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伺服控制系统及数据存储系统

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CN100363985C
CN100363985C CN 200410064119 CN200410064119A CN100363985C CN 100363985 C CN100363985 C CN 100363985C CN 200410064119 CN200410064119 CN 200410064119 CN 200410064119 A CN200410064119 A CN 200410064119A CN 100363985 C CN100363985 C CN 100363985C
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CN
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CN 200410064119
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CN1783224A (zh )
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托马斯·罗伯特·奥尔布雷克特
罗伯特·卡尔·巴雷特
詹姆斯·霍华德·伊顿
Original Assignee
国际商业机器公司
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    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/48Disposition 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
    • G11B5/58Disposition 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 for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following
    • G11B5/584Disposition 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 for the purpose of maintaining alignment of the head relative to the record carrier during transducing operation, e.g. to compensate for surface irregularities of the latter or for track following for track following on tapes

Abstract

供磁带系统使用的道跟随伺服系统,其中磁伺服模式中包含的转换越过伺服磁道宽度记录在多于一个方位角方向上。对越过模式的宽度的任意一点的读而导出的信号的定时随读头移动越过伺服磁道而不断变化。模式由伺服读头读出,伺服读头的宽度相比较于伺服磁道模式而言较小。这种宽伺服模式和窄伺服读头的结合提供了极佳的位置检测线性度和动态范围。在最佳实施方式中,伺服读头与数据磁道相比也较窄,极大地消除了定位检测错误。

Description

伺服控制系统及数据存储系统

本申请是1995年4月2S日提出的、趙为"用于磁带系统的基 于定时的伺服系统"的中国专利申请No. 95104774.4的分案申请, 技术领遍

本发明一般地涉及到在磁存储介质上记录和读取数据,尤其涉 及到维持磁头相对于磁存储介质上磁道的位置的伺服控制系统.

背景技术

在磁存储介质的磁道上记录和读取数据要求磁读/写头精确 定位。读/写头必须迅速地移到并保持在进行记录和读取数据的特 定磁道的中央上方。磁头随着发生在头和磁存储介质之间在转换方 向上的相对运动记录和读取数据。头从一个磁道平移过磁道宽度到 达另一个磁道,这个方向同转换方向垂直。

例如, 一个可记录盘典型地包含同心数据磁道并在一个磁头 下旋转。旋转方向定义为转换方向。从磁道到磁道的径向运动定义 为平移方向。一个磁带典型地包含沿带的长度在转换方向上延展的 并同带边缘平行的数据磁道。然而在磁带螺旋搜索系统中,带在与 带宽成一个角度移动的头下移动,对角线方向定义为转换方向'。

在磁介质上读取和记录数据的存储介质典型地使用伺服控制 系统在平移方向上精确定位数据头。伺服控制系统从一个读取存储 介质上伺服磁道中所记录的伺服控制信息的伺服磁头上得到 一 个 定位信号。典型地,伺服控制信息包含两种并行的但不相同的模式。

伺服头沿着两种不同伺服模式之间的边缘移动,这两种模式与数 掘磁道相对准而记录。当伺服头位于相对于两种伺服模式边界的中 央时,则相关的读/写头也位于相对于数据磁道的中央。

伺服模式可包含半宽磁通转换的脉沖串,它们延展至伺服磁道 的一半,具有不同的相位或频率。因为一个单个的伺服位置由一对 邻近的模式决定,这些模式常被称作〃半磁道〃。通常,伺服头的宽度 大于或等于大约半个伺服磁道。用一个半宽的伺服头,当头移动过 半个磁道越过中央时可以立即确定为了达到中央位置而向哪个方

向移动头。用小于半个磁道宽度的伺服头,当头完全越过一个伺服 磁道或另一个的一半时也不能确定应向哪个方向移动。大于半磁道 宽度的伺服头通常用于嵌入式伺服系统,这种伺服系统和数据用同 —个读头。这种系统中,每个其它模式是不同的以避免头跑进一个 相邻的磁道模式中,这将无法确定向哪个方向移动。

在fie/ir的美国专利iV仏3,686,649中描述了对半磁道伺服控 制系统方法的另 一 种可逸方式,它描述了 一个使用词服控制信息 的盘驱动器伺服控制系统,词服控制信息中包含从同一条平行于盘 半径的线成不同角度的两个方向延展通过词服磁道宽度的磁通转 换线。 一对这样的转换线以对称四边形的形式定义了一个控制区。 一个控制头检測一个由第一次转换产生的正向脉沖和一个由第二 次转换产生的负向脉冲。这样产生的信号包含一个可与参考信号相 比较的脉沖定位信号,以指示控制头偏离伺服磁道中心线多远。此

系统据称可允许存储盘上每英寸多于200条磁道。然而,对盘存储 设备和带存储设各要求有越来越大的存储密度。例如,常規盘设备 可达到每英寸5000条磁道。

半磁道伺服控制法一般可满足直接访问存储设备,如盘驱动 器。带存储系统以独特的特点操作,即提高了提供高存储密度的难 度。在磁带存储系统中,存储介质/磁头的接触表面不象盘糸统的 环境那样清洁,并且,与盘系统不同,磁带运转时同磁头实际接触。 相对不洁的环境和介质与头之间的接触,还有词服头相对大的宽 度,对介质和伺服头产生了显著的损坏和摩擦并在两者表面上产生 了局部聚集的污染。结果,伺服头对伺服控制信息的空间反应随着 时间而变化,这或是随时间逸渐磨损的结果或是由于污染的碎屑之 间脉沖串相互作用的结果。

伺服头空间反应的改变使得在定位信号中产生差镨,以至于当 伺服头实标上已经偏离伺服磁道中心线时,一个定位信号可能会指 示没有发生磁道镨误配准。要将定位信号中的差镨从定位信号本身 检测出来是非常困难的。所以常常使用冗余词服磁道来提高可靠 性,这里伺服控制系统仅当两个或更多冗余磁道的数据一致时才使 用定位信号。冗余伺服磁道降低了可用于数据记录的存储介质的表 面积并需要更多的磁头和支持电路。

由上面的讨论,很明显需要有一种特别适合于磁带系统的伺服

控制系统以降低由于伺服头的磨損和碎屑造成的定位信号差错的

幅度,并使得定位信号差错更容易检测,本发明满足了这一需要. 发明内容

根据本发明,磁介质存储设备中的一个磁道跟随系统从一个或

更多个特殊模式的伺服磁道中得到头定位信息。伺服模式包含记录 于一个伺服磁道中多于一个方位角方向的磁转换,以使得在模式任 意点上从所读取的伺服模式中得到的伺服定位信号脉沖的时序随 着头越过磁道宽度的移动而不断变化。由伺服读头产生的脉冲的时 序由适当的电路解码以提供一个供伺服糸统使用的速度恒定的定 位信号,从而将数据头定位于存储介质的所需数据磁道上。

在本发明的一方面中,伺服系统包括一个包含两个不同转换方 位角方向的重复循环序列。例如,模式可以包含基本同磁道长度垂 直的直的转换并交替以方位倾斜的转换。也就是,方位倾斜的转换 与头的转换方向成一角度延展越过磁道宽度。由一个伺服读头读取 的转换的相对时序与头相对于磁道中心的位置成线性关糸。通迚确 定两个定时间隔之间的比率来提供速度恒定性。具体讲,可通过使 用在相同转换间測量的间隔来规范化不同转换间变化的时间间隔 以确定这个比率。最大动态范围和线性度可通过使用比伺服磁道模 式宽度和数据磁道宽度窄的一个读头得到。对伺服模式译码的同步 通过在作为模式起始点的模式中提供称作空闲间隔或同步间隙的 周期性间隙完成。

在本发明的另一方面中,通过识别模式序列来完成差镨检測和 校正。例如,如果伺服模式在同步间隙间包含一 预定数目的转换,那 么如果在间隙间没有遇到所期望数目的转换则意味着伺服磁道读 取错误。同样,在一个伺服模式序列中不同间隔的时序必须同 一个 已知的格式匹配;在某些参数内的匹配失败意味着镨误的伺服磁道 读取。在检測到某些镨误后,系统可通过用一个不同(冗余)伺服磁 道上的信息替换,或临时用一个估计值的信息替换,或通过其它方 法来枝正镨误信息。

带存储介质上的伺服模式可使用一个多间隙伺服写头产生。头 的间隙具有适于产生上面所描述伺服模式特征的形状。例如,为使 伺服模式包含两个不同方位角方向的直转换,一个在每个方向上具 有一个窄的直间隙的双间隙头满足了这一需要。在本发明的一个特 征中,头的模式的间隙通过在一个铁氡体环磁头结构上用称作光刻

的技术镀一层坡莫合金来产生。流经写头线團的电流脉沖把头上间 隙的几何模式转化为带上的相同磁模式。恰当的脉冲时序产生期望 的模式序列。

根据本发明,使用一个窄于写在存储介质上的伺服磁道的伺服 读头减少了由于镨误的定位信号引起的跟踪差镨。如果伺服读头较 窄,伺服读头或存储介质上伺服模式的内部缺陷和磨损产生较小的 定位差镨。同样,如果伺服读头比数据磁道的宽度窄,存储介质或伺 服读头上临时的或永久的碎屑的积累也产生较小的定位检測误差。

本系统特别适用于使用同数据磁道永远分离的专用伺服磁道。但是 本系统也可用于嵌入式伺服系统。

在本发明的另 一方面中i伺赈餘制系统检測具有第 一转换极性

的磁逋转换而忽略具有第二转换极,汰的磁通转换。这样,伺服控制

信息模式組只在具有相同极性的转换间给予定时。这就避免了由于

在伺服写头的制造中,在实际伺服控制信息的写过程中磁带的特性

和读头本身的不对称性而可能发生的转换的相反极性的时序中的

偏移。如果希望的话,可通过使用冗余的第二套相反极性转换来进

一步提高信噪比. 附困说明

通过下面对辱佳实施方式的描述,本发明的其它特征和优点将

会很清楚,以下用举例的方法描述了本发明的原理。

图1是一个根据本发明构造的带驱动存储设备和相关带盒的 透視困。

困2是一个表示困1所示的带驱动容和带盒組合中磁头和伺 服控制系统的原理困。

图3是一个表示根据本发明的可选择的磁头组件的原理图。 困4,5和6表示根振本发明构造的三种可选的伺服模式。

图7困示了由齒2中所示磁头产生的伺服控制信号。

困8表示伺服头跟踪困6中所示伺服摸式的轨迹和它产生的

头输出信号困。

困9表示伺服头跟踪一种根据本发明困示的第四种可选伺服 模式的轨迹和它产生的头输出信号。

困10,11和12是用于困2中所示伺服控制系统的定位信号

译码器的框阁。

困13,14,15和h6是用于圃2中所示伺服控制系统的一种可 逸的定位信号译码器的框困。

困17表示词服头跟摔困9中所示伺服模式的轨迹,同时表示 了它产生的头输出倌号和相应的A和jB信号间隔。

困18是一张存储于困13所示系统中用于解调困17中所示 伺服模式的数据表。

困19表示在磁存储带上记录伺服模式的一个鼓系统。

團20表示可被團19中所示茅:统记录于一部分磁带上的磁通 转换。

困21表示可用于记录困9中所示伺服模式的一个多间隙头。 困22是困21所示头的一个横截面。 困23是困21和22所示头的伺服模式间隙域的平面图。 困24是一个表示根据本发明枸适的用于写磁带的伺服写头 的原理困。

困25是一个表示根据本发明的用于生成磁带的记录系统的 原理闺.

困26是困25所示记录系统的原理困. 具体实k方式

團1表示了一个根据本发明构造的基于定时的伺服系统。这 个系统包括一个接收一个带数据带盒14的驱动器,后者通过一根 数据电缆18连接到主处理器16。带盒包括一个含有一巻磁带20

的盒子19。为使用賴服控剩银息所构造的本系统包含一个磁通转

换的重复伺服模式,此模式记录子數据举盒中磁带20上的磁道中, 并延展越过磁道宽度以使随着一个磁伺服读头在平移方向上移过 磁道宽度时通过读取词服控制信息而产生的一个伺服定位信息信 号在不断变化,以此指示头在磁道中的相对位置。带驱动器12可以 读取伺服控制信息并产生一个定位信号来控制相关数据读头的位

置,或使用 一个磁伺服写头把伺服控制信息写到数据带盒中的磁道 上,或二者都做。这个系统加以最优化以便用于磁带环i克,以使由于

磨損和碎屑引起的定位信号差镨的幅值降低并且这种差错易于检测。

带驱动器12包含一个带盒14可以插入的接收槽22 。主处理 器16包括,举例而言,一台个人计算机如/fl似公司的"PS/2"个人 计算机,或一台工作站如/fiM公司的"及S6000"工作站,或是一台 小型机如/BM公司的"AS400"计算机。带驱动器12可很好地与这 些主处理器和使用带盒的带库系统,如/丑3f公司的"3480"和"34 90"带驱动装置兼容。带盒14可采用多种带盒格式中的任意一种, 包括如常规的8附m,4wm,1/4英寸和1/2英寸数据带盒格式。

图2是带盒14(困l)中磁带20的一部分通过带驱动装置12 的一个磁头組件24的俯視困。在剖視困中用虛线表示出带从哪里 ^f兹头组件下面通过。磁头组件用实錄示并包括一个用^"测记录千 带上的伺服磁道27的相对窄的伺服读头26 。为了困示相对大小,

同时表示出的A,位于包含多个数振磁道的带中数据磁道域29之

上用于读取记录于数据磁道上数据的磁头组件中的一个数据读头28 。为简化叙迷,困2給出了一个单个的伺服读头和一个单个的数据

读头。熟练的技术人员僅得大部分带系统具有多个伺服磁道,多个

词服读头,多个数据读和写头。

在图2中,所指示的词服磁道中心线30沿带20的长度延展。 图2表示出伺服读头是相对窄的并且宽度实标上小于伺服磁道27 的宽度。具体讲,在最佳实施方式中词服读头的宽度小于一个单个 数据磁道的半个宽度(未表示出),它典型地比一个伺服磁道更窄。

在困2中,当带20相对于头沿磁道30的长度线性移动时出 现,带头在转换方向内的相对移动,这种移动可使伺服读头26读取 伺服模式。当这种移动出现时,伺服读头检測磁通转换的伺服模式 以使它产生一个通过伺服信号线34提供的模拟伺服读头信号并送 给译码器36 。信号译码器处理伺服读头信号并产生一个定位信号, 后者借助于定位信号线38传送给伺服控制器40 。伺服控制器产生 一个伺服机械控制信号并借助于控制线42传送给磁头组件24。 一个

磁头组件的仴月艮机舰it^平移方向上移动头26使之越过祠服磁道 30的宽度来响应来自伺服控制器的伺服信号。伺服控制器40监視 来自佶号译码器36的定位信号并产生到达目的位置所需的控制信 号,以使当头到达期望目标时控制信号等同于这个信号。

困3表示了根据本发明构造的一个多词服磁道、多头系统。此

系统除下列方面外同图2所示系统4M目似。图3中的磁头组件24,包

括一个数据读头28d和一个数据写头2幼,分別用子在举数接城

29的数据磁道上读和写数据。困3所示的带20,除第一伺服磁道

27之外还包括一个第二伺服磁道27,,这些伺服磁道放置在数据

域29的相对两側。同时还示出了第二伺服磁道的中心线30'。困 3中石兹头组件24,也包括一个用于读取记录于第二伺服磁道27,的伺

服信息的第二伺服读头26,。应注意磁头组件24,产生两个伺服信号, 每一个用于一个伺服读头。磁头组件通过信号线34把来自第一伺 服读头26的伺服信号提供给相应的译码器36并通过信号线34, 把来自第二伺服读头26,的何服信号提供给相应的译码器36'。这 些相应的译码器把它们的定位信号提供给伺服控制器40 。应注意 大部分带系统包含多个数据读头和写头,为了叙述的目的困3中 只给出了单独的一对。

如上面提到的,根据本发明'的伺服模式包含越过伺服磁道宽度 延展的磁通转换,以使随着伺服读头移迚每个伺服磁道的宽度时通 过读取模式所产生的伺服读头信号将不断变化。困4,5和6給出 了根据本发明的伺服模式的几种可逸实施方式。熟练的技术人员可 识别出黑色的垂直条,此后称为条,表示越过伺服磁道宽度延展的 记录磁通量的磁化区,条的边缘包含用于检測产生伺服读头信号的

磁通转换。这种转换具有两个磁极性,每个在条的一个边缘。当伺 服读头越过转换时,它产生一个其极性由转换的极性所确定的脉

沖。例如,伺服头可以在每个条的前沿(遇到一个条时)产生一个正 脉沖,在后沿(离开一个条时)产生一个负脉沖。每个伺服模式包含 一个不同条的重复序列,这些条至少以两个方向越过磁道宽度以使 第一个方向同第二个方向不平行。

例如,在團4中,伺服模式44包含一个交替的条序列,越过磁 道宽度延展的第一种条46实际上同磁道的转换方向垂直,第二种 条48相对于读头有一个方位倾斜。也就是说,第二种条相对于磁 道中心线49的平移方向有一个倾斜度。困5中所示的模式50包 含一个由第一种条52和第二种条54组成的交替序列,第一种直的 条52与磁道中心线垂直,第二种人字形的条具有对于磁道中心线 倾斜对称的两条腿。也就是说,模式50包含一个其特点为由两个相 亙影响的磁道形成的条,每个磁道包含人字形的一条腿54a或另 一条腿546 。图6中的模式56包含人字形的第一种条58和第二种 条60 ,它们背靠背地放置以形成一个关于磁道中心线62对称的菱 形模式。很明显,模式56也可以认为是一个包含相对一个条的中心 线相亙影响的两个伺服磁道的条。

对于图4一6中所示的每一种伺服模式44,50,56,随着带在转 换方向上相对于头做线性移动时定位于带20上的一个伺服读头产 生一个具有峰值的模拟伺服读头信号,这些峰值的峰到峰周期随头

在平移方向上移过磁道的宽度而变化。由下面更完整的描述,定时 值的变化被用来确定磁伺服读头在伺服磁道内的相对位置。

图4一6中所示的伺服模式44,50,56包括定义了第一和第二 种间隔的第 一和第二种条,分别标作A间隔和J5间隔,它们被用来 产生一个独立于带速的定位信号。通过对间隔定时并计算它们的比 率来产生定位信号。对这些模式,一个4间隔被定义为沿磁道的转 换方向从一条磁带的一个条到另一个条磁带的下一个条之间的间 隔,而B间隔定义为沿磁带的转换方向上同一磁带的两个条之间 的间隔。应该清楚,从条到条的定时间隔随伺服读头在平移方向上 移过磁道宽度而变化。还应注意,只有A间隔变化,fl间隔是恒定 的,而与位置无关。

这样,在困4中,将被称为Al的第一个A间隔从第一个垂直 的条延展至第一个具有一个方位倾斜的条,第一个B间隔Bl从第 一个垂直的条延展至第二个垂直的条,可以同样定义以后的伺服模 式间隔42,43,...和52,53,...。固5中,第一个A间隔Al从一 个垂直的条延展至第一个人字形的条同时第一个fi间隔fil从第 一个垂直的条延展至第二个人字形的条。第二个间隔i?2从第二个 垂直的条延展至第三个垂直的条。困6中,第一个A间隔Al,从包 含第一个菱形左边部分的第一个人字形延展至包含第一个菱形右 边部分的下"个人字形,同时第一个fi间隔Bl,从第一个菱形左 边部分延展至第二个菱形右边部分。第二个4间隔A2从第二个菱 形的左边部分延展至第二个菱形的右边部分。第二个B间隔52从 第二个菱形的左边部分延展至第三个菱形的左边部分。应注意最后

一个条没有用来定义一个间隔。

報掘末发明的一个伺服控制系统提供了 一种装置,用于确定伺 服读头与伺服模式起点与终点的相对位置。姨式内位置的确定使得 系统得到下一个将读到的条的特性并完成差镨检測,如果希望的 话,也可完成差镨校正。例如,在困4所示的第一种伺服模式44这 种形式中,系统可以得知下一个将读到的条是一个直的转换还是方 位倾斜的转换。在最佳实施方式中,由伺服译码器所检測的伺服模 式中的一个周期性同步特征来确定位置。

在图4,5和6所示的模式中,同步特征在条組之间含有空闲 间隔。空闲间隔是没有转换的',这样可使得在大于一組中任意两个 条之间的最大间隔的间隔中不会在转换方向上出现条。如果希望的 话,非伺服控制模式数据的信息可放置于空闲间隔内。例如,如果条 之间的间隙至少有两个不同的长度,可把信息以间隙长度的一串码 的形式写入同步特征的空闲间隔。这些信息可用来指示数据块位 置,带的纵向位置,或其它用于驱动器操作的信息。因为系统可以知 道一个空闲间隔后的下一个磁通转换是一个垂直組条所以伺服控 制系统用空闲间隔来同步以确定位置。连续空闲间隔之间的条組被 称作"伺服脉沖串"。每个伺服脉沖串包含一定数量的条和转换,下 面进一步描述将它们用于差镨检测和校正。当高效地利用了带介质 时,每个脉沖串带的条的数目提供了合适的伺服控制同步,这使得 在每个不同条之后不需要一个同步特征来获得合适的同步。

例如,在困4中,困示了一个第一种伺服模式组66和一个第二 种伺服模式组68。第一和第二种伺服摸式组由一个包含一个空闲 间隔70的同步特征分开。对于一个大于A间隔的间隔,空闲间隔 沿带在转换方向上延展,这个间隔是从第一个垂直方向的条到第二 个倾斜方向的条之间的间隔。同样,困5给出了伺服脉沖串74 ,76 之间的一个空闲间隔72 ,團6给出了伺服脉沖串80,82之间的一 个开始间隙78。如上边所提到的,非伺服模式数据的信息写在这 些间隔中。

真引起的不穗定,根据本发明的控制系统仅在具有相同极性的磁通 转换之间将A和fl间隔定时。这样做是因为,例如,伺服写头构造 中的不对称性,实际伺服写过程中的变化和由于磁带本身或读头特

性的其它缺点可能会在具有相反极性转换的定时中引起偏移。仅在 相同极性的转换间定时,可消除由于极性间的不同造成的定时差 镨。例如,只有如读头在通过条的前沿时产生的转换脉沖可以使用。 通过条的后沿时产生的转换脉沖被忽略。

通过使用相反极性的第二套冗余的转换可进一步降低信噪比。 在这种情况下,将提供一个冗余词服模式译码系统用于将定位信号 从两种极性的磁通转换中分离出来进行译码。为了进行详细描述, 将对与一个极性相关的译码系统进行描述。但是应该知道,可以提 供一种用于具有相反极性转换的类似的译码系统。

困7表示当图2所示的磁头读取固4所示的伺服模式时产生 的模拟伺服读头仿号84 。固7表示出当伺服读头越过團4的第一 条的前沿时出现了第一个伺服读头信号峰值86 。当伺服读头越过 困4的第一条的后沿时出现了第一个负峰值88 。第二种转换极性 被忽略了 。余下对伺服系统的描述将涉及到仅检測伺服读头信号的 正峰值。

團8表示一条伺服读头所沿路径的困6的菱形模式,在它下 面是磁伺服读头越过伺服模式条时产生的相应伺服读头信号92 , 并指示出了 4和fi间隔。如上所述,每个连续的4间隔称作41, A2,等等,B间隔类似地称作fll,B2,等等。困8表示移过各个条时 产生的一个正峰值并定义了模式间隔,而在为定位信号的产生而确 定定时间隔时忽略了下降的峰值。图8指示出伺服模式大约宽408 微米长434微米。

困9给出了一个可选的嵌入式的,或交镨的菱形模式94 ,同时 表示了伺服读头所沿的路径96 ,它下面表示了头越过伺服模式条 时产生的输出信号97 ,并指示出了 A和fi间隔。交镨的菱形模式 包含一个由一組人字形转换构成的五个交镨菱形的序列,随后跟有四个交镨的菱形。重复这个序列以构成这种伺服模式。

图9所示的五个菱形和四个菱形的各組由一个相对短的空闲 间隔99所分隔,这个间隔最窄处的宽度大于一个交镨組内任意两 个同类条之间的间隔并且位于任意两組之间。不具有转换的另一类型的模式间隙位于图9模式中的一組菱形内部,这也是很明显的。

因为内部间隙98出现在一个四菱形和五菱形的序列之间或一个五 菱形和四菱形的序列之间,所以可以很容易的区分出来。与此对照,

因为空闲间隔99仅在具有相同数目的条的两个条序列之后出现, 如在两个4条組或两个5条組之后,所以可被识別出来。

團9给出了最佳实施方式中的伺服模式。尺寸如下:转换方向 上的带宽2. 5"w。一个组内条的区间为5"m。伺服模式垂直于转换 方向的宽度为408"m,分成宽为204"加的对称两半。条相对于转 换方向的垂线倾斜成7。 4度角。在下面的尺寸中,所有的长度从一 条的前沿到另一条的前沿度量:菱形之间的空闲间隔99在最窄处 为IOhw; 4菱形组中的内部间隙为15w附;5菱形組中的内部间隙 为10«/w 。

困9圉示出一个A间隔定义为从一个菱形左侧的一条延展至 这个菱形右側相应的条。例如,第一个A间隔Al从第一个菱形左 側的第一条延展至这个菱形右側的第一条。相应的B间隔从一个 菱形左側的一条延展至下一个菱形左側相应的条。

固9中所示的模式94最大限度地利用了磁道的长度来产生定 位信号。模式每隔221«m重复一次,这样,与其它所示伺服模式的 较长周期采样区间相比,采样区间长仅为221«m。因为困9中每个 交错的菱形伺服模式包含 一 定数目的条,同步特征的空闲间隔可通 过计算伺服读头经过的条数来检測。把模式分成四个菱形后跟五个

菱形的組使得译码器可确定头在转换方向上相对于磁道的位置。更 具体讲,即使在译码器錯过了 一条的情况下也能够自身进行同步, 因为它可以期望在收到两个五条的脉冲串后,接下来将收到两个四 条的脉沖串,然后又是两个五条的脉沖串,如此这样循环。这个优点 可用于实施一个相对簡单的差镨检測和校正方案。

图9所示模式94的尺寸给出了一个最佳设计,它平衡了三个 词服要求:词服模式宽度,采样频率和定位信号噪音。模式宽度(图 9中标示为408"m)确定了词服读头信号的范围。这个范围可以是 几个数据磁道的宽度(未表示出)。在这个实施方式中伺服模式的宽

度大约等于八个数据磁ii的宽度,这可以使得一个伺服读取部件可 用来定位八个不同数据磁道上的一个给定数据读头。

伺服读头信号的采样频率由伺服模式的长度和带速决定。在最 佳实施方式中,伺服模式长为221"m 。它在这段空间中产生两个 数据点,一个在间隔fi4的末端,一个在间隔fi8的末端。在大约2。 OwA的典型带速下,这就产生了一个每秒18,100次采样的頻率。 采样频率的要求由伺服回路的其余部件确定。如果采样频率太低, 必须降低回路的动态响应以在系统中保持用于精确控制回路稳定 性的足够的相位裕度。

定位信号的噪音由三个因素决定:转换间隔定时度量中的噪 音,每次采样所度量的转换间隔定时的数目,和转换间隔定时到定 位信号的换算系数。一些因素如介质噪音和电子噪音决定了转换间

隔定时度量中的噪音并较大地独立于模式的尺寸。这个噪音在本讨 论中认为是一个常数。由于求平均值,所測量转换的数目影响到定

位信号噪音。在图9所示的模式94中,每次采样測量四个A和fl 间隔。在译码器中,对这四次测量求平均值以产生这次采样的定位

信号。在包含更多条并因此在模式中有更多的转换的情况下,可通 过增加平均值来降低噪音,但这将需要一个较长的模式,这又降低

了采样频率。把间隔定时转换到定位信号的换算系数由条的倾斜度得出。

随着条转换同伺服磁道中心线垂直方位倾斜的增大,转换之间 的定时随伺服头的位置变化也更大。这些较大的定时差别降低了定 位信号中的噪音。然而增大的倾斜度也使得伺服模式变长了 ,降低 了采样频率。应该注禽,增大的倾斜度由于方位角的損失削弱了来 自伺服读头的信号强度。当确定用于一个给定应用场合的最优伺服 模式时应考虑所有这些因素。困9中所示的模式94表示了一个最 佳设计,但是,熟练的技术人员可通过调整模式的布局和尺寸容易

提出不同目标的设计。

图lO,ll和12给出了困2中所示信号译码器36的框图。由 下面的进一步描述,译码器最好包含差镨检测和校正电路。熟练的 技术人员会僅得这两个劝能可由同一电路提供或由分开的电路模 块提供。圉10所示译码器36通过线34接收如困7所示来自伺服 读头的模拟伺服读头信号并使用峰值检測器102把这个信号转化

为脉沖逻辑信号。在最佳实施方式中,峰值检測器的输出信号在一 个正向转换时(前沿)升高而在负向转换时降低,以使得译码眾区分

两个极性。

如上所述,定位信号由一个数字信号译码器36(困2 )进行译 码。译码器的劝能是测量A和B的时间间隔并进行必要的计算以

使得定位信号可用于伺服控制系统的其余部分。此外,差镨检测和 校正可在译码器内实施。熟练的技术人员会认识到虽然译码的设计 和操作必须适于所用的特定伺服磁道,但有许多通过不同硬件和軟 件的方法完成这项功能。为了困示的目的,图10和11表示了一个 用于困4所示条简羊模式所用的译码器和差镨校正电路。

图7表示作为读取图4所示模式的结果从一个词服读头得到 的模拟信号。如图10所示,这个模拟信号由一个峰值检測器102 转化为一个数字信号。峰值检测器的输出在检测到正峰值时由逻辑 "低"变为逻辑"高",在负峰值时由"低"变为"高"。译码器被设计为 仅从峰值的一个极性来触发所有的间隔定时,这个极性与前面讨论

的磁转换的一个羊个极性相一致。

在译码器中,一些计数器用作同步和间隔定时的定时器。 一个

开始计数器104通过寻找比在一个脉沖串中所允许的最大值还长 的无转换间隔来检測起始间隙70(见困4)。当检測到一个起始间隙 后,重置同步和控制电路lll以开始译码下一个新的脉冲串。每遇 到伺服模式中的一个峰值,即激励并重置适当的计数器对适当的4

和JS间隔定时。一个单个的"^"计数器106定时每个A间隔。因为 连续的fi间隔是邻接的,并且输出计数器的和与重置计数器需要

一定的时间,所以两个"r,计数器n 108和iio交替地对b间 隔定时。所期望的定位信号是a和b的比率,它由以下的示例电路

计算:因为全数字除法操作需要庞大的电路,当b值的要求范围较 小时(假定带速在一限定范围内变化),使用一个带有及OM查询表 的乘法器是有益的。5的值(两个r计数器之一的输出)由一个i71/ 72计数器逸择器112逸择并通过一个/?OAf查询表116转化为一 个1/b值,及OM查询表的输出在一个乘法器114中与A相乘。这 样,原始定位信号118包含每对A和j?值完成时的值A (每个 脉沖串中有8次)。

團ll给出了一个同困10中所示译码器一起使用的实标差镨 检測和校正电路的框困。困示电路对每个脉沖串处执行差错检測,

并为每个脉沖串输出一个单个的定位信号。在没有发现差镨的情况 下,脉沖串的输出为在脉沖串中发现的八个羊独A/fi值的平均值。

如果检测到了一个差镨,一个简羊的方法是用最近的无差镨值替换 当前的錯误脉沖串输出值。这些功能如下完成:一个转换计数器 120对每个脉沖串中出现的转换进行计数。根据实验确定,大部分 差镨包括偶尔检測到一个额外转换,或漏检一个合法转换,都是由 于嗓音,遗漏,碎屑或其它原因造成。当这些镨误发生时,转换计数 器将每个脉沖串的转换数计数非正确数目(本例中为18),并将输

出一个差镨信号。附加的差镨检测通过比较在所述脉冲串中产生的

八个A/B值的连续值来完成。 一个偏差系加器124对八个A/B值 中的四个求和并减去剩余的四个,给出一个指示八个值的不等性程

度的偏差结果。如果这个偏差值超过了一个预定的界限,一个偏差 限检测器126产生一个镨误信号。这些差镨信号由一个差镨门/控 制逻辑121处理,当没有检測到差镨时,这个逻辑在线122上产生 一个脉沖串数据准备好信号以发出脉冲串来指示来自脉沖串平均 累加器128的正确脉沖串数据的可用性。如果检測到一个差镨,新 的脉沖串平均数据被拒绝,并用最新的无差镨值替换,这由一个锁 存器完成,它把最新的来自累加器128的正确脉冲串平均值提供给 一个数据选样器132。 一条脉沖串差错线123指示当前输出值是一 个新的无差镨值还是一个以前保存的值。

伺服控制系统利用脉沖串差镨线123和脉沖串数据准备好线 122来确定定位信号的完整性对于精确的伺服控制操作是否充分。 例如,在检測到一定数目连续的差镨后或超过一预定时间间隔后还 没有新的无差镨数据,则系统会拒绝定位数据。当出现这种镨误状 态时,系统将逸梓接收来自另一冗余伺服磁道的定位信号数据,或 者如果没有伺服磁道产生无差镨数据,则系统可能禁止写数据,以 避免在磁道外写新数据和意外地擦除邻近磁道上的数据的可能性。 固12困示了这样一种结构。

困11所示的电路在检测到一个差镨时可仅通过以最新无差错

值的替换来完成差镨校正。熟练的技术人员可了解到其它算法,如 一个估计的当前值的替换,会给伺服控制系统带来一定的好处。

图12给出了用来确定脉沖串数据信号应被认为是合法还是非 法的鉴别器电路140的框困。 一个超时定时器142和一个连续差镨 计数器144从线122上接收脉沖串数据准备好信号。脉沖串差镨确 定信号从一个如图11所示的差错门/控制电路接收。如果超时定 时器在一预定时间间隔内没有收到一个无差镨伺服脉沖串信号,则 超时定时器向一个差镨门146提供一个差镨信号。如连续差镨计数 器144发现预定数目的连续脉冲串中有镨,则向差镨门提供一个差 错信号。如超时定时器和连续差镨计数器都没有向差镨门指示一个 差镨,则认为译码信号是合法的。于是一个镇存器148把一个数据 合法信号150设置为高电平,指示一个合法输出。图10—12中描述的译妈器是困示基于定时的伺服模式译码的 和差镨检测与校正的原理的一 种相对简单的形式。本发明的最佳实 施方式使用圉9所示的交镨模式,这种方式已经为得到宽伺服磁 道宽度,高信噪比,高采样频率和良好的差镨检測能力的综合性能 而最优化。

图13 — 16中以框图的形式困示了根据本发明枸造的一个译码 器的最佳实施方式。困17给出了在图9所示伺服模式的一部分之 上的一个伺服读头的路径,还有由此产生的被伺服读头接收的模拟 信号以及被定时的A和B间隔。模式由交替的四个和五个交镨菱

形的脉沖串组成,它们之间由起始间隙分开,在起始间隙的最窄处 的长度夫子在脉冲宰内遇到的任何间隙的长度。这个由可识別的间 隙分开的四个和五个条的爻替组的组合为译码器提供周期性同步 信息。因为将被定时的间隔是交替的并且在fl间隔的情况下间隔

是连续的,译码器被分为两个由后缀"1?或"2"标识的子译码器,它 们交替产生定位信号信息,每个信息隔一个输出定位信号值。每个 子译码器定时四个a和四个b间隔,如困17所示。困17中标以 CLRl,CI及2,C?C/n和6>t/r2的定时点指示每个子译码器被清零和 产生一个定位信号值的时间点。包括间隔定时电路和差错检測电路 的子译码器的主电路,在图13 — 16中示出。所示的电路包括差镨检 測,但不包括差镨校正,这个问题交给词服控制器用类似上面讨论 的原理解决。同样,在这个译码器中没有计算a/J5的商,伺服控制 器执行这个劝能。熟练的技术人员可联系这些描述很容易地确定 这一电路的细节。

虽然交错的4和b间隔可由各自专用的计数器定时,同样的 功能还可由每个子译码器中羊个的累加器来执行。例如,第一个子

译码器中a值的定时如下完成:一个;n累加器(由cx及i )初始时 清零为零值。 一个转换计数器rci在伺服模式内一直跟踪头的位 置(由越过多少条来确定)。当模式的位置在a间隔之外时, 一个增 量及c?m xi产生一个零值送给累加器;n,保持它的值为零。在其 它时间点,转换计数器rci和增量z?OM ;n向累加器;o提供一

个等于当前被定时的4间隔数的增量值。累加器jh在每个时钟周 期把这个数加到总和中。用这种方法累加眾X1用作多路并行定时

应该注意,累加器:n在间隔完成之后含有四个a值的和,这 是用于脉沖串組的所期望的a输出值。与上面所描述的方式相似, 一个fi累加器对四个fl间隔求和。 一个偏差累加器zn以这样的 方式交替地对a和b间隔进行加减以使得如果所有a间隔有相同 的长度并且所有b间隔有相同的长度时它的和为零。当这些相等

性保持不住时,d1累加器中的和就不等于零。标以ZWSV3/AX和

Z>£V M/iV的比较器判断这个偏差是否超出了标示一个錯误状态 的预定界限。差镨检查也包括转换计数,它由两个幅值比较器i和

2完成。因为每个子译码器的所期望的转换总数(13或14)是不同

的,所以为每个子译码器提供独立的计数器和幅值检查器。由s五-

zj5ct信号来确定当前选择使用哪个子译码器。这个信号及困13 中其它信号将联系困14 — 16来进行描述。

困13中所示ZMJVl good信号指示在ZM7V1及五A/Xr脉冲

(囷16 )发生时对于在K?t/:r和i^t7r数据线上正处理的值讲,转 换计数器ro ,rc2或偏差限制电路z)五v m^u:和z)^y m/tv是否

检测到一个差镨状态。ZX4rAGO(?Z)线的状态被伺服控制器用于差

镨校正。

图14图示了尸/f信号和三个称作O4uP,F0C7及和F/V五的其

它中间信号的产生。PK信号由一个典型的用于磁盘和带驱动器中 把模拟佶号转化为数字脉冲的常规峰值检測眾160产生。峰值检測 器160与用在常规驱动器的检測器有所不同,它仅在正向峰值时产 生脉冲。用于磁驱动器中的典型峰值检測器通常在正向和负向峰值 时都产生脉沖。熟练的技术人员对最佳实施方式中的峰值检測器

160应该非常了解,并且不需要进一步解锋。

峰值检測器的输出包含提供给图13中所示电路及下行计数 器162的PK信号。下行计数器还接收来自 一个系统时钟的时钟信 号163,同时接收一个可由用户预定为一个预定值的长度信号 GAP,例如此预定值对应于固9所示菱形中条间的分隔。一个GAP

信号包含一个脉冲,此脉冲是当检測到一个时间间隔超出了 一个预 定间隔长度而没有来自峰值检測器160的脉沖时,由下行计数器所 产生的。也就是说,如果在间隙长度时间后没有检测到尸K脉沖, 则下行计数器超时或计数到零。对一给定的带速和词服模式大小, 应逸梓一个合适的间隙时间界限。在最佳实施方式中,带速大约每 秒2. 0米,模式包含的四和五条組相隔5 «挑,最佳时间界限选为3. 75。 /mesc。结果,产生的GA尸信号在四和五伺服条組之间的每一个 间隙处包含一个脉沖。如上边提到,基于对所遇菱形条的数目的跟 踪可以很容易地区分空闲间隔99(困9 )和模式内间隔98。这一点 将在下面进一步描述。PK信号和GAP信号用来分别产生FOUR和FIVE信号。当

在 一个模式间隙后检測到四个伺服模式条时,FOl/i?信号变高。当

在一个间隙后检測到五个伺服模式条时F/V£信号变高。上行计数 器164在时钟输入处接收PK信号,在清零输入端处接受GAP信 号,上行计数器把它的输出提供给3 —8译码器的输入线,3 — 8译 码器以一种熟练的技术人员所熟悉的方式产生FOf/及和脉

沖信号。

图15表示如何使用尸0t7/?,尸/V五和GAP信号来产生主控信

号ot/ri,0t/r2,cx及i和cx及2。对于图9所示的模式,在每个空闲

间隔99处产生Ot/ri和0LT2信号,而在内部间隙98处产生 CX及1和CX及2信号。 一个触发器阵列同两个或门一起使用来产生 控制信号。CMP信号提供给四个触发器172,176,178,188的时钟 输入。反向的F/V£信号提供给第一个触发器172和一个或门 174。无论何时在两个F/y五脉沖后检測到一个间隙,Ot/711信号产 生一个羊个脉沖。这样,第一个触发器172的g输出作用或门174

的另 一个输入,这个或门的输出提供给第三个触发器178的D输 入线,第一个触发器172的反向jg输出提供给第四个触发器180作 为时钟输入。第四个触发器的输入接地。第五个触发器182接收第 三个触发器178的g输出信号,同时接收系统时钟信号作为它的 时钟输入。第五个触发器从它的反向j2输出线产生Ot/Tl信号。

当恰好在一个F/V£信号脉冲之后检测到一个GAP信号时 CU?2线产生一个信号脉冲。于是第六个触发器184的D输出线接

收第四个触发器180的g输出,并在它的时钟输入端接受系统时 钟信号,第六个触发器19O的反向0输出提供CZJ?2信号。

当在两个/^t/及信号之后出现一个GAP仿号时0t/r2信号线 产生一个信号脉沖,而C?f/ri线在恰好一个F(?t/及信号之后出现一 个CMP信号时产生一个脉沖信号。如图15所示,这可通过把反向 的fY^/及信号连到或门186的一个输入端和第二个触发器176的 D输入端来提供。第二个触发器176的输出端Q提供给或门186 的另 一输入线。或门的输出作为第七个触发器188的/)输入。GA尸 信号作为第七个触发器的时钟输入。第七个触发器188的g输出 作为第八个触发器190的Z)输入,第11个触发器在它的时钟输入 线接收系统时钟信号。第八个触发器190的反向Q输出产生or/r2 信号。

CX及1信号由第九个触发器192产生,它的Z)输入接地且时钟 输入端接收第二触发器176的反向g输出。第九个触发器的g输 出提供给第十个触发器194的D输入端。第十个触发器在它的时 钟输入线接收系统时钟信号。第十个触发器194的反向g输出包 括CZJ?1信号。

困16團示了如何产生一个SJSZ^CT信号和一个数据准备好( D/?)信号。当 一个oi/ri和C?f/r2信号脉沖出现时,数据已准备好 可以输出。也就是说,伺服头位于一个菱形模式的末端,也即或是一 組四个交镨的菱形或是一組五个交镨的菱形。S五ZJ?OM言号用来选

摔适当的寄存器和数据准备好脉沖。SjBi^cr信号从一个/一尺触

发器196产生,它的/输入端连接到C?C/712信号,K输入端连接到

or/ri信号。j一/i:触发器的时钟输入端连接到系统时钟信号。《/—

ii:触发器196的g输出端产生SEI^CT信号。Ot/ri和6Jt/r2信号 连接到一个或门198的输入线,或门的输出端产生数据准备好 (Z)及)信号。

有关團9所示交镨菱形模式的定位信号的产生可参照下列附 困可以更好地理解:困13显示定位信号产生的逻辑电路;困17表 示交镨菱形模式和输出信号;图18显示输出信号和清零信号产生

的一张列表。如图13所示,定位信号包含指定的xot/r和^?J7r

的交替值。如上面提到的,困13表示出由后缀"1"和"2"区分的完整

的冗余信号产生系统,它们轮流产生^c?t/r和yot/r值。这样,xi 部分产生一个A:of/r值,随后n部分产生一个roc/r值,然后 部分产生下一个xoc/r值,F2产生下一个rot/r值,zi部分又产 生下一个xc^r值,等等。值的序列枸成定位信号。对电路操作的 描述最初将仅涉及由后缀〃r'标示的第一个冗余信号生成系统。

定位信号由上面参照困4一6和图8,困9所描述的四个a间

隔的和除以四个丑间隔的和得到。困13所示的累加器A:i,x2,:n

和可用下法完成这个除法:或将a乘B的例数后再将商数相

加,或先计算和然后执行除法橾作,从而以产生xof/r和n?t/r

值。a间隔和fi间隔在困17中用困形表示。

團17表示A间隔A1,A2,A3和在时间上相互重叠,相应 的B间隔B1,B2,B3和B4也是这样。可以用一个独立的计数器给 每个4和B间隔定时,但这种方法需要八个计数器。如上面所述, 在最佳实施方式中,可使用两个带有成对累加器的并行信号生成糸 统来替代而求得总和。如困13所示,第一个信号生成系统包含两对

成对累加器;n和yi,同时第二个信号生成系统包含两对成对累加

器AT2和r2。每个累加器具有"清零"和"增量"两根输入线,应该知 道每个累加器还接收时钟输入(未示出),在每个时钟周期,累加器 把从增量/?OA/ (标记为/iVC及OM)得到的增量值加到数据输出信 号上。每个累加器根据伺服头刚刚越过的伺服模式条数增加一个 增量0,1,2,3或4。各个信号生成系统的清零线(CU?1或CZJ?2) 分别将累加器的输出重置为零。累加器从增量及OiVf得到它们的递 增指令,即每个时钟周期要加的值,增量及OM接着被转换计数器

ra和m访问。

在橾作中,当出现一个czj?i脉沖时,第一个转换计数器rc2 重置为零,并且与它相关联的累加器:n,n和"i也重置为零。如 困17所示,随着伺服头在ci及i脉沖后沿伺服模式移动,它越过一 个四个伺服模式条的組,然后越过两个五个条的组,转换计数器计 数峰值(p幻脉沖以记录已越过了多少伺服模式条。在cl及i信号 之后收到第一个尸/s:脉沖时,系统开始为第一个fi间隔计时。在第 二个尸k脉沖,开始为第二个5间隔计时,依次类推。在czjji信号

之后的第六个尸A"脉冲,开始为第一个A间隔计时。在第七个PK

脉冲,开始为第二个4间隔计时,这样抟续到CX及1信号后的第十

一个尸K脉沖,表示越过第十一个伺服模式条,第一个4间隔和第

一个5间隔计时结束。在到CX及1后的第十四个尸x脉沖时,所有

的A和B间隔结束并且准备好输出总和。在一对五条組之后当出 现ot/ri脉沖时,第十四伺服模式条产生一个输出值(困15)。

使用增量/?0M中增量数据的累加器自动地按鶯要加上间隔。 图18表示存贮在各自增量及0M中的增量数据。困18中

列是指示在相关CX/?1或(X及2信号之后哪个伺服模式条 刚被越过的转换计数器输出值。:n,X2,... ,Z)2列表示在每个时钟 周期将加到图13的各个相应的累加器的增量值。应注意地址是相 应清零信号之后的PK脉冲数。这样XI列的增量值根据一个

cx/n信号之后收到的p/s:脉沖数来寻址,而列的增量值根据

一个CL/?2信号后收到的脉冲来寻址。

下面将从更多的细节上描述累加器X1的橾作。其它的累加器 以同样的方式工作。由困17应该很清楚,在一个CL及1信号后越过 的第六个伺服模式条开始了一个五条菱形的第一个A间隔定时, 这一点可由对伺服模式条、头输出模拟信号和第二组A间隔的检

查中看出。这样,转换计数器rc中由计数尸/i:脉冲产生的输出值等

于6并且相应增量及03f的地址等于6。由固18,累加器Z1的增量

数为一。

在cx及1倌号后的第七个尸k脉沖,第 一个4间隔继续计时, 同时第二个A间隔开始计时。因此,在指示越过第七条伺服模式条 的第七个脉沖后,及(9AT的地址为七并且由困18很清楚累加器x1 在每个时钟周期递增2。在越过第八个伺服模式条后,三个A间隔 A1,A2和A3同时计时,因此累加器每个时钟周期递增3 。在第九 伺服模式条,累加器递增4。在第十一伺服模式条,第一个A间隔已 结束,因此只有三个间隔被继续计时。于是累加器x1的增量减为 3,如图18中地址十一的表入口所示,在第十四个伺服模式 条所有的A间隔结束,因此累加器的增量变为零。这样,在一个 ot/ri脉沖出现之后,累加器已经含有了四个A间隔的和并且已经 准备好产生输出值。同样地,累加器n也将完成对b间隔的计时 并把数据准备好输出。

第二套信号生成糸统的累加器^2和f2以同样的方式工作, 开始于CL及2信号,结末于C?t/r2脉沖的计时(困15)。这样,在一 个CZJ?2信号后越过的第六条伺服模式条对应于一个四菱形組的 第一个伺服模式条。因此,用于第二个信号生成組的Al间隔开始 并且累加器x2应该递增1。这一点由困18表中/?OM地址6所对 应的列x2的相应值表示。在带速大约每秒2.0米的情况下,两个 累加器的組合以大约18k〃z的頻率提供新的定位信号数据。

困13表示累加器的输出的路径是通过相应的逸择器<formula>formula see original document page 38</formula>

,它们逸择两个信号生成系统

中哪一个含有应被输出的当前输出值。由上面困16所描述的S五-

L五cr数据信号控制选择。在一个ot/ri脉沖后,第二套信号生成 系统的累加器激活,在一个ot/:T2脉冲后,第一套信号生成系统的 累加器激活。这样,对于困17中所示的交镨菱形模式,第一套累加

器xi,yi,Di在一个ot/:T2脉沖后激活,0t/r2脉沖在两个四条组

之后出现,而第二套累加器X2,172,2)2在一个C?[/711脉沖后激活, 脉沖在两个五条组之后出现。 在困14所示的最佳实施方式中,执行差镨检查以检測丢失的 或多余的转换并检测一个条轻微偏移位置上镨误地读取的伺服模 式条。團14中没有表示在差镨检測之后可执行的差镨校正的细节, 但熟练的技术人员根据上面有关困10—12的描述可以很容易地构

造出这种电路。在困13中,由计数每个峰值脉沖的转换计数器rci 和rc2检测丢失的或多余的条。当一个输出信号脉沖ot/ri或 ot/r2出现时,幅值比较器检查是否检測到了正确数量的转换(13

或14,如指示)。例如,在第一套累加器中,转换的预定数是14而第 二套累加器的预定数是13。如果检測到的数大于预定数,那么由

s五iJ?cr块产生的数据好(zx;)信号将为假。系统译码器36(困2)

检測DG信号并被夸告数据是坏的并采取预定校正措施。例如在最

佳实施方式中,杖正措施包括保持输出信号为它的先前值。 如果来自一个饲服模式条的尸K脉沖在时间上偶尔有点偏移,

则所有的A间隔值和B间隔值将有不同的值。困13所示的系统提

供了偏差累加器D1和D2,它以一种应该提供一个零结果的方式 加减各个4和丑间隔。如果任何伺服模式条在时间上有偏移,结果 将是非零值,或正或负。 一个最大比较器Z)^V加a;c和一个最小比较 器DEV/mVi检查偏移累加器的输出,允许伺服模式条的偏移大于 一个预订的最小值,它允许系统内的正常噪音产生可接受的差镨, 但不允许偏移大于一个预定的最大值,这个值指示一个差镨。如果 差镨值小于最大值或者小于或等于最小值,则相应偏差累加器2)1 或D2的输出变为高并随着S丑USCT数据信号的输出产生数据好 (DG)信号。用这种方法,偏差检查电路还可以在随机噪音产生适于 生成一个Of/711或CW/r2信号脉冲的模式时防止将随机噪音认为 是合法的。

上面描述的信号译码器和定位信号电路使用包含一个条的重 复伺服模式,这些条具有平移方向上以一个方位倾斜角连续延展越 过伺服信息磁道宽度的磁通转换。信号译码器接收模拟伺服读头信 号并产生一个定位信号,它是来自伺服模式的两个间隔比率的一个 函数。这就提供了一个不依賴于带速因而对带速的变化不敏慼的伺 服控制系统。熟练的技术人员会懂得可采用不同的技术在磁存贮介 质上,如磁带,生成困4一9所示的伺服模式,下面将描述用于生成 译码器使用的伺服模式的不同系统。

图19给出了一个用于生成上面所描述词服模式的磁鼓系统 300。记录有伺服模式的磁带302缠绕在一个鼓306的曲面304上,

以使得弯曲部分与磁带相反一側的一个电磁铁308邻接,电磁铁 308产生一个向外的朝向磁带的磁通线。 一个凸起的组槽序列以所 期望伺服模式的形式设置于鼓表面上。例如,图20所示设置于鼓的 表面部分304的組槽在磁带302上产生一个与图4所示相同的伺

服模式。熟练的技米人员对于用于产i伺服模式的鼓系统的实现的 其它细节是熟知的并且不构成这里所描述的本发明的一部分,例如 可参看Be/vmrrf的美国专利3,869,711。

熟练的技术人员可僅得当外部电磁铁308在磁带上投射一个 磁区域时鼓上的304部分屏蔽了与组槽相接触的磁带部分,并留 下了期望的伺服模式磁通转换条。采用光刻技术高质量地形成鼓模 式組槽310,因为这种技术提供了精确再现伺服模式所需的高精 度。最好在非磁性鼓上使用镍、铁或玻莫合金材料枸成这些組槽。

产生模式的最佳方法是使用一个多间隙词服写头。最佳实施方 式中的多间隙头采用熟练的技术人员所熟知的成相技术制成。困 21给出了一个根据本发明枸造的多间隙伺服写头400。困21所示

的头包含一个带有模式化的孔片区域404的铁氣休环402。 两个铁氣体块406,408构成了磁头外形,它们之间由一个玻璃垫片 411分隔。

在构造磁头时,首先采用环氡树脂胶或玻璃粘合技术把铁氡体 块406,406和玻璃垫片411结合在一起。形成的结构被磨光以形 成一个所期望的前端轮廓,它包含带的支撑面。在最佳实施方式中,

提供了一个柱形前端表面。在头对磁带操作时将横槽412切入头内 以去除空气。

如困22所示,一个导电的耔晶层416沉积于前端轮廓表面。 在最佳实施方式中使用了 800埃的M'i^,然后感光性树脂材料沉 积于前端表面并形成所要求的伺服模式414的形状,柱表面的模 式化可采用熟练的技术人员所熟悉的接触爆光或投影曝光完成。因 为仅在位于柱面顶端的伺服模式需要高分辨率,所以可采用标准的 平面曝光。在最佳实施方式中,定义间隙区的感光性树脂线宽2"/w, 高3. 5«加。

所要求的间隙结构在感光性树脂中形成后,在去除了感光性 树脂材料的籽晶层416上镀一层大约为2"m的M45Fe55材料,然 后去除剩余的感光性树脂。然后在前端表面上沉积一层抗磨损的外 壳420以保护它。在最佳实施方式,外壳是一个厚度大约为3000埃 的MFeiV/FeW夹层结构。也可使用其它的外壳材料,如类金刚石

碳或其它抗磨损材料。

最后,如图21所示,一个线围420通过一个线槽422缠绕在铁 氡体块408上,这样就完成了头的制作。越过每个间隙的磁通位于 与平版印刷相同的表面内。间隙的宽度受限于光刻技术的分辨率, 但允许在限制之内的任意复杂的间隙形状,这样,图4—9所示伺服 模式所要求的直对角线间隙在上面描述的水平头设计中很容易实 现。熟练的技术人员懂得因为平面处理的限制在一个垂直头中产生所要求的间隙结构需要一个复杂得多的过程。

头400的一个新颖之处是它采用磁饱和现泉来簡化它的设计。 在困23中从更多细节方面所表示的写间隙414包含于一个连续的 磁iV/Fe网格中。常规的理论会认为因为几乎所有的磁通将从低磁 阻的JViFe通过而不通过高磁阻的写间隙,所以当头被激磁时这些 间隙中的磁场应该很小,这些间隙看起来被A^'Fe网格短路了。但 是,在大电流时iV《T^网格的短路区变为磁饱和的,使得导磁性急 剧下降。随着磁饱和的加剧,写间隙成为剩余磁通的最佳路径。在 大的写电流时,这种设计产生了精确写磁带所必需的间隙磁场。这 种设计提供了一个供磁带在其上运转的几乎完全光滑的表面。更多 的常规设计将要求较宽的分隔间隙以把磁通导入写间隙,这种分隔 间隙提供耐高压的边缘以昉止被磁带磨損。这些宽的间隙还可积存 带的碎屑,可能在头和带之间产生不希望的间隔。应该注意,在写间 隙430上加了额外的向外张开的端部432以便清晰地划分写模式 的界限。如果没有提供向外张开的端部,越过写间隙的磁场就会在

端部减弱。向外张开的端部使得直到写间隙的末端都可保持几乎完 整的写磁场。

饱和效应还用来有效地消除由于磁籽晶层和最佳磨損外壳所 引起的负作用。这些层是磁性的并且复盖了头的整个前表面,包括 写间隙414。间隙短路的这个缺点除这些薄膜会在一个很低的电流 下饱和这个问题外,在高的写电流下没有影响。熟练的技术人员会

认识到对饱和效应的良好利用简化了设计并提高了头的性能。

伺服读头的最佳实施方式采用一个带有横槽的柱面来保持带 和头之间的良好接触。也可采用其它保持这种接触的技术。特别是,

可使用一个带有小圆角边缘的平头,把带覆盖于边缘上。图24困示 了这种技术。头900具有一个平面前表面902。带904以一个小的 巻过头的角度(例如1度)与头接触。使带从头的圓角上通过的动 作能去除头和带之间的空气层。由于带本身有一定的弹性系数,带 在圓角附近稍微离开磁头,但然后立即和头相接触。可采用这种技 术保持头和带接触。熟练的技术人员可认识到通过从头设计中去除 柱面和橫槽可在一定程度上簡化头的制造过程。

图25图示了采用一种模式记录系统502来生成具有上面所示 词服模式磁带的过程。糸统502可在如图1所示的带驱动器12中 提供。特别是图25表示了生成一个具有困9所示模式的磁带的过 程并给出了如困21和23所示当带504与写头510相接触通过时 的顶视图506和側视困508。带通过的方向由箭头512所示。

带的写头510通常不激磁,但它由一个预定极性的电流脉冲 在预定时间周期性地激磁。也就是说,头在一个零电流和一个单一 极性的电流之间切换。熟练的技术人员将会注意到这一点不同于常-规方式,常规方式中写头在相反极性电流间切换。为在带504上产 生期望的词服模式,带以一个预定的速率移动同时写头510接收周 期性的电流脉沖。写头的周期性电流脉沖在带上产生一个磁通模

式,这个模式是头间隙结枸的复制,如困25中带模式514的表示所 7?:。由圉25应该很清楚,两个人字形的写间隙以足够大的空间隔开 以使两个相对的带条,或菱形,由通过写头510的每个电流脉沖记 录并且对电流脉沖进行计时以产生图9所示的交错菱形模式,这

种模式中一个四个交镨菱形的组后跟随着一个五个菱形的组。

困25表示对头写间隙间的空间511进行逸摔以使可在对带的 一次扫描中写完交错模式。磁存贮介质以一个预定的速率在头的转 换方向上移动同时伺服读头被一个预定极性的脉冲激磁以产生磁 通并对每次激磁在带上的磁道中自动记录一个第一方位角方向的 伺服模式转换条和一个第二方位角方向的伺服模式条。头被重复激 磁直到在磁带上记录的条包括一組交镨菱形组。更具体讲,伺服间 隙是如此逸择,使得在带的写速度下,在一个四条組或五条組的最 后电流脉冲时,由尾间隙513记录的转换条全部位于在这組的第一 个电流脉沖时分别由头间隙515和尾间情:记录的第一条之间。这 样,在头适当的四个或五个动作之后就得到了期望的交镨伺服模 式。

同样,可通过在预定带速下继续移动磁带而不对伺服写头激磁 以产生伺服模式条来形成同步特征的空闲间隔。空闲间隔在转换方 向上的延展取决于头不被激磁的时间长短和预定的带速。写头没有 激磁的时间最好足够长以使被一組脉沖所写的全部条都位于被前 一組脉沖所写的条之外。也就是说,由尾间隙513越过的一組中的

所有转换条都位于将在条上写的下一組的任何条之前。

为了写如困8所示的一个无交镨模式,头的写间隙分隔和脉 沖采取一 种方式以使在每个电流脉冲时由尾间隙记录的转换条全 部位于在前 一 电流脉沖时由头间隙所记录的条之外。也就是说,由 头间隙所写的条在写头的下一次激磁前通过尾间隙。通过延迟伺服 写头的磁化形成条组间的同步特征以产生一个足够长时间的伺服 模式条,从而使得位于在一組的最后一个电流脉冲时由头间隙记录 的最后一个条和在下一組的第一个电流脉沖时由尾间隙记录的第 一个条之间沿转换方向的最小间距大于一组之内任何一对连续条 在转换方向上的最大距离。

如困25所示,伺服模式记录系统502的可编程模式生成器 516产生提供给脉沖发生器518的脉冲,脉沖发生器518给写头 510以周期性激磁。因为脉冲有一定的宽度并且带以一预定速率移 动,所以,记录于带504上的伺服磁通模式拉长了写头实?示间隙的 形状,由于带速和脉冲宽度的作用,记录于带上的磁通模式宽于写 头的间隙。

伺服模式记录系统502可操作于或Z)C可擦除磁带。如果 磁带504是4C可擦除的,则意味着带具有零磁性,则当头510激 磁时,带在间隙哉上方以 一 种极性磁化。带的其余部分具有零磁性。 如果磁带504是》C可擦除的,则意味着带以一种极性磁化,那么 必须定向越过写头510的电流以使记录的磁通模式带磁化为相反

的极性。于是形成的记录模式由相反极性的磁域间的转换构成。从

一个Z)C可擦除带读回一个伺服模式时产生的信号大约是从AC可 擦除带产生信号的两倍。然而在最佳实施方式中,使用一个AC可 擦除带以防止产生一个过大的信号使得伺服读头饱和。也可降低写 电流的强度以削弱带上写区域的磁性,从而降低读回的信号。

困25所示的模式生成器可采用熟练的技术人员所熟悉的多种 技术来构成,例如,可把要求的脉沖模式记录于一个可编程只读存 储器(尸/W?M)并通过一个适当的寻址电路循环。另外也可用一个合 适的计数器和相关逻辑的臬合来产生要求的脉冲模式。这些技术是 熟练的技术人员所熟知的,无需进一步解释。

应该懂得记录于带上的伺服模式的精确性依賴于模式生成定 时和带速的精确性。模式生成定时采用良好的晶控因此是非常精确 和稳定的。但是带速较难控制,在最佳实施方式中,要求带速达到 0. 1%的精确度并调整模式生成器的定时以校正带速的误差。获得 这种精确性的一种替代方法是測量写头附近的带速并调整模式生 成器的定时以校正带速的误差。例如,可用一个由带转动的精确的

轴编码器505或一个激光多普勒设备完成带速的测量。熟练的技 术人员应该很清楚这种带速測量系统的细节。

在模式脉沖生成后,必须把它们转化为越过写头的电流脉;f 。 在最佳实施方式中,脉沖发生器电路产生宽度为150rt5的脉沖,具 有高达3安培的峰值电流和一个小于50/w的上升和下降时间。熟

练的技术人员会知道这样的脉沖发生器可用如一个电源MosF五r 开关和一个限流电阻构成。这些技术对于熟练的技术人员非常明 显,无需进一步解释。

困26是一个困示了带验证部分的磁带写系统502的原理困并 表示在带上记录伺服模式时磁带504经过一个供带巻轴520到达 一个收带盘522。模式生成器516产生模式脉沖,这些脉冲送给伺 服写头脉冲发生器518,然后立即对写头510激磁。当带504已经 记录伺服模式后,必须对模式进行验证以保证高质量。 一个词服读 头524读取刚刚记录的伺服模式并给一个预放大器526提供一个 伺服信号。预放大器向一个模式验证器528提供一个放大的伺服信 号,该验证器执行各种验证操作,如检查伺服模式,信号幅度,遗失 率和冗余伺服磁道的一致性。验证器使用一个坏带标记头530,如 果发现了任何差镨则在带504上作一标记以使得不会把带上的坏 段装入带盒中(图26)。

虽然这些讨论集中于讲述伺服磁道的实施方式,这种伺服系统 也适用于嵌入式伺服实施方式。在祈讲述的伺服磁道系统中,某些 磁道专门用于伺服模式。在操作中一个伺服读取部件总是位于一个 伺服磁道之上而其它部件用于读和写数据。嵌入式伺服系统在同一 磁道上从空间上对伺服模式和数据块进行划分。用这种方法,可使 用单个部件既读伺服信息又读取数据。因为单个部件用于两项工 作,所以,嵌入式伺服方法降低了伺服采样频率和数据率。使用同一

头进行伺服和数据读取的一个缺点是无法将一个窄的伺服读头用

于于所有的实际目的。但是可以得到其它优点,如降低了一个磁头组 件中所需的元件数并减小了由于使用分离的词服和数据部所造成

的偏移差镨。熟练的技术人员会认识到这里所描述的伺服系统可扩 大应用于嵌入式伺服应用。

这样,上面所述的是一个重复磁通转换的伺服模式,它延展越 辻每个伺服磁道宽度以使得一个伺服读头在平移方向上移动越过 伺服磁道宽度同时带在头下在转换方向上移动时,它们可以产生一

个伺服定位信息信号,同时对转换之间的间隔定时以此来指示磁头 在磁道中的相对位置。上面还描迷了适于产生伺服模式的一组不同

的词服写头,其中包括构達一个多间隙伺服写头的最佳方法。上面 还描述了一个词服模式写系统,其中包括一个确保对带上伺服模式 再现的准确性的带验证系统。

以上以目前最佳实施方式的形式对本发明进行了描述以使得 可以表达对本发明的理解。然而,对于伺服译码器,伺服模式,伺服 控制系统,存储介质,伺服写系统,数据存储系统和伺服写头的许多 配置在这里没有特别描述,但它们是可用于本发明的。因此不应该 把本发明理解为仅限于所描述的特定实施方式,而应认识到本发明 对于伺服译码器,伺服模式,和伺服写头具有广泛的通用性。因此所 有在所附权利要求范围之内的修改,变动或等价組织结构都应认为 在本发明范围之内。

Claims (22)

1.一种伺服控制系统,用于将磁头定位到接近于一个移动磁存储介质的表面以读取伺服模式,该伺服模式记录在存储介质表面的至少一个道上,该系统包括: 一个磁头组件,它含至少一个伺服读头用于在转换方向上读取存储介质上的伺服模式并产生表示该伺服模式的读头信号; 一个伺服译码器,它接收读头信号并对其译码以产生定位信号,该定位信号指示读头相对于伺服模式的位置; 一个平移组件,启动它以将该磁头组件相对于存储介质进行定位; 一个伺服控制器,它根据定位信号启动平移组件,其中: 伺服译码器中含有通过对读头信号的模式识别而检测定位信号中的差错的装置,使得伺服译码器把读头信号与记录在存储介质上的预定的伺服模式相关联,并且,若在一差错限度内信号不相关,则伺服译码器指示一个错误状态。
2. 权利要求1中所述的伺服控制系统,其特征在于伺服译码 器中用于检错的装置检测伺服模式,该伺服模式中包括磁通转换的 一个循环序列,所述磁通转换中含有周期性的同步特征,并且伺服 译码器通it^同步特征之间转换出现的次数进行计数并把该次数与 预定伺服模式中的转换次数相比较而使伺服头信号相关,使得若由 伺服译码器检测出的转换次数与已知存在于预定伺服模式中的数不 等,则伺服译码器指示一个错误状态。
3. 权利要求1中所述的伺服控制系统,其特征在于伺服译码 器中用于检错的装置对从祠服模式所产生的读头信号进行译码,该 伺服模式包括磁通转换的一个循环序列,所述磁通转换沿磁道宽度 持续延展并定义伺月艮模式条使得伺服读头信号随磁头移动越it^道 宽度而变化,所述条中包舍至少一个第一方位角方向和一个第二方 位角方向,使得第一方位角方向不和第二方位角方向平行,并且条 成组排列,组中在第一方位角方向上的多个顺序条之后是在第二方 位角方向上的多个顺序条。
4. 权利要求3中所述的伺服控制系统,其特征在于伺服模式 的同步特征中包含在至少一个极性上没有转换的无转换空间,并且 其在转换方向上的最小长度超过了一组相同方位角方向的条中该极 性的连续转换之间在转换方向上的最大长度。
5. 权利要求2中所迷的伺服控制系统,其特征在于伺服译码 器中用于检错的装置对从伺服模式所产生的读头信号进行译码,所 述伺服模式中包括磁通转换的一个循环序列,所述磁通转换沿磁道 宽度持续延伸并定义伺服模式条,使得伺服读头信号随磁头移动过 磁道宽度而变化,条中包含至少一个第一方位角方向和一个第二方 位角方向,使得第一方位角方向不和第二方位角方向平行,并且条 成组排列,組中包含多个顺序子组,每个子组中含有在多于一个方 位角方向上的条,組之间由同步特征分隔,所述同步特征可由伺服 译码器检测出。
6. 权利要求5中所述的伺服控制系统,其特征在于伺服模式 的同步特征中包含在至少一个极性上没有转换的无转换空间,并且 其在转换方向上的最小长度超过了一组相同方位角方向的条中该极 性的连续转换之间在转换方向上的最大长度。
7. 权利要求1中所述的伺服控制系统,其特征在于伺服译码 器中用于检错的装置检测伺服才莫式,所述伺服模式中包括磁通转换 的一个循环序列,并且祠服译码器通过确定多个预定转换对之间的读头信号相关,使得若在差错限度内此时间间隔间的关系与预定的 关系不等,则伺服译码器指示一个错误状态。
8. 权利要求7中所述的伺服控制系统,其特征在于伺服译码 器中用于检错的装置比较各个转换对之间的多个时间间隔是否相 等,使得若时间间隔相互间的差别大于预定的差错限度,则伺服译 码器指示一个错误状态。
9. 权利要求7中所述的伺服控制系统,其特征在于伺服译码 器中用于检错的装置比较各个转换对之间的多个时间间隔的总和是否相等,使得若总和相互间的差别大于预定的差错限度,则伺服译 码器指示一个错误状态。
10. 权利要求l中所述的伺服控制系统,其特征在于祠服译码 器的定位信号中包含一个值的序列,并且,若伺服译码器在读头信 号中指示了错误状态,则伺服译码器把当前定位信号的值替换成从 在错误状态之前出现的一个或多个定位信号值推导出来的值。
11. 权利要求10中所述的伺服控制系统,其特征在于替换值 是在指示错误状态之前伺服译码器产生的最后定位信号值。
12. 权利要求l中所述的伺服控制系统,其特征在于祠服译码 器的定位信号中包含一个值的序列,并且,若伺服译码器在读头信 号中指示了错误状态,则伺服控制系统放弃当前定位信号值。
13. 权利要求12中所述的伺服控制系统,其特征在于伺服控 制系统中含有一个或多个附加读头,用于读取存储介质上相应的附加伺服模式并产生表示附加伺服模式的相应的附加读头信号;系统 还含有一个或多个相应的附加伺服译码器,用于接收附加的头信号 并对其译码以产生相应的附加的定位信号用于指示附加读头相对于伺服模式的位置,并且伺服控制系统将被放弃的当前定位信号值替 换成从不在错误状态之中的一个或多个附加伺服定位信号值推导出 的值。
14. 一种数据存储系统,包括:一个磁存储介质,它具有记录在至少一个伺服磁道上的伺服模式;驱动器装置,用于使磁存储介质相对于磁头组件移动; 一个磁头组件,它移动到充分接近于移动磁存储介质的表面以 读取记录在存储介质表面上的伺服模式并产生伺服读头信号,该磁 头组件中含有至少一个数据头用以读和写数据,并且含有至少一个 伺服读头用于读M储介质道上的伺月良信息;一个伺服控制系统,它用于将磁头组件定位到接近于移动磁存 储介质的表面以读取祠服模式,所述伺服模式记录在存储介质表面 的至少一个道上, 一个伺服译码器,它接收祠服读头信号并对其译 码以产生定位信号指示伺^L读头相对于伺服才莫式的位置, 一个平移 组件,启动它以将头组件相对于存储介质进行定位, 一个伺服控制 器,它根据定位信号启动平移组件,其中伺服译码器中含有通it^t 读头信号的模式识别而检测差错的装置,使得伺服译码器把读头信 号与记录在存储介质上的预定的伺服模式相关,并且,若在一差错 限度内信号不相关,则伺服译码器指示一个错误状态。
15. 权利要求14中所述的数据存储系统,其特征在于伺月良译 码器中用于检错的装置检测伺月良模式,所述祠服模式中包括磁通转 换的一个循环序列,该磁通转换包括周期性同步特征,并且伺服译 码器通过对同步特征之间转换出现的次数进行计数并把该次数与预 定伺月良模式中的转换次数相比而使伺服头信号相关,使得若由伺服 译码器检测出的转换次数与已知存在于预定伺服模式中的数不等, 则伺月良译码器指示一个错误状态。
16. 权利要求15中所述的数据存储系统,其特征在于伺服译 码器中用于^^错的装置对从伺服模式所产生的读头信号进^if码, 所述伺服模式中包括磁通转换的一个循环序列,所述磁通转换沿磁 道宽度持续延伸并定义伺服模式条使得祠服读头信号随磁头移动过 磁道宽度而变化,条中包含至少一个第一方位角方向和一个第二方 位角方向,使得第一方位角方向不和第二方位角方向平行,并且条 成组排列,组中在第一方位角方向上的多个顺序条之后是在第二方 位角方向上的多个顺序条。
17. 权利要求16中所述的数据存储系统,其特征在于伺服模 式的同步特征中包含在至少一个极性上没有转换的无转换空间,并 且其在转换方向上的最小长度超过了 一组相同方位角方向的条中该 极性的连续转换之间在转换方向上的最大长度。
18. 权利要求15中所述的数据存储系统,其特征在于伺服译 码器中用于检错的装置对从伺服模式所产生的读头信号进行译码, 伺服模式中包括磁通转换的一个循环序列,所述磁通转换沿磁道宽 度持续延伸并定义伺服模式条使得伺服读头信号随磁头移动^«道 宽度而变化,条中包含至少一个第一方位角方向和一个第二方位角 方向,使得第一方位角方向不和第二方位角方向平行,并且条成组 排列,组中包含多个顺序子组,每个子组中含有在多于一个方位角 方向上的条,组之间由同步特征分隔,所迷同步特征可由伺服译码 器检测出。
19. 权利要求18中所述的数据存储系统,其特征在于伺服模 式的同步特征中包含在至少一个极性上没有转换的无转换空间,并且其在转换方向上的最小长度超过了一组相同方位角方向的条中该 极性的连续转换之间在转换方向上的最大长度。
20. 权利要求14中所述的数据存储系统, 其特征在于伺服译码器的定位信号中包含一个值的序列,并且若伺月良译码器在读头信号中指示了错误状态,则伺月良控制系统把当 前定位信号的值替换成从在错误状态之前产生的一个或多个信号值 推导出的值。
21. 权利要求20中所述的数据存储系统,其特征在于替换值 是在指示错误状态之前伺服译码器产生的最后定位信号值。
22. 权利要求21中所述的数据存储系统,其特征在于伺服控 制系统还进一步含有一个或多个附加读头用于读M储介质上相应 的附加伺服模式并产生表示附加伺服模式的相应附加读头信号;系 统还含有一个或多个相应的附加伺服译码器,用于接收附加的头信 号并对其if码以产生相应的附加的定位信号指示附加读头相对于伺服模式的位置,并且伺服控制系统将放弃的当前定位信号的值替换 成从不在错误状态之中的一个或多个附加伺服定位信号的值推导出的值。
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