CN1023263C - 用方式设置命令控制光盘驱动器 - Google Patents

Abstract

在光盘驱动器中，一旦加电或插入光盘，一方式控制就被置成非工作即不能按收命令的状态，除非它再收到一方式设置命令。它将拒绝所有其它命令。当加电或插入光盘后收到一方式设置命令，该方式控制被置成工作状态，这时它允许接收并执行合法命令。该方式设置的要求强制选择写校验或者不校验，并且规定在完成最后一个命令后的一予定时间后关闭或不关闭激光器。

Description

本发明涉及数据处理系统，尤其是控制诸如用于光盘驱动器的外部数据存贮系统。

在采用磁光（MO）介质的那些光盘驱动器中，在其使用寿命期间由于其MO介质可能磨损而使其数据的完整性受到限制。就是说，在使用期的开关或MO介质上有许多介质差错。并且在这种盘的寿命期间还会出现（产生）另外的介质差错。即使贮存数据的MO介质是较新出出产的一批，并且没有关于这种介质的介质差错统计资料的话，在使用的开头和结尾尽可能多地对这种介质采用差错率校正是合适的。为保证适当的数据完整性可靠性，需要在写命令时进行复校。而当介质的可靠性改善后，写校验强以省去。人们期望提供一种对写校验自动开启的封闭的方法，写校验是在写操作完成后马上就进行的读靡，它要求MO盘继续旋转。若可能的话，期望在数据已被可靠写入处部介质时，消除这种校验的时间延迟。关于MO介质光盘的第二个问题是激光器的寿命。激光器产生的光束不仅用于将数据记录在MO介质上，也用于这些数据的读出。再者，使用诸如砷化镓激光器这样的固态激光器是比较新的，并且在光盘环境中激光器寿命的统计资料也不丰富。主激光器总亮着会减少激光器的 有效寿命。所以希望能将激光器关断以维持激光器的最大寿命。期望能自动选择上述两种说过的可靠性增进操作。

美国专利4，435，762给出了一种磁带记录系统，它使用了只有在命令串中才有效的方式设置命令。命令串由与之相连的主处理机决定，并且它规定了在命令串期间外围系统所应完成的操作类型。所谓命令串是指连在一起的一些命令，它们作为主处理机的一个主要操作来使用并能为外围设备识别。向磁带或其它处部介质记录数据和读取数据时要用几种这样的命令串。这种方式设置命令通常只在这种命令串期间有效;单一命令串内可以有附加的方式设置命令，它可以改变一个命令串内的操作方式。

本发明的目的是使用方式设置命令，强制选择是否进行写校验、是否关闭激光器，来确保光盘上数据完整与可靠。

根据本发明，光盘驱动器具有一指示是工作或者非工作的方式状态。在非工作方式下，其唯一可接受的命令是方式设置命令。这种方式设置命令将建立光盘驱动器的控制状态。在本发明的一说明性实施方案中，这种控制状态包括：在每一记录操作完成后是否选择写校验操作;并且在该命令皖成后的一予定时间内而没收到其它命令的话，决定是否关闭激光器。一旦一方式设置命令设定了工作方式状态，就可接收任何合法命令。

本发明的前述或其它目的、性能和优点可从后面附图中本发明优选实施例的具体说明中清楚地显现出来。

图1是有利于采用本发明的光盘驱动器的简略方框图。

图2是方式设置命令的图解说明。

图3是用以实现本发明的图1的光盘驱动器内的控制数据结构的图解说明。

图4昌上电、上电复位期间和把新光盘插入驱动器控制光盘驱动器的简化机器操作流程图。

图5是图1所示光盘驱动器中实现本发明的机器操作过程的简化操作流图。

图6是光盘从图1的光盘驱动器弹出时操作的简化流图。

图7是实现本发明的图1中可以采用的超时控制。

现在具体参看附图，各图中同样的数字表示同样的部件和结构性能。在详细说明本发明的过程和准则如何实施之前，最有利于实施本发明的环境示于图1。磁光记录盘30安装在可被马达32旋转的芯轴31上。光学部分33安装在框架35上。头臂小车34沿光盘30的径向运动，以载着物镜45从一个光迹到另一光迹。记录器框架35可以安装在小车34上以便沿径向往复运动，小车34的径向运动可以进入许多同心光迹或者螺旋光迹的任何一个光迹（位置），以便把数据记录到盘上或者从中取出，线性驱动机构36可安装在架35上，它径向移动小车34以便能存取光迹。该记录器可以与一个或多个主处理机37相连，它可以是控制部件，个人计算机、大系统计算机、通信系统、图象处理机以及类似机器。附属电路38提供该光学记录装 置与附属主处理机37之间的逻辑和电气连接。

微处理机40控制该记录装置和到主处理机37的附属电路38。通过双向总线43，可在附属电路38与微处理机40之间交换控制数据、状态数据命令等。微处理机40还包括贮存程序或微码的只读存贮器（ROM）41和贮存数据和控制领事的随机存取存贮器（RAM）42。

该记录装置的光学部分包括安装在头臂33上以便聚焦并被精细驱动机构46作寻迹径向运动的物镜或聚焦透镜45。该精细驱动机构包括使透镜45向着或离开盘30运动以便对焦以及平行于小车34的径向运动的机构;比如，在100个光迹范围内改变光迹。这样当每次存取现正被存取光迹的相邻光迹时就不必驱动小车34了。47表示透镜45与光盘30之间的双向光路径。

在磁光记录过程中，示意实施例中的磁铁48（它是电磁铁）提供一弱磁控制场，以控制透镜45发出的激光的照射在盘30的小点上的剩余磁化的方面。该激光光点把记录盘上所照射点上的温度加热到磁光层（未画出，但可以是美国专利3，949，387中Chaudhari等所说的稀土和不稳定金属的合金）的居里点以上。这种加热可使磁铁48能控制该点冷却到居里点温度以下时的剩余磁化到所需的磁化方面。所示的磁铁48是面向“写”方面的，即，二进制1被记录在盘30上时通常是“北极剩磁化”。要抹除光盘30，磁铁48旋转以使南极靠近光盘30。磁铁48的控制部分49控制写方面和抹除方面。它通 过虚线50所示来旋转磁铁48以实现其控制。微处理机40通过控制线51提供的控制信号到控制部分49，以实现记录方面的倒换。

必须控制沿光路径47的光束的径向位置以便能忠实地跟踪某一光迹或螺旋光迹部分，并使所期望的光迹或螺旋光迹部分能被迅速而可靠地存取。为此目的，聚焦和跟踪电路54既控制粗执会机构36又控制细驱动机构46。执行机构36所控制的小车34的定位可以由电路54通过线55送到执行机构36的控制信号来精密控制。由线路54控制的精细驱动机构46分别通过线57和58送到精细驱动机构46的控制信号来实现，以分别实现对焦和光迹追踪及导迹操作。传感器56检测精细驱动机构46对头臂小车35的相对位置以产生一相对位置误差（RPE）信号。线57包括两个信号导体，一个导体把聚焦误差信号传送给电路54，第二导体把聚焦控制信号从电路54送到精细执行机构46内的聚焦机构。

聚焦检测和位置跟踪检测可以通过分析从光透30沿路径47反射回来的激光来实现，从而通过透镜45，通过一半透镜60和从半透镜61反射到“四检测器”62的光来检测。四检测器62有四个光元件，它分别提供的信号通过四条线咱（63）送到聚焦和位置跟踪电路54，把四检测器62的一个轴与一光迹的中心线对准，就可实现光迹追踪操作。聚焦操作是通过比较四检测器62内四个光元件所检测的光强度实现的。聚焦和追踪电路54分析线63上的信号并控制聚焦和追踪。

下面说明记录或写数据到30上的过程。假定，磁铁48被旋转到记录数据所期望的位置。微处理机40通过线65而激光控制电路66提供一控制信号以表明将开始记录怎，这就是说激光器67将由控制电路67提供能量而发出高强度的激光光束以进行记录操作;相反，对于读操作，激光器67发射的激光光束的强度较低，以免把光盘30上激光照射的点的温度超过居里点。控制电路66通过线68给发射的光线强度的信号。控制信号68调节光线强度到期望的值。半字体激光器（比如砷化镓二极管激光器）67可以被数据领事所调制，这样，发射的光束表示所要记录的按强度调制的数据。关于这一点，数据电咱75（后面说明）通过线78向激光67提供表示数据的信号以实现这种调制。这种已调制光束通过极化器70（线性极化该光束），再通过校准透镜71，通过半透镜60被通过透镜45反射到光盘30上。微处理机40通过线76提供适当的控制信号时，数据电路75就准备记录。准备电路75的微处理机40正在响应从主处理机37经附属电路38在主处理机37与数据电路75之间直接传输。数据电路75和辅助电路（未画出）也提供关于光盘30的格式信号、检错和纠错信号以及其它信号。在读操作或数据恢复期间，电路75去除反回信号中的这些辅助信号，而把已纠错的数据信号经过总线77由附属电路38送到主处理机37。

把盘30中读出的数据传送给主处理机要求对光盘30反射的激光光束进行光学和电学处理，这部分反射光（它经极化器线性极化后 又利用克耳效应被光盘30所旋转）沿双向光路径47、通过透镜45和半透镜60，61到达头臂33光学系统的数据检沿部分79。半透镜或光束分离器80把反射的光束分为两个具有同样反射旋转线性极化的等强光束。该半透镜80反射的光束通过一第一极化器81，它调节到只让存取的盘上光点具有“北极”N极剩余磁化（或者表示二进制“1”）所旋转的反射光通过。该通过的光撞击在光电池82上，并提供适当的指示信号给差分放大器85。当该反射光被“南极”S极或抹除极性方向剩余磁化旋转时，则极化器81不能通过或者只有极少量光通过，从而光电池82不能产生有效的信号。极化器83的工作正相反，它只主被“南极”旋转的激光束通过并到达光电池84。光电池84把表示其所接收的激光的信号送给差分放大器85的第二输入。放大器85把产生的差分信号（数据表示）送给数据电路75供检测。这些检测的信号不仅包括所记录的数据，也包括各种辅助信号。此后所用的“数据”一词将意指任何或全部载有信息的信号，不管是数字值或者离散值信号。

芯轴31的旋转位置和旋转速度可用适当的转速计或射极检测器90来检测。检测器90（它最好是用检测芯轴31的转速计轮（未画出）上的亮暗光点的光检测型）提供“转速”信号（数字信号）给RPS电路91，它检测芯轴31的旋转位置并把载有旋转信息的信号送给微处理机40。微处理机40利用这种旋转信号来控制对记录在光盘30的数据存贮段的存取，就如磁性数据记录盘中所广泛使用的那 样，此外，检测器90的信号也送到芯轴速度控制电路93，以控制马达32以恒定转速转动芯轴31。如所周知，芯轴控制93可以包括一晶体控制振荡器以控制马达32的速度。微处理机40通过线94以通常的方式提供控制信号给芯轴控制电路93。

下在参看图2，它给出了本发明实际采用的方式设置命令。该命令100包括一操作码区101，以表示它是设置命令。WV（写校验）区102包括一个二进位，若不要求写校验时，该位是“0”，当采用写校验时，该位置“1”。LO区103表示图1所示的光盘驱动器一个命令执行完之后是否关断激光器。二进制零表示激光器应总亮着，二进“1”表示应将其磁关断。时间区104表示命令完成到激光器关断的时延。区104为合零表示任何命令一结束，就立即关闭激光器。而非零数值到该区的模值减1表示以秒计算的该设备应维持亮的时间，在其模值（全“1”）时，激光器总亮。激光器总亮可以是上电序列时的缺省值。小于模值的非零值将使图1所述的驱动器保持激光器以较低电平加电以进行光迹追踪和寻迹。在读值时对激光器也应该总亮。此外，对于抹除操作，应对激光器供给较高电压，并且对记录或写操作也应采用较高的供电。PF（页面格式）区105是页面格式位，它置1表示方式选择命令中所送的数据采用一种所谓页面格式。SP区106是保护参数位，该位清零（无效）表示数据输出到驱动器期间，图1的光盘驱动器将不保留所送出的页。107所标识的省略符表示方式设置命令中可能包括有图1所述光盘驱动器所用的其它 控制信息。

图3说明了实现本发明时微处理器40的RAM42内的内部数据结构110，应该了解RAM42包含的控制图1驱动器的操作的其它数据结构没有在本应用中表示出来。区PWRON（加电）111表示电源已被接通但还没有收到方式设置命令。DISK    IN区表示光盘已插入驱动器但还没有收到方式设置命令。DISK    OUT区113表示图1的光盘驱动器内现在没有光盘。

MODE（方式）区114表示已收到了方式设置命令。115表示数据结构110内可以使用的附加控制位。WV区116表示或者已请求方式设置命令，或者在最后收到方式设置命令100的码校验操作命令的结束方式设置命令已结束。LO位117表示在一执行命令完成后是否要关闭激光器，而时间区118表示上面所述所要求的渡过时间。

图4表示插入光盘及方式。120表示一组上电序列，它可以是通常的一组机器操作。在步骤121，制定光盘是否已插入图1的盘驱动器，若没有，上电序列沿路径122继续进行。若光盘已插入，并且现正在图1所示的光盘驱动器内，121出现在上电序列的结束。然后在机器步骤124，把DISK    IN区112置成1，DISK    OUT区113复零，MODE位114复位，而区116-118被复位，即清到一参考状态，比如全为零。125表示光盘插入图1中的光盘驱动器，步骤126检测光盘的插入，以执行上述步骤124等。

图5是在图1的驱动器中自动地完成本发明的操作的流程图。步骤130中，从主处理机37收到一个序命令。在步骤131，RAM42中的计时器（一般的软件计时器）由一基准值复位并且禁止计时计数器工作。微处理机40在132判断收到的命令是不是方式设置命令。若是，就在机器步骤133把MODE位114置1，PWR    ON区111复零，控制区116-118置成方式设置命令100的区102-104的内容。然后在步骤134，报告机器状态，在机器步骤1345，微处理机40判断LO区117，以决定在预定时限到达后，是否要关断激光器，若是，就在136设定时间，并以通常方式把庆时器开动。然后在步骤137完成本发明说明以外的其它机器处理。若在步骤135判定激光器不关断（时间区118＝FFFF），则如139所示维持激光器亮，接着进入137所示的其它制，若在135判定时间器118＝0000，则在现行命令执行完之后，在步骤138立即关闭激光器67。

若在上电或者插入或接收光盘后或者在步骤130收到命令之前没有收到方式设置命令，则步骤140判断刚收到的命令是不是方式设置命令。若刚收到的命令不是方式设置命令，则较好的办法是在141拒绝该刚收到的命令。然后完成步骤134以及之后的工作。在本发明的某些实现方案中，图1所示的驱动器具有缺省的操作值，比如写校验有效（WV区116＝1）、激光器67继续亮（LO＝0）。在该后一实现方案中，没有步骤140和141。

步骤130收到的命令关步骤142执行，对其WV区116＝1的每 一个写命令，就如通常那样在步骤143进行写校验制。

图6给出了在150机器步骤检测到光盘弹出的情况，就是说盘可能是手动退出而不是自动退出的。在任一情况下，就在步骤151关闭激光器，然后在步骤152置DISK    OUT位113，清除DISK    IN位112。接着进行其它操作。

图7说明了设置有计时器，用于在光盘完成存取之后关闭激光器之前的延迟计时。在步骤161，微处理机40判定计时器是否到时。若没有，就如162所示进行其它制，若计时器已到时，就在163由微处理机40判断LO位。若LO位117是零，则该到时无意义。若LO位117是非零或者是1，则在步骤164关闭激光器。步骤163或164之后，接着进行165扭不的其它操作。

尽管参照一些优先实施例对本发明做了具体的揭示和说明，但应明白，对于熟悉这方面技术的人员来说，可对它做形式上或者细节上的各种改变而不背离本发明的精神的范围。

Claims (4)

1、一种控制光盘驱动器以操作光盘的方法，其特征在于如下步骤：

对光盘驱动器加电，以便从光盘读出数据或向光盘记录数据，

在光盘驱动器加电之后，建立光盘驱动器中的设备状态即工作方式或非工作方式，检测并指明所述光盘是否在光盘驱动器中，如果所述光盘在驱动器中，建立所述非工作方式，防止对光盘的读出或记录数据的存取，如果所述光盘不在所述光盘驱动器中，则建立所述工作方式，使得在工作状态期间能够对光盘驱动器中装入的光盘进行读出或记录数据的存取，提供多个控制位分别用于控制光盘驱动器中的激光器及使光盘驱动器校验由该光盘驱动器对所述光盘上的记录；

响应光盘的接收，使光盘驱动器工作只接收预定的命令，每个命令包含光盘驱动器多个可能工作方式任一个的指示，其中预定命令不能从装入的光盘中记录、读取或删除数据；

所述非工作方式期间，在接收命令之后响应接收的命令之前，检测光盘驱动器的设备状态，如果设备状态是非工作方式，则检测已接收命令是否是方式设置命令，如果被检测的已接收命令不是所述方式设置命令，则拒绝该已接收命令，如果已接收命令是方式设置命令，则将设备状态设置成工作方式并将光盘驱动器中预定控制位设置成方式设置命令中指明的预定值，如果设备状态是工作方式，则执行已接收命令，使用控制位控制对所述接收光盘的存取。

2、根据权利要求1所述的方法，其中所述已接收方式设置命令中指明控制激光器的所述控制位之一是写校验控制位，具有有效和无效状态，所述有效状态指明对每个数据记录执行写核验，所述无效状态指明无需进行写校验，

其特征在于以下步骤：

在所述工作方式期间，如果写校验控制位被所述方式设置命令设置成有效状态，所述光盘驱动器中光盘上一完成数据记录，就对光盘上所述记录数据进行写校验，如果所述写校验控制位被设置成无效状态，则不校验所述完成的数据记录。

3、根据权利要求1所述的方法，其中所述方式设置命令中所述控制位之一被指明用于控制校验记录是关闭激光器的控制位，指明在有效状态下如果光盘驱动器中没有进行与所述光盘交换数据的操作，光盘驱动器就自动关闭激光器，其特征在于以下步骤：

在所述工作方式期间，如果所述关闭激光器的控制位由所述方式设置命令设置为有效状态，在任何命令执行完成后就关闭激光器，否则使激光器继续打开。

4、根据权利3所述的方法，其特征在于以下步骤：

在关闭激光器之前指明给定延迟时间的时延;

响应所述指明的时延及处于有效状态的所述关闭激光器控制位，在每个所述已接收命令完成之后，按指明的时延将激光器延迟关闭。

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