KR100542681B1 - Board Plot Acquisition Method for Servo Performance Analysis - Google Patents
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Abstract
가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:하드 디스크 드라이브에 관한 것이다.end. TECHNICAL FIELD This invention relates to a hard disk drive.
나. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제:보드 플롯 획득을 위한 별도의 하드웨어 구비없이 소프트웨어적으로 하드 디스크 드라이브의 서보 성능 분석에 필요한 보드 플롯을 획득할 수 있는 방법을 제공함에 있다.I. An object of the present invention is to provide a method for acquiring a board plot required for servo performance analysis of a hard disk drive in software without providing additional hardware for board plot acquisition.
다. 발명의 해결방법의 요지:하드 디스크 드라이브의 서보성능 분석을 위한 보드 플롯 획득방법에 있어서, 임의의 주파수를 가지는 가진신호를 발생하여 상기 드라이브에 인가하는 제1과정과, 상기 드라이브에서, 입력되는 상기 가진신호와 현재 추종중인 트랙으로부터 리드되는 헤드의 위치에러신호를 가산하고 가산 결과치와 헤드의 위치에러신호를 각각 출력하는 제2과정과, 상기 드라이브로부터 입력되는 상기 가산 결과치와 헤드의 위치에러신호를 상기 가진신호의 주파수에 따라 프리에변환하여 보드 플롯을 획득하는 제3과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.All. SUMMARY OF THE INVENTION A board plot acquisition method for servo performance analysis of a hard disk drive, comprising: a first step of generating an excitation signal having an arbitrary frequency and applying it to the drive; A second step of adding an excitation signal and a position error signal of the head to be read from the currently following track and outputting an addition result value and a position error signal of the head, respectively; and adding the addition result value and the position error signal of the head input from the drive. And a third process of acquiring a board plot by pre-converting the signal according to the frequency of the excitation signal.
라. 발명의 중요한 용도:하드 디스크 드라이브의 서보성능 분석에 사용할 수 있다.la. Significant use of the invention: Can be used for servo performance analysis of hard disk drives.
Description
본 발명은 컴퓨터시스템의 보조기억장치인 하드 디스크 드라이브의 서보성능 분석방법에 관한 것으로, 특히 서보성능 분석을 위한 별도의 장비없이 소프트웨어적으로 보드 플롯(bode plot)을 획득하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a servo performance analysis method of a hard disk drive, which is an auxiliary memory device of a computer system, and more particularly, to a method for acquiring a board plot in software without a separate device for analyzing the servo performance.
보드 플롯은 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive)의 서보성능을 측정하고 분석할 수 있는 매우 중요한 데이터로써 이를 획득하기 위해서는 매우 복잡하고 힘든 과정을 거쳐야 한다. 이를 도 1을 참조하여 구체적으로 설명하면, 우선 도 1은 보드플롯 획득을 위한 일반적인 시스템 구성도를 도시한 것이다. 보드 플롯팅을 하기 위해서는 도 1에 도시한 바와 같이 보드(bode)를 측정할 수 있는 컨트롤 분석기(Control Analyzer)(300)가 있어야 하고 상기 분석기(300)를 하드 디스크 드라이브(100)에 연결하여야 한다. 뿐만 아니라 상기 분석기(300)의 소오스(source:s)단자에서 출력되는 가진신호(excitation signal)를 하드 디스크 드라이브(100)에 인가하고 그 반응으로서 하드 디스크 드라이브(100)의 P1,P2단자로부터 출력되는 신호를 아날로그신호로 변환하기 위한 DAC(Digital-to-Analog Converter)들이 필요하다. 이러한 DAC들은 도 1에 도시한 바와 같이 외부연결보드(200)에 장착되어 입력신호를 아날로그신호로 변환하여 컨트롤 분석기(300)의 CH1,CH2단자로 출력한다. 이러한 경우 하드 디스크 드라이브(100)의 서보전용칩인 DSP(120)에서는 소오스인 가진신호와 리드/라이트 채널회로(110)에서 복조되어 출력되는 리드신호에서 얻어진 헤드의 위치에러신호(Position Error Signal:PES)를 가산하여 P1단자로 출력함과 아울러 P2단자를 통해 위치에러신호 PES를 출력한다. 이에 따라 컨트롤 분석기(300)에서는 CH1,CH2단자를 통해 입력되는 신호를 이용하여 보드 플롯을 얻는다.Board plots are very important data that can be used to measure and analyze the servo performance of a hard disk drive. This will be described in detail with reference to FIG. 1. First, FIG. 1 illustrates a general system configuration for obtaining a board plot. In order to plot the board, a control analyzer 300 capable of measuring a board as shown in FIG. 1 should be provided and the analyzer 300 should be connected to the hard disk drive 100. . In addition, an excitation signal output from the source (s) terminal of the analyzer 300 is applied to the hard disk drive 100 and, in response, is output from the P1 and P2 terminals of the hard disk drive 100. Digital-to-analog converters (DACs) are required to convert the signals into analog signals. These DACs are mounted on the external connection board 200 as shown in FIG. 1 and convert the input signals into analog signals and output them to the CH1 and CH2 terminals of the control analyzer 300. In this case, in the DSP 120, which is a servo chip of the hard disk drive 100, a position error signal of a head obtained from a source excitation signal and a read signal demodulated by the read / write channel circuit 110 is output. PES) is added to output to the P1 terminal, and the position error signal PES is output to the P2 terminal. Accordingly, the control analyzer 300 obtains a board plot using signals input through the CH1 and CH2 terminals.
상술한 바와 같이 하드 디스크 드라이브의 서보성능을 분석하기 위해 필요한 보드 플롯을 획득하기 위해서는 별도의 하드웨어 구성요소인 외부연결보드(200)와 컨트롤 분석기(300)가 필요하고, 각 구성요소들을 상호접속시킬 수 있는 전문작업자가 필요하게 된다. 따라서 하드 디스크 드라이브 제조업체에서는 서보성능 분석을 위해서 컨트롤 분석기를 구비하여야만 하므로 그에 따른 경제적인 부담을 가지게 되며, 또한 서보성능 분석을 위한 여러 장비들을 접속한후, 접속된 장비들을 구동시켜야 하기 때문에 서보성능 분석시간이 지연되어 생산성이 저하될 수 있는 문제가 있다.As described above, in order to acquire a board plot necessary for analyzing the servo performance of the hard disk drive, an external hardware board 200 and a control analyzer 300, which are separate hardware components, are required. You will need a professional worker. Therefore, hard disk drive manufacturers have to have a control analyzer for servo performance analysis. Therefore, they have an economic burden. Also, after connecting several equipments for servo performance analysis, the connected equipments must be driven to analyze the servo performance. There is a problem that time is delayed and productivity may be reduced.
따라서 본 발명의 목적은 보드 플롯 획득을 위한 별도의 하드웨어 구비없이 소프트웨어적으로 하드 디스크 드라이브의 서보 성능 분석에 필요한 보드 플롯을 획득할 수 있는 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for acquiring a board plot required for servo performance analysis of a hard disk drive in software without providing additional hardware for board plot acquisition.
본 발명의 또 다른 목적은 퍼스널 컴퓨터를 이용하여 하드 디스크 드라이브의 서보 성능 분석에 필요한 보드 플롯을 신속하게 획득할 수 있는 방법을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide a method for quickly obtaining a board plot for servo performance analysis of a hard disk drive using a personal computer.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하드 디스크 드라이브의 서보성능 분석을 위한 보드 플롯 획득방법에 있어서,In the present invention for achieving the above object in the board plot acquisition method for analyzing the servo performance of the hard disk drive,
임의의 주파수를 가지는 가진신호를 발생하여 상기 드라이브에 인가하는 제1과정과,A first process of generating an excitation signal having an arbitrary frequency and applying the same to the drive;
상기 드라이브에서, 입력되는 상기 가진신호와 현재 추종중인 트랙으로부터 리드되는 헤드의 위치에러신호를 가산하고 가산 결과치와 헤드의 위치에러신호를 각각 출력하는 제2과정과,In the drive, a second process of adding the excitation signal input and the position error signal of the head read from the currently following track and outputting the addition result value and the position error signal of the head, respectively;
상기 드라이브로부터 입력되는 상기 가산 결과치와 헤드의 위치에러신호를 상기 가진신호의 주파수에 따라 프리에변환하여 보드 플롯을 획득하는 제3과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.And a third process of acquiring a board plot by pre-converting the addition result value and the position error signal of the head input from the drive according to the frequency of the excitation signal.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시스템 블럭구성도를 도시한 것이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 보드 플롯 획득을 위해 하드 디스크 드라이브(100)와 퍼스널 컴퓨터(450)간에 전송되는 신호흐름도를 각각 도시한 것이다.2 illustrates a system block diagram according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 illustrates a signal transmitted between the hard disk drive 100 and the personal computer 450 to obtain a board plot according to an embodiment of the present invention. Each flowchart is shown.
도 2를 참조하면, 스핀들모터(430) 구동축에 장착된 두장의 디스크(400)는 서보 구동부(426)에 의해 구동되는 스핀들모터(430)에 의해 회전한다. 헤드들(412)은 E블럭 어셈블리(414)로부터 신장된 서포트 암들에 설치되며 디스크(400)면의 수와 동수로 존재한다. 그리고 상기 헤드들(412)은 서보 구동부(426)에 의해 구동되는 VCM(428)에 의해 디스크 기록면상에서 방사방향으로 이동하고 목표트랙의 목표섹터에서 데이터를 리드한다. 전치증폭기(416)는 선택된 하나의 헤드(412)에 의해 픽업된 신호를 전치증폭하여 리드/라이트 채널회로(Read/Write Channel Circuit)(418)로 출력하며, 데이터 라이트시에는 상기 리드/라이트 채널회로(418)로부터 입력되는 부호화된 라이트 데이터에 따른 라이트전류를 선택된 헤드(412)에 인가함으로써 소정의 데이터가 디스크면에 라이트되도록 한다.Referring to FIG. 2, two disks 400 mounted on a drive shaft of the spindle motor 430 are rotated by the spindle motor 430 driven by the servo driver 426. The heads 412 are installed on the support arms extending from the E-block assembly 414 and exist in the same number as the number of disk 400 faces. The heads 412 are moved radially on the disc recording surface by the VCM 428 driven by the servo driver 426 and read data in the target sector of the target track. The preamplifier 416 preamplifies the signal picked up by the selected head 412 and outputs the preamplified signal to the read / write channel circuit 418. The data is written to the read / write channel circuit. By applying a write current according to the coded write data input from the circuit 418 to the selected head 412, predetermined data is written to the disk surface.
리드/라이트 채널회로(418)는 상기 전치증폭기(416)로부터 입력되는 리드신호로부터 데이터 펄스를 검출하고 이를 디코딩하여 DDC(Disk Data Controller)(420)로 출력하며 상기 DDC(420)로부터 인가되는 라이트 데이터를 인코딩하여 전치증폭기(416)로 출력한다. 한편 DDC(420)는 퍼스널 컴퓨터(450)의 인터페이스부로 부터 전송되는 소오스신호의 가진신호를 마이크로 콘트롤러(422)로 인터페이싱해 준다.The read / write channel circuit 418 detects a data pulse from the read signal input from the preamplifier 416, decodes the data pulse, and outputs the decoded data to a disk data controller (DDC) 420 and the light applied from the DDC 420. The data is encoded and output to the preamplifier 416. The DDC 420 interfaces the excitation signal of the source signal transmitted from the interface unit of the personal computer 450 to the microcontroller 422.
마이크로 콘트롤러(422)는 롬(424)에 저장되어 있는 제어프로그램에 따라 드라이브의 전반적인 동작을 제어한다. 예를 들면 마이크로 콘트롤러(422)는 도 3에 도시한 바와 같이 퍼스널 컴퓨터(450)로부터 가진신호 입력시 이를 디스크 신호 처리부(440)로부터 입력되는 위치에러신호 PES와 가산하여 출력한다. 롬(ROM)(424)에는 드라이브를 제어하기 위한 제어프로그램과 각종 초기 변수값들 및 헤드의 서보제어(속도제어 및 위치제어)를 위한 추정알고리즘 등을 저장한다.The microcontroller 422 controls the overall operation of the drive according to the control program stored in the ROM 424. For example, the microcontroller 422 adds and outputs the position error signal PES input from the disk signal processor 440 when a signal is input from the personal computer 450 as shown in FIG. 3. The ROM 424 stores a control program for controlling the drive, various initial variable values, and an estimation algorithm for servo control (speed control and position control) of the head.
서보 구동부(426)는 마이크로 콘트롤러(422)의 제어에 의해 스핀들모터(430)와 VCM(428)을 각각 구동시키기 위한 전류를 발생하여 출력함으로써 스핀들모터(430)의 회전을 제어함과 아울러 VCM의 회전방향 및 속도를 제어한다. 디스크 신호 처리부(440)는 리드/라이트 채널회로(418)내의 서보 복조부(도시하지 않았음)로부터 입력되는 각종 서보정보에 의거하여 데이터 리드/라이트에 필요한 신호들(예를 들면 헤드의 위치에러신호 PES)을 발생하여 출력한다. 이러한 디스크신호 처리부(440)는 근래에 마이크로 콘트롤러(422)와 원칩 IC화되어 사용되고 있기도 하다.The servo driver 426 controls the rotation of the spindle motor 430 by generating and outputting a current for driving the spindle motor 430 and the VCM 428 under the control of the microcontroller 422. Control the direction and speed of rotation. The disk signal processing unit 440 may output signals (for example, a head position error) necessary for data read / write based on various servo information input from a servo demodulator (not shown) in the read / write channel circuit 418. Generate and output the signal PES). The disk signal processor 440 has recently been used as a one-chip IC with the microcontroller 422.
한편 인터페이스 커넥터 케이블을 통해 상술한 하드 디스크 드라이브와 접속되는 퍼스널 컴퓨터의 제어부(도시하지 않았음)는 보드 플롯 획득을 위한 제어프로그램을 내부 메모리에 저장하고 있으며, 일련의 보드 플롯 획득방법에 의해 얻어진 결과를 모니터상에 표시하여 준다.On the other hand, the control unit (not shown) of the personal computer connected to the above-mentioned hard disk drive via the interface connector cable stores a control program for board plot acquisition in an internal memory, and is obtained by a series of board plot acquisition methods. Is displayed on the monitor.
이하 도 2와 도 3을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 보드 플롯 획득방법을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a board plot obtaining method according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 and 3.
우선 PC 제어부는 500단계에서 서보성능 분석을 위한 보드 플롯 획득명령이 입력되면 하드 디스크 드라이브의 마이크로 컨트롤러(422)로 보드플롯 획득 요구신호를 출력한다. 이에 응답하여 마이크로 컨트롤러(422)는 510단계에서 구비된 다수개의 헤드들중 특정 헤드를 설정하고 그와 대응되는 디스크면에서 하나의 트랙을 목표트랙을 설정한다. 그리고 마이크로 콘트롤러(422)는 520단계로 진행하여 상기 설정된 목표트랙을 탐색하고, 탐색완료후 목표트랙을 추종하면서 PC 제어부로 목표트랙 추종완료를 지시하는 대기신호를 출력한다.First, when a board plot acquisition command for servo performance analysis is input in step 500, the PC controller outputs a board plot acquisition request signal to the microcontroller 422 of the hard disk drive. In response to this, the microcontroller 422 sets a specific head among the plurality of heads provided in step 510 and sets a target track for one track on the disc surface corresponding thereto. In operation 520, the microcontroller 422 searches for the set target track, and outputs a standby signal instructing the completion of following the target track to the PC controller while following the target track.
대기신호를 입력한 PC 제어부는 그에 응답하여 제1주파수를 가지는 초기 가진신호를 마이크로 컨트롤러(422)에 인가한다. 그러면 하드 디스크 드라이브(100)의 마이크로 콘트롤러(422)는 530단계에서 디스크 신호 처리부(440)로부터 입력되는 헤드의 위치에러신호 PES와 상기 입력된 가진신호를 가산한다. 그리고 마이크로 콘트롤러(422)는 가산된 결과치(가산치)와 헤드의 위치에러신호 PES를 각각 PC 제어부로 출력한다. 이에 PC 제어부는 540단계에서 입력된 가진신호와 위치에러신호 PES를 가진신호의 주파수별로 프리에변환(FFT)하고 그 결과를 550단계에서 보드 플롯팅한다. 그리고 PC 제어부는 560단계로 진행하여 이전에 인가한 가진신호의 주파수가 목표치 이상인가를 검사한다. 상기 목표치는 하드 디스크 드라이브의 서보성능을 분석하기 위해 인가해 주는 가진신호의 최대 주파수로 설정할 수 있다. 따라서 560단계의 검사결과 마이크로 컨트롤러(422)에 인가해준 가진신호의 주파수가 목표치 미만이면, PC 제어부는 570단계로 진행하여 가진신호의 주파수가를 증가되도록 변경시킨후 이를 다시 마이크로 컨트롤러(422)에 인가해 준다.The PC controller which inputs the standby signal applies the initial excitation signal having the first frequency to the microcontroller 422 in response thereto. Then, the microcontroller 422 of the hard disk drive 100 adds the position error signal PES of the head input from the disk signal processor 440 and the input excitation signal in step 530. The microcontroller 422 outputs the added result value (addition value) and the position error signal PES of the head to the PC controller, respectively. Accordingly, the PC controller performs a FFT for each frequency of the excitation signal inputted in step 540 and the signal having the position error signal PES, and plots the result in step 550. In step 560, the PC controller determines whether the frequency of the previously applied excitation signal is greater than or equal to the target value. The target value may be set to the maximum frequency of the excitation signal applied to analyze the servo performance of the hard disk drive. Therefore, if the frequency of the excitation signal applied to the microcontroller 422 is less than the target value in step 560, the PC controller proceeds to step 570 to change the frequency value of the excitation signal to increase and then returns it to the microcontroller 422. Authorize.
따라서 마이크로 컨트롤러(422)는 리드된 PES와 입력된 가진신호를 가산하여 다시 PC 제어부로 출력하는 과정들의 반복을 통해서, 퍼스널 컴퓨터에 구비된 모니터상에는 가진신호의 주파수에 따라 서로 다른 크기(Amplitude)와 위상(Phase)을 가지는 보드 플롯이 표시됨으로써, 운용자는 단순히 퍼스널 컴퓨터만을 이용하여 하드 디스크 드라이브이 서보성능을 분석할 수 있게 되는 것이다.Accordingly, the microcontroller 422 adds the read PES and the input excitation signal and outputs the excitation signal to the PC controller again. The microcontroller 422 has different amplitudes and amplitudes according to the frequency of the excitation signal on the monitor provided in the personal computer. By displaying a board plot with phases, the operator can simply use a personal computer to analyze the servo performance of the hard disk drive.
상술한 바와 같이 본 발명은 복잡하고 어려운 과정을 거치지 않고도 매우 쉽게 보드 플롯을 획득할 수 있기 때문에 서보성능의 분석시간을 단축시켜 생산성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. 또한 본 발명은 서보 성능 분석을 위한 별도의 하드웨어 장비 없이 소프트웨어적으로 보드 플롯을 획득할 수 있기 때문에, 하드웨어 장비 구입에 따른 경비를 절감할 수 있는 효과도 있다.As described above, the present invention has an advantage of improving productivity by shortening the analysis time of servo performance because the board plot can be obtained very easily without going through a complicated and difficult process. In addition, since the present invention can obtain the board plot in software without a separate hardware equipment for servo performance analysis, there is an effect that can reduce the cost of purchasing hardware equipment.
도 1은 보드플롯 획득을 위한 일반적인 시스템 구성도.1 is a general system configuration for board plot acquisition.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 시스템 구성도.2 is a system configuration diagram according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 보드 플롯 획득을 위해 하드 디스크 드라이브(100)와 퍼스널 컴퓨터(450)간에 전송되는 신호흐름도.3 is a signal flow diagram transferred between hard disk drive 100 and personal computer 450 for board plot acquisition in accordance with an embodiment of the present invention.
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| E902 | Notification of reason for refusal | ||
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