CN100416654C - 利用可控伪读取选通脉冲的再现数据的方法和控制装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种利用可控伪读取选通脉冲的再现数据的方法和控制装置。在再现数据的方法中，控制脉冲宽度、脉冲产生位置和脉冲数中的至少一个，以便产生伪读取选通脉冲。然后，产生用于再现目标扇区的读取选通脉冲，并利用读取选通脉冲再现数据。根据该方法，由于调整了伪读取选通脉冲宽度，避开了缺陷扇区位置，且减少了误差估计。另外，在确定存在缺陷扇区或信号失真的情况下，通过调整伪读取选通脉冲的脉冲产生位置，防止读取错误。

Description

利用可控伪读取选通脉冲的再现数据的方法和控制装置
本申请要求2002年8月31日向韩国工业产权局提交的韩国专利申请第2002-52292号的优先权，其公开内容包含在此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种磁盘单元，特别是涉及一种利用伪读取选通脉冲(dummyread gate)再现数据的方法以及控制设备，用于在从盘读取数据之前控制脉冲宽度、脉冲产生位置或脉冲数。
背景技术
硬盘驱动器是一种计算机辅助存储器，当通过磁头从盘再现数据，或通过磁头在盘上写入新数据时，使用所述硬盘驱动器。当要求高容量、高密度和小尺寸硬盘驱动器时，就需要诸如BPI(Bits Per Inch，每英寸的比特数)、TPI(Tracks Per Inch，每英寸的轨道数)的记录参数以及快速准确控制磁头位置的方法和装置。
通常，由于利用再现指令检测目标扇区并在目标扇区中产生读取选通脉冲，对于相应目标扇区的通道IC的模式设置(a mode set of channel IC)被结合到读取选通脉冲中(interlock)。因而，模式预设很困难，并且，AGC(AmpGain Control，放大增益控制)、非对称控制或FIR(Finite Input Response，有限输入响应)滤波等没有提供足够的时间用于初始调谐(preliminary tune)读取选通脉冲信号或自适应地跟踪(follow)读取选通脉冲信号。为解决上述问题，开发了一种伪读取技术。在读取磁头到达目标扇区之前，在目标扇区前面的数据扇区中产生伪读取脉冲，以便调整读取磁头的通道。
然而，虽然根据现有技术的伪读取被产生在目标扇区前面的数据扇区，但脉冲宽度、脉冲产生位置或脉冲数是不可控的。即，磁头在定位后第一次到达的扇区与目标扇区之间的距离可能会很小，或者在执行伪读取的扇区中可能存在缺陷扇区(defect sector)以致由于错误信息而设置了不准确的通道参数。因而，在目标扇区中产生读取错误，且执行伪读取的位置是不正确的，以致于不能有效地执行伪读取功能。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种利用伪读取选通脉冲再现数据的方法及控制设备，用于控制脉冲宽度、脉冲产生位置或脉冲数。
本发明的另一目的是提供一种计算机可读记录介质，以存储用于执行上述再现数据的方法的程序。
根据本发明的第一方面，利用可控伪读取选通脉冲再现数据的方法包括：(a)通过控制脉冲宽度、脉冲产生位置和脉冲数中的至少一个，产生伪读取选通脉冲，所述伪读取选通脉冲是在读取磁头到达目标扇区之前，在目标扇区前面的数据扇区中被产生的，以便调谐读取磁头的通道；(b)产生用于再现目标扇区的读取选通脉冲；和(c)利用读取选通脉冲和伪读取选通脉冲再现数据。
根据本发明的第二方面，利用可控伪读取选通脉冲再现数据的方法包括：(a)计算磁头所处的盘上的扇区和目标扇区的距离，且如果该距离比预定值小，则增加伪读取选通脉冲的脉冲宽度；(b)去除与盘的缺陷扇区位置相对应的伪读取选通脉冲；(c)产生伪读取选通脉冲，其中，所述脉冲的宽度被增加了且去除了对应于缺陷扇区的脉冲；(d)产生用于再现目标扇区的读取选通脉冲；和(e)利用读取选通脉冲再现数据。
根据本发明的第三方面，一种利用可控伪读取选通脉冲的硬盘驱动器控制装置包括：控制器，用于通过调整脉冲宽度、脉冲产生位置和脉冲数中的至少一个来产生伪读取选通脉冲，并产生用于再现目标扇区的读取选通脉冲；读取磁头，用于利用读取选通脉冲和伪读取选通脉冲从盘上再现数据或往盘上记录数据；以及预放大器，用于放大从磁头再现的数据的信号，其中在读取磁头到达目标扇区之前，在目标扇区前面的数据扇区中产生所述伪读取选通脉冲，以便调谐读取磁头的通道。
附图说明
通过参考下列附图详细说明本发明的优选实施例，本发明的上述目的和特点将会变得更加清楚，其中：
图1是应用于本发明的硬盘驱动器的图；
图2是根据本发明，用于控制硬盘驱动器的控制装置的方框图；
图3是根据本发明的利用可控伪读取选通脉冲再现数据的方法的流程图，当控制伪读取选通脉冲的脉冲宽度、脉冲产生位置或脉冲数时，根据读取磁头在轨道上定位以完成数据再现的准备状态时所处扇区的位置与目标扇区之间的差值来调整脉冲宽度；
图4是根据本发明的利用伪读取选通脉冲再现数据的方法的流程图，当控制伪读取选通脉冲的脉冲宽度、脉冲产生位置或脉冲数时，通过去除与缺陷扇区位置相对应的伪读取选通脉冲来控制脉冲数；
图5是根据本发明的利用伪读取选通脉冲再现数据的方法的流程图，当控制伪读取选通脉冲的脉冲宽度、脉冲产生位置或脉冲数时，在产生读取错误时调整伪读取选通脉冲的脉冲产生位置；
图6是根据本发明的利用伪读取选通脉冲再现数据的方法的流程图，用于控制伪读取选通脉冲的脉冲宽度、脉冲产生位置和脉冲数；
图7是根据本发明的用于调整伪读取选通脉冲的脉冲宽度以及脉冲产生位置的各种类型的伪读取选通脉冲图；和
图8是说明根据本发明的，在存在缺陷扇区时，通过去除与缺陷扇区相对应的脉冲来调整伪读取选通脉冲的脉冲数的图。
具体实施方式
图1说明了应用于本发明的硬盘驱动器100的结构，所述硬盘驱动器包括至少一个由主轴马达(spindle motor)114转动的一个盘112。硬盘驱动器100还包括与盘112表面邻接的转换单元(未示出)。
转换单元通过检测在盘112表面上形成的磁场或通过磁化盘112的表面，可以从旋转盘112读取信息或在旋转盘112上写入信息。虽然在本发明中，转换单元是作为单个单元出现，但是转换单元包括用于磁化盘112的写转换器和用于检测盘112磁场的读转换器，它们是分开安装的。
转换单元可以包含在磁头120中。构造磁头120，以便在转换单元和盘112的表面之间产生空气轴承(air bearing)。磁头120与磁头组部件(Head StackAssembly，HSA)122相连。HSA 122附着在传动臂(actuator arm)124上，其中，所述传动臂具有音圈(voice coil)126。音圈126与磁部件(magneticassembly)128相邻，其中，所述磁部件128确定VCM(Voice Coil Motor，音圈马达)130。被提供给音圈126的电流产生用于使传动臂124绕轴承元件(bearing assembly)132旋转的转矩。转换单元通过转动传动臂124，沿着盘112的表面移动。
信息存储在盘112的圆形轨道中。盘112一般包括：数据区，用于写用户数据；停放区(parking zone)，在未使用驱动器时，磁头所处的位置；和维护柱面(maintenance cylinder)。如图1所示，轨道134分别包括多个扇区。每个扇区包括一数据扇区，和一伺服扇区，其中，所述数据扇区包括数据字段和标识符(ID)字段，所述伺服扇区包括伺服信息。ISG(Inter Sector Gap，扇区间隔)区域存在于数据扇区之间。数字数据被写在数据字段，标识符(ID)字段包括用于区分扇区和柱面(轨道)的信息。写在伺服扇区中的伺服信息包括前同步码(preamble)、SAM(Servo Address Mark，伺服地址标记)、格雷码(gray code)、突发信息(burst)和PAD。当读取伺服信息时，前同步码提供了时钟同步并且同时提供了在伺服扇区前面的间隔，以致于前同步码可以指示任意扇区为伺服扇区。前同步码被称为伺服同步。SAM通过告知伺服的起始，提供了用于读取在伺服后面的格雷码的同步，并提供用于产生与伺服控制相关的时间脉冲的参考点。格雷码向各个轨道提供了轨道数。突发信息提供了定位轨道和跟踪(follow)轨道所需的PES(Position Error Signal，位置偏差信号)。PAD提供了从伺服扇区到数据扇区的转换边沿(transitionmargin)。转换单元沿着盘112的表面移动，以从其它轨道读取信息或写信息到其它轨道。
图2是根据本发明的用于控制硬盘驱动器100的控制装置140的方框图。
控制装置140包括：读/写(R/W)通道电路145，和通过预放大&写驱动电路146耦合到磁头120的控制器141。
控制器141可以是数字信号处理器(DSP)、微处理器、微控制器等。控制器141向R/W通道电路145提供控制信号，用于从盘112再现数据或写数据到盘112上。控制器141产生伪读取选通脉冲，用于使R/W通道电路145的参数向目标值变化，并产生用于通过读取磁头再现数据的读取选通脉冲。特别是，控制器141计算磁头120所处的盘112上的扇区与目标扇区之间的距离D，当距离D超过10时，产生其中脉冲宽度被增加了的伪读取选通脉冲，和产生读取选通脉冲，所述读取选通脉冲是用于通过读取磁头再现数据的控制信号。这里，扇区间的距离D表示磁头120在轨道134上定位以便完成数据再现的准备状态时所在扇区的位置和目标扇区之间的差值。距离D的临界值，即数值10是根据脉冲宽度实验获得的值。另外，控制器141根据存储在缓冲区142-3中的缺陷映射信息(information of a defect map)确定是否存在缺陷扇区，其中，所述缓冲器142-3是存储器元件。在缺陷扇区存在的情况，控制器141通过去除与缺陷扇区位置相对应的伪读取选通脉冲来产生伪读取选通脉冲。在通过磁头120再现数据的过程中出现读取错误的情况时，控制器141产生控制脉冲产生位置的伪读取选通脉冲。
信息一般从R/W通道电路145送到主机接口电路147。主机接口电路147包括控制电路，它使得盘驱动器可以与诸如个人计算机这样的系统连接。
R/W通道电路145将在再现模式中由磁头120读取并由预放大电路146放大的模拟信号转换成能够被主机(未示出)读取的数字信号，数字信号被输出至主机接口电路147。另外，R/W通道电路145通过主机接口电路147从主机接收用户数据，R/W通道电路145将用户数据转换成能够在盘112中写入的写电流，并且写电流被输出至写驱动电路146。
控制器141与VCM驱动电路148连接，所述VCM驱动电路148向音圈126提供驱动电流。控制器141向驱动电路148提供控制信号，用于控制VCM130的激励(excitation)和转换单元的移动。
控制器141与诸如ROM(只读存储器)或闪存142-1、RAM(随机存储器)142-3这样的非易失性存储器连接。存储器142-1和142-3包括由控制器141使用的、用于进入软件的子程序和数据的指令。
当在存储器142-1和142-3中存储软件程序时，存在定位程序，它将转换单元从一个轨道移到另一轨道；和跟踪程序(following routine)，在轨道中定位目标扇区。定位程序包括将转换单元精确移到期望轨道的控制程序。
在存储器142-1和142-3中，存储了用于产生伪读取选通脉冲的计算机程序和伪读取选通脉冲的脉冲宽度、脉冲产生位置和脉冲数的各个设置值。
图3是根据本发明，利用可控伪读取选通脉冲再现数据的方法的流程图，当控制伪读取选通脉冲的脉冲宽度、脉冲产生位置或脉冲数时，根据读取磁头在轨道上定位以完成数据再现的准备状态时所处扇区的位置与目标扇区位置的差值来调整脉冲宽度。
在步骤S310，根据来自主机的指令定位目标扇区，以使磁头120位于存在目标扇区的轨道上，从而完成目标扇区的定位。在步骤S320，设置伪读取选通脉冲的脉冲宽度、脉冲产生位置和脉冲数，并在存储器142-1和142-3中，存储各个设置值。
在步骤S330，在完成目标扇区的定位之后，控制器141计算磁头120在盘112上所处扇区与目标扇区之间的距离D。在步骤S340，确定距离D是否超过10个扇区。这里，扇区间的距离D表示磁头120在轨道134上定位以完成数据再现的准备状态时所处扇区的位置和目标扇区位置之间的差值。如果在所述步骤S340中，距离D是10或小于10，在步骤S350中，通过控制器141的控制指令，脉冲宽度增加预定设置值α，并在步骤S360产生调整的伪读取选通脉冲。如果在上述步骤S340，距离D超过了10，在步骤S360产生具有步骤S320所设置的脉冲宽度的伪读取选通脉冲。伪读取选通脉冲的脉冲宽度范围从1个字节到扇区的大小，一般情况下，10到20字节的脉冲宽度就足够了。
图4是根据本发明的，利用伪读取选通脉冲再现数据的方法的流程图，当控制伪读取选通脉冲的脉冲宽度、脉冲产生位置或脉冲数时，通过去除与缺陷扇区位置相对应的伪读取选通脉冲来控制脉冲数；
在步骤S410，根据来自主机的再现指令定位目标扇区，以使磁头120位于存在目标扇区的轨道，从而完成目标扇区的定位。在步骤S420，设置伪读取选通脉冲的脉冲宽度、脉冲产生位置和脉冲数，并在存储器142-1和143-3中存储各个设置值。
在步骤S430，根据存储在缓冲器142-3中的缺陷映射信息确定是否存在缺陷扇区。如果在步骤S430中确定存在缺陷扇区，则在步骤S440，去除与缺陷扇区位置相对应的伪读取选通脉冲，然后在步骤S450产生调整的伪读取选通脉冲。如果在步骤S430中确定不存在缺陷扇区，则在步骤S450产生具有在上述步骤S420中所设置的脉冲数的伪读取选通脉冲。
图5是根据本发明的，利用伪读取选通脉冲再现数据的方法的流程图，当控制伪读取选通的脉冲宽度、脉冲产生位置或脉冲数时，在产生读取错误的情况下，调整伪读取选通脉冲的脉冲产生位置。
在步骤S510，根据来自主机的再现指令定位目标扇区，以使磁头120位于存在目标扇区的轨道，从而完成目标扇区的定位。在步骤S520，设置伪读取选通脉冲的脉冲宽度、脉冲产生位置和脉冲数，并在存储器142-1和142-3中存储各个设置值。
在步骤S530，根据在步骤S520中设置的伪读取选通脉冲和读取选通脉冲，控制器141确定在由磁头120执行的数据再现中是否存在读取错误。如果在上述步骤S530中确定存在读取错误，则在步骤S540中，调整伪读取选通脉冲的产生位置，然后，在步骤S550中，产生调整的伪读取选通脉冲。如果在步骤S530中确定不存在读取错误，在步骤S550中，产生根据在上述步骤S530中设置的产生位置的伪读取选通脉冲。只要是在目标扇区的前面任何一个扇区中产生伪读取选通脉冲，伪读取选通脉冲的功能将会得到有效的执行。因而，可以在存在数据的扇区的任意位置产生伪读取选通脉冲。
上述可控伪读取选通脉冲可以分别控制脉冲宽度、脉冲产生位置和脉冲数。它也可以同时控制脉冲宽度、脉冲产生位置和脉冲数。例如，可以同时控制脉冲宽度和脉冲数。
图6是根据本发明用于控制伪读取选通的脉冲宽度、脉冲产生位置和脉冲数的、利用伪读取选通脉冲再现数据的方法的流程图。
在步骤S610，根据来自主机的再现指令定位目标扇区，以使磁头120位于存在目标扇区的轨道，从而完成目标扇区的定位。在步骤S620，设置伪读取选通脉冲的脉冲宽度、脉冲产生位置和脉冲数，并在存储器142-1和142-3中存储各个设置值。
在步骤S630中，在完成目标扇区的定位之后，控制器141计算磁头120在盘112上所处扇区与目标扇区之间的距离D。在步骤S641，确定距离D是否超过10。如果在上述步骤S641中，确定距离D是10或小于10，在步骤S643中，通过控制器141的控制指令，将脉冲宽度增加预定设置值α。在步骤S651中，根据存储在缓冲器142-3中的缺陷映射信息确定是否存在缺陷扇区。如果在上述步骤S651中确定存在缺陷扇区，则在步骤S653中去除与缺陷扇区位置相对应的伪读取选通脉冲，然后在步骤S660中产生调整的伪读取选通脉冲。在步骤S670中，通过控制器141产生读取选通脉冲，在步骤S680，通过磁头120的再现指令再现数据。如上所述，通过检测目标扇区上的扇区脉冲，产生读取选通脉冲并再现数据。因而，在再现数据之前，在产生读取选通脉冲之前产生伪读取选通脉冲，用于跟踪R/W通道电路145的参数至目标值。
在步骤S690，控制器141确定是否存在读取错误，其中，所述控制器141从预放大器146接收放大的再现信号。如果在上述步骤S690中，确定读取错误存在，则在步骤S693调整伪读取选通脉冲的产生位置，以便在步骤S660产生调整的伪读取选通脉冲，并且重复上述步骤S670和S680。这里，步骤S670和S680重复5次，这是通过使用在上述步骤S620中设置的伪读取选通脉冲的设置值而实验获得的。
可以不执行图6的上述步骤S690和S693而产生固定的伪读取选通脉冲，其中，该伪读取选通脉冲的脉冲产生位置是不被控制的，然后再现数据。另外，可以产生控制脉冲宽度和脉冲产生位置两者的伪读取选通脉冲，或产生其中去除了与缺陷扇区位置相对应的伪读取选通脉冲的伪读取选通脉冲。
图7是根据本发明的用于调整伪读取选通的脉冲产生位置以及脉冲宽度的各种类型的伪读取选通脉冲的图。
在图7中，第一类伪读取选通脉冲是表示其中设置了脉冲宽度、脉冲产生位置和脉冲产生数的伪读取选通脉冲。第二类伪读取选通脉冲是表示在扇区间的距离超过10时，脉冲宽度比第一类伪读取选通脉冲的脉冲宽度增加了预定设置值α的伪读取选通脉冲。在第二类伪读取选通脉冲中，写在盘112上的数据采样时间增加了，相应地，第二类伪读取选通脉冲的脉冲数小于第一类伪读取选通脉冲的。第三类伪读取选通脉冲是表示在再现数据过程中产生读取错误的情况下，具有与第一类伪读取选通脉冲相比移动了预定设置值β的脉冲的伪读取选通脉冲。
图8是说明根据本发明的在存在缺陷扇区的情况下，通过去除与缺陷扇区相对应的脉冲而调整伪读取选通脉冲数的图。
第四类伪读取选通脉冲是表示在根据存储在缓冲器142-3中的缺陷映射信息存在缺陷扇区时，去除了与缺陷扇区位置相对应的伪读取选通脉冲的伪读取选通脉冲。
本发明也可以以计算机可读代码的方式包含在能被计算机读取的记录介质上。计算机可读记录介质包括各种各样的记录装置，其中存储了可以由计算机系统再现的数据。计算机可读记录介质的例子包括ROM、RAM、CD-ROM、磁带、硬盘、软盘、闪存、光数据存储器，也包括以载波形式出现的记录装置，例如通过互连网传输。另外，计算机可读记录介质可以被分发到与网络相连的计算机系统，以便计算机可读记录介质可以以计算机可读代码的形式存储和执行。
如上所述，根据本发明，通过调整伪读取选通脉冲的脉冲宽度和增加采样时间，可以向通道IC提供充足的输入。由于在缺陷扇区存在的情况中，可以调整伪读取选通的脉冲数，所以可以通过去除与缺陷扇区位置相对应的脉冲来避开缺陷扇区位置。因而，减少了对通道IC参数的错误估计。另外，在确定存在缺陷扇区或信号失真的情况申，通过调整伪读取选通脉冲的脉冲产生位置，即调整缺陷扇区或信号失真的产生位置以及在其它位置采样数据，可以防止读取错误。
虽然通过参考其优选实施例，详细说明和描述了本发明，但是本领域技术人员应该了解，在不脱离所附权利要求限定的本发明的实质和范围的情况下，可以在形式上和细节上进行各种修改。

Claims (10)

1. 一种利用可控伪读取选通脉冲再现数据的方法，包括步骤：
(a)通过控制脉冲宽度、脉冲产生位置和脉冲数中的至少一个，产生伪读取选通脉冲，所述伪读取选通脉冲是在读取磁头到达目标扇区之前，在目标扇区前面的数据扇区中被产生的，以便调谐读取磁头的通道；
(b)产生用于再现目标扇区的读取选通脉冲；和
(c)利用读取选通脉冲和伪读取选通脉冲再现数据。
2. 如权利要求1所述的方法，其中，步骤(a)包括：
(a1)计算磁头所处的扇区和目标扇区之间的距离；和
(a2)如果所述距离小于预定值，则产生伪读取选通脉冲，其中所述伪读取选通脉冲的宽度被增加。
3. 如权利要求1所述的方法，其中，在步骤(a)中，如果存在缺陷扇区，则产生去除了与缺陷扇区相对应的伪读取选通脉冲的伪读取选通脉冲。
4. 如权利要求1所述的方法，其中，如果在步骤(c)的再现数据中产生读取错误，则通过调整伪读取选通脉冲的产生位置，产生调整的伪读取选通脉冲，并重复上述步骤b和c。
5. 一种利用可控伪读取选通脉冲再现数据的方法，该方法包括：
(a)计算磁头在盘上所处的扇区与目标扇区之间的距离，以便在距离小于预定值时增加伪读取选通脉冲的宽度；
(b)去除与盘上的缺陷扇区位置相对应的伪读取选通脉冲；
(c)产生其中脉冲宽度被增加并去除了与缺陷扇区相对应的脉冲的伪读取选通脉冲；
(d)产生用于再现目标扇区的读取选通脉冲；和
(e)利用读取选通脉冲再现数据。
6. 如权利要求5所述的方法，其中如果在步骤(e)的再现数据过程中产生读取错误，则通过调整伪读取选通脉冲的产生位置从而产生调整的伪读取选通脉冲，并重复上述步骤d和e。
7. 一种利用可控伪读取选通脉冲的硬盘驱动器控制装置，该装置包括：
控制器，用于通过调整脉冲宽度、脉冲产生位置和脉冲数中的至少一个来产生伪读取选通脉冲，并且产生用于再现目标扇区的读取选通脉冲；
读取磁头，用于利用读取选通脉冲和伪读取选通脉冲从盘再现数据或往盘上记录数据；和
预放大器，用于放大从磁头再现的数据的信号，
其中在读取磁头到达目标扇区之前，在目标扇区前面的数据扇区中产生所述伪读取选通脉冲，以便调谐读取磁头的通道。
8. 如权利要求7所述的硬盘驱动器控制装置，其中，所述控制器计算磁头所处扇区与目标扇区之间的距离，并且如果所述距离小于预定值，则控制器产生其中伪读取选通脉冲宽度被增加了的伪读取选通脉冲。
9. 如权利要求7所述的硬盘驱动器控制装置，其中，如果存在缺陷扇区，则控制器产生其中去除了与缺陷扇区相对应的伪读取选通脉冲的伪读取选通脉冲。
10. 如权利要求7所述的硬盘驱动器控制装置，其中，如果在再现数据的过程中产生读取错误，则控制器通过调整伪读取选通脉冲的产生位置来产生伪读取选通脉冲。
CNB031277233A 2002-08-31 2003-08-08 利用可控伪读取选通脉冲的再现数据的方法和控制装置 Expired - Fee Related CN100416654C (zh)

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