf 12 die bestimmte Spur erreicht, ist der Servokopf in der Lage, die Spur durch deren eindeutige Adresse zu identifizieren, um ein richtiges Spursuchergebnis ohne Positionierfehler zu bestätigen. Wenn ein Positionierfehler vorliegt, so ist der Servokopf 12 in der Lage, selbst eine Korrektur dadurch auszuführen, daß der Adressenleser 39 die Kopf-Positionierbaugruppe 26 anweist, die Kopfposition einzustellen. Die Verwendung der ersten und zweiten Abschnitte 48 und 50 für jeden Bitrahmen 44, die eine Folge von langkurzen oder kurz-langen Bits umfassen, liefert in nützlicher Weise eine Positionierinformation für beide Arten von Bits zum Ausgleich oder zum Ausmitteln irgendwelcher Fehler, die auf eine Impulsansammlung zurückzuführen sein könnten.
• Das Spuradressen-Identifikations- und Überprüfungssystem der Erfindung ermöglicht es, daß die Plattenlaufwerk-Einheit für relativ schnellere Spursuchvorgänge und kürzere Zugriffszeiten verglichen mit dem Stand der Technik ausgelegt wird, weil der Servokopf 12 und der Adressenleser 39 selbstständig irgendwelche Positionierfehler, z.B. ein Überschwingen des Kopfes, korrigieren. Der Positioniermechanismus 34 der Positionierbaugruppe 26 kann somit so ausgelegt werden, daß er anfänglich sehr schnell die Datenköpfe 20 in einem Grob-Suchschritt auf eine Position bewegt, die der Position der bestimmten Spur angenähert ist, worauf der Servokopf und der Adressenleser eine automatische Feinabstimmung für die richtige Spurausrichtung durchführen.
• Eine Vielzahl von Modifikationen an dem beschriebenen Servoadressensystem ist für den Fachmann offensichtlich. Beispielsweise liefert jeder Bitrahmen 44, der eine Folge von lang-kurzen oder kurz-langen Bits umfaßt, in nützlicher Weise Positionierinformationen für beide Arten von Bits zum Ausgleich oder zum Ausmitteln irgendwelcher Fehler, die auf eine Impulsansammlung zurückzuführen sein könnten. Die spezielle elektronische Konstruktion des Adressenlesers kann variieren, doch kann sie, wie dies hier beschrieben wurde, übliche Magnetflußänderungs-Detektorkomponenten und Signalerzeugungs- und Vergleicherschaltungen umfassen.

Claims (15)

1. Servoadressensystem für eine Computer-Plattenlaufwerk- Einheit mit einer Vielzahl von Speicherplatten (16), wobei das Adressensystem einen Servokopf (12), der betriebsmäßig einer dedizierten Servooberfläche (14) zugeordnet ist, die auf einer der Speicherplatten vorgesehen ist und Servodaten umfaßt, die in allgemein konzentrischen Spuren ('0' bis '7') auf der dedizierten Servooberfläche aufgezeichnet sind, wobei die Servodaten durch den Servokopf lesbar sind und eine Folge von Synchronisationsbits (45) umfassen, die unter regelmäßigen Intervallen in jeder der Spuren aufgezeichnet sind, um zwischen sich eine Vielzahl von Bitrahmen (44) zu definieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Servodaten eine Vielzahl von Servobits ('A' bis 'D') umfassen, die in jedem der Bitrahmen (44) derart aufgezeichnet sind, daß sie ein erstes und ein zweites unterschiedliches Muster oder die entgegengesetzte Kombination bilden, wobei jede Kombination als einer von zwei Werten einer einzigen binären Ziffer nach der Detektion und dem Lesen durch den Servokopf interpretiert wird, wobei eine ausgewählte aufeinanderfolgende Vielzahl von Bitrahmen (44) für jede der Spuren eine eindeutige Spuradresse definiert und jede Spuradresse durch eine eindeutige Vielzahl der binären Ziffern im Binärcode dargestellt ist.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgewählte aufeinanderfolgende Vielzahl von Bitrahmen, die die Adresse definieren, über die gesamte zugehörige Spur wiederholt ist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Bitrahmen einen ersten Abschnitt (48) und einen aufeinanderfolgenden zweiten Abschnitt (50) einschließt, und daß die in jedem Bitrahmen aufgezeichneten Servobits in den ersten und zweiten Abschnitten in entgegengesetzten der ersten und zweiten Muster aufgezeichnet sind.

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Muster der Servobits in dem ersten Abschnitt eines jeweiligen Bitrahmens gefolgt von dem zweiten Muster der Servobits in dem zweiten Abschnitt des jeweiligen Bitrahmens die Ziffer '0' im Binärcode bildet, und daß das zweite Muster der Servobits in dem ersten Abschnitt eines jeweiligen Bitrahmens, gefolgt von dem ersten Muster von Servobits in dem zweiten Abschnitt des jeweiligen Bitrahmens die Ziffer '1' im Binärcode bildet.

5. System nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Muster Servobits umfaßt, die eine relativ kurze Dauer bei ihrer Detektion durch den Servokopf während der Drehung der die dedizierte Servooberfläche bildenden Speicherplatte aufweisen, und daß das zweite Muster Servobits umfaßt, die eine relativ lange Dauer bei ihrer Detektion durch den Servokopf während der Drehung der die dedizierte Servooberfläche bildenden Speicherplatte aufweisen.

6. System nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl der Bitrahmen weiterhin Codebits (46) einschließt, die allgemein an in der Mitte liegenden Positionen in diesen angeordnet sind.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in benachbarten Spuren auf der dedizierten Servooberfläche aufgezeichneten Codebits in allgemein radialer Ausrichtung positioniert sind.

8. System nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, daß die in benachbarten Spuren auf der dedizierten Servooberfläche aufgezeichneten Synchronisationsbits in einer allgemein radialen Ausrichtung positioniert sind.

9. System nach einem der Ansprüche 1 - 8, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Identifikation eines Bezugs-Synchronisationsbits für jede der Spuren zur Markierung eines Anfangspunktes für die Drehung der Speicherplatte.

10. System nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Servobits in den Bitrahmen in einem sich regelmäßigen wiederholenden Muster für jede einer Vielzahl von benachbarten Spuren aufgezeichnet sind, um eine eindeutige Adresse für die benachbarten Spuren zu definieren, und daß Einrichtungen zur Erzeugung und zum Vergleich von Positionsfehlersignalen in Quadratur vorgesehen sind, um zusätzliche Signale zu gewinnen, die in Binärformat darstellbar sind, um jede der benachbarten Spuren von einer anderen zu unterscheiden.

11. Speicherplatte für eine Computer-Plattenlaufwerk-Einheit mit einer dedizierten Servooberfläche (14) auf einer Seite der Platte und mit auf der dedizierten Servooberfläche in einer Vielzahl von konzentrischen Spuren ('0' bis '7') aufgezeichneten Servodaten, dadurch gekennzeichnet, daß die Servodaten für jede der Spuren eine Spuradresse definieren, die aufeinanderfolgend über die gesamte Spur wiederholt wird, daß die Spuradresse durch eine sich wiederholende Folge einer ausgewählten Vielzahl von Bitrahmen (44) definiert ist, in denen jeweils eine Vielzahl von Servobits ('A' bis 'D') in Form eines ersten und eines zweiten unterschiedlichen Musters oder der entgegengesetzten Kombination aufgezeichnet ist, wobei jede Kombination als einer von zwei Werten einer einzigen binären Ziffer interpretiert wird.

12. Platte nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Servobits in den Bitrahmen in einem regelmäßigen sich wiederholenden Muster für jede einer Vielzahl von benachbarten der Spuren aufgezeichnet sind, um eine eindeutige Adresse für die benachbarten Spuren zu definieren, und daß Einrichtungen vorgesehen sind, um Positionsfehlersignale in Quadratur zu erzeugen und zu vergleichen, um zusätzliche Signale zu gewinnen, die in Binärformat darstellbar sind, um jede der benachbarten Spuren von einer anderen zu unterscheiden.

13. Platte nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Bitrahmen aufeinanderfolgend einen ersten Abschnitt (48) und einen zweiten Abschnitt (50) einschließt, und daß zumindestens ein Servobit, das in jedem Bitrahmen aufgezeichnet ist, eine Vielzahl von Servobits bildet, die in den ersten und zweiten Abschnitten in entgegengesetzten Mustern von einem ersten und einem zweiten Muster aufgezeichnet sind.

14. Platte nach einem der Ansprüche 11 - 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl der Bitrahmen weiterhin Codebits (46) einschließt, die an allgemein in der Mitte liegenden Positionen in diesem Rahmen angeordnet sind.

15. Verfahren zum Nachführen einer Vielzahl von Datenköpfen bezüglich einer entsprechenden Vielzahl von Datenoberflächen auf einer Vielzahl von Speicherplatten, die in einem Stapel in einer Computer-Plattenlaufwerk-Einheit zur gemeinsamen Drehung um eine gemeinsame Achse angeordnet sind, wobei das Verfahren die Schritte der Aufzeichnung von Servodaten in einer Vielzahl von allgemein konzentrischen Spuren ('0' bis '7') auf einer Oberfläche (14) einer ausgewählten der Speicherplatten (16), wobei diese eine Oberfläche eine dedizierte Servooberfläche bildet, der Detektion und der Überwachung der Servodaten mit einem Servokopf (12) zur Identifikation der hiermit ausgerichteten Spur und der Bewegung des Servokopfes in Ausrichtung mit einer bestimmten Spur umfaßt, um auf diese Weise gleichzeitig die Datenköpfe (20) in Ausrichtung mit jeweiligen Spuren auf den entsprechenden Datenoberflächen zu bewegen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Aufzeichnungsschritt die Servodaten auf der dedizierten Servooberfläche in Form einer Folge von einzelnen Bitrahmen (44) für jede der Spuren aufgezeichnet werden, wobei jeder der Bitrahmen die Servobits in Form eines ersten und eines zweiten unterschiedlichen Musters oder der entgegengesetzten Kombination einschließt, wobei jede Kombination als einer von zwei Werten einer einzigen binären Ziffer interpretiert wird und eine ausgewählte aufeinanderfolgende Vielzahl der Bitrahmen eine Adresse definiert, die sich über die gesamte jeweilige Spur wiederholt, wobei das Muster von Servobits in der Adresse für diese Spur eindeutig ist.