CN1140309A - 光盘系统 - Google Patents

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CN1140309A
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Abstract

一种将托架相对于存储媒质由初始位置移动到目标位置的方法，包括：确定存储媒质初始位置与中心间的第一径向距离、存储媒质目标位置与中心间的第二径向距离、初始位置与目标位置间的圆周距离、存储媒质的初始圆周速度，以上述确定值为基础计算速度轨线，和将托架以该速度轨线由初始位置移动到目标位置。速度轨线如此计算使得托架能基本在同时径向地及圆周地到达目标位置。还可使存储媒质的转动由初始圆周速度变为目标圆周速度。

Description

光盘系统
本申请是1995年1月25日申请的美国专利申请序号08/376,882的部分继续，它是1993年8月11日申请的美国专利申请序号08/105,866的部分继续，该文又是1991年2月15日申请的美国专利申请序号07/657,155的继续，现为美国专利号5,265,079。
本申请涉及这样类型的数据存据系统，它包括一壳体，它具有用于接收可移动盘盒的开口，在用于保护盘的盘盒中可安放信息记录介质，特别是，本发明涉及一种系统，用于以高密度形式将信息迅速地编码写入到光盘上，并将所写信息读出并解码。
随着数据处理系统和个人计算机广泛使用，对大容量数据存储器的需求不断增大，光学数据存储系统成为满足这种增长要求的日益通用的装置。这些光学数据系统提供了可以迅速地进行存取的大容量的相对低成本的存储器。
在光盘系统中，可将编码的视频信号、音频信号或其它信息信号在盘的一面或两面上以信息轨迹的形式记录在盘上。光存储系统的核心是至少具有一激光器(或其它光源)。在第一操作方式下，激光产生一高强度激光束，它聚焦在旋转存储盘信息轨道上的一个小点上，高强度激光束将材料记录表面的温度升高到其居里点以上，使得材料在该点下失去其磁性，并受到盘所在处磁场的磁化作用，由此，通过控制该环绕磁场或加偏置，并使盘在控制的磁场环境下冷却到其居里点以下，使信息以磁畴的形式被记录在盘上，称作记录介质上的“凹坑”。
接着，当操作者需要重现或读出先前所记录的信息时，激光进入第二操作方式，在该方式下，激光产生低强度激光束，它再被聚焦在旋转盘的轨迹上，该低强度激光束不会将盘加热到居里点以上。然而，激光束会由于先前所形成的凹坑存在而以先前所记录信息的表示方式由盘表面反射，由此，使先前所记录的信息得到再现。由于激光可以紧密地聚焦，从而使这种类型的信息处理系统具有高记录密度和所记录信息的精确再现的优点。
一种典型的光学系统部件包括具有插入口的壳体，使使用者可通过它将记录介质插入到驱动器中，该壳体可容纳与其它物件一道，机械和电气分系统，用以对光盘进行装载，读出，写入的卸载。这些机械和电气分系统的操作典型地在数据处理系统的专门控制之中，驱动装置与该系统连接。
在使用盘盒的常用系统壳体内，在系统底板上典型地安装有用的使盘在其上旋转的转盘，该转盘可包括一主轴，它具有磁铁，其上安装有盘毂以便使用，磁铁吸引盘毂，由此使盘保持在旋转所需位置上。
在光盘系统中，如上所述，通过将所需磁场施加到在写入(记录或消除)操作过程中由激光加热的盘的至少部分上时，在写入操作过程中对盘施加磁偏置是必要的，因此，安装磁场偏置装置是必要的，在盘通过与主轴相联的磁铁而定位时，可方便地放于靠近盘表面的位置上。
在光学数据存储系统中使用的各种媒质或盘型可用来存储数字信息。例如，标准光盘系统可使用51/4英寸盘，这些光盘可放置或不放置在保护外壳或盒中。如果不将光盘固定安放在保护盒中，操作者便可用手从保护外壳中拿出盘，然后操作者便可用手将盘放在加载机构上，小心使用以防止盘表面的损坏。
另外，为了既方便又保护，可将盘放在匣或盒内，其本身即可插入到驱动器的插入口中，然后被送到预定位置上，这些盘盒在计算机技术中是众所周知，盘盒是由盒的壳体组成，其壳体包含可在其上记录数据的盘。盘盒的装载
当盘盒在驱动器外面时为了保护盘，盘盒典型地包括至少一个门或活门，它通常是关闭的，盒门可具有一个或多个与其相连的锁定件，相应的盘驱动装置包括一机构，可用以在将盒推入系统中时打开盘盒上的门或活门，这种机构可包括一门链，它与锁定件相连接，由此开启活门。当将盒进一步插入驱动装置中时，活门打开部分地露出其中所包含的信息记录媒质。这使盘毂被装载到电机主轴或其它驱动机构上，并使读写头进入，使偏置磁场进入保护盒中。当盘由驱动机构旋转时，可允许读写头存取盘媒质的所有部分。
为了节省光存储系统中的空间，希望将盘装载在主轴上并以主轴上卸下的设备所需尺寸减至最小。通常装盘和卸盘装置依照所使用盘的类型而变化。通常使用盘盒的装盘和卸盘系统典型地能够自动地将盘盒由接收入口输送到主轴上。当盘不再需要时，常用装盘和卸盘系统会自动地将盘由主轴上卸下。用以进行这种盘的装盘和卸盘的装载装置通常是这样构成的，使得在装盘过程中(即，当盘由退出位置移动到重放装置中并移动到主轴上时)，使光盘平行于底板和转盘水平移动至转盘，当盘已定位在转盘上时，光盘会垂直于转盘表面竖直向下到主轴上，一旦到转盘上，主轴磁铁便会吸住固定到媒质中心上的盘毂，由此，在可转动条件下夹紧光盘以进行读写操作。
当操作者结束使用光盘时，操作者启动退出操作。最常用的由主轴上退出盘盒和光盘的方法就是在最多的日本驱动装置中所使用的技术。在这种类型的卸盘装置中，盘盒的“框”在其侧面上具有四个引脚，并且引脚会置于相邻金属板导轨上。在光盘退出过程中，盘盒框将光盘一直升上并离开主轴。然后，装置将光盘平行于底板和转盘水平移动到光盘机前的光盘接收口。当光盘在卸盘操作过程中如此由主轴升起时，必须产生足够向上的作用于盘盒上的力以克服将盘毂保持在主轴磁铁上的磁夹持力。用以克服磁夹持力所需的最大向上的力是由退出杆的机械操作或通过启动电退出系统而产生的。
在常用电退出系统中，其中盘盒的卸载装置将竖直升起盘盒以切断主轴磁铁与盘毂之间的磁力，退出电机必须产生大负荷以完成盘盒的移出。接下来，当操作者选择使用电退出系统时，需要具有大转矩的大电机以产生足够竖直向上的力。在系统壳体中必须保留空间以容纳这种大电机，由此会增加装盘装置壳体的整个尺寸。另外，大电机会消耗相当大数量的功率。
由此期望减小光盘机的复杂性，同时减小光盘机的整个尺寸以便于驱动装置适用于计算机应用中。为了能够接收51/4英寸盘盒，并且仍足够小的适合于与个人计算机结合，光盘驱动装置必须使用紧凑和仔细定位的机械和电气分系统。考虑到这一点，就希望减小所需退出电机的尺寸。要达到这种结果的一个途径就是减小为切断将盘毂保持在主轴磁铁上的磁夹持力所需的力的大小，通过减小该所需力，就可以使用较小的光盘机中的退出电机，由此期望设计一种装盘装置，其中光盘不竖直向上离开主轴磁铁，而是由磁铁上“剥离”。
试图获得这种剥离作用的常用方法就是使转盘和主轴向下转动离开光盘，该方法在美国专利号4,791,511中加以了讨论，该专利授权给了Marvin Davis，并已转让给了激光磁性存储器国际组织(Laser Magnetic Storage Internationd)。然而，仍期望设计一种驱动装置，其中可将光盘由主轴磁铁上脱离。聚焦和跟踪致动
为了获得存储在光盘上的信息的准确读出，有必要能够在聚焦(即垂直于光盘平盘)或Z方向上移动物镜，用以将激光束聚焦成光盘准确位置上的小光点，以便写入或检索信息，并且在跟踪(即由光盘中心的径向)或Y方向上将光束定位在光盘所需信息轨迹的准确中心上。聚焦和跟踪的校正可通过在物镜光轴方向上移动物镜以进行聚焦，或是在垂直于光轴方向上移动物镜以进行跟踪而完成。
在这些系统中，在聚焦和跟踪方向上物镜的位置通常可由控制系统来调整，致动器支撑物镜，并且将来自反馈控制系统的位置校正信号变成物镜的移动。最普通地，这些致动器包括可动线圈，固定磁铁和固定磁轭，其中磁场是在磁轭和磁铁之间的空气隙中产生。颁发给lguma的美国专利号4,568,142题为“物镜驱动装置”说明了这种类型的致动器，其中致动器包括位于U形磁轭内的矩形磁铁。磁轭以其相对的北极相互间隔，而又相互靠得足够近以形成磁路。可将方形聚焦线圈连接到方形物镜的外侧上，可将四个跟踪线圈固定到聚焦线圈的角上，然后将聚焦线圈端部定位在由每个U形轭所形成的空气隙内，以使得聚焦线圈跨在磁轭上。由于聚焦线圈必须绕这些“中心”或“内部”轭板延伸，所以线圈不能象所期望的那么紧密地绕制，并且要兼顾线圈结构的刚性。进一步地，在这种类型的封闭磁路设计中，将大部分线圈线定位在空气隙的外侧，明显地会降低致动器的效率。
在许多光学系统中，空气隙中的线圈刚性必须是很高的，并且线圈去耦共振频率应在10KHz以上，并且最好是在25KHz以上。在许多类型的先前的致动器设计中，在磁空气隙中通常需要大量线圈线以获得电机最大效能。为了将该大量线圈放于空气隙内并仍适应于致动器设计的有限空间限制，线圈必全部地或部分地“独立”，或必绕制在尽可能薄的线圈架上。这些类型的线圈结构具有低的刚性，并且典型地在较低频率下去耦。许多致动器设计的动态共振性能还会使线圈在操作过程中松绕。
其它致动器设计已使用了相同的磁隙来增进聚焦和跟踪的运动力，使得可将跟踪线圈粘接到聚焦线圈上，或反之亦然，用以试图节省部件，空间和重量。在这些类型的设计中，粘接到独立聚焦线圈上的跟踪线圈的去耦频率典型地在15KHz左右，明显地在优选去耦频率以下。
聚焦检测
光记录和盘放系统，如那些使用光存储盘，光盘，或视盘的系统，需要精确地将由物镜照射到光盘表面上的光束聚焦。入射光束主通常会通过物镜而反射，然后用来读出存储在光盘上的信息。在通过物镜返回之后，一部分反射光束典型地导向一个设计用以测量照射在光盘上的光束聚焦的装置，通过该装置由反射光束提取的信息可用来通过改变可动物镜相对于光盘的位置来调整照射光束的聚焦。
已知有许多用以检测照射光束聚焦的技术。例如，美国专利号4,423,495；4,425,636；和4,453,239使用一种叫做“临界角棱镜”的确定光束聚焦的方法。在该方法中，要使由存储光盘反射的照射光束在检测棱镜表面上入射，其棱镜表面设置在相对于反射照射光束很接近临界角的位置上。当照射在光盘表面上的光束聚焦偏离所需状态时，可使用由检测棱镜表面的反射光能数量的改变来得到聚焦误差信号，用以调整照射光束的聚焦。
临界角棱镜方法通常需要精确地调整相对于反射光束的检测棱镜表面的取向。这种要求的出现是由于临界角附近检测棱镜的反射特性的结果，这使得基于该方法的聚焦误差检测系统极为敏感。然而，临界角技术具有一些缺点。首先，聚焦误差信号的产生取决于检测棱镜表面与空气之间界面上的光反射，如此，高度的改变会改变空气的折射率，这就会造成出现误聚焦读出(偏移)。再有，临界角技术本身不适用于有差聚焦检测系统中。
有差系统日益变得重要了，因为它们可消除可能出现在光盘驱动装置中的一些类型的噪声。临界角方法不适合于有差操作有两个原因。其一，由检测棱镜所产生的透射光束沿一个轴压缩，这使其与反射光束不对称，在有差系统中最好选用对称的两束光束，用以在变化条件下确定消除噪声的最佳特性。基二，在两束光束强度平衡的临界角棱镜反射率曲线的某点上，斜率太低以致不会产生有用的有差聚焦误差信号。
聚焦检测装置在与美国专利号4,862,442,所公开的临界角技术相比较时只要求入射有反射光束的光学表面的微小精确调整，特别是，这里所述的光学表面包括具有一定反射率的多层介电涂层，其反射率相对于反射光束的入射角而连续地变化，由此可见，由多层介电涂层组成表面的转动失调将会对聚焦误差信号的数值产生较小影响，而且该技术还将会减小角度的敏感性。再有，由多层介电系统所产生的聚焦误差信号的不准确性会随着反射光束波长相对微小的变化而出现。这种对于波长变化的敏感性是所不期望的，因为设计的聚焦误差信号是只针对照射光束的聚焦。
另外，使用多层介电反射表面的某些系统提供了聚焦误差信号，它只具有有限的敏感度。例如，美国专利号4,862,442的图37表示了对于多层介电反射表面的特殊反射率特性曲线，其反射率特性曲线的斜度正比于聚焦误差信号的敏感度。所公开的反射强度是处于在42至48度入射角上约为0.75至0.05的范围内。该反射率的改变约为10％每度，产生出相对低敏感性的聚焦误差信号。
因此，在该技术领域中需要一种光学设备，其特征在于反射率分布，它可产生高敏感的聚焦误差信号，它对高度的变化和对色差具有相当的不敏感性，并且可用于有差系统中。寻迹致动
使用聚焦激光光束进行信息记录和即时重放的光学数据存储系统在计算机大量存储工业中是很有吸引力的。这种光学数据存储系统提供了具有很高存储密度的很高数据率，并且提供了对于存储在信息媒介最普通的就是光盘上的数据的迅速随机存取。在这些类型的光盘存储系统中，读写数据通常是使用在两种对应强度下起作用的单一激光源完成的。在每一个操作过程中，来自激光光源的光通过物镜，它会将光束会聚于光盘上的特定焦点上。在数据检索过程中，激光会聚焦在记录媒质上，并且通过数据存储媒质的信息而改变。然后，该光由盘反射回物镜，通过物镜到光检测器上。它就是传输记录信息的该反射信号。因此尤其重要的在于，当写入信息或由存储读取信息时，物镜和具有的聚焦光束被精确地聚焦在正确轨迹的中心上，使得可以准确地写入信息，并进行检索。
为了获得准确读取存储在光盘上的信息，有必要能够在聚焦(即垂直于光盘的平面)或Z方向上移动物镜以便将激光束聚焦成光盘准确位置上的小光点用以写入或检索信息，并能够在跟踪(即径向上)或Y方向上移动物镜使光束定位在光盘上所需信息轨迹的确切中心上。聚焦和跟踪校正可以通过在物镜光轴两个方向之一上移动物镜以进行聚焦，或是在垂直于光轴方向上移动物镜以进行跟踪而完成。
在这些系统中，在聚焦和跟踪方向上物镜的位置通常是通过控制系统来调整的。致动器支撑物镜，并将来自反馈控制系统的位置校正信号变成物镜的运动。正如所知道的那样，没有将光聚焦在足够小的媒质区域上将会导致过大的光盘部分被用于存储一定的信息，或导致太大的光盘区域被读出。同样地，不能精确地控制激光跟踪将会导致信息被存储在错误位置上，或使错误位置上的信息被读出。
除了沿Z轴转换以实现聚焦和沿Y轴转换以实现跟踪以外，还有至少四种辅助运动方式用于致动器，其每一种都会降低读写操作的精度，并且其在系统正常工作过程中是不期望的。这些不期望的运动方式是绕X轴(X方向和Z方向二者的正交轴)转动，或倾斜；绕Z轴转动，称作偏转；绕Y轴转动，称作滚动；和沿X轴的直线运动，或切向转换。在这些方向上的运动通常是由于电机和作用于盘盒和/或致动器上的反作用力所引起的。这些运动方式在跟踪或聚焦操作过程中典型地产生了所不期望的运动，它们会影响到物镜相对于光盘的对准。合成消色差棱镜系统
光盘系统通常使用合成棱镜用于呈椭圆形地调整激光光束，用于消除激光束散光，和/或光束转向。参考文献，如颁发给Yoneza-wa等人的美国专利号4,333,173，颁发给Leterme等人的美国专利号4,542,492，和颁发给Bricot等人的美国专利号4,607,356，描述了使用简单的合成棱镜来在光盘应用中形成光束。
通常地，合成棱镜系统具有嵌入薄膜。用以将部分或所有的返回光束(由光学媒质所反射的)反射到检测系统。Deguchi等人的美国专利号4,573,149描述了薄膜的使用，用以将返回光束反射到检测系统。进一步地，正如在美国专利号4,542,492和4,607,356中所描述的，通常采用合成棱镜的入射面来反射返回的光束到检测系统。通常，最好是具有多个检测通道。例如，就光盘来说，一个检测器可提供数据信号，另一检测器可提供控制信号，如跟踪和/或聚焦伺服信号。
通常棱镜的典型问题在于，合成棱镜会经受色散，它会导致横向的色差，换句话说，当光源的波长变化时，通过合成棱镜所得折射角也变化。这些变化在将光束聚焦到光媒质如光盘上时会导致横向光束移位。在光盘系统中，光束的小的移位可能会造成错误的数据信号，例如，如果移位是突然的并且是在数据方向上时，光束可能会跳过光盘上所记录的数据。
如果光源(如激光器)真正是单色光，那么棱镜的色差将不会造成问题。然而，一些因素通常会造成激光光谱的变化。例如，大多数的激光二极管响应在功率增加时会随波长的变化而变化。在磁-光盘系统中，功率增加的出现是在激光器由低向高功率脉冲的时候，以便写入光盘，正如本领域公知的。这种激光器功率的增加通常会在通用系统中产生1.5至3毫微米(nm)左右的波长移位。较多的激光二极管还会随温度的变化而出现波长的变化。另外，随机的“模式跳跃”会造成无法预料的波长变化，其变化通常在1-2毫微米的范围内。通常要将RF调制施加到在读出功率下工作的激光二极管上，用以减小系统上具有的“模式跳跃”的影响。然而，RF调制会增加光谱带宽，并能改变中心频率，另外，在激光器工作在写入功率下时，通常不使用RF调制。在非消色系统中，入射光波长的瞬时变化典型地会导致几百毫微米聚焦光点的横向光束移位，这种大小的横向光束移位将会造成数据信号的明显错误。
使用多元件棱镜系统束校正色散在光学设计领域中是公知的。课文里讨论了这种方法，如Warren J.Smith著的，现代光学工程，McGraw-Hill出版，1966，75-77页。进一步地，一些光盘系统使用多元件合成棱镜系统，其系统是消色差的。然而，现有代表性的多元件棱镜系统需要单独安装多个棱镜元件，安装多个元件增加了费用，并且增加了制造难度，因为每个元件必须仔细地相对于系统中的其它元件对准，校准上的小偏差都会造成功能上的明显变化，这也使质量控制变得复杂化了。其它现有多元件棱镜系统就是将各元件安装成单一棱镜，但这些棱镜系统需要每种棱镜的棱镜材料是不同的，以便使系统成为消色差的。最后，消色差的现有系统不会为多检测系统提供返回光束的反射。数据检索-转换(Transition)检测
许多年以来，各种类型的可记录和/或可清除媒质已用于数据存储目的。这种媒质可包括如在具有各种配置的系统中的磁带或盘。
磁光(“MO”)系统用于将数据记录在磁盘上并从磁盘上检索数据。在磁-光系统中记录的过程典型地包括使用磁场，在盘上确定普遍区域的极性，同时激光脉冲加热一局部区域，由此固定局部区域的极性。具有固定极性的局部区域通常称作凹坑。一些编码系统使用盘上凹坑的存在与否来分别地将记录的数据确定为“1”或“0”。
当记录数据时，二进制输入数据序列可通过数字调制而变换为具有更期望特性的不同的二进制序列。例如，调制器可将m数据位变换为具有n调制码位(或“数位”)的码字。在大多数情况下，码位要比数据位多，即m＜n。
特定记录系统的密度比通常按照公式(m/n)×(d＋1)来表示，其中m和n按上述确定，和d按在1之间出现零的最小数目来确定。由此，按照上述公式，RLL 2/7/1/2码具有密度比为1.5，而GCR 0/3/8/9码具有密度比为0.89。
为了在MO系统中读数据，通常要将聚焦的激光束或其它光学器件直接对在旋转光盘的记录表面上，使得激光束可选择地在记录表面的多个轨迹中的一个上进行存取。由记录表面所反射的激光束的转动可通过借助Kerr转动来检测。例如，第一型式的Kerr转动变化表示为第一二进制值，第二型式的Kerr转动变化表示为第二二进制值，那么输出信号便从以特定时钟间隔产生的第一第和第二二进制值而产生。
虽然不断地需要光盘系统能够存储日益增大的数据密度，但是获得高数据存储密度的能力已遇到了某些限制。一般情况下，对于数据密度合理的上限是部分地决定于可靠性要求，激光二极管的光波长，光调制质量，硬件成本和操作速度。最大的数据密度也还会受到抑制各种形式的噪声、干优和失真能力的影响。例如，装的数据的密度越大，符号间干扰越大会阻碍数据的准确恢复。另外，由于许多过渡的高性能光盘驱动技术已经受到了向老机型兼容的限制，因而信号处理技术不会象其所可能具有的那样迅速提高。
当试图恢复所存储的数据时，现有的磁-光读出通道和其它类型的盘驱动装置通常会遇到许多问题，这是由于在读出信号中DC成分无意识的出现。DC出现的一个原因是由于在许多字节或数据段上记录非对称数据模式的结果。可将对称数据模式著作是在感兴趣区域上平均DC成分为零的模式。然而，由于记录位的一些序列在许多调制码中实质上是随机的，所以具有1的和0的特殊模式的记录数据的局部区域将会产生具有不要的DC成份的非对称读出信号。由于数据模式在时间上是变化的，所以DC出现的电平也将变化，致使DC基线漂移，阈值检测边缘降低，并增大了对噪声和其它干扰的敏感性。
由于作用于写入激光或存储媒质上的热效应而由凹坑尺寸的变化也会造成所不期望的DC出现。例如，在写入激光进行加热时，光点尺寸的增加会致使凹坑变宽。当读取记录凹坑时，凹坑尺寸的变化将会产生具有DC成份的非对称输入信号。凹坑尺寸的变化不仅会产生不期望的DC，而且还会使数据的相对位置出现即时移位，从而减小了定时余量，并导致可能的读取错误。
为了克服上述问题进行了各种尝试，例如，各种磁带驱动系统通常使用无DC码，如0/3/8/10码，另外简称为8/10码。由于8/10码需要10个存储位以产生8个数据位，然而，在试图记录高密度数据时它只有80％是有效的，这是一个缺点。
控制DC产生的另一种方法包括使用双微分。这种方法典型地包括通过检测输入信号第二导数的零交叉而检测输入信号第一导数的峰值。由此可有效地滤掉DC成份。这种方法的一个缺点在于微分或双微分会造成不期望的噪声效果。第二个缺点在于，该方法可能会将定时余量减小到难以接受的低电平(如，多达50％)。
在用以寻求DC出现的另一种方法中，待存储的数据在记录以前被随机化，使得数据模式不会在数据段上重复。然而，这种方法不会被ISO标准所接受，并且可能会缺乏对以前光盘驱动系统的向下兼容性。这种方法的进一步缺点是，使数据标准化会是很复杂的。
用以控制DC出现的还有一种方法包括在数据段之间使用所谓的再同步字节。这种方法通常包括在将数据记录之前要对其进行检查和处理，以便减小在重放时DC的出现。在记录之前，要检查两个相邻的数据段，以确定1的和0的模式在重放时产生正DC，负DC，还是无DC成份。例如，如果两个相邻数据段具有相同DC极性，那么要将数据段中之一在记录到媒质以前进行反向。然而，为了保持在特定编码系统的限制内，就必须写入数据段之间的再同步字节，使得邻接位和磁通反向的模式是适当的。这种方法的缺点在于，它将不必要地减少了所有DC形成，并且必须确定时间常数使得可预计的DC形成将不会影响性能。另外，该方法需要附加开销，它包括数据段的检查以确定它们的相对极性。
因此，人们需要一种方法和装置用以从媒质上读取所存储的数据，而不会受到所不期望的DC形成的影响，不会产生不能接受的噪声电平或明显降低的定时格量，不会需要大量开销或去随机化算法，并同时提供高数据存储效率。数据存储和数据检索的其它方面
现在可以得到用作数据存储媒质的可记录/可清除光盘。磁-光记录是通常用的技术，它用来将数据存储在光盘上和/或由光盘检索数据。在记录过程中，磁场确定了光盘上普通区域的极性方向，同时激光脉冲加热一局部区域，由此固定了较小区域的极性，具有固定极性的局部区域通常称为凹坑。一些编码系统使用光盘上凹坑的存在与否来确定记录的数据分别为“1”或“0”。对于这种凹坑型记录来说，最常用的编码系统是行程长度受限(RLL)2.7码，因为它给出了最高的数据-凹坑比。然而，这种记录型式不会导致较高密度，因为幅度和定时裕量会随着频率的增加而很快地降低。
本发明包括一种用于将托架组件相对于以圆周速度转动的存储媒质由初始位置移动到目标位置的方法。按照本发明的方法包括下列步骤：确定初始位置与存储媒质中心之间的第一径向距离，确定目标位置与存储媒质中心之间的第二径向距离，确定初始位置与目标位置之间的圆周距离，确定存储媒质的初始圆周速度，以第一径向距离、第二径向距离、圆周距离和初始圆周距离为基础计算速度轨线，并且将托架组件以速度轨线由初始位置移动到目标位置。速度轨线的计算使得托架组件能基本在同时径向地及圆周地到达目标位置。另外，可以确定目标圆周速度，存储媒质的转动可以由初始圆周速度变为目标圆周速度，并且速度轨线进一步与目标圆周速度有关。
根据本发明的一个优选方案，用于将托架组件相对于存储媒质由初始位置移动到目标位置的方法，其中存储媒质具有中心和圆周，并且它可在圆周速度下相对于托架组件绕中心转动，其方法包括下列步骤：确定托架组件的初始位置与存储媒质中心之间的第一径向距离，确定托架组件的目标位置与存储媒质中心之间的第二径向距离，确定平行于存储媒质圆周所截取的托架组件的初始位置与托架组件的目标位置之间的圆周距离，确定存储媒质围绕其媒质中心的初始圆周速度，以第一径向距离、第二径向距离、圆周距离、和初始圆周速度为基础计算速度轨线，使得如果托架组件以速度轨线由初始位置移动到目标位置时，托架组件能基本上同时径向地及圆周地到达目标位置，以及将托架组件以速度轨线由初始位置移动到目标位置。
按照本发明的一个特殊实施例，上述方法还可进一步包括下列附加步骤：确定存储媒质绕其中心的目标圆周速度，以及施加一力使存储媒质由初始圆周速度变为目标圆周速度，其中速度轨线进一步与所希望的圆周速度有关，并且其中如果将托架组件基本上随速度轨线由初始位置移动到目标位置，以及如果存储媒质的初始圆周速度变为目标圆周速度时，托架组件能基本上同时径向地及圆周地到达目标位置。
按照本发明的上述方法可进一步地加以限定，其中存储媒质在托架组件到达目标位置以前获得目标圆周速度，或可替换地，存储媒质在托架组件到达目标位置基本上同时获得目标圆周速度。
按照本发明另一种用于将托架组件相对于存储媒质由初始位置移动到目标位置的方法，其中存储媒质具有中心和圆周，并且其在圆周速度下相对于托架组件绕中心转动，该方法包括下列步骤：将托架组件在第一速度轨线下由初始位置径向移动朝向目标位置，确定托架组件相对于存储媒质的中间位置，确定托架组件的中间位置与存储媒质中心之间的第一径向距离，确定托架组件的目标位置与存储媒质中心之间的第二径向距离，确定平行于存储媒质圆周所截取的托架组件的中间位置与托架组件目标位置之间的圆周距离，确定存储媒质绕其中心的初始圆周速度，以第一径向距离、第二径向距离、圆周距离、和初始圆周速度为基础计算速度轨线，使得如果托架组件随速度轨线由中间位置移动到目标位置时；托架组件能基本上在同时径向地及圆周地到达目标位置，和将托架组件以速度轨线由中间位置移动到目标位置。
该可替换方法可进一步包括下列附加步骤：确定存储媒质绕其中心的目标圆周速度，并且施加一力给存储媒质，使其由初始圆周速度变为目标圆周速度，其中速度轨线进一步地与所希望的圆周速度有关，并且其中如果托架组件随速度轨线由中间位置移动到目标位置，以及如果存储媒质的初始圆周速度变为目标圆周速度时，托架组件能基本在同时径向地及圆周地到达目标位置。
上述按照本发明的可替换方法可以如此完成，使得存储媒质在托架组件到达目标位置以前获得目标圆周速度，或可替换地，使得存储媒质在托架组件到达目标位置上基本同时获得目标圆周速度。
按照本发明，还有一种用于使托架组件相对于存储媒质由初始位置移动到目标位置的方法，其中存储媒质具有中心和圆周，并且其在圆周速度下相对于托架组件绕中心转动，该方法包括下列步骤：确定托架组件的初始位置与托架组件的目标位置之间的径向距离，确定平行于存储媒质圆周所截取的托架组件的初始位置与托架组件目标位置之间的圆周距离，确定存储媒质绕其中心的初始圆周速度，以径向距离、圆周距离、和初始圆周速度为基础计算速度轨线，使得如果托架组件随速度轨线由初始位置移动到目标位置时，托架组件能基本在同时径向地及圆周地到达目标位置，和将托架组件以速度轨线由初始位置移动到目标位置。
该第二种可替换方法可进一步包括下列附加步骤：确定存储媒质绕其中心的目标圆周速度，并给存储媒质施加一力，使其由初始圆周速度变为目标圆周速度，其中速度轨线进一步地与所希望的圆周速度有关，并且其中如果托架组件基本上随速度轨线由初始位置移动到目标位置时，以及如果存储媒质的初始圆周速度变为目标圆周速度时，托架组件能基本同时径向地及圆周地到达目标位置。
按照本发明该第二种可替换方法可如此实现使得存储媒质在托架组件到达目标位置以前获得目标圆周速度，或可替换地使得存储媒质在托架组件到达目标位置的基本同时获得目标圆周速度。
正如按照本发明所实现的，还有第三种用于使托架组件相对于存储媒质由初始位置移动到目标位置的方法，其中存储媒质具有中心和圆周部分，并且在圆周速度下相对于托架组件绕其中心转动，其方法包括下列步骤：将托架组件在第一速度轨线上由初始位置径向移向目标位置，确定托架组件相对于存储媒质的中间位置，确定托架组件的初始位置与托架组件的目标位置之间的径向距离，确定平行于存储媒质圆周所截取的托架组件的初始位置与托架组件的目标位置之间的圆周距离，确定存储媒质绕其中心的初始圆周速度，以径向距离、圆周距离、和初始圆周速度为基础计算速度轨线，使得如果托架组件随速度轨线由中间位置移动到目标位置时，托架组件能基本在同时径向地及圆周地到达目标位置，和将托架组件基本以速度轨线由中间位置移动到目标位置。
该第三种可替换方法可进一步包括下列附加步骤：确定存储媒质绕其中心的目标圆周速度，并给存储媒质施加一力使其由初始圆周速度变为目标圆周速度，其中速度轨线进一步与所希望的圆周速度有关，并且其中如果托架组件基本随速度轨线由中间位置移到目标位置，以及如果存储媒质的初始圆周速度变为目标圆周速度时，托架组件能在基本同时径向地及圆周地到达目标位置。
按照本发明的该第三种可替换方法可同样地如此实现，使得存储媒质在托架组件到达目标位置以前获得目标圆周速度，或可替换地使得存储媒质在托架组件到达目标位置的基本同时获得目标圆周速度。
本发明的其它目的，优点和特征将通过下列描述和附图而使本技术领域的专业人员进一步地清楚理解。
附图的简要说明
图1是体现本发明的光盘驱动装置的立体图；
图2是图1除去了驱动装置壳体的光盘驱动装置的顶视图；
图3是按图1箭头3-3方向所截取的图1盘驱横截面图；
图4A是图1光盘驱动装置的光学组件的顶视图；
图4B是图1光盘驱动装置光路图；
图5是图1光盘驱动装置的电子装置系统方框图；
图6是具有待插入盘盒的光盘驱动装置的另一立体图；
图7是图6光盘驱动装置的分解立体图，它描绘其主要分组件；
图8A和8B是图7所描绘基板的立体图；
图9是图6驱动装置的顶视图，它去掉了一些部件用以更好地表示舵杆，舵杆驱动齿轮，驱动这些齿轮的电机，和这些部件之间的操作关系；
图10A-10F是舵杆的正视图和立体图；
图11A-11C包括左滑动件的正视图和立体图；
图12A-12E是右滑动件的正视图和立体图；
图13是处于两个位置上的停置臂的顶视平面图，其以平面形式示出，表示出使托架在驱动装置后面停置的动作，而驱动装置处于静止；
图13A是图1光盘驱动装置的透视图，它特别示出了细致动器组件托架，它支撑用于将激光光束聚焦在光盘的数据轨道上的光学装置；
图14A-14C包括停置臂的正视图和立体图；
图15A和15B是盘盒接收器的立体图；
图16A和16B是正视图，它是在盘盒插入过程中，去掉了一些部件的图6驱动装置图，用来更好地表示在右门链上的解扣耳，锁闩，和这些部件之间的操作关系；
图17A和17B是锁闩的立体图，它保持盘盒接收器在向上位置；
图18是偏置线圈组件夹紧装置的立体图；
图19是偏置线圈组件的立体图；
图20是组成偏置线圈组件的主要部件分解图；
图21是可转动地支撑偏置线圈组件的枢轴杆或轨的立体图；
图22是偏置线圈组件的立体图，可将偏置线圈组件安装于其上，并顺序地安装到图21所描绘的枢轴杆上；
图23是正好在盘盒退出过程开始以前盘盒接收装置和盘盒的右侧视图，它描绘出光盘安装于主轴上的操作位置上；
图24是在盘盒排出操作过程中盘盒接收器与盘盒的右侧正视图，它描绘出盘盒已解扣并且光盘已脱离主轴；
图25是在盘盒排出过程中盘盒接收器与盘盒的右侧正视图，它描绘出盘盒装载系统处于朝上位置，并且光盘开始由盘驱动装置中排出；
图26是按照本发明的致动器示意透视图；
图27是图26致动器的透镜保持架的透视图；
图28是在磁场壳体内与记录系统一同使用的图26致动器的透视图；
图29是图28记录系统的顶视平面图；
图30是图28记录系统的右侧正视图；
图31是图28记录系统的前正视图；
图32是示意图，它表示由图26致动器磁铁对所产生的磁场；
图33是图26致动器的聚焦线圈和永久磁铁的透视图；
图34是沿图33的截线34-34所截取的图26致动器的聚焦线圈和永久磁铁的示意截面图，它表示作用于致动器上的聚焦力；
图35是图26致动器跟踪线圈和永久磁铁的示意截面图，它表示作用于致动器上的跟踪力；
图36是本发明光束聚焦检测装置优选实施例的方框图表示；
图37是发明的光束分离部件(FTR棱镜)的差动形式的放大顶视截面图；
图38是包含在发明聚焦检测装置中的第一和第二四路检测器的前视图；
图39是一曲线图，它表示FTR棱镜的反射率随伺服光束入射角的变化；
图40是由本发明装置优选实施例所产生的差动聚焦误差信号值随物镜相对于光盘位置的变化的曲线；
图41示意地示出了具有代表性光的读出/写入系统，其中可以使用本发明的盘托架和致动器组件；
图42是托架和致动器组件的透视图；
图43是托架和致动器组件的部件分解图；
图44是致动器的部件分解图；
图45是示意顶视图，它表示作用于组件上的粗调跟踪力；
图46是侧视图，它进一步表示粗调跟踪力；
图47是部件分解图，它表示作用在致动器上的聚焦力；
图48是部件分解图，它表示作用在致动器上的细调跟踪力；
图49A是示意顶视图，它表示在水平面上粗调跟踪力的对称；
图49B是示意侧视图，它表示在竖直平面上粗调跟踪力的对称；
图50A是示意顶视图，它表示在水平面上细调跟踪力的对称；
图50B是示意端视图，它表示净细调跟踪力与细调跟踪电机的质量中心对准；
图51A是示意顶视图，它表示在水平面上细调跟踪反作用力的对称；
图51B是示意端视图，它表示净细调跟踪反作用力与细调跟踪电机的质量中心对准；
图52A是示意侧视图，它表示在水平面上聚焦力的对称；
图52B是示意端视图，它表示净聚焦力与物镜的光轴对准；
图53A是示意侧视图，它表示在水平面上聚焦反作用力的对称；
图53B是示意端视图，它表示净聚焦反作用力与物镜光轴对准；
图54是示意顶视图，它表示挠曲力和对应于挠曲力所产生的细调电机反作用力；
图55A是示意侧视图，它表示在水平面上托架悬浮力的对称；
图55B是示意端视图，它表示净托架悬浮力与物镜的光轴对准；
图56A是示意顶视图，它表示在水平面上摩擦力的对称；
图56B是示意侧视图，它表示摩擦力与托架的质量中心对准；
图57是示意端视图，它表示作用在细调电机质量中心和托架质量中心上对应于垂直加速度的净惯性力；
图58A是示意侧视图，它表示细调电机的净惯性力与物镜的光轴对准；
图58B是示意侧视图，它表示托架的净惯性力与物镜的光轴对准；
图59A是示意顶视图，它表示作用在用以水平加速的托架和致动器组件的部件上的惯性力；
图59B是示意顶视图，它表示用于水平加速的净惯性力；
图60A是示意端视图，它表示用于在挠曲臂共振频率以上加速的细调电机和托架的惯性力；
图60B是示意端视图，它表示用于在挠曲臂共振频率以下加速的细调电机和托架的惯性力；
图61A-61D曲线图，表示细调跟踪位置与细调电机电流之间的关系；
图62A-62C表示作用在组件上非对称聚焦力的影响；
图63表示托架和致动器组件的可替换实施例；
图64表示致动器在聚焦方向上移动物镜保持器的操作；
图65表示致动器在跟踪方向上移动物镜保持器的操作；
图66描绘了一种简单的合成棱镜，并且表示出棱镜中的色散作用；
图67表示现有的多元件合成棱镜系统；
图68表示按照本发明的具有代表性的空气间隔的棱镜系统；
图69和69A表示本发明的空气间隔多元件棱镜系统的一个实施例；
图70、70A和70B分别表示图69所示棱镜系统实施例的平板棱镜的侧视、顶视和底视平面图；
图71、71A和71B分别表示图69所示棱镜系统实施例的梯形棱镜的侧视，顶视和底视平面图；
图72和72A分别表示图69所示棱镜系统实施例的色彩校正棱镜实施例的一光学表面的侧视图和平面图；
图73表示本发明空气间隔多元件棱镜系统的可替换实施例；
图74、74A和74B分别表示图73中所示可替换实施例的四边形棱镜的侧视，顶视和底视平面图；
图75是一方框图，它表示光学数据存储和检索系统；
图76是一系列采试样(Sample)波形；
图77A和77B分别是对称和非对称输入信号的波形图；
图78是读出通道的方框图；
图79A是读出通道各级的详细方框图；
图79B是部分积分器级的详细电路图；
图80A-80E是读出通道各级的频率响应曲线图；
图80F是对于读出通道中各级组合的组延迟曲线图；
图80G(1)-80G(4)是波形图，它表示在读出通道中的各级上的信号波形；
图81是峰值检测和跟踪电路的方框图；
图82是图81峰值检测和跟踪电路的示意图；
图83是波形图，它表示通过输入信号DC包线的阈值信号而跟踪；
图84A-84D是曲线图，它表示在读出通道中各点上的典型波形；
图85是方框图，它们表示光数据存储和检索系统；
图86是一系列波形，它表示在脉冲GCR格式下的均匀激光脉冲，和在RLL2，7格式下的非均匀激光脉冲；
图87是一系列波形，它表示通过写入补偿电路所调整的各种数据模式的激光脉冲；
图88是示意图，它表示写入补偿电路；
图89是一系列波形，它表示振幅不对称校正的激光脉冲；
图90是示意图，它表示振幅不对称校正电路；
图91是一方框图，它表示脉冲细化装置各元件的基本关系；
图92是一系列波形，它表示通过动态阈值电路的阈值调整；
图93是动态阈值电路的示意图；
图94是包含有向下兼容性的光数据存储和检索系统的方框图；
图95是高密度光盘轨迹布局图；
图96是高密度光盘区段格式图；
图97是更为详细的方框图，它表示图94的读出/写入电路图；
图98是一绘制的表，它表示出在高密度光盘的优选格式中21个区域的每个，区域内的一些轨迹，区域内每个轨迹的区体段数，区域内区段总数，和记录在区域内的数据写入频率；
图99提供了一用以计算ID字段的CRC位的公式表；
图100A是表(Hex 00至7F)的上半，它表示除再同步字节以外在三个地址字段上和数据字段上的8位字节是如何变换成光盘上的通道位的；
图100B是表(Hex 80至FF)的下半，它表示除再同步字节以外在三个地址字段和数据字段上的8位字节是如何变换成光盘上的通道位的；
图101A至119是本发明优选实施例中的电子线路示意图；
图120是根据第一优选实施例的机械隔离体和极块的立体图；
图121是在第二优选实施例中的机械隔离体的立体图；
图122是与本发明一同使用的读出模式固件模块的状态图；
图123是与本发明一同使用的写入模式固件模块的状态图；
图124表示用于选择闭合环峰值数量的聚焦环传递函数的Nyqu-ist图；
图125是对应于开闭条件的聚焦环传递函数数值响应的曲线图；
图126是对应于开闭条件的聚焦环传递函数相位响应的曲线图；
图127表示对应于聚焦补偿传递函数数值响应的曲线图；
图128表示聚焦补偿传递函数的相位响应曲线。
优选实施例的描述系统综述：主光学部件，电气和机械部件
先参照图1，示出了一光盘驱动装置10，它具有一壳体14。光驱10可将放置于可移动光盘盒12中的盘(未示出)进行播放或/和记录其上。可替换地，可将光盘放于光驱10的壳体14内。
现参照图2和3，其中图2表示去掉壳体14的光驱10的顶视图，用以展示光驱10的一些重要机械、电气和光学部件；图3是沿图1线段3-3方向所取的光驱10的截面图。在图2中，示出了底板16，主轴17，线性致动器组件20，物镜托架组件22，光学组件24，驱动电路板26，和柔软电路连接器28。图3示出了主电路板30，主轴电机18，光学组件电路板27，和驱动电路板26。
简言之，底板16对光驱10的其它部件起着基座的作用，并使各部件相互定位和排齐，底板16最好是由铸钢制成以降低成本。
如图2所示，线性致动器组件20包括一对线性音圈致动器23，每个音圈致动器23是由一轨34组成，它固定连接到底板16上。轨34实质上是相互平行的。与每条轨34相邻的是极块32，环绕每个极块32的一部分的是致动器线圈23中的一个，每个致动器线圈23安装于物镜托架组件22的相对部分上，使得当线圈23选择地通电时，物镜托架组件22会沿轨34移动。致动器线圈23是通过来自驱动电路板26的信号驱动的，它致使物镜托架组件22相对于光学组件24，并相对于插入光驱10中的一个个别的光盘(未示出)直线运动。以这种方式，使物镜托架组件22能够对盘进行粗调跟踪。
光学组件24和透镜托架组件22一起包含光驱10的主要光学部件，光学组件24固定安装在底板16上，并且包含有激光器，各种传感元件和光学部件(未示出)。在操作中，激光器将来自光学组件24的光束射向透镜托架组件22，并且光学组件24顺序地接收到由透镜托架组件22返回的光束(未示出)。透镜托架组件22被安装在线性致动器组件20上，如上所述。透镜托架组件22包含一五棱镜(未示出)，物镜(未示出)，伺服电机(未示出)用以使物镜聚焦，和伺服电机(未示出)用以对物镜位置相对于线性致动器组件20和所插入光盘的位置进行微调整，以便能够对光盘进行细跟踪。电信息和控制信号一方面在透镜托架组件22与主电路板30之间传递，另一方面则借助于柔性电路连接器28在它和驱动电路板26之间传递。
光学组件电路板27包含激光驱动器和前置放大器(未示出)。驱动电路板26控制主轴电机18，线性致动器组件20的线性线圈致动器23，和透镜托架组件22的伺服电机。驱动电路板26是通过主电路板30来控制的。主电路板30包括大部分电子部件，其各种设计考虑(如，降低噪声，EMI和功率损耗)不需要设置在光学组件电路板27或驱动电路板26上。
主轴电机18固定地安装在底板16上，电机18直接地驱动主轴17，它依次转动光盘。光学部件：光学组件和物镜组件。
现参照图4A，它示出了光学组件24的顶视截面图。光学组件24包括壳体40，半导体激光二极管42，准直透镜44，消色差棱镜46，合成膨胀棱镜48，漏泄分光镜49，DFTR棱镜50，柱面透镜51，读出透镜52，微棱镜54，伺服检测传感器56和58，前向传感器60，和数据检测传感器62。这些元件也示于图4B中，它表示按激光光束64的光路图。图4B表示光学组件24的光学元件与透镜托架组件22的五棱镜66和物镜68一起工作。为了便于图4B的说明，示出了五棱镜66和物镜68之间的激光光束64的一部分70，它处于与通过光学组件24的激光光束64的一些部分相同的平面上。实际上，五棱镜66是设置用来引导激光光束部分70，使其相对于通过光学组件24的激光光束64的一些部分垂直。
继续参照图4B，可以理解，在操作中，激光光束64是由透镜44所产生的准直光束，它来自由激光二极管42所发射的散射光束。光束64穿过棱镜46和48，穿过分光镜49并射出光学组件24到透镜托架组件22上，在那里它通过五棱镜66，并通过物镜68而聚焦在光盘表面上。
在由光盘反射时，激光光束64的反射部分返回通过物镜68和五棱镜66而再进入光学组件24。光束64的第一部分反射在棱镜48和分光镜49之间的分光镜交界面上，透过该界面，而由读出透镜52聚焦，并进入微棱镜54，在那里，光束按照偏振被分成两部分，其每部分将通过数据检测传感器62的各元件进行检测。
光束64的第二第部分穿过分光镜49，并由合成棱镜48进行内反射。光束64的该第二部分射出合成棱镜48，并进入DFTR棱镜50。在其中光束64的该第二部分被分成两部分，其每部分均通过柱面透镜51而聚焦到相应伺服传感器56和58的各表面上。相应地，传感器56和58产生信号，它被引导到光学组件电路板27，在其中信号用来产生跟踪和聚焦误差信号。电子系统：主电路板，驱动电路板，和光学组件电路
现参见图1，2，4A和5，在图5中示出了光驱10的电子分系统的系统方框图，其中方框80包括读出传感器前置放大器82，激光驱动器84和伺服传感器前置放大器86。如图4A和5所示，读出传感器前置放大器82连接于数据检测传感器62，并放大由数据检测器62所产生的信号。同样地，伺服传感器前置放大器86连接于伺服检测器56和58，并放大由伺服检测器56和58所产生的信号。激光二极管42连接于激光驱动器84，它提供驱动激光器42的信号。方框图80的分系统82，84和86一起聚集在光学组件电路板27上，它位于靠近光学组件24的位置上。这样缩小了信号必须由传感器62传递给前置放大器82，和由传感器56和58到前置放大器86的距离，用以减小在这些信号上的噪声的有害影响。由于激光驱动器84产生用以驱动激光二极管42的信号具有相对的高频，优良的设计实际要求将激光驱动器84靠近激光二极管42定位。
图5中的方框88包括主轴电机接口90，机械分组件(MSA)接口92，位置传感器接口94，和转换与显示的组件96。方框88的部件90，92，94和96都设置在驱动电路板26上，主轴电机接口90控制主轴电机18，MSA接口92与各种显示与转换组件96相接，它包括前面板显示，排出电路，和关于盘盒12的转换。位置传感器接口94与致动器组件20的线圈致动器23相连接，它通过功率放大器102来供电。
图5系统方框图的剩余分系统设置在图3所示的主电路板30上。这些分系统包括模拟读出通道100，编码器/解码器104，SUSI芯片组106，缓冲存储器108，和GLIC接口110以及相关的EEPROM 112。主电路板30还包括模拟接口电路114，数字信号处理器(DSP)116，嵌入式控制器118以及相关的RAM/EPROM 120。应注意光驱10是MO可记录驱动器，功率放大器102也驱动偏置线圈122。盘盒装载装置
首先参见图6，它示出了磁盘存储系统，通常标为1-10。图6描述了一种可更换盘盒1-13，它适当定位以插入到光驱1-10中，光驱包括本发明的装盘盒和卸盘盒装置。光驱1-10包括底壳1-16和面板1-19，面板1-19包括盘接收口1-22，驱动器工作显示灯1-25，和排出按钮1-28。
光盘系统1-10是具有聚焦机构和跟踪机构的型式，它还有透镜以及待续盘，其中机构是通过反馈回路控制的，它最好包括一电子电路，用以产生伺服信号以有效地校正聚焦机构和跟踪机构；第一装置，用以消除作用在可移动光驱部件上所不期望的机械力；和第二装置，用以支撑在部件与不期望的机械力源之间的第一装置，由此提供部件的机械隔离本发明的这些方面将在对应于本发明具体特征的标题下更详细地加以描述。
具有通常型式的盘盒1-13的外壳包括示于图25中的上平面1-31和下平面1-32。盘盒1-13还具有前向的标示端1-34。在优选实施例中，盘盒1-13的前向标示端1-34是使用户在盘盒1-13插入光驱1-10中时仍可见。例如，侧壁1-37在上平面1-31和下平面1-32之间延伸，并且盘盒进一步包括后壁1-38，安在上平面1-31和下平面1-32之间延伸，并平行于前向标示端1-34。靠近侧壁1-37的标示端1-34的是槽1-40，用以容纳位于底板1-46上的盘盒定位销1-43(图8A-8B)。
盘盒1-13还包括盘盒门或活门1-49。活门1-49被弹簧弹顶在闭合位置上(图6，7和16)。当活门1-49处于打开时，它停留在上平面1-31的凹进部分1-52中。由于优选实施例的光驱1-10读出两面的盘盒1-13，因此在下平面1-32上也有同样的活门和凹进部分，而这些特征没有在附图中示出。活门典型地具有在盘盒1-13后壁1-38上的门闩1-55(未示出)。
保护在盘盒1-13内的是光盘1-14(图23-25)，它具有金属盘毂1-15。正如在相关技术中所知，可将光盘1-14制成具有磁性材料涂覆其上的刚性基片。嵌于磁性材料层中的是同心或螺旋环形的一些轨道。磁性覆层可以在刚性基片的某一表面或两表面上，并且涂覆层可通过通常称作光头的磁性换能器将数据磁性地记录在光盘1-14上，在刚性基片的中央是金属盘毂1-15。
现参见图7，在本发明的光驱1-10内的主要部件组包括如下，它有底壳1-16，其中可放置底板1-46。在图7中，所示主轴电机1-61被安装在底板1-46上，主轴电机1-61包括主轴磁铁1-63，它在将盘盒1-13装于光驱1-10中时会吸住光盘1-14(图23-25)的金属盘毂1-15。按照本发明的排出机构通常标为1-67，排出机构1-67包括左滑杆1-70，右滑杆1-73和舵杆1-76，下面将更全面地描述排出机构1-67。在图7中还示出了停置臂1-79，其位置处于左滑动杆1-70的上面。盘盒接收器通常以1-82示出，在图7中还示出了左门连杆1-85，右门连杆1-88和接收门1-91，其中每个均可转动地安装在盘盒接收器1-82上，在盘盒接收器1-82前的是驱动器面板1-19。最后，所示的可转动磁偏置线圈组件1-94可固定到偏置线圈壁1-97上，在所示偏置线圈臂1-97上带有偏置线圈夹1-100。以后还将对这些主要部件做一步详细的描述。
继续参见图7，它示出了底壳1-16包括侧壁1-103和后壁1-106，在底壳1-16的内底座上是四个安装位置1-109，它可用来固定底板1-46。底壳1-16还将装入控制电子装置，它未示于图中。
现参照图8A和8B，将进一步详细地描述底板1-46的结构。底板1-46安装在底壳1-16的四个安装位置1-109(图7)上，底板1-46具有许多部件，它们或是模压入、嵌装入、安装到底板上，或与其相连，底板1-46是“胶粘物”，它把本发明的许多部件带在一起而使它的相互作用。在底板1-46的外围，有前壁1-112，左外侧壁1-115，左内侧壁1-118，右外侧壁1-121，右内侧壁1-124，和后部的竖直壁1-127。左和右外侧壁1-115，1-121分别地每个包括有各自的竖槽1-130，1-133。左竖槽1-130在将盘盒接收器1-82放置在底板1-46内时可按纳盘盒接收器1-82上的左升降销1-136(图15A)，右竖槽1-133同样地可接纳盘盒接收器1-82的右升降销1-139(图15B)。
图8B的两个盘盒定位销1-43分别放在左右外侧壁1-115，1-121的前端附近，这些定位销1-43适合于与盒的凹槽1-40(图6)配合。当销1-43位于槽1-40中时，销1-43保持盘盒1-13，并防止其径向(即，侧到侧)和纵向(即前和后)移动。
主轴电机架1-142模压到底板1-46的底部中，使主轴电机1-61(图7)固定在主轴电机架1-142上，例如，可通过安装在中间肋1-145上的弹簧夹(未示出)来固定。
底板1-46具有各种斧和与其相关的安装销。例如，舵杆转轴1-148安装在底板1-46上与主轴电机架1-142相邻处。将舵杆弹簧销1-151固定到底板1-46底部靠近前壁1-112处(图8A)安装于底板1-46底部前壁1-112附近的其它销起起着转轴的作用而用于排出齿轮系的齿轮。底板1-46还包括左滑杆槽1-154和右滑杆槽1-157，滑杆槽1-154，1-157沿底板1-46的侧面延伸。左滑杆槽1-154是在左外侧壁1-115和左内侧壁1-118之间形成的。当处于适当位置时，左滑杆1-70夹持在左内侧壁1-118和左外侧壁1-115之间，并安放于左滑杆槽1-154中(见图9，13和16A)。同样地，右滑杆槽1-157是在右外侧壁1-121和右内侧壁1-124之间形成，当处于适当位置时，右滑杆1-73被夹在右内侧壁1-124和右外侧壁1-121之间，并载于右滑杆槽1-157中。左右滑杆1-70，1-73分别地被保持在其各槽1-154，1-157中，例如，可通过用以将主轴电机1-61就位在主轴电机架1-142上的弹簧夹(未示出)上的“耳”来实现。
在右滑杆槽1-157的端部上，邻近后竖直壁1-127，在底板1-46上形成插孔1-160，在其中使右内侧壁1-124的后部与右外侧壁1-121的后部合并在一起。该插孔1-160可接纳接收器门锁1-166的转动销1-163(图17B和17A)。接收器门锁1-166具有竖直表面1-169(图17B)，可使固定到右门连杆1-88上的门锁释放的释放凸耳1-172(图7和16A)作用其上，以释放接收器门锁1-166。
底板1-46在后竖直壁1-127上具有孔1-175，而位于左角柱1-178和右角柱1-181之间后竖直壁后的激光二极管42(未示出)将通过孔1-175而照射到托架1-184(如图9，13，13A，16A和16B很好地示出)上，托架包含光学装置用以将激光束聚焦在光盘1-14的信息轨道上。托架1-184将进一步讨论如下。
底板1-46还具有模制在其中的孔1-187，用以接纳停置臂1-79的转轴1-190(图14B)。该孔1-187与左内侧壁1-118模制成一整体，例如，图9示出了停置臂1-79以其转轴1-190就位在孔1-187中。光驱1-10包括光学组件1-189，它类似于上述光学组件24而操作。
现参照图14A至14C，将进一步地描述停置臂1-79的特性。除转轴1-190以外，停置臂1-79包括压动端1-193，停置臂1-79在远离压动端1-193的端部上形成有钳口1-196，钳口1-196具有长边1-199和短边1-202。当停置臂1-79处于适当位置上时，钳口1-196会跨装在左滑杆1-70上的凸耳1-205(图11C)。在图9，13，16A和16B中可以更容易看到就位的停置臂1-79，它的钳口1-196跨装在左滑杆1-70的凸耳1-205上。由此停置臂1-79的位置可以通过左滑杆1-70在左滑杆槽1-154中的定位而控制。
如图13可以更方便地看到，停置臂1-79使托架1-184停止。托架1-184可聚焦激光束，它来自底板1-46后竖直壁1-127上的孔1-175(图8A和8B)。特别是，托架使激光束定位在包含待读出数据的数据轨道中心上。托架1-184跨在支撑轨1-208上，图9。常用的磁性装置会沿轨1-208驱动托架1-184。当盘盒接收器1-82处于向上位置时，由左滑杆1-70驱动的停置臂1-79会将托架1-184托向驱动装置的后部，该位置状态示于图9和16A中，在图13中以实线来表示停置臂1-79来说明。当在盘盒1-13排出过程中左滑杆1-70是通过舵杆1-76面向前驱动时，停置臂1-79通过压在钳口1-196的短边1-202上的凸耳1-205而转动，直到停置臂1-79的压动端1-193将托架1-184推向光驱1-10的后部。当盘盒接收器1-82处于向下位置时，左滑杆1-70已通过舵杆1-76驱动到光驱1-10的后部。在这种情况下，已由左滑杆1-70向后驱动的凸耳1-205已把停置臂1-79转向光驱1-10的前部。在左滑杆1-70和停置臂1-79就位时，托架1-184不会受到停置臂1-79的压动端1-193影响，并且可自由地在光驱1-10中盘1-13下移动。
排出机构1-67，它在图7和9中可很好地看到，包括下列关键特征。排出电机1-209会驱动排出机构。特别是，排出电机1-209驱动齿轮系，它驱动输出凸轮，依次迫使舵杆1-76(图9)以第一方向(图9中的逆时针)转动，由此使盘盒1-13由光驱1-10中退出。当启动退出操作时，电机1-209驱动相应的螺杆1-211。螺杆1-211固定于退出电机1-209的中心轴上，该螺杆1-211驱动绕第一轴1-217的第一大齿轮1-214，该第一大齿轮1-214的转动使第一小齿轮1-220转动，该小齿轮固定于第一大齿轮1-214的底部，从而使其随之绕第一齿轮轴1-217转动。第一小齿轮1-220驱动绕第二齿轮轴1-226的第二大齿轮1-223，第二小齿轮1-229固定于第二大齿轮1-223的顶部，使其随之绕第二齿轮轴1-226转动。第二小齿轮1-229依次驱动绕第三齿轮轴1-235的第三大齿轮1-232，第三大齿轮1-232驱动凸轮1-238，它迫使舵杆1-76绕舵杆轴1-148转动。
现将参照图10A-10F和图9描述舵杆1-76。舵杆1-76通过舵杆轴1-148可转动地安装于底板1-46。舵杆弹簧钩1-239模制在舵杆1-76的细长部分上，舵杆弹簧1-241(图9)连接于舵杆弹簧钩1-239和舵杆弹簧销1-151之间。舵杆弹簧1-241使舵杆1-76偏置在绕舵杆轴1-148的第二方向(顺时针方向，图9中)上，这就是装盘方向，它驱动右滑杆1-73向前和左滑杆1-70向后，使盘盒1-13就位于主轴电机1-61上。舵杆进一步包括舵杆裙部或腹板部1-244，它跨于舵杆齿轮系统的顶部，由此帮助退盘齿轮就位在它们各自的齿轮轴上。靠近舵杆裙部1-244的舵杆端部包括一U形钳口1-247，并且远离裙部1-244的舵杆端部包括一类似U形钳口1-250。U形钳口1-247围绕左滑杆1-70(图11C)的柱形连接柱1-253可转动地安装，类似地，舵杆1-76的U形钳口1-250围绕右滑杆1-73的柱形连接柱1-256(图12E)可转动地安装。由此，使舵杆1-76可在枢轴上可转动地分别连接于左和右滑杆1-70，1-73的前端上。另外，由于左和右滑杆1-70，1-73通过也使主轴电机1-61定位的弹簧夹(未示出)而保持在其各自滑杆槽1-154，1-157中，因而，舵杆1-76通过U形钳口1-147，1-250与柱形连接柱1-253，1-256之间的相互作用而保持在舵杆轴1-148上。
当舵杆1-76以第一方向(逆时针方向，图9中)转动时，左滑杆1-70在左滑杆槽1-154中向前驱动，而右滑杆1-73同时在右滑杆槽1-157中向后驱动。因此，舵杆1-76以第一方向(图9逆时针方向)转动使盘盒接收器1-82升起，使得盘盒1-13可由光驱1-10中退出或装入。另一方面，当舵杆1-76以第二方向(顺时针方向，图9中)转动时，左滑杆1-70在左滑杆槽1-154中向后驱动，而右滑杆1-73在右滑杆槽1-157中同时向前驱动。舵杆1-76以该方向的转动使盘盒接收器1-82下降，将盘放在主轴电机上。下面将进一步地讨论通过舵杆1-76的转动而使盘盒接收器1-82升起和下降。
如上所述，左滑杆1-70载于左滑杆槽1-154中，并且右滑杆1-73在舵杆1-76的作用下载于右滑杆槽1-157中。下面将对滑杆1-70，1-73做进一步详细的描述。
现参照图11A-11C，左滑杆1-70的特征如下，左滑杆包括在其前端上的柱形连接柱1-253。在第一凹进部分1-259上有停置臂凸耳1-205。停置臂1-79在凸耳1-205的作用下沿左滑杆1-70的第一凹进部分1-259滑动。可在左滑杆1-70中制成S形槽1-262，当左滑杆1-70位于左滑杆槽1-154中时，S形槽1-262向左外侧壁1-115敞开，邻近并在左竖槽1-130后面。当盘盒接收器1-82在底板1-46适当位置上时，盘盒接收器1-82的左升降销1-136(图15A)载于底板1-46的左竖槽1-130中，左升降销比左外侧壁1-115的厚度长。因此，左升降销1-136通过左竖槽1-130伸出并载于左滑杆1-70上的S形槽1-262中。当盘盒接收器1-82由此而处于底板1-46的适当位置上时，由于左升降销1-136载于竖槽1-130和S形槽62中，所以使盘盒接收器1-82向前或向后移动受到限制，而只能竖直地向上和向下移动。竖槽1-130限制了盘盒接收器1-82的前后运动，而左滑杆1-70上的S形槽1-262确定了盘盒接收器的垂直高度。换句话说，在任何特定时刻根据S形槽1-262的哪个部分处于竖槽1-130之后，盘盒接收器1-82在最高位置，最低位置，或最高最低位置之间的某位置。
第二凹进部分1-265是在左滑杆1-70的顶部上。水平销(未示出)可安装到底板1-46上，以便于沿第二凹进部分1-265滑动。该水平销(未示出)将限制左滑杆1-70的最大向前位置和最大向后位置，因为销将压紧第二凹进部分1-265的边缘而达到左滑杆的极限位置之一。
左滑杆1-70的最后端包括一凹口1-268，它在图11B和图7中很好地示出了。凹口1-268位于左滑杆1-70移动端部1-272上，凹口1-268可接收图7偏置线圈臂1-97的杠杆臂1-275，该杠杆臂1-275依照左滑杆1-70的位置而转动偏置线圈臂1-97，特别是，取决于凹口1-268的位置。左滑杆1-70的移动端部分1-272载于底板1-46的左外侧壁1-115上的凹槽1-278(图8B)中。
现参照图12A-12E，将给出右滑杆1-73的特征。如上所述，舵杆1-76通过柱形连接柱1-256而与右滑杆1-73相连接。右滑杆1-73中有形成的S形槽1-281，该S形槽1-281是左滑杆1-70上的S形槽1-262的翻转形式。它在图7很好地示出了。在仔细考虑了图7以后，将会很清楚，当滑杆1-70，1-73连接于舵轩1-76上时，S形槽1-262，1-281会相互镜象翻转，这种设置是必要的，因为滑杆1-70，1-73在舵杆1-76的作用下会以相反的方向移动。在右滑杆1-73上的S形槽1-281在右滑杆1-73处于其右滑杆槽1-157的操作位置上时也会向右外侧壁1-121敞开。类似于上述有关左滑杆1-70的内容，当盘盒接收器1-82处于底板1-46的适当位置上时，右升降销1-139(图15B)载于右竖槽1-133中(图8B)，由于右升降销1-139要比右外侧壁1-121的厚度长，因而，右升降销1-139通过右竖槽1-133从右外侧壁1-121伸出，并载于右滑杆1-73上的S形槽1-281中。右竖槽1-133限制了右升降销1-139平行于底板1-46的纵轴(即平行于垂直通过前壁1-112和后竖直壁1-127的线)运动。由于右升降销1-139载于S形槽1-281中，所以盘盒接收器1-82的竖直高度会通过S形槽1-281中右升降销1-139的位置而确定。右滑杆1-73上的S形槽1-281运动到右竖槽1-133的后面，与左滑杆1-70上的S形槽1-262运动到左竖槽1-130的后面，二者速度相同但方向相反。然而，S形槽1-262，1-281的翻转镜象设计确保了，在任何特定时刻，左、右升降销1-136，1-139分别地保持在底板1-46底部实质上相同的垂直高度上。
仍主要参照图12A-12E，右滑杆1-73包括下列附加特征，凹进部分1-284是设置在右滑杆1-73的顶表面上。销(未示出)可横过右滑杆槽1-157而水平地安装，以便沿凹进表面1-284滑动。沿凹进表面1-284滑动的水平销将限制右滑杆1-73的最大向前和向后运动，因为水平销将会达到右滑杆1-73运动极限位置上的凹进1-284边缘。右滑杆1-73还包括凹口区域1-287，以接纳接收器锁闩1-166的止动爪1-290(图17A和17B)。升起部分1-293设置在右滑杆1-73的后端部上。当舵杆1-76以第一方向(如图13中逆时针方向)转动时，会将右滑杆1-73在右滑杆槽1-157中向后驱动，锁定动作会发生在接收器锁闩1-166止动爪1-290与右滑杆1-73的升起部分1-293之间。特别是，位于止动爪1-290上的第一滑动表面1-296(图17A)会滑过右滑杆1-73升起部分1-293上的第二滑动表面1-299(图12C和12E)。当表面1-296和299相互滑过时，以图17A箭头1-302所示方向弹簧顶的止动爪1-290会进入保持右滑杆1-73处于向后位置上的右滑杆1-73凹口区域1-287，接着，使盘盒接收器1-82处于其最上位置。当盘盒接收器处于该位置时，任何光驱1-10中的盘盒1-13将会退出，或可替换地可将盘盒1-13装入光驱1-10中。
左和右滑杆1-70，1-73上的S形槽1-262和1-281在将盘盒装于主轴电机上和由主轴电机上将其卸下时在由本发明所完成的脱离动作中分别起着重要的作用。下面将进一步地讨论适用于本发明产生脱离动作的S形槽1-262，1-281的这种作用。
现参见图15A和15B，将描述盘盒接收器1-82和设置其上的各部件。盘盒接收器1-82是一体的，它是塑料模铸件，左门杆1-85(图7)和右门杆1-88是加上去的。当光驱1-10完全组装成时，盘盒接收器1-82会载于底板1-46左外侧壁和右外侧壁1-115，1-121上。盘盒接收器1-82随着升降销1-136，1-139按照它们各自的S形槽1-262，1-281上下移动而竖直地上下运动。盘盒接收器1-82围绕一根通过左右升降销1-136，1-139的想象的横轴也会有轻微的上下摇动，这种轻微的摇动会同上下运动一起产生本发明所获得的适宜的脱离动作。盘盒接收器1-82如果在除去光驱1-10的盖时可由机构残留部分上卸下或排出。
盘盒接收器1-82其上形成有左盘盒接收通道1-305和右盘盒接收通道1-308，止动挡板1-311设置在右盘盒接收通道1-308的后部，以防止盘盒1-13不适当地插入。如图6和7所见，盘盒1-13具有一对模制到侧壁1-37中的槽1-314，如果将盘盒1-13正确插入，其后壁1-38首先进入盘接收口1-22，盒盘1-13上的槽1-314中之一将接纳止动挡板1-311，并使盘盒1-13完全地插入光驱1-10中。另一方面，如果使用者将盘盒1-13其朝前的标示端1-34首先插入到盘接收口1-22中时，止动挡板1-311将撞击盘盒1-13的标示端1-34，由此防止盘盒1-13完全插入到光驱1-10中。盘盒接收器1-82的后壁1-317其上形成有凹口区1-320，该凹口区1-320使安装到右门杆1-88上的锁定释放凸耳1-172(图16)作用于接收器锁闩1-166的竖直表面1-169(图17B)上。由于左右门杆1-85和1-88随着盘盒1-13插入到盘盒接收器1-82中而分别向光驱1-10的后部转动，当盘盒1-13接近完全插入时，凸耳1-172会通过压接收器锁闩1-166的竖直表面1-169而使其转动，该接收器锁闩1-166的转动，使爪1-290脱离其右滑杆1-73升起部分1-293上的锁定位置。当接收器锁闩1-166以这种方式松开时，可使盘盒接收器1-82下降，将盘盒1-13放置在主轴电机1-61的操作位置上。
参见图7，15A，15B，16A和16B，现将描述左门杆1-85和右门杆1-88与接收器盒1-82的安装。可将左右门杆1-85和1-88分别靠近后壁1-317而安装到盘盒接收器1-82的后角上。特别是，左门杆1-85可在第一转动点1-323上转动地安装到盘盒接收器1-82上，并且右门杆1-88在第二转动点1-326上转动地安装到盘盒接收器1-82上。门杆1-85和1-88通过弹簧(未示出)而偏置向光驱1-10的面板1-19，在操作中，门杆1-85，1-88的一个或另一个会拉开盘盒活门锁，并且在将盘盒1-13插入光驱1-10中时打开盒活门1-49。是否由左门杆1-85或右门杆1-88开盒活门1-49是由在将盘盒1-13插入光驱1-10中时盘盒1-13哪一面朝上而确定。如果盘盒1-13第一面朝上插入，则右门杆1-88操作活门锁并打活门1-49。如果将盘盒1-13另一面朝上插入，则左门杆1-85操作活门锁并打开活门1-49。当没有盘盒1-13在光驱1-10中时，门杆1-85和1-88会靠在门杆止挡1-329上，它整体地制成盘盒接收器1-82的一部分。这些门杆止挡1-329确保了，门杆1-85和1-88的自由端1-332适当地定位，以便在将盘盒1-13插入光驱1-10中时释放活门锁并打开活门1-49。
现参照图18-22，将更详细描述磁偏置线圈组件1-94。在光驱1-10进行写入和清除操作过程中使用偏置线圈组件1-94。偏置线圈组件1-94包括钢条1-335，它包封在线圈1-338中。当偏置线圈组件1-94定位在盘1-14上时，如图23中最好地示出，它将径向伸过盘1-14，并由此能够在盘1-14的径向条带上产生强磁场，从主轴1-62(图23-25)附近延伸到盘1-14的边缘。当盘1-14通过主轴电机1-61而在偏置线圈组件1-94下转动时，便会在盘1-14的整个表面上产生磁场，如此就使用户能够将信息写入盘1-14最内到最外轨道的所有部分上。线圈1-338和条1-335被偏置线圈顶壳1-341盖上，可安装到偏置线圈底壳1-344上。
偏置线圈组件1-94安装到偏置线圈弯曲部1-347上，图22，它依次地安装到偏置线圈臂1-97上，图21。偏置线圈臂1-97跨在底板1-46的宽度上，并且通过一对偏置线圈夹1-100(图18)可转动地置于底板1-46的角柱1-178和1-181上，图8A和8B。如此偏置线圈夹1-100起支承块作用，在它们的下面偏置线圈臂1-97能够转动。偏置线圈夹1-100包括止挡横档1-350，图18，其在排出操作过程中将终止盘盒接收器1-82向上移动，正如下面参照图23-25更详细加以描述的。如前所述，偏置线圈臂1-97包括杠杆臂1-275，它在操作中与左滑杆1-70的后端上凹口1-268相连系，用以升降偏置线圈组件1-94。由于杠杆臂1-275啮合左滑杆1-70上的凹口1-268，左滑杆1-70控制何时偏置线圈组件1-97转向或离开盘盒1-13。
偏置线圈组件1-94可绕靠近其中心的点1-353摆动或转动，并且它是弹簧弹顶向下的。采用这种方式，使偏置线圈组件1-94在处于下部位置时(即图23所绘位置，其中盘盒1-13完全装载)和在处于上部位置时(即图25中所绘位置，其中盘盒1-13已卸载)保持与盘盒1-13平行。在处于上部位置时偏置线圈组件1-94保持与盘盒1-13平行的能力提供了光驱1-10所需公差，用以能够完成退盘操作，如下所述。当处于下部位置上并加载于盘盒1-13时，偏置线圈组件1-94会在三处停留在盘盒1-13上。
现进一步参照图23-25，将描述盘盒1-13由光驱1-10中排出。图23描绘了带有盘毂1-15的盘盒1-13完全装载在主轴电机1-61的主轴1-62上。在该结构中，将偏置线圈组件1-94通过开着的活门1-49而装于盘盒1-13中。当以这种方式完全地装载盘盒1-13时，左滑杆1-70通过舵杆1-76已滑动到其最后位置，偏置线圈臂1-97的杠杆臂1-275已转向光驱1-10的后部，正是杠杆臂1-275的该转动，使偏置线圈组件1-94装到盘盒1-13中。由于盘盒接收器1-82的升降销1-136和1-139由于竖槽1-130和1-133(图8A和8B)而只限于竖直运动，当左滑杆1-70通过舵杆1-76已驱动向光驱1-10后部时，如图23中所绘，盘盒接收器1-82通过其升降销1-133和1-136而驱动到S形槽1-262和1-281的最低点。
现将参照图24描述退出过程的中间阶段。在使用者起动由光驱1-10中退出盘盒1-13以后，图9所示的退出电机1-208会以第一方向(图9中逆时针方向)转动舵杆1-76。舵杆的该转动将左滑杆1-70拉向光驱1-10的前部，如图24所示。当左滑杆1-70向前滑动时，凹口1-268向前转动杠杆臂1-275，由此使偏置线圈组件1-94升出盘盒1-13。在图24中还可以看到，固定到盘盒接收器1-82上的升降销1-136和1-139将通过舵杆1-76的运动在S形槽1-262和1-281中被压向上。由于升降销1-136和1-139位于盘盒接收器上的某点上，在那里通过两升降销1-136和1-139的横轴将不再通过主轴1-62，“脱离”作用会随盘盒接收器1-82的升起而获得，它使盘毂1-15离开主轴磁铁1-64。换句话说，如图24中所示，在退出过程中，盘1-14不是竖直地升起离开主轴1-62。相反，当升降销1-136和1-139沿着各自的S形槽1-262和1-281运动时，由于盘盒接收器1-82的升降销1-136，1-139的位置，使盘盒1-13的后部比盘盒1-13的前端先升起。该脱离操作减小了用以从主轴电机1-61的磁性夹1-64移去盘毂1-15所需的峰值力。
仍参照图24，很明显，在盘盒接收器1-82通过滑杆1-70和1-73的运动已升起预定量以后，盘盒接收器1-82后壁1-317上的前缘1-356，图15A，会压在偏置线圈夹1-100上的止动横挡1-350的下表面上，图18。在止动横挡1-350底表面和唇缘1-356顶表面之间的该接触，与舵杆1-76的连续转动一起，以及滑杆1-70和1-73的最终纵向运动，致使盘盒接收器1-82在图24中略微地向上倾斜。这实质上出现在升降销1-136，1-139连续托起接收器时，在止动横挡1-350与唇缘1-356之间的接触点附近。这种盘盒接收器1-82的稍微倾斜运动影响上面所称的“脱离”操作。
图25描绘了在盘盒接收器1-82完成略微上倾以后，和盘盒接收器1-82压到邻近盘接收口1-22的止挡以后，光驱1-10的相对位置。在这点，左滑杆1-70已到达其最前位置，并且已将杠杆臂1-275拉到其最前位置，由此使偏置线圈组件1-94转出盘盒1-13。由此，使偏置线圈组件平行并停于盘盒1-13上方，实质上靠在光驱1-10顶表面的内侧上，或靠在位于光驱1-10顶表面内侧上的印刷电路板上。偏置线圈组件1-94从在盘盒1-13内的加载位置到其刚描述的升起位置，其竖直运动最好是大约9mm。
当盘盒接收器1-82上升到其最高位置(在最低位置上方大约5mm)时，右滑杆1-73(图12A-12E)会通过接收器锁闩1-166(图17A和图17B)而锁在其最后部位置如上面充分描述的。当盘盒接收器1-82处于图25所绘的上部位置时，盘盒接收器1-82平行于底板1-46定位，准备排出盘盒1-13。如上所述偏压向光驱1-10前端的门杆1-85和1-88的弹力，和偏压向关闭位置的盘盒活门1-49的弹力使盘盒1-13从光驱1-10中排出，如图25中所示。
装盘操作实质上与上述退盘操作相反。因此，将不再对插盘操作做详细描述。
在本发明中，当盘毂1-15脱离主轴磁铁1-64时，所需的退出力可通过将盘1-14由装载位置移动到卸载位置的方式而有效地减小。通过根据本发明使用“脱离”运动，为移动盘毂1-15需要的力比通常竖直升降系统要小。另外，设计节省了整个驱动器高度。上述设计完成了由主轴磁铁1-64上使盘毂1-15脱离，它采用了使用光驱1-10侧面的可用空间的机构来完成的，而不是需要跨过底板1-46的宽度的一些部件，把盘盒接收器1-82两侧的运动系在一起并使用附加高度来完成。这种设计的另一有益特征是，大多数要求的尺寸的非临界特性。此外，将偏置线圈组件装入盘盒1-13中的偏置线圈致动机构是很简单的，并且具有极少量的磨损点。整个设计便于组装，并且对于大多数部件可以使用简单方便的制造部件而制成。
在对于本发明优选实施例进行了上述描述的同时，在不脱离本发明精神或范围内可进行许多改变，对于本领域的专业人员来说，这将是明显的。例如通过取消用以操作偏置线圈臂1-97的部件，本发明可用于不需要偏置线圈组件1-94(即相位改变或一次写入系统)的媒质系统。另外，虽然在优选实施例中，存储媒质是5.25英寸磁光盘盒，本发明还可应用于所有类型的媒质和所有尺寸的驱动装置。两轴移动线圈致动器
图26示意地表示按照本发明所构成的两轴电磁致动器2-10。致动器2-10包括设置在透镜架2-14内的物镜2-12。径向或跟踪线圈2-16绕在并固定于透镜架2-14上，使得它一般地垂直于Z轴而定位。第一和第二聚焦线圈2-18和2-20定位在透镜架2-14的两侧，并固定到跟踪线圈2-16上，以便一般地垂直于Y轴而定位。第一对永久磁铁2-22邻近第一聚焦线圈2-18而定位，第二对永久磁铁2-24邻近第二聚焦线圈2-20而定位。
如图27中所示，透镜架2-14包括其中央具有圆形孔2-32的一般矩形凸缘2-30。将物镜2-12粘到凸缘2-30上的圆孔2-32顶部的位置。凸缘2-30由一般I形平台2-34支撑，该台具有一对槽2-44它形成在台的边缘上，用以在跟踪线圈绕于平台上时装定并卡紧跟踪线圈2-16。支撑平台2-34的底座2-36包括其间形成有槽2-50的第一和第二T形部分2-46和2-48。正如下面将要详细说明的那样，该底座2-36起着对于透镜架2-14质量平衡的作用。凸缘2-30，平台2-34和底座2-36在两侧上找平以形成透镜架的第一和第二相对面2-52和2-54。
聚焦线圈2-18和2-20固定到跟踪线圈2-16上，使得聚焦线圈的中轴与跟踪线圈的中轴重合，相交，并最好是垂直。聚焦线圈2-18和2-20最好是由具有粘结材料层于其上的热粘接线制成，并且最好是绕于适当工具或支撑上。线圈2-18和2-20最好是尽可能紧密地绕于支撑上，使导线不会变形。正如本技术领域的专业人员将会知道的，该紧密度将随导线的类型而改变。在绕制过程中，聚焦线圈2-18和2-20最好是加热而使导线上的粘接材料层熔化，从而有利于增加绕制线圈的密实度和硬度。温度最好选择得高到足够熔化粘接材料，但不要过高而使绝缘熔化。在冷却之后，将线圈2-18和2-20由支撑上取下，然后将这些独立线圈使用适当的粘合剂以公知方式固定到跟踪线圈2-16上。
第个独立聚焦线圈2-18和2-20形状均为椭圆，并且具有由一对较短端2-58所连接的两个细长边2-56。线圈2-18和2-20的边2-56和端2-58环绕一开口或空心的环形中心2-60。跟踪线圈2-16绕于透镜架2-14的I形平台2-34上，使得线圈被接纳并固定于槽2-44内，并靠在透镜架的相对面2-52和2-54上定位。参照图26和图27两者将两个聚焦线圈2-18和2-20安装到跟踪线圈2-16上，使得跟踪线圈定位在每个聚焦线圈的中心2-60内，聚焦线圈2-18和2-20进一步定位，使得每个线圈相接于透镜架2-14的相对面2-52和2-54。以这种方式，使跟踪线圈2-16和聚焦线圈2-18和2-20刚性地固定于透镜架2-14上，由此得到一更为坚固的驱动单元，它相当于一个单个体。
参照图28，29，30和31，在操作中，光源元件(未示出)，典型地为激光二极管，发射激光光束2-70，图31。光束2-70入射到棱镜2-72上，它正交地将光束向上反射到物镜2-12上。透镜2-12将光束2-70在记录媒质表面上会聚成一精确的焦点或光点2-74，记录媒质诸如光盘2-76。当射到光盘2-76上时，光束2-70通过存储在盘2-76上的信息改变，并且会作为载有与盘2-76上已编码的信息相同的发散束而被反射，该反射光束再进入物镜2-12，它在其中被准直，并且再通过棱镜2-72反射到光检测器(未示出)，它可用来检测存储在盘2-27上的数据。另外，如果落于光检测器上的光束是不聚焦的或未对准的，则进行对未对准或散焦的量的电子测量，并用作反馈而提供给本技术领域公知的伺服系统(未示出)，进行物镜2-12相对于盘2-76的适当再对准。
正是这些反馈信号确定了，使光束相对于盘2-76进入到希望的聚焦位置所需的致动器2-10及载于其上的物镜2-12的移动量和方向。当需要径向或跟踪移动使物镜2-12定位在光盘2-76上所选轨道的中心下时，电流提供给跟踪线圈2-16，电流与由永久磁铁对2-22和2-24所产生的磁场交互作用而产生使致动器2-10的跟踪方向移动的力。这些力是按照Lorentz定律F＝B·X·I·l产生的，其中F代表作用在跟踪线圈2-16上的力，B代表在永久磁铁对2-22和2-24之间的磁场的磁通密度，I代表通过跟踪线圈2-16的电流，和l代表线圈2-16的长度。当提供给跟踪线圈2-16的电流I的逆时针方向流过线圈时，相对于图29的取向，产生使致动器2-10向右移动的力，该向右移动在图31中是以箭头2-15表示的。当提供给线圈2-16的电流的相反方向或顺时针方向流过线圈时，产生使致动器2-10向左移动的力，如图31中的箭头2-17所示。以这种方式，使致动器2-10径向移动，从而将物镜2-12定位在光盘2-76表面上所需信息轨道的中心下。
当在固定于透镜架2-14侧面的跟踪线圈2-16上的两聚焦线圈2-18和2-20中产生电流时，会产生致动器2-10实现聚焦的移动。当提供通过这些线圈2-18和2-20的电流使电流在图30的平面上逆时针方向流动时，将产生一力，它的作用使透镜架2-14和物镜2-12向上朝光盘2-76的表面移动，如图31中的箭头2-19所示，相反，当提供电流使电流在图30的平面上以顺时针方向流过线圈2-18，2-20时，会产生一力，它使透镜架2-14向下移动，如图31中的箭头2-21所示，或远离开盘2-76的表面。
由于跟踪线圈2-16与透镜架2-14结合在一起，并依次地聚焦线圈2-18和2-20直接地与跟踪线圈2-16结合在一起，从而使线圈和透镜架相当于一“单个体”，并且会明显地增大线圈相对于透镜架去耦的频率，采用本发明的致动器设计已测得，去耦频率高达30KHz。
参照图28和29，磁铁对2-22和2-24在透镜架2-14移动过程中保持静止，并固定于通常为矩形的壳体或基座2-80内。可装配两对吊线2-82和2-84以悬吊起磁铁对2-22和2-24之间的物镜架2-14。线对2-82和2-84安装于静止印刷电路板2-85上，它相对于透镜架2-14垂直定位，并起着支撑线对2-82和2-84的作用。线对2-82和2-84进一步地固定到移动电路板2-87上的电气接点上，该电路板也以垂直取向地安装于透镜架2-14上。特别地，每个聚焦线圈2-18和2-20的自由端焊接于电气接点2-86上，使得电流可通过也焊接于接点2-86上的第二或底部线对2-84而提供给聚焦线圈2-16和2-18。每个聚焦线圈2-18和2-20的另一自由端可焊接到电路板2-87上，并沿电气接点2-88连接。跟踪线圈2-16的自由端和第一或顶部吊线对2-82可焊接到移动电路板2-87上的电气接点2-89上，使电流可通过顶部线对提供给线圈。透镜架2-14的底座2-36起着质量平衡的作用，它可以抵消物镜2-12和电路板2-87的重量。透镜架2-14连接到电路板2-87。
可替换地，可以使用四个弯曲来悬吊透镜架2-14。弯曲按所希望地起着平行片簧的作用，它允许物镜架2-14为聚焦进行的上下移动，同时阻止透镜2-12光轴取向的变化。以这种方式，使物镜2-12在透镜架2-14以聚焦方向移动时，将不会相对于光盘2-76的表面倾斜。每个弯曲进一步包括窄部，它象铰链一样操作，以便允许物镜架2-14在侧对侧的方向上进行一些移动用以跟踪调节。
除了完成透镜架2-14的精聚焦和跟踪移动以外，通常需要检测透镜架2-14相对于底座2-80的位置。为了确定在跟踪和/或聚焦两个方向上物镜2-12的位置，致动器2-10装备有位置传感器2-90。最好是，发光二极管(LED)2-92与传感器2-90相对地定位在致动器2-10的一侧上，使得在物镜架2-M在底座2-80内居中时，由LED 2-92所射出的光将通过透镜架2-14上的槽2-50照到传感器2-90的一部分上。位置敏感检测器可适宜补充作为传感器2-90，并且传感器的定位使得当透镜架2-14在底座2-80内居中心时，由LED2-92所发射的光将通过槽缝2-50，并将分布于检测器上。由此，当透镜架2-14以侧对侧方向即跟踪方向移动时，传感器2-90的各部分将会被照亮，以指示在跟踪方向上透镜架2-14的位置。接着，当透镜架2-14相对于底座2-80不居中时，由LED 2-92所发射的光的一部分将会受到透镜架2-14的阻挡，致使光不对称地分布在传感器2-90上。然后，将该不对称分布通过公知电路和方法分析的确定透镜架2-14相对于底座2-80的位置。
当控制信号由伺服系统产生时，将根据透镜架2-14和安装其上的物镜2-12所需的移动方向，提供给跟踪线圈2-16和/或聚焦线圈2-18和2-20一定电流。该伺服系统和控制电流量的反馈电路在本领域是公知的。如上所述，该电流与由永久磁铁对2-22和2-24所产生的电磁场相互作用，产生使透镜架2-14和安装其上的物镜2-12在适当的聚焦或跟踪方向上位移的力。
现将更加详细地描述聚焦和跟踪机构的操作和结构。如图32和33所示，永久磁铁对2-22和2-24以相反的磁极相互对立地取向。更特别地，第一对磁铁2-22包括第一或顶部磁铁2-100，和第二或底部磁铁2-102，它们是沿平界面相连的叠层关系，使得顶磁铁2-100的北极和底磁铁2-102的南极相邻于透镜架2-14而定位，如图33中所示。第二对磁铁2-24包括第三或顶部磁铁2-104和第四或底部磁铁2-106，它们是具有相反取向的沿平界面相连的叠层关系，使得顶磁铁2-104的南极和底磁铁2-106的北极相邻于透镜架2-14而定位，如图33中所示。如图32中所示，由该取向产生磁力线起始于每个磁铁对2-22和2-24的北极，并终止于每个磁铁对的南极。铁板2-110(为了清楚以虚线示出)可安装到每个磁铁对2-22和2-24的与透镜架2-14相对的永久磁铁侧上。铁板2-110有效地“分流”由磁铁2-100，2-102，2-104和2-106的与透镜架2-14相对的侧所发出的磁道，由此会增加透镜架相邻部分的磁通，并产生致动器功率的相应增加。
在图34中更详细地示出了作用在致动器2-10上的聚焦力。当电流I以所示方向，即由相邻于顶磁铁2-100，2-104的图纸平面出来并从相邻于底磁铁2-102和2-106的图纸平面进入而提供给聚焦线圈2-18和2-20时，会产生力FFOCUS1和FFOCUS2，它会被转换给透镜架2-14以加速或减速移动物体(透镜架)，并转换给吊线对2-82和2-84，弯曲吊线以移动透镜架2-14及相关物镜2-12便靠近光盘2-76。由于如上所述的磁力线曲线，使磁场方向在聚焦线圈2-18，2-20中竖直变化。例如，对于相邻第一磁铁对2-22定位的聚焦线圈2-18，在垂直截开邻近顶磁铁2-100的线圈的图34平面上，磁场在线圈2-18的顶部具有第一方向，由B1表示，在邻近底磁铁2-102的截面上，磁场在线圈2-18的底部具有第二方向，由B2表示。根据Lorentz定律F＝B·X·I·l，电流与磁场B1交互作用而产生作用在邻近顶磁铁2-100的聚焦线圈2-18部分上的第一分力F1，并与磁场B2交互作用而产生作用在邻近底磁铁2-102的聚焦线圈部分上的第二分力F20当分力F1和F2水平部分的大小相等而方向相反时，根据矢量加法原则，这些水平分力分量相互抵消而产生合力FFOCUS1，它在图34平面上是垂直向上的。类似地，整个线圈2-18的其它部分上的水平力分量抵消了，而得到一垂直合力，它严格地垂直向上(即垂直向上而没有有效的水平分量)因此使透镜架2-14移动更靠近光盘2-76的表面。
当由第二磁铁对2-24所产生的磁力线与第一磁铁对2-22所产生的弯曲相反时，则在聚焦线圈2-20上任何点的磁场方向均不同于在聚焦线圈2-18上相应点磁场的方向。再有，由于磁力线弯曲，会使作用于线圈2-20上的磁场方向沿线圈垂直地变化。在垂直截开邻近第二磁铁对2-24顶磁铁2-104的线圈的图34平面上，在线圈2-20的顶部磁场方向由B3表示，并且根据Lorentz定律会产生方向F3的力，同时在邻近底磁铁2-106的截面上，在线圈2-20底部上磁场方向由B4表示，并产生力F4。各力相加产生合力FFOCUS2，如所示，它是严格地垂直向上的。
因此，可以看到，分别作用在聚焦线圈2-18和2-20上的力FFOCUS1和FFOCUS2使透镜架2-14向上移动。相反地，如果电流以相反方向提供给聚焦线圈2-18和2-20时，将会产生使透镜架2-14向下一些力，或更远离光盘2-76的表面。通过使物镜2-12靠近或远离盘2-76表面的移动，使聚焦线圈2-18和2-20可把射出物镜2-12的激光束精确地聚焦在光盘2-76上。
如图35中所示，当在固定于透镜架2-14上的跟踪线圈2-16中产生电流时，会产生使致动器2-10影响细调跟踪的移动。在图35的平面上，它水平地平分了跟踪线圈2-16，具有方向B1的磁场作用于位于最靠近第一磁铁对2-22的线圈2-16的截面上，并且具有方向B2的磁场作用于位于最靠近第二磁铁时2-24的线圈截面上。例如，如果将电流I以逆时针方向提供给跟踪线圈2-16时，力F1会作用于邻近第一磁铁对2-22的跟踪线圈部分上，力F2会作用于邻近第二磁铁对2-24的跟踪线圈部分上。这些力在矢量加法定律下相加而产生合力FTRACK，它可使透镜架2-14在图35的平面中向右移动。当力以这种方式作用于跟踪线圈2-16上时，它们通过透镜架2-14变换，使移动物体(透镜架)加速或减速，并变换给吊线对2-82和2-84，它们在相应方向上弯曲，以移动物镜2-12，并精确地将由其射出的激光束定于光盘2-76表面上所选取的数据轨道的中心内。相反地，如果将电流I以顺时针方向提供给线圈2-16时，则产生的合力会使透镜架2-14向图35平面中的左边移动。
由此，可以看到，本发明的耦合排列进一步减小了作用于线圈2-16，2-18和2-20上的合力与物镜2-12光轴之间的距离，减少了在聚焦和跟踪操作过程中运动的不利方式，如摆动，滚动和偏转。
采用本发明的致动器设计，只需要两对永久磁铁，即总共四块磁铁，和三个线圈，便可实现在跟踪和聚焦方向上的移动，由此减小了致动器的尺寸和重量，并获得较高的去耦频率。当用于致动器的部件数降低时，会使致动器与先前具有许多线圈、磁铁和极部的致动器设计相比更便于制造和组装。另外，由于跟踪和聚焦线圈2-16，2-18和2-20直接地结合到透镜架2-14上，而不绕于轭或极部上，所以明显地改善了线圈刚性和共振频率特性。进一步地，线圈2-16，2-18和2-20的直接耦合减小了产生有效跟踪与聚焦力的点与物镜光轴之间的距离，由此减少了不利运动，如摇动、滚动和偏转。
本发明改善了电机特性。对于按照本发明所构成的致动器，已测得对于聚焦方向最优值为130m/s2/sq.rt.(w)，对于径向为70m/s2/sq.rt.(w)。这些数值明显高于以前的数值。本技术领域的专业人员将会认识到，本发明的设计也保证了大约40％的线圈导线用来，由此增加致动器的效率超过了先前的设计。
参照图26中所示的座标系统已描述了两轴电磁致动器2-10的优选实施例，其中光盘2-76定位在物镜2-12的上方，使得聚焦可通过使致动器2-10沿Z轴的上下移动而完成，而跟踪移动可通过使致动器沿Y轴侧对侧移动而完成。然而，本技术领域的专业人员将会认识到，本发明的致动器2-10还可包含在具有不同于所示取向的光学系统中。聚焦传感装置
图36是本发明光束聚焦传感装置3-10优选实施例的方框图。装置3-10包括一光学装置3-12，用以提供伺服光束S，它示出照射到光盘3-14上的光束1的聚焦。伺服光束S包括由盘3-14所反射的照射光束1的一部分。用以产生这种伺服光束的技术对于本技术领域的专业人员来说是公知的。例如，在美国专利号4,862,442中描述了一种光学系统，即用以产生伺服光束S的光学装置3-12，它在这里可结合作参考。下面将进一步简要说明光学装置3-12的操作。
如图36中所示，光学装置3-12包括一激光源3-16，它产生直线偏振光束B。光束B通过准直透镜3-18进行准直，并且准直光束通过光学分光装置3-20引导到物镜3-24上，然后，准直光束通过物镜3-24会聚到光盘3-14的表面上。例如光盘可包括CD盘，视盘或光存储盘。盘3-14将聚焦在其上的照射光束通过物镜3-24反射回分光装置3-20。本技术领域的专业人员将会知道，分光装置3-20可包括第一分光镜(未示出)，用以将反射的照射光束第一部分改变方向为以便形成伺服光束S。分光装置3-20通常还将包括第二分光镜(未示出)用以将反射的照射光束第二部分改变方向以产生一数据光束，该数据光束载有存储于光盘3-14上的信息。伺服光束S可通过FTR棱镜3-30折射，其设计和结构将在下面更全面地加以讨论。
正如下面详细描述的，伺服光束S通过FTR棱镜3-30分成发射光束T和反射光束R。在图36的实施例中，发射和反射光束T和R实质上截面和强度相等。发射光束T入射到第一四元检测器3-32上，同时反射光束R入射到第二四元检测器3-34上。对应于发射和反射光束T和R的强度分布由四倍检测器3-32和3-34产生电信号，它通过控制单元3-37而使用，以产生微分聚焦误差信号(DFES)，表示在光盘3-14上照射光束1的聚焦。下面讨论控制单无3-37的一优选实施例和用以产生DFES的有关方法。例如，可将聚焦误差信号用来控制机械装置(未示出)，其设置是用来通过改变物镜3-24相对于盘3-14的位移而调整照射光束1的聚焦。
图37表示FTR棱镜3-30放大的顶视截面图。棱镜3-30包括第一和第二光学元件3-35和3-36，它夹有一分离层3-38，光学元件3-35和3-36可由玻璃制成，它具有比分离层3-38大的折射率。例如，在一优选实施例中，光学元件3-35和3-36可由具有折射率为1.55的玻璃制造，而分离层3-38可由固体组成诸如折射率分别为1.38和1.48的氟化镁(MgF2)或硅石(SiO2)之一。只要光学元件3-35和3-36具有较大的折射率分离层3-38可不必由固体组成，它可由液体或空气制。
光束S中的光与层3-38相互作用的物理意义简要说明如下。如果层3-38和光学元件3-35不存在，全内反射公知现象会发生在光学元件3-36的斜面上，以光束R的方向射出所有光束S，然而，一些光能以不传播的“损耗波”形式存在于光学元件3-36的斜面后。当光学元件3-35被带到距离光学元件3-36足够近时，该能量将无损耗地耦合进元件3-35中，并以光束T的方向传播。该现象称作受抑全反射(FTR)。在这种情况下，如果将FTR棱镜相对于光束S设置，使得在分离层3-38上光束S的入射角A接近于受抑全反射区域，那么发射和反射电线将具有很陡的斜率(角敏感性)。这允许了很敏感的聚焦传感系统的制造。另外，对于基于FTR原理的该系统的发射和反射曲线与多层结构的曲线相比较，对于光束S的光波长相对是不敏感的。
棱镜3-30可通过常规薄膜技术而由在两个光学元件的任一个上首先沉积分离层而制成。然后可将互被光学元件粘接到带有光粘剂的分离层暴露表面上。虽然第一和第二光学元件3-35和3-36的折射率通常选择为一样的，但也可以选择不同折射率的。在优选实施例中，第一和第二光学元件具有一样的折射率，以这样的几何结构使得发射和反射光束T和R实质上具有相同截面。
正如图38的正视图所示，第一四元检测器3-32包括第一、第二、第三和第四光测元件3-40，3-42，3-44和3-46，它们分别对应于射于其上的发射光束T的强度而产生电信号，以后称作T1，T2，T3和T4。类似地，第二四元检测器3-34包括第五，第六，第七和第八光测元件3-50，3-52，3-54和3-56，它们分别对应于入射的反射光束R而提供电信号，以后称作R1、R2、R3和R4。光测元件可以是PIN二极管，其中由每个二极管输出的电平正比于它所接收的光能。
当图36的物镜3-24相对于盘3-14如此放置，使得光束I被正确地聚焦时，包含在伺服光束S内的光线被准直(即基本平行)，因此以基本上相同的角A入射到分离层3-38上，如图37所示。与此相反，当物镜3-24不在由盘3-14的表面占据的平面上对光束聚焦时，构成伺服光束S的光线将不是互相会聚就是发散。因此当光束I被合适地聚焦时在伺服光束S内的所有光线将以基本相同的角度照射到分离层3-38上，而当光束I没有聚焦时各种各样入射角的光线将访问寻址分离层3-38。棱镜3-30如此设计，使得分离层3-38的反射率和透射率对入射到分离层3-38上的光能的角度极其敏感。这样，发射和反射光束T和R的强度中的空间分布将随光束I相对于盘3-14表面的聚焦位置的改变而改变。即，被合适地聚焦的光束I就产生充分准直伺服光束S，从而使其中所有的光线都经受分离层3-38相同程度的反射。因而，当光束I被合适地聚焦时透射和反射光束T和R将是基本上强度均匀的。相反，会聚或发散的伺服光束S将产生空间强度分布不均匀的发射和反射光束T和R，这是因为伺服光束S内的光线受到分离层3-38不同程度的反射所致。借助于检测发射和反射光束强度的空间变化，光检测器3-32和3-34产生可被用来产生指示光束I的聚焦位置的DFES的电信号。
参见图39可进一步理解根据伺服光束S的准直程度可使DFES合成的方式。图39表明FTR棱镜3-30的反射率(光束R的强度÷光束S的强度)对于伺服光束S内的光线相对于分离层3-38的入射角的函数关系。具体地说，图39的曲线表明棱镜3-30响应0.78μm波长的S偏振和P偏振光能的照射的反射率Rs和Rp。图39的反射率曲线是关于FTR棱镜3-30的，它具有厚度为4.5μm折射率为1.38的分离层3-38，该分离层由折射率为1.55的玻璃元件夹在中间。如图39所示，棱镜3-30最好相对于伺服光束S被定位于入射角A1，使得棱镜3-30在工作点P附近工作。即在工作点P，棱镜3-30被定位，使得合适地聚焦在盘3-14上的光束I造成充分准直的伺服光束S，该伺服光束具有以角A1投射到分离层3-38的光线。因为在操作点P棱镜3-30的反射率近似为0.5，所以由包括棱镜3-30的光学装置3-12产生的透射光束和反射光束的平均强度基本相等。
当在物镜3-24和盘3-14之间的间隔改变，使得伺服光束S以会聚或发散方式失去准直时，其第一部分将以大于A1的入射角投射到分离层3-38上。例如，在图39中的入射角A2下，伺服光束的相应的部分将经受近似0.7的反射率。由于当伺服光束S充分准直时第一伺服光束部分只经受0.5的反射率，接收来自第一伺服光束部分的反射和透射光束R和T的部分的检测器3-32和3-34的区域将比当光束I被合适地聚焦时分别集聚更多及更少的光能。类似地，检测器3-32和3-34的区域，它们和来自以小于角A1的入射角A3入射到分离层3-38上的伺服光束S的第二部分的透射和反射光束T、R的部分呈光学校直，将比在合适聚焦条件下分别受到更多及更少的光能照射。响应由光检测器3-32和3-34产生的代表透射和反射光束T和R强度的空间分布不均匀性而产生的电信号，就产生了DFES。而且，因为在这里所述的最佳实施例中，棱镜3-30是不吸收光的，由一部分伺服光束S的入射角的改变引起的透射光束T的强度的变化反映为由同一伺服光束部分产生的反射光束R的部分的幅值相等而方向相反的变化。使用下列公式可以从透射光束或反射光束独立地产生非差分误差信号：
(1)FES(透射的)＝(T1＋T2)－(T3＋T4)
(2)FES(反射的)＝(R1＋R2)－(R3＋R4)在差分系统中，通过控制单元3-37按下式产生差分误差信号：
(3)DFES＝(R1＋R2＋T3＋T4)－(T1＋T2＋R3＋R4)
控制单元3-37包括用来进行公式(3)的运算操作的电路，并根据这些操作产生DFES。包括了前置放大器(未示出)，用来在由控制单元3-37处理之前放大来自光检测器3-32和3-34的电信号。
利用这里描述的双向四路光检测器装置导致差分聚焦误差信号的合成，该信号具有减少对光束某些不完善性的灵敏度，这些不完善性并不是光束相对于盘3-14的聚焦位置不精确所引起的影响。因为与光束的聚焦位置无关的伺服光束强度局部减小以基本相同的方式影响检测器3-32和3-34，由于在公式(3)中产生的相应的抵消，这种减小不影响DFES的值。
在如上所述的发明背景中，现有的聚焦系统一般不适用于执行由公式(3)描述的差分聚焦检测装置。具体地说，本发明的特点在于FTR棱镜3-30能够提供横截面和强度基本相同的透射和反射光束，使两者可被有效地用于合成DFES。
除了提供DFES用来维持光束I的聚焦在垂直于盘3-14表面的方向之外，来自光检测器3-32和3-34的电输出也可被控制单元3-37使用以产生跟踪误差信号(TES)。TES代表光束I相对于压刻在盘3-14表面上的常规螺旋或同心引导轨迹(未示出)的径向位置。TES使光束I能跟随引导轨迹而不管其中的偏心率，这由控制一机械装置(未示出)来实现，该机械装置可有效地调节物镜3-24相对于盘3-14的径向位置。TES由控制装置3-37根据来自光检测器3-32和3-34的电输出按照下式计算：
(4)TES＝(T1＋T3＋R3＋R1)－(T2＋T4＋R2＋R4)此外，从伺服光束空间强度的变化和光束的寻迹位置之间存在的关系可以导出跟踪误差信号的方法也在例如美国专利4,707,648中披露了。
在用于控制光束相对于光盘的聚焦的或许大多数系统中总是希望响应光检测元件的电输出产生跟踪和聚焦误差信号二者。因为已知产生聚焦和跟踪误差信号二者，一般至少需要一个回路光检测器，所以此外披露的本发明的实施例参照回路光检测器进行了说明。然而还知道，聚焦误差信号可以根据由只具有两个独立的光敏感区(双元件检测器)的光检测器产生的电信号导出。因而，在只需要产生聚焦误差信号的应用中，一个光检测元件可以代替光检测器3-32的第一第二元件3-40和3-42，并且一个光检测元件可以代替第三第四元件3-44和3-46。类似地，一个光检测元件可用来代替光检测器3-34的第五第六元件3-50和3-52，并且一个元件可以代替第七第八元件3-54和3-56。
在工作点P附近的图39的反射率曲线的斜率正比于由装置3-10产生的DFES的灵敏度。具体地说，装置3-10对于光束I的焦点改变的灵敏度随灵敏度曲线斜率的增加而增加。因而，本发明的目的在于提供棱镜3-30，其特征在于反射率曲线尽可能地陡。
图39的反射率曲线在工作点P附近的形状可通过调节分离层3-38的厚度而改变。例如，增加分离层3-38的厚度将朝着图39所示的极限角Ac方向平移最小反射率率角Am而不影响极限角Ac的值。因而，增加分离层厚度可以增加工作点P附近的反射率曲线的斜率。类似地，减少分离层3-38的厚度可增大极限角Ac和最小反射率角Am之间的角位移。棱镜3-30的反射率曲线的形状可以改变，以便调节DFES的灵敏度。通过例如使用具有大于光束I的半个波长的厚度的分离层，可以得到合适的斜率。
极限角Ac的值可通过改变分离层3-38相对于玻璃元件3-35和3-36的折射率进行调整。这样，分离层厚度的调整结合分离层和周围的玻璃元件的折射率的调整可使用棱镜3-30按照希望的反射率曲线制造。
图40是作为物镜3-24相对于盘3-14的所希望位移的偏差的函数而由装置3-10产生的DFES(NDFES)的标称值的曲线。
图40的数据是再次利用这样的棱镜3-30获得的，它具有夹在折射率为1.55的玻璃元件之间的厚度为4.5μm折射率为1.38的分离层，用波长为0.78μm的伺服光束照射棱镜3-30。如图40所示，当在物镜3-24和盘3-14之间具有所希望的位移时DFES的值最好为零。DFES的符号(+或-)代表物镜和盘表面之间的位移是大于或小于为合适聚焦所需的值。如上所述，DFES可用来控制一个机械装置(未示出)以便调节物镜3-24和盘3-14之间的距离。有理由重视的是在由0(零)盘位移限定的工作点处NDFES的斜率近似为0.16μm-1。
虽然已说明伺服光束S当入射到分离层3-38上时应该是基本准直的，但本发明不限于只产生准直伺服光束的结构。当使用会聚或发散的伺服光束时，光束的聚焦位置的不准将改变其会聚或发散的程度。本领域的技术人员会理解，本发明的聚焦检测装置可被用来根据会聚或发散的这种变化产生DFES。
本发明的聚焦检测装置已经表明克服了其它聚焦检测系统中的固有的缺点，借助于提供形状和强度基本相同的透射和发射光束，从中可以独特地导出高精度、对幅值(altitude)的不敏感的聚焦误差信号。这里披露的聚焦检测技术仍然保留某些相关的聚焦检测系统中具有的特征，诸如对机械振动的灵敏度低，对盘倾斜的灵敏度小以及增强的热稳定性等。
查找致动器
图41示意地说明示范性光读/写系统4-50的操作，它从信息存储媒质例如光盘4-54上的精确位置4-52中读出数据。虽然所示系统4-50是一种写一次(write-once)或WORM系统，本领域的技术人员可以理解本发明的托架和致动器组件也可被用于磁光可擦除系统中。利用由光源4-58产生的光束4-56，信息被传送到盘4-54并从其上读出，该光束通过几个元件，其中包括立方形的光束分离器4-60，该光束分离器按照光束4-56的偏振将其分离，四分之一波片4-62，它改变光束4-56的偏振，准直器透镜4-64以及物镜4-66，它们联合作用把光束4-56引向盘4-54上所希望的位置4-52。
在操作中，光源4-58(它一般是激光二极管)向凸准直透镜4-64发射光束4-56。准直透镜4-64把此光源光束4-56转控成平行的线性S偏振的光束4-70并将其引向光束分离器4-60。立方形光束分离器4-60通过把两个直角棱镜4-72和4-74沿其各自的斜边连接而成，并包括在两个斜边之间形成光束分离界面4-76的偏振敏感涂层光束分离器4-60分离和/或结合不同的偏振状态，即线性S偏振和线性P偏振状态的光束。由偏振敏感涂层完成分离，该涂层透射线性P偏振光束并反射线性S偏振的光束。从光束分离器4-60出来的光通过四分之一波片4-62，它把线性偏振的光束4-70转换成圆偏振的光束4-78。圆偏振的光束4-78从四分之一波板4-62出来后，便进入致动器4-80。
致动器4-80包括反射镜4-82，它垂直地将光束4-78向上反射给物镜4-66。物镜4-66把圆偏振光束4-78会聚成盘4-54表面上的精确焦点4-52。当照到盘4-54上时，圆偏振光束4-78被盘4-54上存储的信息改变，并作为发散的圆偏振光束4-84被反射，它带有和盘4-54上的编码信息相同的信息。反射的圆偏振光束4-84重新进入物镜4-66被准直。光束4-84再从反射镜4-82反射并再进入四分之一波片4-62。从四分之一波片4-62出来之后，圆偏振光束被会聚为线性P偏振光束4-85。由于线性P偏振光束通过光束分离器4-60被透射而不在分离界面上反射时，光束4-86便继续进入光检测器4-88，它检测存储在盘4-54中的数据。此外，如果落在光检测器4-88上的光束4-86散焦或没有对准，则用电子的方法测量未对准或散焦的程度，作为反馈用于伺服系统(未示出)，使物镜4-66重新正确对准。
图42说明按照本发明构成的电磁托架和致动器组件4-100。该组件可与光学组件4-102一起用来如上结合图41所述在光盘表面上读写数据，其中光源4-58，检测器4-88，准直透镜4-64，四分之一波片4-62以及光束分离器4-60全都包含在组件4-102中。主轴电机4-104位于组件4-100附近，并使光盘(未示出)围绕组件4-100的转轴A旋转。组件4-100包括托架4-106它具有第一第二承载表面4-108和4-110，可滑动地分别安装在第一第二导轨4-112和4-114上，还包括致动器4-116，它安装在托架4-106上。可以理解，导轨4-112和4-114提供一个供托架运动的框架。从光学组件4-102中的光源4-58发出的光束4-120通过圆孔4-118进入致动器4-116，并被装在致动器内部的反射镜反射，通过限定光轴O的物镜4-122到达盘的表面。可以理解，盘的转轴A并行于物镜4-122的光轴O。
托架4-106和其上的致动器4-116由粗跟踪电机其沿跟踪方向沿导轨4-112和4-114水平运动，以访问盘表面上的各个信息光道。跟踪电机包括包括两个永磁铁4-130和4-132其中每个磁铁被分别固定在C形外极靴4-134和4-136上。两个内极靴4-138和4-140横跨外极靴4-134和4-136的端部，从而围绕永磁铁4-130和4-132形成一矩形盒。两个等长度的粗调线圈4-142和4-144长度相等，并被固定在图43的垂直板4-174和4-176上，并以足够的间隙包围着内极靴，以便当托架4-106沿跟踪方向运动时在极靴4-138和4-140上运动。在本实施例中，这些粗调线圈4-142和4-144是粗跟踪电机的唯一的可运动的部分。如下所详细说明的，致动器4-116也可以移动物镜4-122，使其离盘更近或更远，从而把发出的光束4-120聚焦在盘表面上所希望的位置上。
图43是托架4-106和致动器4-116的详图。托架4-106包括大体为矩形的基座4-150，其上固定着致动器4-116。基座4-150具有基本扁平的顶面4-152，其中形成有大体矩形的室4-154。第一承载面4-108是圆柱形的，而第二承载面4-110由两个椭圆承载部分4-160和4-162构成，它们的长度近似相等并在基座4-150的内部相遇。导轨4-112和4-114相对于光轴O的间距被这样选择，使得每个承载面4-108和4-110受到相同的预加载(prelad)量。承载面4-108和4-110还这样设计，使得这两个面具有基本相同的与导轨4-112和4-114接触的表面积。组成第二承载面的承载部分的长度大致等于第一承载面的长度，虽然考虑到磨损二者的长度可能需要有较小的差异。
两个垂直壁4-156和4-158从基座4-150靠近室4-154端的顶面4-152向上延伸。基座4-150还包括两个平台区域4-164和4-166，它们形成在支承载面4-108和4-110上方的基座4-150的端部。台阶4-168把基座4-150的顶面4-152和第二平台区域4-166相连。第一U形缺口4-170形成在第一平台区域4-164中，第二U形缺口4-172形成在第二平台区域4-166和台阶4-168中。
粗调线圈4-142和4-144被分别固定在两个垂直板4-174和4-176上。板4-174和4-176分别位于基座4-150端部的缺口4-180和4-182中。基座4-150还包括质量平衡板4-184，它通过螺钉4-188固定在基座4-150的底面4-186上，以及质量平衡凸起4-190，它从临近第一粗调线圈4-142的基座4-150向外伸出。圆孔4-192形成在基座4-150的前侧，并接收从图42中的光组件4-102发出的光束4-120。具有圆孔4-198在其中的支架4-196沿着基座4-150的前侧4-194被置于第二垂直壁4-158和第一平台区域4-164之间。支架4-196还包括缺口4-200，它接收光检测器4-202，使得光检测器4-202位于支架4-196和第一平台区域4-164之间。
至动器4-116通常称为“2-D”致动器用于作两维(degree)运动，即聚焦和跟踪，它被安装在垂直壁4-156和4-158以及平台区域4-164和4-166之间。棱镜(未示出)位于基座4-150的室4-154内，用来折射从光组件4-102发出的光束4-120，使得光束通过物镜4-122从致动器4-116射出。物镜4-122位于与聚焦和细跟踪电机相连的透镜夹持器2-210内，聚焦和细跟踪电机使物镜4-122运动以便把射出的光束4-120精确地对准并聚焦在光盘平面上的所希望的位置上。物镜4-122确定通过透镜中心垂直延伸的光轴O。
致动器4-116的元件可由图44最清楚地看出。透镜夹持器4-210大体上呈矩形且包括贯通的大体矩形开孔4-212。透镜夹持器4-210的顶面4-214包括位于两个肩部4-218和4-220之间的圆颈圈4-216。具有基本上等于圆颈圈4-216的直径的圆孔4-222形成在透镜夹持器的底面4-224中。矩形聚焦线圈4-230位于透镜夹持器4-210的矩形开孔4-212内。两个椭圆形的细跟踪线圈4-232和4-234位于聚焦线圈4-230的第一端4-240的拐角处，另两个相同的跟踪线圈4-236和4-238位于聚焦线圈4-230的第二端4-242的拐角处。第一对U形极靴2-244包围着聚焦线圈4-230的第一端4-240和缚在该第一端上的跟踪线圈4-232以及4-234，而第二对U形极靴4-246包围着聚焦线圈4-230的第二端4-242和缚在该第二端上的跟踪线圈4-236和4-238。此外，两个永磁铁4-250和4-252位于各自的极靴对4-244和4-246之间，与各自的跟踪线圈4-232，4-234和4-236，4-238相邻。
两个顶弯曲臂4-260和4-262和透镜夹持器4-210的顶面4-214相连，而两个另外的底弯曲臂4-264和4-266和透镜夹持器4-210的底面相连。每个弯曲臂最好由蚀刻的或冲压的金属薄片构成(一般是钢或铍铜)，其厚度为25μm到75μm的量级。为简化起见，将只对弯曲臂4-260进行说明。不过，应当说明，其余的弯曲臂4-262，4-264和4-266的结构基本相同。弯曲臂4-260包括与第一、第二、第三水平部分4-272，4-274和2-276相连的第一垂直部分4-270。第三水平部分4-276还和与其成直角的横臂4-280相连。第一水平部分4-272包括肩部4-218，它与透镜夹持器4-210上的相应的肩部4-218相连。以类似的形式，第二顶弯曲臂4-262的肩和相应的肩4-220相连而底部弯曲臂4-264和4-266的肩和透镜夹持器4-210的底面上的相应的结构相连。
弯曲臂4-260，4-262，4-264和4-266还和支撑件4-290相连。支撑件4-290包括接收第二对极靴4-246的中央缺口4-292。凸出部分4-294形成在支撑件4-290的顶底面上的缺口4-292的每个侧部。弯曲臂4-260和4-262的横臂部分4-280与这些凸出部分4-294相连，而弯曲臂4-264和4-266和支撑件4-290底上的相应的凸出部分相连，从而从支撑件4-290共同地悬挂着透镜夹持器4-210。支撑件4-290还包括用来接收发光二极管4-300的孔4-296。二极管4-300和图43中的支架4-196中的孔4-198以及位于该支架上的缺口4-200内的光检测器4-202对齐，使得发光二极管4-300被激励时，从支架4-196的孔4-198中发出基本上准直的光，并入射到光检测器4-202上。根据透镜夹持器4-210相对于支撑件4-290的位置，由二极管4-300发的光将落到检测器4-202的不同部分。通过分析检测器4-202上入射的光量，可以产生一位置校正信号，从而确定用于在盘的表面上的希望位置进行精确聚焦和跟踪所需的位移量。
在所说明的实施例中，细调电机总体包括透镜夹持器4-210，物镜4-122聚焦线圈4-230以及细跟踪线圈4-232，4-234，4-236和4-238。托架总体包括基座4-150，粗跟踪线圈4-142和4-144，支架4-196，以及光检测器4-202，支撑件4-290，垂直板4-174和4-176，质量平衡板4-184和螺钉4-188，永磁铁4-250和252，极靴4-244和4-246，以及承载表面4-108和4-110。
参照以上结合图43和图44的说明，粗跟踪线圈4-142和4-144具有相等的尺寸并以物镜的光轴O为对称。此外，跟踪线圈对4-232，4-234和4-236，4-238具有相等的尺寸以透镜4-122的光轴O为对称。质量平衡板4-184和质量平衡凸起4-190作有利的选择以补偿支撑件4-290，弯曲臂4-260，4-262，4-264，4-266，承载表面4-108，4-110，支架4-196和光二极管4-202的质量，使得托架的质量中心以及细调和聚焦驱动器(包括极靴4-244，4-246，永磁铁4-250，4-252，聚焦线圈4-230，以及跟踪线圈4-232，4-234，4-236，4-238)的质量中心大体上与透镜4-122的光轴O相交。以下将详细说明，这些重力中心和透镜4-122的光轴的对准以及电机作用在托架4-106和致动器4-116上的作用力和反作用力的对称确保使会给物镜4-122的位置带来不利影响的运动方式减到最小。
参见图45，与粗跟踪线圈4-142，4-144相邻的永磁铁4-130，4-132产生磁场B，其磁力线向里伸进粗调线圈4-142和4-144。当粗跟踪运动要把物镜4-122定位在光盘上所选光道的下面时，就向粗跟踪线圈4-142，4-144送入电流。电流与磁场B相互作用便产生使托架4-106沿跟踪方向运动的力。所述力按Lorentz定律F＝B·X·I·l产生，其中，如上所述，F代表作用在聚焦线圈上的力，B代表在两个永磁铁之间磁场的磁通密度，I代表流过聚焦线圈的电流，l代表线圈的长度。例如，当送入第一粗跟踪线圈4-142电流I沿进入图45的平面的方向流过位于磁场B中的线圈部分时，便产生沿箭头4-320的方向的力FCoarse1。类似地，当电流I流过处于离开图45的平面方向的磁场B中的第二跟踪线圈4-144的部分时，便产生沿箭头4-322方向的力FCoarse2。力FCoarse1和FCoarse2鳓使托架4-106水平向左运动。
相反，图46所示为如果处于磁场B内的跟踪线圈4-142，4-144中的电流I的方向相反，则力FCoarse1和FCoarse2将使托架朝进入图46的纸面(向图45的右方)方向运动。沿跟踪方向的运动量取决于供入粗调线圈4-142和4-144的电流量。用这种方式，托架4-106运动使物镜如此定位，使得从透镜4-122出来的激光束4-120在光盘表面上所希望的信息光道内聚焦。
当控制信号由光学组件4-102产生时，给定的电流被加于细跟踪线圈4-232，4-234，4-236以及4-238上，或者加于聚焦线圈4-230上，这根据透镜夹持器4-210和连在其上的物镜4-122所需的位移的方向而定。这种控制电流量的伺服系统和反馈电路是非常熟知的。这一电流和由永磁铁4-250，4-252产生的电磁场的相互作用便产生使透镜夹持器4-210和连于其上的物镜4-122沿合适的跟踪或聚焦方向移动的力。例如，如果希望沿聚焦方向按照聚焦误差信号重新定位，这信号就被传送到伺服放大器(未示出)，该伺服放大器产生通过聚焦线圈4-230的电流。如上所述，力按Lorentz定律F＝B·X·I·l产生。
现在参见图47，二维致动器4-116的永磁铁4-250和4-252被这样对准，使得每个磁铁4-250，4-252的南极面向透镜夹持器4-210。在这种结构中，形成磁场B，其磁力线发自磁铁4-250，4-252并指向透镜夹持器4-210内部，如图所示。当电流I流入聚焦线圈4-230并通过位于所示方向的磁场B内的线圈4-230部分时，便在聚焦圈4-230的每一部分产生向上的力FFocus，它被传递给弯曲臂4-260，4-262，4-264，以及4-266，使弯曲臂弯曲，从而移动透镜夹持器4-210和相联的物镜4-122使其靠近光盘。相反，当电流I沿与上述相反的方向运动时，将产生作用在弯曲臂上的向下的力，从而使透镜夹持器4-210和物镜4-122远离光盘表面。位移的大小取决于加入聚焦线圈4-230的电流的大小。通过使物镜4-122靠近或移开光盘表面，在聚焦线圈4-230的作用下使从物镜4-122出来的激光束4-120精确地聚焦在盘上所希望的信息光道内。
如图48所示，致动器4-116实现细跟踪的运动在4个细跟踪线圈4-232，4-234，4-236以及4-238中产生电流时发生，细跟踪线圈固定在聚焦线圈4-230上。当电流沿所示方向通过处于磁场B内的跟踪线圈部分而加于跟踪线圈时，便产生力FTrack，使透镜夹持器4-210向右移动。当力FTrack作用在跟踪线圈4-232，4-234，4-236和4-238上时，它们通过聚焦线圈4-230和透镜夹持器4-210传到弯曲臂4-260，4-262，4-264和4-268，这些弯曲臂沿相应方向弯曲，因而物镜4-122沿力的方向移向图48的右方。当电流沿相反方向通过跟踪线圈4-232，4-234，4-236和4-238时，则严生使透镜夹持器4-210向左运动的力。施加于细跟踪线圈4-232，4-234，4-236和4-238中的电流比施加于粗跟踪线圈4-242，4-244的电流相对地小，因而这些细跟踪线圈的大小也远小于粗调线圈，以便提高谐振频率，使得可具有较高的伺服带宽，以便控制实现较紧密的跟踪误差。
图49A-56B是致动器和托架组件4-100的示意图，它们说明利用本发明的设计实现的力的对称和平衡。
图49A是说明在水平面内作用在致动器4-116上的粗调或托架电动力对称性的示意图。当如上所述把电流加于粗跟踪线圈4-142和4-144上时，便产生力FCoarse1和FCoarse2，它们集中于分别位于永磁铁4-130和4-132附近的粗调线圈4-142，4-144的部分内。选择第一粗调线圈4-142的大小等于第二粗调线圈4-144的大小，并使每个线圈中的电流相同，从而使作用在线圈上的力FCoarse1和FCoarse2相等。此外，粗调线圈4-142和4-144距物镜4-122的距离LC1和LC2相等，从而使绕物镜4-122围绕光轴O得到的力矩相等，因而使托架纵向左右摇摆(yaw)最小。在图49B中，在垂直平面上示出了粗调电动力FCoarse1和FCoarse2的中心。因为力FCoarse1和FCoarse2和托架质量的中心CMC垂直地对齐(即它们这些力通常与直线相交，该直线垂直于径向以及垂直于含托架质量中心CMC的光轴)，所以绕水平轴的转矩相等，并减小了可以使棱镜将光束角偏移从而引入跟踪偏离的托架俯仰摇摆(pitch)。
在水平和垂直平面内的细跟踪电动力如图50A和50B所示。由处于永磁铁4-250和4-252产生的磁场内的细跟踪线圈4-232，4-234，4-236和4-238的激励产生的力FTrack1和FTrack2被集中在细跟踪线圈对4-232，4-234和4-236，4-238之间，并沿跟踪方向水平地延伸。这些线圈的大小相等且通入的电流量也相等，使得综合力FTrack1和FTrack2相等。此外，细跟踪线圈4-232，4-234，4-236和4-238距透镜4-122的光轴O的距离LT相等。因而绕光轴O产生的转矩相等，使得透镜夹持器4-210以及其上的透镜4-122绕垂直轴的纵向左右摇摆被减小。如图50B所示，合成的细跟踪力FTrack作用在细调电动部分CMF的质量中心，从而使透镜夹持器的俯仰摇摆减到最小。
图51A表示来自细跟踪电机的反作用力FReact1和FReact2’它们沿与图50A所示的细调跟踪电机作用力FTrack1和FTrack2相反的方向作用在托架4-106上。这些反作用力FReact1和RReact2作用在位于透镜夹持器4-210的每侧上的跟踪线圈4-232，4-234，4-236和4-238上的极靴4-244和4-246上。如上所述，跟踪力FTrack1和FTrack2的大小是相等的。此外，极靴4-244、4-246的尺寸也相同，使得产生反作用力FReact1和FReact2相等。因为极靴4-244和4-246距透镜4-122的光轴O的距离LR相等，所以绕光轴O的转矩大小相等，从这减小了绕垂直轴的转动或纵向左右摇摆。图51B表示在垂直平面内的合成反作用力FReact。如图所示，反作用力FRcact作用在细调电机总体的质量中心CMF上，位于托架质量中心CMC上方距离为LRM处，因此在托架4-106上将作用一个转矩。然而，因为距离LRM和反作用力FReact1和FRceact2都相当小，所以这一转矩也相当小，不会显著影响托架的性能。
作用在致动器4-116上的合成聚焦力FFocus1和FFocus2如图52A所示。聚焦力FFocus1和FFocus2集中在位于跟踪线圈4-232，4-234，4-236和4-238和极靴4-244，4-246之间的聚焦线圈4-230的部分上，靠近永磁铁4-250和4-252。聚焦线圈4-230绕在图44的透镜夹持器4-210的开口4-212内，使相同的电流流过和磁铁相邻的线圈4-230的每边，从而在透镜夹持器4-210的边上产生相等的力FFocus1和FFocus2，使透镜夹持器4-210和其上的物镜4-122沿垂直方向移动。线圈在透镜夹持器4-210的开口4-212内对称地设置，得产生的力FFocus1和FFocus2的中心离开物镜4-122的光轴O相等的距离LF。在这种结构中，绕透镜4-122的光轴O产生的转矩是相等的，从而减小透镜夹持器4-210的横向左右摇摆(roll)。此外，如图52B所示，当从托架的端部看时，聚焦力FFocus1和FFocus2(图中为FFocus)和托架质量的质量中心CMC对齐，从而减小托架4-106的俯仰摇摆。
图53A的平面中示出了响应聚焦力FFocus1、 FFocus2而产生的反作用力FFR1、FFR2。它们和聚焦力FFocus1、FFocus2的大小相等方向相反，并被集中在极靴4-244、4-246中间的细调电机永磁铁4-250、4-252附近。如上所述，聚焦力FFocus1、FFocus2相等，因而反作用力FFR1、FFR2也相等。此外，反作用力FFR1、FFR2距离物镜4-122的光轴O的距离LFR相等，从而进一步减少俯抑摇摆。此外，如图53B所示，当从托架4-106的端部看时，反作用力FFR1、FFR2(图中为FFR)和托架质量的质量中心CMC对齐，借以减小托架的俯仰摇摆。
图54中示出了由透镜夹持器4-210上的弯曲臂4-260，4-262，4-264和4-266产生的力FFlex1、FFlex2。所示的力FFlex1、FFlex2作用在上弯臂4-260、4-262上，本领域的技术人员显然易见，相同的力也作用在下弯臂4-264、4-266。作用在上弯臂4-260、4-262上的力FFlex1、FFlex2分别集中在使弯臂固定在支撑件4-290上的弯臂4-260、4-262的横臂部分4-280上。如上所述，当这些力FFlex1、FFlex2作用在弯曲臂4-260、4-262上时，这些弯臂向合适的方向弯曲，从而实现细跟踪。为了使弯臂4-260、4-262保持在其弯曲状态，细调电机产生反作用力FRA、 FRB，被集中在透镜夹持器4-210每侧的极靴4-244和4-246处。如上所述，弯曲力FFlex1和FFlex2离开聚焦透镜4-122的光轴O一个距离LFlex，而反作用力FRA、FRB离开光轴O的距离分别为LRA、LRB。本领域的技术人员能够显然看出，由这些成对力产生的绕光轴O的转矩是不相等的，因为(FFlex1＋FFlex2)LFlex不等于(FRA LRA＋FRB LRB)。然而，因为这些力除在很低的频率(在典型情况下大约低于40Hz)之外已被有效地和托架解耦，所以在大多数正常操作条件下它们不会影响致动器的性能。
如上所述，托架4-106包括两个承载面4-108和4-110，它们可滑动地安装在导轨4-112和4-114上，以便把托架4-106定位在光盘上各个数据光道的下方。实际上，承载4-108、4-110作为把托架4-106保持在轨道4-112、4-114上方的“弹簧”。承载“弹簧”的刚性力FBearing1、FBearing2如图55A所示。力FBearing1、FBearing2集中在承载面4-108、4-110和轨道4-112、4-114之间的接触点上，并通过轨道中心向下延伸。如上所述，在承载面4-108和轨道4-112之间的面接触面积近似等于承载面4-110和轨道4-114之间的面接触面积，因而这些刚性力FBearing1、FBearing2基本相等。承载面4-108、4-110距透镜光轴O一个相等的距离LBearing，从而使由这些力产生的绕光轴O的转矩相等，因此减小了托架的纵向左右摇摆。参见图55B，在垂直平面内，净托架悬挂力FBearing作用在两个承载正中间的并与光轴O对准的一点上。
作用在承载4-108、4-110和轨道4-112和4-114上的摩擦力FFriction1A、FFriction1B以及FFriction2如图56A所示。因为第一承载面4-108包括两部分4-160和4-162，所以有两个摩擦力FFriction1A、FFriction1B，每个分别与每个承载部分4-160、4-162有关，它们集中在承载面的中部，沿着和轨道4-114接触的面积的方向。第二个摩擦力FFriction2作用在第二承载面4-108上并集中于承载面的中部，沿着与轨道4-112相接触的方向，如图所示。因为形成第一承载面4-110的承载部分4-160和4-162的接触面积基本上等于第二承载面4-108的接触面积，并且两个承载面的预载荷和磨擦系数相同，所以摩擦力FFriction1A、FFriction1B之和等于摩擦力FFriction2。承载表面4-112和4-114离开聚焦透镜4-122的光轴O相等的距离LF，因而绕透镜的光轴的合力矩也相等。在垂直平面内，力FFriction1A、FFriction1B作用在轨道4-112、4-114和承载表面4-108、4-110之间的接触区域上，如图56B所示，它们被有利地设计成和托架质量中心CMC水平地对齐，从而减少可以产生托架俯仰摇摆的绕质量中心的转矩。
图57-60说明垂直和水平加速度二者作用在托架4-106和致动器4-116上的惯性力。响应组件的垂直加速度而作用在细调电机和托架上的惯性力如图57所示。图57和58A中第一向下的惯性力F1F等于细调电机的质量乘以加速度，它作用在细调电机的质量中心CMF。图57和58B中的第二向下的惯性力F1C作用在托架的质量中心CMC，并等于托架的质量乘以加速度。图58A和58B进一步说明惯性力F1F和F1C和物镜4-122的光轴O水平地对齐。
图59A说明作用在粗调线图4-142、4-144和细调电机极靴4-244、4-246上分别用于产生托架和细调电机的加速度的惯性力。惯性力FIC1作用在第一粗调线圈4-142上部的中心，惯性力FIC2作用在第二粗调线圈4-144的上部的中心。如上所述，线圈4-142和4-144的大小相同，从而第一线圈4-142的质量等于第二线圈4-144的质量。每个力FIC1和FIC2的大小等于各自线圈的质量乘以加速度，因而作用在线圈4-142和4-144上的惯性力相等。因为线圈4-142、4-144离开物镜4-122的光轴O的距离LC相等，所以由惯性力FIC1和FIC2产生的绕光轴的所得力矩相等。类似地，因为细调电机极靴4-244和4-246的大小相等且距光轴O的距离相同，作用在极靴上的惯性力FIP1、FIP2相等，绕物镜4-122的光轴O得出的力矩相等。对于托架和致动器组件的所有其它元件或“子部件”应用同样的分析，并按下述的详细解释，在弯曲臂的谐振频率以上由水平和垂直加速度产生的惯性力是平衡的且对称于光轴O。作用在组件上用于产生水平加速度的细调电机和托架的净惯性力FIF和FIC于是沿通过托架中心与光轴相交的直线起作用，如图59B所示。由于粗调电机而产生的净惯性力FIC等于粗调电机的质量乘以加速度，而由于细调电机而产生的净惯性力FIF等于细调电机的质量乘以加速度。
在高频时，即在透镜夹持器-弯曲臂谐振频率，大约40Hz，以上沿跟踪方向被加速时，组件4-100的元件被解耦因而不影响物镜4-122的位置。因而，对于弯曲臂谐振频率以上或以下的加速度，惯性力不同。在高频时的水平加速惯性力如图60A所示。在这些高频上，致动器4-116和托架4-106解耦，使得等于细调电机的质量乘以加速度的第一惯性力FI1作用在细调电机的质量中心CMF，等于粗调电机的质量乘以加速度的第二惯性力FI2集中在托架部分的质量中心CMC。
图60B说明低于弯曲臂谐振频率的水平加速度的惯性力。在这些低频上，细调电机部分和托架部分作为一个单元运动，它们具有净质量中心CMC′。如图所示，净质量中心CMC′位于托架质量中心CMC的垂直上方一个距离X处，因而粗调电机力FCoarse1、FCoarse2和磨擦力FFriction1和FFriction2不再和现在移到CMC′的托架质量中心对齐。虽然托架质量中心垂直地发生了位移，但组件4-100的对称性设计确保托架质量中心CMC不会在水平面内发生位移，因而作用在托架上的力仍保持对称于质量中心和光轴O，而与质量中心从CMC移到CMC′无关。
此外，设计的对称性确保当在高频下托架的元件或子部件解耦时不发生质量中心CMC的水平位移。例如，在KHz级的频率上，细调电机极靴4-244，4-246和磁铁4-250，4-252将解耦。不过，由于设计的对称性，质量中心不会在水平面内移位。因为没有质量中心CMC的水平位移，聚焦电机的反作用力在子部件成为“松开”的这些频率之上不会引起托架的俯仰摇摆或左右摇摆。因而，借助于使透镜4-122的光轴O和质量中心水平地对准，则可使透镜的位置“在风暴眼内”不受在该位置上透镜受谐振，电机以及作用在组件4-100上的反作用力的影响最小。
图61A和61B是细跟踪位置对本发明的致动器4-116的细调电机电流的Bode传递图，其中细调电机的质量为1.9克，悬在其上的物镜的质量为0.24克。如图61A所示，致动器呈现近乎理想的dB曲线4-310，它具有近似40dB/de cade的斜率，以及理想的相移曲线4-312，如图61B所示。dB和相移曲线分别用迹线4-310和4-312表示，图61C和61D表示对同一传递函数当透镜沿水平方向或跟踪方向偏心0.15mm时的曲线。轨迹线分别为4-410′和4-412′的dB和相移曲线二者都揭示在大约3.2KHz处有一个扰动，或毛刺。相位裕度大约凹下25度，使环路阻尼减小，并使调整时间和超调量增大。从透镜定位的观点看，透镜位置的水平移动干扰了作用在透镜上的各细跟踪力的平衡或对称，产生绕透镜光轴的转矩而引起纵向左右摇摆。因而，可以看出，在组件4-100中绕透镜4-122的光轴O的各力的平衡将显著地改善跟踪定位。
图62A-62C说明作用在组件4-100上的非对称聚焦力的影响。图62A说明当跨过光道间距为1.5μm的光道时的跟踪信号，如迹线4-320所示，其中每个正弦波相应于光盘表面上的一个信息光道。在图62B中，聚焦力集中在细调电机质量中心CMF和光轴O上。上部的曲线4-322表示在这过程中加于聚焦线圈的电流，而下部曲线4-324表示对于聚焦电流为0.1Amp、聚焦加速度为0.75m/s2下跟踪一特定光道时的跟踪误差信号。如图所示，跟踪误差信号实际上不受聚焦电流的影响。图62C表示当聚焦力偏离质量中心CMF和光轴大约0.2mm时对如图62B中的电流和跟踪误差信号的影响。相应的曲线分别用迹线4-322′和4-324′表示。现在跟踪信号明显地受聚焦电流的影响。在相同的聚焦电流和加速度下，产生了0.022μm的跟踪偏移。一般在光驱中总的可允许的跟踪偏移处在0.05μm到0.1μm的范围内。因而，通过校准聚焦力如图62B所示，跟踪偏移被显著地减小。
图63示出了托架和致动器组件4-400的另一个实施例，其中2-D致动器的质量中心和托架质量中心一致。除了绕物镜光轴基本对称之外，细调电机的质量中心和托架的质量中心一致并与光轴对齐。第一实施例的托架和致动器组件4-100对于大部分频率范围是适当的。不过，本另一实施例的组件4-400可用在希望在低于弯曲臂谐振频率的频率下避免托架质量中心偏移的情况下。
组件4-400包括托架4-406，它具有第一第二承载表面4-408和4-410，基本上和组件4-100中的相同，可被能滑动地装在导轨(未示出)上，还包括二维致动器4-416，它装在托架4-406内。托架4-406包括一对粗跟踪线圈4-412、4-414，位于形成在托架4-406内的靠近承载表面4-408、4-410各自的缺口4-417和4-418内，其作用是使托架4-406水平地沿跟踪方向运动，如图65所示，从而访问光盘表面上的各个信息光道。
致动器4-416包括透镜夹持器4-420，其上装着物镜4-422。形成在托架4-406的顶部表面上的一对凸肩4-424支撑着一对顶部弯曲臂4-426，该弯曲臂被连于形成在透镜夹持器4-420上的一对凸起4-428的顶表面上。一对和顶弯曲臂4-426的结构相同的底弯曲臂4-429被托架底部中相应的凸肩(未示出)支撑着，并连接于透镜夹持器4-420上的凸起4-428的相应的底表面上。光束4-430通过椭圆孔4-432进入致动器4-416，并被含于致动器4-416内的反射镜(未示出)通过物镜4-422沿光轴O′反射。致动器416还被连接于聚焦和细跟踪电机上，该电机使透镜4-422移动，从而使射出的光束精确地对准并聚焦在光盘表面上的所需位置上。聚焦和细跟踪电机包括两个永磁铁4-440、4-442装在透镜夹持器4-420相对的两端。椭圆形细跟踪线圈4-444安装在每个永磁铁4-440、4-442上，靠近托架承载表面4-408、4-410。聚焦线圈4-448安装在托架4-406的顶表面和底表面上，由在托架的内部形成的凸肩支撑，使透镜夹持器4-420位于聚焦线圈4-448之间。
托架4-406和致动器4-416的粗跟踪运动以和图46、47所示的组件4-100的相同的方式进行。当电流被加在处于磁场中的粗跟踪线圈4-412、4-414时，则按Lorentz定律产生一个力，它的作用使托架4-406和致动器4-416沿跟踪方向运动，如图65所示，从而把物镜4-422定位在光盘上的各个信息道的下方。
图64说明致动器4-416的操作，用来使透镜夹持器4-420和其上的物镜4-422沿聚焦方向移动。当在聚焦线圈4-448中产生电流时，便在每个线圈内导出电磁场4-450。电磁场4-450对于各个聚焦线圈其方向不同，如图所示。在所示的例子中，两个永磁铁4-440、4-442都被底聚焦线圈4-448(未示出)吸引，也都被顶聚焦线圈4-448排斥，这样便使透镜夹持器4-420向着底聚焦线圈4-448以及离开顶聚焦线圈4-448运动，从而使物镜4-422离光盘表面更远，其位移的大小取决于导出电磁场的强度。
以类似的方式，图65示出了和细跟踪线圈4-444相互作用的永磁铁4-440、4-442。跟踪圈4-444的通电使透镜夹持器4-420水平地沿跟踪方向朝右或朝左运动，这由通过线圈的电流方向而定。例如，在所示的磁场4-460存在的情况下，透镜夹持器4-420和物镜4-422朝左运动。用这种方式，细跟踪线圈4-444的作用在于把从透镜4-422出来的光束更精确地定位在光盘上所希望的信息轨道的中心内。
在下面的讨论中，所标记的力和长度与上述结合组件4-100的讨论中的力和长度相应。为说明方便，将使用撇符号“′”来讨论相应的值，同时，参看图46，49B，50A，51A-53A，55A，56A，58A和58B，这些图是讨论与组件4-100有关的长度和力时使用的。
如上所述，粗跟踪电机的操作方式和组件4-100中的粗跟踪电机相同。粗跟踪线圈4-412和4-414具有相同的大小并距物镜4-422的光轴O′的距离相等。对线圈施加相同的电流，产生相应于图46中的力FCoarse1′和FCoarse2′，以距光轴O′相等的相应距离LC1′和LC2′图49B，作用在托架4-406上。在垂直平面中，这些力FCoarse1′和FCoarse2沿半径方向与细调电机质量中心CMF′(图58A)和托架质量中心CMC′(图58B)这两个重合的质量中心对齐，从而减小托架和致动器的俯仰摇摆。以类似的方式，承载表面4-408和4-410距光轴O′的距离相等，使得托架悬挂力也以光轴O′对称。见作对照用的图55A，每个力FBearing1′1和FBearing2′距光轴O′的距离LBearing1′的距离相等，从而产生的绕光轴的转矩相等，从而进一步减少托架和致动器的俯仰摇摆。与轨道接触的各承载的表面面积设计得基本相等，使得作用在托架4-406上的各摩擦力基本相等。因为承载面4-408和4-410距光轴O′的距离相等，绕光轴的转矩相等，因而托架和致动器的纵向左右摇摆被减至最小。组件还被这样设计，使得各摩擦力与托架4-406和致动器的质量中心在垂直面上对齐。
细跟踪线圈4-444的大小相等并且所加电流也相等，从而作用在致动器上的细跟踪力相等。此外，细跟踪线圈4-444距光轴O′一相等距离LT′，见图50A，因而绕光轴的转矩相等。在垂直平面中，这些力FTrack1′和FTrack2′与致动器4-416和托架4-406的重心对齐，从而减少致动器4-416的俯仰摇摆。因为作用在组件上的细跟踪力相等，所以响应跟踪力FTrack1′和FTrack2而产生的反作用力FReact1和FReact2，见图51A，也相等。这些反作用力距光轴的距离LR′相等，并在垂直面上与重心对齐，使绕光轴的转矩相等，因而减小纵向左右摇摆。
与上相似，聚焦线圈4-448的大小基本相等，加入其中的电流也相等，因而所产生的作用在致动器上的力FFocus1′和FFocus2′相等。不过，在本实施例中，聚焦线圈4-448距细调电机和托架互相重合的重心的距离相等，使得绕光轴O′的转矩相等。此外，见图52A，因为聚焦力FFocus1′和FFocus2′相等，作用在细调电机总体的聚焦反作用力FFR1、FFR2(见图53A)相等，并距电机总体的重心CMF′和托架总体的重心CMC′的距离相等，因此，由反作用力产生的绕光轴O′的转矩相等，使致动器的俯仰摇摆进一步被减小。
作用在致动器和细调电机上的弯曲力FFlex1′、FFlex2′以及响应该弯曲力而产生的反作用力FRA′、FRB′实际上和图54中对于组件4-100所示的相同。因为弯曲力和反作用力不以光轴O′为对称，由这些力对产生的绕光轴O′的转矩不相等。不过，除去在低频(一般低于约40Hz)之外，这些力实际上与托架4-406解耦，因此，在大部分操作条件下，这些转矩影响致动器的性能。
这样，作用在组件4-400上的电动力和反作用力以光轴O′为对称，并在垂直面上和细调电机总体的重心CMF′以及托架总体的重力CMC′对齐。因为细调电机总体和托架总体的重心相重合，所以致动器4-416或组件4-400的任何子部件的解耦不会使质心偏移作用在组件4-400上的力和转矩实际上总是对所有水平和垂直加速度保持平衡。变形的消色差的棱镜系统
图66表示一种现有技术的光学系统，它具有光源5-102，该光源提供用虚线表示的入射光束5-106，一个简单的变形棱镜5-108，聚焦透镜5-110，以及光媒质4-112。光束5-106以相对于棱镜的进入面法线的入射角5-114进入棱镜。激光光源通常产生具有某些象散的椭圆光束，这在现有技术中是熟知的。变形的棱镜5-108沿椭圆的短轴提供扩张，从而校正了光束的椭圆性。选择入射角4-114以提供沿短由所需的扩张。变形棱镜5-108还可以校正在入射光束4-106中的散象性。透镜5-110使得到的校正光束5-118聚焦，从而在光介质5-112上形成光点5-120。
只要入射光束5-106的波长保持恒定，简单棱镜5-108就足够了。然而，实际上，正如现有技术中熟知的，由于温度变化，功率变化、随机的“状态跳跃”以及其它条件使光源波长一般说是有变化的。在磁光盘系统中，激光功率不断地在用于写操作和用于读操作的值之间变换。
在材料界面上光的折射角用Snell定律计算如已有技术中所公知：
n1Sinθ1＝n2 Sinθ2
其中：
n1＝材料1的折射率；
θ1＝相对于法线的入射角；
n2＝材料2的折射率；以及
θ2＝相对于法线的折射角。
当光束5-106进入棱镜5-108时，这一关系控制着该光束的折射。如图66所示，当一个波长的光束进入变形棱镜5-108时，光束以棱镜5-108的折射率和光束5-106的入射角5-114决定的给定角折射。经过椭圆校正并且如可能的话经过象散校正的由入射光束5-106得到的光束5-118进入聚焦透镜5-110并在光媒质5-112上产生聚焦光点5-120。然而，折射率随波长而改变。这叫作色散。因而，当入射光束5-106的波长改变时，在空气和棱镜5-108之间的界面上产生的折射角和原先波长的折射角不同。图66用点划线表示入射光束5-106的波长必变的影响。入射光束5-106以不同的角度折射而产生光束5-122，它以不同的角度进入聚焦透镜5-110，从而在光媒质上形成聚焦光点5-124。如图66所示，光点5-124离开了光点5-120。这一由入射光束波长的改变引起的位移这里叫作横向光束漂移。
横向光束漂移可以通过不使用变形棱镜5-108来避免。例如，系统可以使用圆透镜以便在光介质上提供圆的光点。然而，要用透镜形成圆光点。该透镜则仅聚焦椭圆光束内的一个圆的孔径。这便不能有效地利用激光的功率，因为圆孔径外面的光束部分被丢弃。因而，不使用变形棱镜的光束成形系统不会从入射光束的椭圆度校正和散象性校正中得到好处。变形棱镜的光束成形能力通过把椭圆光束扩展为圆形光束可充分利用激光功率，充分利用功率是有利的，尤其是在光盘系统中当需要增加功率用于写操作时。
图67是一种多元件棱镜系统5-130的常规结构，这在现有技术中是熟知的。所示的系统由三个棱镜件5-132，5-134，5-136，聚焦透镜5-138以及反射型光媒质5-140构成。棱镜系统5-130可通过合适地选择各个棱镜件5-132，5-134，5-136的几何尺寸、折射率和色散而设计成消色差的。
图67所示的棱镜系统5-130还可以通过在棱镜5-134和5-136之间提供一光束分离薄膜5-146使从光媒质5-140反回的光束反射到检测系统5-144。
如图67所示，进入的光束5-148通过棱镜5-132，5-134和5-136，然后和透镜5-138聚焦以形成光媒质5-140上的光点5-137。光束5-148通过聚焦透镜5-138从光学媒质5-140返回进入棱镜5-136，并从薄膜5-146作为光束5-150被反射。然后光束5-150进入检测系统5-144。
如果设计成消色差的，在输入光束5-148中波长的改变不应该引起在光媒质5-140上的聚焦光点5-137的横向漂移。
如前所述，光学系统具有一个以上的检测器是有利的。在光路上具有气隙的棱镜系统具有显著的优点，特别是能够提供紧凑的、能够将入射和反回光束的部分经反射进入多个检测器的消色差的棱镜系统。此外，通过使用空气隙可在现有的变形棱镜系统中添加对称的校正棱镜。最后，具有空气隙的整体棱镜系统可以提供稳定的、紧凑的、容易制造容易安装的棱镜组件，这是有利的。
为了更充分地解释在棱镜之间具有气隙的消色差棱镜系统的设计，参见图68，其中示出了二元件棱镜系统5-152，它在变形棱镜5-156上增加了色彩校正棱镜5-154。校正棱镜具有n1的折射率而简单变形棱镜具有n2的折射率。如图68所示，系统中的角度用φ，α1，α2，α3，α4，α5，α6，α7，β1，β2和βair表示。从入射光束到出来的光束的偏移角叫作α，其中
     α＝β1＋βair－(α7＋φ＋β2)并且α7可通过重复应用Snell定律和三角形的几何形状进行计算。
选择一些设计条件以达到所希望的结果(例如通过系统的总的编移角)。例如，为了设计消色差系统，该条件就是在某一波长范围内α为常数。
对于总的所希望偏移角α＝A，从进入光束到射出光束，满足的条件如下：
     A＝β1＋βair－(α7＋φ＋β2)
此外，为了使校正棱镜5-154成为对称的棱镜而没有入射光束的净扩张，从而可以如图68所示将其附加在简单的变形棱镜5-156上，条件是：
     φ＝Sin-1[n1*Sin(β1/2)]通过选择这一条件，校正棱镜不扩张入射光束。因此，校正棱镜可以附加于现有的被选择提供合适的扩张的变形棱镜系统中。
最后，棱镜组件5-152通过合适地选择中，β1，β2，βair和玻璃的色散可以满足所有所需的设计要求。
在某些情况下，可能希望射出光束相对于进入光束具有显著的偏移角。例如90度的偏移角可能是有利的。这可以通过在光束出棱镜之前在棱镜5-156中提供总的内部反射来实现。这改变了上述的计算，但通过合适地选择参数仍可达到设计目标。
应用上述的把对称的校正棱镜附加在现有的变形棱镜上的原理，设计了一种具有多个用来把反回光束部分地反射回不同检测器的表面的棱镜系统。下面说明一些实施例，它们具有进入光和射出光之间的大的偏移角，具有对不同检测系统的多个反射，是一种整体的有气隙的消色差的棱镜系统。
图69表示按照本发明的有气隙的、变形的消色差的棱镜系统5-170。图69所示的棱镜系统5-170最好具有结合成整体的三个棱镜。如前所述，这具有使棱镜组件5-170作为一个单件安装的优点。因为这些棱镜被连结在一起，它们不需要分开安装。这就减小了安装时间，增加了系统稳定性，减少了安装成本，并使不同光学系统的性能差别最小。三个棱镜元件是平板棱镜5-172，梯形棱镜5-174和校正棱镜5-176。图69还示出了光束5-178的光束通路，从光源5-102，气隙光束5-180，射出/反射光束5-182，第一检测器通道光束5-184到第一检测器5-185，第二检测通道光束5-186到第二检测器5-187，第三检测光束5-188到第三检测器5-189。通过在校正棱镜5-176和平板棱镜5-172之间提供气隙，使气隙光束5-180通过，校正棱镜5-176可被设计成对称校正器而没有对入射光束5-178的净扩张。因此，校正棱镜5-176可附加于平板棱镜5-172和梯形棱镜5-174的组合体上，以便对棱镜系统5-170消色差。
图69还表示其安放位置使射出光束5-182在光介质上聚焦的透镜5-190。将讨论图69所示的设计细节，它们是对785±22nm的设计波长为基本上消色差而设计的。在这一波长下，系统将具有下述特性。
平板棱镜5-172在图70，70A和70B中作了详细说明。图70是平板棱镜5-172的侧视图，图70A是顶视图，说明表面S15-200，图70B是顶视图，说明表明S25-202。平板棱镜具有光表面S15-200，光表面S25-202，光表面S35-204，表面S45-206以及表面S55-208。在一个实施例中，表面S15-200和S25-202基本平行且分开一个距离，该距离在图70中指明为5-210。在本文实施例中，距离5-210的有利数字为6.27mm。在本实施例中表面S55-208和S35-204也基本平行。表面S15-200和S35-204交叉并在边缘5-211(即S1/S3的边缘)以角度5-212(即S1/S3角)终止，在本实施例中其有利值是50度21′±10′。表面S35-204和S25-202交叉并在边缘5-214终止；表面S25-202和表面S45206交叉并在边缘5-216终止，表面S45-206和表面S55-208交叉并在边缘5-218终止，表面S55-208和S15-200交叉并在边缘5-220终止，如图70所示。在图70中表面S25-202。具有长度5-222，而在图70A中其宽度为5-224。在本实施例中，长度5-222是13.34mm，宽度5-224是8.0mm。在本实施例中，棱镜的总长度5-225的有利尺寸为23.61mm，该总长度平行于表面S1从边缘5-218到边缘5-220的距离5-227最好为2.14mm，沿着垂直于表面S15-200和表面S25-202所定义的参考平面5-226测得。图70A的平面图说明在表面S15-200上限定的清净(clear)孔径5-230和5-232。清净孔径只不过是棱镜表面上的一个区域，要求其表面满足所选的质量。在本实施例中，清净孔径是8.5mm乘6.5mm的圆卵。最好孔5-230的中心位于使其短轴距边缘5-211一段距离5-233而使其长轴在表面S15-200的正中，如图70A所示。在本实施例中，清净孔径5-232的中心使其短轴距边缘5-220一段距离5-234而其长轴位于表面S15-200的正中，在本实施例中最好是，距离5-233为6.15mm，距离5-234为5.30mm。
图70B所示的顶视图说明在表面S25-202上限定的清净孔径5-235。本实施例中，限定清净孔径为8.5mm乘6.5mm的圆卵，其中心使得短轴离边缘5-214的距离为5-236，长轴位于表面S25-202的正中，如图70B所示。在本实施例中，距离5-236为5.2mm。清净孔径5-230、5-232和5-235限定的表面部分，其表面质量最好至少是40/20，这在本行技术中是熟知的。在所述实施例中，BK7A级高质量的退火玻璃是适用于棱镜5-172的光学材料，这在本行技术中是熟知的。
图71所示为图69所示实施例的梯形棱镜5-174的详图。梯形棱镜5-174具有光学表面S65-240，光学表面S75-242，光学表面S85-244以及光学表面S95-246。表面S65-240和表面S75-242终止并交叉在边缘5-248。表面S75-242和表面S85-244交叉并终止在边缘5-250，交叉角为5-251。角5-251最好基本上为135度。表面S85-244和表面S95-246交叉并终止在边缘5-252，在本实施例中交叉角5-254最好为50度21′。表面S95-246和表面S65-240交叉并终止在边缘5-256。表面S65-240具有长度5-258如图71所示。在本实施例中，长度5-258最好为9.5mm。表面S65-240和表面S85-244基本平行，其距离为5-260，图71。在本实施例中，距离5-260为8.0mm，从垂直于表面S65-240和表面S85-244的方向测得。沿着平行于表面S85-244限定的平面5-262，边缘5-250和5-248离开的距离为5-261。在本实施例中，距离5-261的值最好为8.0mm。图70A是梯形棱镜5-174的顶视平面图，用于说明表面S65-240和S95-246如图71A所示，在本实施例中，梯形棱镜5-174的厚度为5-263，其值最好为8mm。如图71A所示，S65-240具有清净孔径5-264，它在本实施例中限定为一直径最小为6.5mm的圆形孔径，该圆形孔径位于横跨表面宽度的正中，圆心距边缘5-248的距离为5-265。在本实施例中，距离5-265最好为4.0mm。表面S95-246具有位于其中心的清净孔径5-266。在本实施例中，清净孔径5-266限定为6.5mm乘8.5mm的最小圆卵。
图71B是梯形棱镜5-174的底视平面图，它说明分别具有清净孔径5-268和5-270的表面S75-242和表面S85-244。如图71B所示，梯形棱镜的长度为5-272，该长度沿参考平面5-262从边缘5-252到边缘5-248测得。在本实施例中长度5-272最好为16.13mm。在一个实施例中，表面S75-242的清净孔径为6.5mm乘9.2mm的圆卵。其该清净孔径在平面S75-242的中央，其短轴平行于边缘5-248、5-250且位于这两个边缘之间的中央。清净孔径5-270最好是6.5mm乘6.7mm的位于表面S85-244中心的圆卵，其长轴在边缘5-250，5-252之间的中央且平行于边缘5-250，5-252。在本实施例中，清净孔径5-264，5-266，5-268和5-270的表面质量最好为40/20，这在本行技术中是熟知的。
这些棱镜中的许多表面具有镀层以促进棱镜的功能。在本实施例中，表面S65-240具有抗反射镀层，在90°±0.5度入射角时透射率≥99.8％。表面S85-244的镀层对于内部入射光在10.7°±0.5的入射角时具有透射率≥98.5％。表面S95-246具有低吸光薄膜镀层，对于偏振状态(Rs)(即垂直于入射平面)的反射率＞90％，对于P偏振状态(Rp)的反射率在39°39′±0.5°的入射角时为12.5％±2.5％。用于图69和71-71B中的梯形棱镜的材料是BK7 A级高质量退火的光学玻璃，这种玻璃在本行技术中是熟知的。
图69所示的棱镜系统5-170实施例的彩色校正棱镜5-176的细节如图72和72A所示。如所示，彩色校正棱镜5-176具有光学表面S105-290，光学表面S115-292和表面S125-294，构成三角棱镜。表面S115-292和表面S125-294相交并终止在边缘5-296。表面S105-290和表面S125-294相交并终止在边缘5-298。最好表面S105-290和S115-292是对称的。S125-294的长度为5-300，本例中为7.78mm。这样，边缘5-296和边缘5-298分开的距离为5-300。S105-290和S115-292彼此相接的角称为5-302。在实施例中角5-302最好为38°20′。表面S115-292和表面S105-290终止在离S125-294一段距离5-303处，在垂直于表面S125-294的方向上测得。在本实施例中距离5-303为10.5mm。
图72A是表面S105-290的图。在本实施例中，棱镜5-176的厚度为5-304，厚度5-304的值最好为8.0mm，希望表面S105-290具有卵形清净孔径5-306。在本实施例中，清净孔径5-306是一圆卵，其中心使得其长轴平行于交线5-298并与其相距5-308。其短轴在表面S105-290的中央，如图所示。在本实施例中，清净孔径5-306最好限定为6.5mm乘2.8mm的圆卵，整个清净孔径5-306的表面质量最好为40/20，如本行所知。在本实施例中，表面S115-292也有限定于其表面上的类似的清净孔径。
如同梯形棱镜5-174那样，彩色校正棱镜5-176在其一些表面上具有镀层以改善性能。在一个实施例中，表面S105-290、S115-292的每一个都具有抗反射镀层(例如，在35.5°±1.0°的入射角下反射率≤3％，如本行人员所熟知)。在本实施例中，校正棱镜5-176的材料为SF11 A级高质量的退火玻璃。
当上述的棱镜被装配成图69所示的本实施例的整体棱镜系统后，对于波长为785±22nm的光束的反射的图示说明如下，为讨论方便，沿棱镜系统5-170的一侧定义参考平面5-237，如图69A所示。来自光源5-102的入射光束5-178进入表面S105-290，入射角为5-326，且与参考平面5-237平行。光束5-178射出棱镜5-176作为光束5-180进入气隙，然后通过表面S25-202进入棱镜5-172。一部分光束在S95-246的薄膜上反射并作为光束5-188射出表面S35-204。在一个实施例中，光束5-188可被导向检测系统5-189。因为此反射光束是入射光束的一部分，接收光束5-188的检测系统5-189可以监视入射光的强度。未在表面S95-246的薄膜上反射的剩余光束进入梯形棱镜5-174，在表面S75-242进行内部反射并作为光束5-182通过表面S65-240射出。
在所述实施例中，如果光束5-178的入射角5-236是35°26′，光束就射出棱镜5-174，具有从进入光束5-178到射出光束5-182的总偏移为87°37′±5′，射出光束平行于参考平面5-237，偏差为±5′，光束5-182垂直射出表面S65-240，偏差为±5′。
透镜5-190把光束5-182在光媒质5-191上聚焦。光束通过透镜反射回来并垂直于S65-240进入，在表面S75-242上进行内反射，然后在梯形棱镜5-174和平板棱镜5-172之间的薄膜上反射。最后的光束通过表面S85-244作为光束5-184射出梯形棱镜5-174，偏移角为5-238。光束5-184进入第一检测器5-185。
从光媒质5-191返回的光束的一部分也通过薄膜，在表面S25-202上反射作为光束5-186从平板棱镜5-172射出。这种反射是可得到的，因为在棱镜系统中具有气隙。在一个实施例中，光束5-184和光束5-186二者可被分别导向分开的检测系统5-185和5-187。例如，检测系统5-185可以收集数据信号，检测系统5-187可以收集检测信号(例如聚焦与跟踪伺服信息)。
如上所述，所述实施例在常规激光光源的波长变化范围内基本上是消色差的。因而，入射光的波长变化不会显著地影响在光媒质5-191上聚焦光束的横向位置。
对于从780nm到785nm的不同波长棱镜系统5-170的性能的模拟计算如下表所示。Phi是在校正棱镜上的入射角(在本实施例中为35°26′)其偏差估计为±0.5°。在一栏内示出了波长偏移，并对Phi±0.5°范围内的入射角，在各栏内示出了从棱镜系统出来的聚焦光点相应的偏移。例如，如表第一行所示，对于780nm-781.5nm的入射光束的波长偏移，在入射角Phi下，聚焦光点偏称为-0.2nm，对于入射角Phi-0.5°则为2.6nm，对于Phi＋0.5°则为-2.9nm。
  波长偏移   Phi-0.5°     Phi   Phi±0.5°
 780-781.5nm    2.6nm    -0.2nm   -2.9nm
 780-783nm    5.2nm    -0.2nm   -5.6nm
 780-785nm    9.0nm    -0.1nm   -9.0nm
如上表所示，对于从780到783nm的波长偏移，在入射角Phi下，横向偏移小于1nm。而在与上述类似但没有彩色校正的实施例中，对于3nm的波长偏移，横向位移大约为200nm。从而表明这基本上是一个消色差的系统。
图73说明作为本发明另一个实施例的棱镜系统5-339。此实施例具有校正棱镜5-340，平板棱镜5-342以及四边形棱镜5-344。校正棱镜5-340和平板棱镜5-342基本上和图69所示的棱镜系统5-170的校正棱镜5-176和平板棱镜5-172分别相同。不过，四边形棱镜5-344和梯形棱镜5-174不同。
图73的四边形棱镜5-344的细节示于图74、74A和74B中。四边形棱镜5-344具有表面S135-346，表面S145-348，表面S155-350，和表面S165-352。表面S135-346，S145-348，S155-350和S165-352的形状相似但与梯形棱镜5-174的表面S65-240，S75-242，S85-244和S95-246不同。表面S135-346和S145-348在边缘5-353相交，角度为5-354；表面S145-348和S155-350在边缘5-355相交，角度为5-356；表面S155-350和S165-352在边缘5-357相交，角度为5-358，如图74所示。最后，表面S165-352和S135-346在边缘5-359相交。在一个实施例中，角度5-354是49°40′，5-356是135°，5-358是50°21′。边缘5-353、5-355之间的距离在图74称为5-360，垂直于表面S155-350测得。在一个实施例中，距离5-360为8.0mm。另外，边缘5-353、5-359之间的距离标号为5-362，在一个实施例中，距离5-362为8.9mm，平行于S155-350测得。最后，边缘5-353、5-355之间的距离标号为5-364，沿平行于S155-350的平面测得。在一个实施例中，距离5-364最好为8.0mm。
图74A是表面S135-346的平面图，它也表示表面S165-352。图74A示出棱镜5-344的标号为5-368的厚度。在一个实施例中，厚度5-368为8.0mm。棱镜5-344最好具有沿表面S135-346限定的清净孔径5-370，以及沿表面S165-352限定的清净孔径5-372，如图74A所示。在本实施例中，清净孔径5-370是一个圆孔径，其位于表面中央，圆心距边缘5-353的距离为5-374，在一个实施例中，清净孔径5-370是一个圆孔径，其最小直径为6.5mm，距离5-374是4.0mm。表面S165-352最好也具有清净孔径5-372，位于表面的中央。在一个实施例中，清净孔径5-372是6.5mm乘8.5mm的圆卵孔径，位于表面S165-352的中央，如图74A所示。
图74B是表面S145-348的平面图，它也表示表面S155-350。棱镜5-344由边缘5-353到边缘5-357的全长标号为5-380，它沿平行于S155-350的平面测得。在一个实施例中，长度5-380为16.13mm。如图74B所示，表面S145-348具有位于该表面中央的清净孔径5-382，表面S155-350也具有位于表面中央的清净孔径5-384。在一个实施例中，清净孔径5-382是6.5mm乘9.2mm的圆卵，清净孔径5-384是6.5mm乘6.7mm的圆卵。
四边形棱镜5-344最好也在其某些表面上具有涂层。在一个实施例中，表面S135-346具有的涂层对于内入射光相对于法线的入射角为4°40±5′时的反射率≤0.2％。在同一实施例中，表面S155-350具有涂层对于内入射光相对于法线的入射角为10.7°±0.5°时的反射率≤0.5％。最后，表面S165-352最好具有薄膜镀层，该薄膜镀层对于法线的入射角为39°39′±0.5°时的Rs＞90％，Rp＝12.5％。这个薄膜镀层最好也具有对所有操作光学条件小于8°的相移。
利用图74的结构，从进入光束到射出光束总的偏转角最好为90°。这有利于制造，因为90°偏转角的安装元件比如图69的实施例中那样的87°偏转角的安装元件容易制造。对于图73实施例确定的镀层和尺寸，棱镜不是完全消色差的。不过，图73所示的棱镜系统在设计波长附近的可接受的范围内基本上是消色差的。
图73的棱镜系统5-339的性能的模拟计算如下表所示，波长从780nm变到785nm。在本实施例中，Phi也是35°26′。
 波长偏移   Phi-0.5°     Phi   Phi＋0.5°
 780-781.5nm   12.5nm     9.8nm    7.1nm
 780-783nm   25.1nm     19.6nm    14.3nm
 780-785nm   42.0nm     32.9nm    24.0nm
由上表可见，图73的设计不如图69的设计的消色差性那样好。不过，对于波长780到783nm的偏移，聚焦光点的横向位移仅有19.6nm。而和上述实施例相似但不具有消色差校正的实施例对于3nm的波长偏移其横向位移大约为200nm。
数据检索-转换检测
用于从磁光器件中检索和存储数据的详细系统在相关的申请号为07/964,518的申请中提供了，申请日为1993年1月25日，此处把该申请作为参考就如将它全部摆出一样。
图75所示为示范性磁光系统的方块图，该系统可以具有读方式和写方式。在写方式期间，数据源6-10把数据送到编码器6-12。编码器6-12把数据转换成二进制代码比特。二进制代码比特被传送给激光脉冲发生器6-14，在那里代码比特可被转换成激励脉冲用于使激光器6-16通断。在一个实施例中，例如，代码比特“1”表示激光器将发出一串与代码比特图形无关的固定间隔的脉冲。而代码比特“0”则表示在此间隔内激光器不发脉冲。通过调整激光脉冲的相对发生次数或扩展在其他情况下均匀的脉冲持续时间，可以增强性能，这取决于所用的特定激光器和光介质的类型，响应发出的脉冲，激光器6-16加热光介质6-18的局部化区域，借以使光介质6-18的局部区域暴露在磁通中，从而固定光介质6-18上磁材料的极性。这些局部化区域通常称为“坑”，它们以磁的形式存储编码数据直到被擦除为止。
在读方式期间，激光束或其它光源从光介质6-18的表面反射。反射的激光束根据光介质6-18的磁表面的极性而偏振。反射的激光束被送到光读出器6-20，该光读出器向波形处理器6-22发出输入信号或读出信号，用来处理输入信号并恢复编码数据。波形处理器6-22的输出可送到译码器6-24。译码器6-24将编码数据变回为其原来的形式并把译码后的数据送入数据输出端口6-26根据需要进行传输或进行其它处理。
图76更详细地示出了使用GCR 8/9代码格式的数据存储和检索处理的过程。对于GCR 8/9代码，如图76A所示，规定一个单元(ce-11)6-28作为一个通道比特。每个时钟周期6-42相应于一个通道比特；这样，单元6-30到6-41的每一个相应于时钟波形6-45的一个时钟周期6-42。作为时钟速度的一个例子，对于以2400转/分的转速旋转，存储容量为256 M的3.5″光盘，时钟周期一般为63ns或频率为15.879MHz。GCR输入波形6-47是来自图75中编码器6-12的编码的数据输出。GCR输入波形6-47相应于有代表性的通道序列“010001110101”。激光脉冲发生器6-14使用GCR数据波形6-47得出脉冲GCR波形6-65(在图76中该脉冲GCR波形还没有在时间上或持续期间上作调整以反映对特定数据图形的性能增强)。一般地说，GCR脉冲6-67到6-78发生在当GCR数据波形6-47为高时的时钟周期。脉冲GCR波形6-65被送给激光器6-16。光介质的先前的磁性已被抹去，当存在和已抹去的媒质的相反极性的外磁场时，并当激光发出足够的能量而超过媒质的居里温度时，媒质的磁化极性就反向，由GCR脉冲6-68，6-69，6-70等产生的激光脉冲在光媒质6-18上形成记录坑6-80的图形。这样，记录坑6-82到6-88就分别相应于脉冲6-68，6-69，6-70，6-71，6-73，6-76和6-77。连续的记录坑6-82到6-85可以汇合在一起从而实际上形成一个长坑。长坑具有相应于第一个记录坑6-82的前沿的前沿和相应于最后一个记录坑6-85的后沿的后沿。
用光器件例如激光读记录坑导致产生播放信号6-90。在没有记录坑处播放信号6-90是低的。在坑6-86的前沿，播放信号6-90上升，并直到坑6-86的后沿一直保持为高，在此之后下降，直到下一个坑6-87一直保持为低。
上述的过程可以称为脉宽调制(PWM)，因为播放信号6-90中的脉宽代表各1-比特之间的距离。这样，限定播放信号中的脉冲长度的记录坑6-80的边沿含有恰当的数据信息。如果播放信号6-90被微分，一次导数信号的信号尖峰则相应于记录坑6-80的边沿。播放信号的一次导数的信号尖峰可能从记录坑6-80的边沿略有偏移，因为播放信号6-90是作为一种理想播放信号来表示的。为了从一次导数中恢复坑边沿信息，需要检测这些信号尖峰。这一过程在此详细说明如下。
与此相对，大多数现有的RLL2，7编码系统与脉冲位置调制(PPM)结合使用。在PPM系统中，每个坑代表“1”，当没有坑时则为“0”。坑之间的距离代表各个1比特之间的距离。每坑的中心相应于数据的位置。为了找到坑的中心，播放信号被微分，并对一次导数进行过零检测。这种技术可和上述的PWM系统大不相同，在PWM系统中一次导数的信号尖峰含有恰当的脉宽信息。
然而，利用具有RLL系统例如RLL2，7编码系统的PWM系统来代替PPM系统是可能的。每个通道比特可以相应于时钟波形的一个时钟周期。如同以上使用PWM描述的GCR系统那样，可以用输入波形的变化代表“1”。这样，PLL2，7输入波形当“0”发生时可以保持为相同的状态。而当“1”发生时则发生由高到低或由低到高的变化。
在RLL和GCR码中，和其它码一样当读取数据图形时，由光读出器6-20产生的输入信号经常是不对称的。当不对称的信号在电路之间进行AC耦合时，平均的DC值将离开峰对峰的中点。这种不是故意的偏离中点可能引起数据视在位置的漂移，不利地影响确定数据位置的精度，和减少定时裕度或使记录的数据不能恢复。
这一现象可以参照图77A和77B加以解释，它们表示从对称的数据图形得到的理想的输入信号S1。正常情况下，在数据中1和0之间的变化在输入信号的高低峰之间的中点上检测。从图77A可见，在输入信号S1的峰对峰的中点Mp1的上部和下部的面积A1和A2是相等的。1和0之间的变化精确地相应(在理想系统中)于输入信号S1和峰对峰的中点Mp1的交点。
与此相反，图77B表示由不对称数据图形得到的输入信号S2。可以看出，峰对峰的中点Mp2以上的面积A1′大于其以下的面积A2′。因此，输入信号S2具有直流分量，使得DC基准线DCBACE移到峰对峰的中点Mp2以上。当通过确定AC耦合的输入信号S2的过零点来定位1和0之间的转换时，可能发生错误，因为直流电平不和峰对峰的中点Mp2一致。DC电平不保持常数，而是根据输入信号的性质上升或下降。建立的DC分量越大，检测到的变换点与真正的变换点的偏差也越大。这样，DC分量可以引起定时裕度减小或使数据不能恢复。
图78是按照本发明用于减轻DC分量的影响的一个实施例的读通道6-200的方块图。读通道6-200大致相应于图75的波形处理器6-22。它包括前置放大级6-202，微分级6-204，均衡级6-206，部分积分级6-208以及数据发生级6-210。将参照更详细的图79的方块图，图84A-84D的波形图并不时参考其它的附图对读通道6-200的操作进行说明。
当光媒质6-18被扫描以便读出数据时，前置放大级6-202把输入信号放大到合适的电平。前置放大级6-202可以包括本行熟知的前置放大器6-203。作为一个替代的办法前置放大器6-203也可以放于别处，例如放在光读出器6-20内。图84A所示为一示范性被放大的播放信号6-220。
图79A所示的前置放大级6-202的输出被送到微分级6-204。微分级6-204可以包括微分放大器6-212，例如以本行熟知的方式由电容器6-213构成的视频微分放大器。图80A所示为微分级6-204的有代表性的频率响应曲线。微分级6-204有效地增加了被放大的播放信号6-202的高频分量的相对幅值。微分级6-204的输出波形示于图84B中。
微分级6-204的后面是均衡级6-206，如图79A所示。均衡级6-206提供附加的滤波，从而修正总的通道传递函数并提供更可靠的数据检测。均衡级6-206对微分后的输入信号整形，从而均衡高低频分量的幅值产生较平滑的信号用于下级处理。均衡滤波器通常既修正信号频谐也修正信号频谱。这样，经过微分的输入信号波形的改善(即减少失真)通常伴随有信噪比的降低。因而，均衡级6-206的设计涉及到在努力将噪声减至最小和以可接收的硬件成本提供无失真信号之间的折衷。一般说，均衡器设计取决于要被补偿的码间干扰量，调制码，所使用的数据恢复技术，信噪比，以及噪声频谱的形状。
当读存储在磁光盘中的数据时线性码间干扰的基本部分是由有限的模拟读通道带宽和因存储密度的增加而导致的输入信号幅值的滚降(roll-off)而引起的。因而，均衡级6-206可以包括一个或几个线性滤波器，该滤波器修正读通道的传递函数，从而提供更可靠的数据检测。均衡级一般作为读通道的一部分来实现，但是在某些条件下，均衡滤波的一部分也可作为写通道的一部分来实现。
为了分析的目的，播放信号可认为是一串双极性具有单位幅值和持续时间T的矩形脉冲。另一种办法是播放信号可被认为是一串在每一磁通反向的位置上的双向阶跃函数。其中阶跃幅值和脉冲幅值一致。当输入信号加于均衡级6-206时，时钟信息以及对于每个时钟单元或二进制数位(binit)的脉冲极性可从均衡级6-206的输出信号中导出。在理论上，时钟和极性信息可使用理想波形恢复均衡器导出，它提供具有与输入信号的位中间(mid-binit)和位边界(binit boubdary)值相似的输出信号。输出信号的过零点发生在位边界处以便精确地再生时钟。如果过零时刻和方向是已知的，则从信号过零点中可提取时钟的数据。
在一个实施例中，均衡级6-206包括从一组波形恢复均衡器中选出的一个均衡器。波形恢复均衡器一般产生类似于输入波形或播放波形的二进制序列的信号。所得信号的原则是矩形脉冲的拐角被弄圆，因为在通道中信号谐波被消弱。所得信号也可以呈现某些输出信号幅值的改变。
产生最小带宽输出信号的均衡器是一个理想的低通滤波器，具有对最小截止频率的响应为一而对较高频率的响应为零。虽然这种理想的低通滤器在实际上不能实现，但关于残留对称(vestigialsymmetry)的Nyquist理论认为可以修改锐截止(sharp cut off)最小带宽滤波器而仍旧保持输出脉冲在所有的位中间单元时刻过零。为实现这一结果，被均衡的通道的高频滚降最好是对称的并使半幅(half ampeitude)点位于最小带宽滤波器截止频率上。
可由均衡级6-206中的滤波器呈现的一种类型的滚降特性是一种上升的余弦滚降，所以称为上升的余弦均衡器。上升的余弦滚降传递函数可以近似地实现，并比最小带宽滤波器具有改善的响应。输出脉冲在时刻nT具有零值，但边瓣(sidelobe)阻尼振荡的幅值被减小了。上升余弦滤波器的输出过零比最小带宽滤波器的更加一致，并且由于逐渐滚降，例如由于上升余弦滤波器的相对逐渐的滚降，更容易地实现线性相位特性。然而，这些优点的获得一般要以增加带宽为代价。带宽扩展对最小带宽fm的比有时称上升余弦通道的“α”。这样，在使用d＝0的调制码的情况下，α＝0是最小带宽，但它代表不能实现的矩形传递函数，而α＝1代表使用两倍最小带宽的滤波器。
上升余弦均衡通道(包括模拟通道加均衡器，但不包括输入滤波器)的脉冲传递函数如下：
     H(f)＝1，适用于0＜f＜(1－α)·fm
     H(f)＝1/2{1＋Cos[(f－(1－α)·fm)/(2·α·fm)]}，
     适用于(1－α)·fm＜f＜(1＋α)·fm
     H(f)＝0，适用于f＞(1＋α)·fm其中φ(f)＝k·f是相位，k是常数。上述的一类均衡器可以称为α波形恢复均衡器。α＝1通道具有在半位(half-binit)间隔以及整位(full binit)间隔处为零的特性。这样的通道便产生在位中间或位边界时刻(这些时刻就是信号过零和采样时刻)没有码间干扰信号，从而使时钟和数据能精确地恢复。对于这种全带宽均衡器，滚降在零频率开始，并扩展到截止频率fc。
给定足够的信噪比，上升的余弦均衡器能够校正大量的线性码间干扰。可能需要大量的高频提升以补偿磁光媒质和光学系统的分辨率。最好使用带宽等于至少两倍最小带宽的均衡器以消除线性的码间干扰，这里假定是采用d＝0的调制码的物理上可实现的通道。这样宽度的带宽一般引起信噪比的减小。均衡器带宽被这样选择，使得实现干扰失真和噪声之间的最佳折衷。在某些情况下，可能希望通过使用α＜1传递函数使带宽变窄，以便以增加时钟抖动形式的失真为代价来改善噪声。
另一种波形恢复均衡器被称为余弦β响应均衡器。全带宽β通道的冲激传递函数如下：
H(f)＝cosβ(π·f/(2·fc))适用于    0＜f＜fc
H(f)＝0，适用于    f＞fc
如同α均衡器族一样，有许多的β均衡器。全带宽β均衡器具有截止频率fc，所以由于在位(binit)边界上干扰量相对小而减少了时钟抖动。在该领域内用于使这些类型的均衡滤波器最佳化以达到在各种噪声条件下最少的出错概率的技术是已知的。
使用α均衡器一般引起带宽变窄，因此以时钟抖动或水平开眼(horizontal eye opening)为代价减少了噪声。使用β均衡器一般通过减少高频的提升而不减少带宽来使信噪比改善。选用β均衡器可以减少垂直开眼(Vertical eye opening)或使有效幅值减少。α＝1和β＝2均衡器通道从眼图(eye pattern)的观点看来是相同的，两类通道都具有相当张开的眼图。
对于d＞0的码的最佳的均衡器通道带宽未必象所期望的那样依赖于最小记录脉冲宽度Tr，而是依赖于位宽Tm。这是因为数据恢复电路一般需要用来识别具有一个位宽(binit width)的微小区别的不同脉冲。(0，k)码(k表示没有磁通反向的最大连续位数)要求标称带宽BWNOM＝1/Tm＝fc，以便在每位的边沿和中心消除干扰，如果在位边界不存在码间干扰的括。
对于d＞0的码，使用减少的带宽BW＝1/(2·Tm)＝fc/2可基本上在位边沿消除干扰。在这种情况下，所有位读出脉冲在磁通反向时就具有单位幅值，并在磁通转换时读出脉冲的尾沿过零。较窄的带宽BW导致输出信号在无干扰点过零，而不考虑位的中心，但在存在通道损伤的情况下一般在获得带宽减小的同时也增加了检测的模糊度。较窄的带宽BW也可以引起信号过零斜率的减少，从而导致对于噪声、盘速改变、模拟通道的差别、或不合适的均衡的检测敏感度的可能的增加。例如，具有(1，k)2/3速率调制码的半带宽β＝2均衡通道可能产生在信号零处没有码间干扰的信号，但在过零点之间有某些幅值改变。该带宽小于不归零(NRZ1)调制的带宽，虽然比用NRZ1调制记录了更多的信息。(例如相对于NRZ1的带宽＝0.75，比特率＝1.33)。减少的带宽补偿了调制码的速率的浪费。
α＝1和β波形恢复均衡器可使输出的过零点能发生在输入脉冲边沿的等同处。然后通过硬限制(hard-limiting)被均衡的信号，就可获得数据检测，一般能产生类似于原始播放信号的输出信号。不过，这个结果仅发生在均衡器应扩展到DC时，对磁光盘通道一般不存在这种情况、在MO(磁光)通道中的盘的双折射使DC基线上下漂移，从而产生按照过零点检测器幅值偏移的程度产生被拉长或缩短的输出码位。这个问题可通过使用这里描述的DC恢复加以减轻。为了实现波形恢复均衡器的所零低频响应，低频信号可能必须被充分放大，这在某些条件下会严重使信噪比变差。如果存在显著数量的低频噪声，波形恢复均衡技术可能不是非常满意的，除非使用无DC和极低频含量的调制码或使用DC恢复电路。
在最佳实施例中，均衡级6-206可以包括位于集成片上的可编程滤波器和均衡器6-207，如图79A所示。当前可从各个制造厂商得到这种集成片。滤波器和均衡器6-207可以是等波纹型的，并对直到约等于两倍截止频率的频率具有相对恒定的群延迟。均衡级6-206的典型的频率响应曲线如图80B所示，输出波形的例子示于图84C。
在信号被均衡器级6-206处理之后，图84C中的波形的信号波峰含有关于读出数据的位置的精确信息。信号波峰可以通过取另一次导数检测，但这对系统的信噪比可能是有害的，并很可能引起不希望的抖动。这里所述的本发明的最佳实施例中提供了一种不用取二次导数的波峰检测装置，其方法是使用局部积分以及新的数据发生电路。
信号被均衡级6-206处理之后，送入局部积分级6-208进行波形成形。如图79A所示，局部积分级6-208可以包括放大级6-229，带通滤波级6-230，积分器和低通滤波级6-232，以及减法器和低通滤波级6-234。放大级6-229接收均衡级6-206的输出并对带通滤波级6-230以及积分器和低通滤波级6-232提供信号。积分器和低通滤波级6-232最好对选定范围的高频分量进行衰减。积分器和低电滤波级6-232的典型的频率响应6-260以及带通滤波器级的典型的频率响应6-261如图80C所示。
图79A的带通滤波级6-230的输出和积分器和低通滤波级6-2 32的输出相减之后被低通滤波级6-234滤波。包括低通滤波器6-234的局部积分级6-208的总频率响应曲线如图80D所示。局部积分级6-208的示范性输出波形见图84D。
局部积分级6-208的特定实施例的详细电路图如图79B所示。首先，接收例如来自均衡级6-206的差分输入6-238，6-239。差分输入6-238，6-239被送到其构造如图示的差分放大器6-240，进行差分求和。差分放大器6-240基本上相应于图79A所示的放大级6-229。
差分放大器6-240的输出被连接于一对电流发生器6-241和6-242。第一电流发生器6-241包括电阻R77和PNP晶体管Q61，其结构如图79B。第二电流发生器6-242也包括电阻R78和PNP晶体管Q11，其结构如图所示。
电流发生器6-241的输出连到带通滤波器6-243。带通滤波器6-243包括电感L3，电容C72和电阻R10，如图所示并联形成。带通滤波器6-243基本上相应于图79A的带通滤波级6-230。电流发生器6-242的输出连接于积分器6-244。积分器6-244包括电容C81和电阻R66，并联连接，如图79B所示。
积分器6-244的输出通过电阻R55连于NPN晶体管Q31。晶体管Q31接成射极跟随器，提供和积分器6-244的输出的隔离并作为电压源。晶体管Q31的发射极连接于低通滤波器6-245。低通滤波器6-245包括电感L6，电容C66和电阻R49，其形式如图79B所示。积分器6-244包括晶体管Q31的射极跟随器，以及通滤波器6-245基本相当于图79A所示的积分器和低通滤波级6-232。积分器6-244的频率响应基本上相当于图80C所示的频率响应6-260，而带通滤波器6-243的频率响应基本上相当于图80C所示的频率响应6-261。
低通滤波器6-245的输出以及带通滤波器6-243的输出被耦合到差分放大器6-246，如图79B所示。差分放大器6-246对其输入差分求和，并对低通滤波器6-247提供差分输出。差分放大器6-246和低通滤波器6-247基本上相当于图79A的减法器和低通滤波级6-234。
图79B的电路的波形的例子示于图80G(1)-80G(4)。图80G(1)表示第一个示例的输入波形6-256，可以从例如均衡器6-206提供给差分放大器6-240。图80G(2)中的下一个波形6-257相当于图79B的带通滤波器6-243响应接收输入波形6-256的电路后的输出。图80G(3)中的下一个波形6-258相当于响应图79B接收输入波形6-256的电路之后从低通滤波器6-245的输出。波形6-258表示积分器6-244的操作结果。低通滤波器6-245的功能主要是提供一个滞后，从而使带通滤波器6-243的输出和积分器6-244的输出在差分放大器246的输入端上的时间一致。因而，低通滤波器6-245匹配在差分求和之前的差分放大器6-246的每个输入端的滞后。
图80G(4)的最后的波形6-259相应于在从带通滤波器6-243和低通滤波器6-245输出的信号已被结合并滤波之后，从第二低通滤波器6-247的输出。波形6-259表现出比从磁介质上读出的原始信号具有明显改善的分辨率。
应当注意，参照图79A、79B所述的局部积分功能通过使用差分放大器(例如差分放大器6-240和6-246)来实现，因此提供共模抑制，相当于输入信号6-238，6-239的DC分量的抑制。图79A和79B所示实施例的另一个特点是局部积分级呈现相当好的频率响应特性。尤其是，通过将积分信号和高通滤波信号(例如在减法器和低通滤波器方块6-234处或在差分放大器6-246处)相结合，可以从已差分和已均衡的播放信号中除去噪声，而同时部分地由于由带通滤波器提供的高通频率提升却保持相当快的响应时间。
差分级6-204，均衡级6-206以及局部积分级6-208组合的主要功能是以合适的方式对播放信号6-220整形从而促进数据恢复。比较图84A和84D可见，图84D所示的最后信号类似于图84A的播放信号6-220(前者从后者导出)，但不同处在于它的高低频分量的幅值都已被均衡并除去了尖锐的类噪声特性。差分级6-204，均衡级6-206和局部积分级6-208的组合的总频率响应曲线如图80E所示。对于同一元件链的总的群延迟响应曲线示于图80F。
可能注意到现在就存在利用播放信号的均衡和积分来帮助数据恢复的磁带驱动系统。不过，这些系统不存在DC分量的问题，因为它们一般利用无DC码。如上所述，无DC码有密度比低因而效率低的缺点。本发明通过提供消除DC分量建立的影响的装置而不必使用无DC码，在不同的实施例中允许使用更有效的编码系统。
局部积分级6-208的输出(例如图84D中的波形)被送入图79的数据发生级6-210。数据发生级6-210的方块图示于图81。它包括正峰值检测器6-300，负峰值检测器6-302，电压分压器6-304，比较器6-306，以及双沿电路6-308。参照图83可以解释图81所示电路的操作。在图83中，假定被记录的位序列6-320已用前述的方式被读出并最终被导致产生从局部积分级6-208输出的预处理信号6-322。应当注意，预处理信号6-322和此处所示的其它波形已有些理想化，以便说明方便，本领域人员能够理解实际波形可能在形状和大小上与图83及别处所示的有些不同。
预处理信号6-322被送入正峰值检测器6-300和负峰值检测器6-302，它们分别测量和跟踪预处理信号6-322的正负峰值。正峰值检测器6-300的正峰值输出信号6-330和负峰值检测器6-302的负峰值输出信号6-332示于图83。正峰值输出信号6-330和负峰值输出信号6-332被由电阻对6-341和6-342构成的分压器6-304平均。分压器6-304的输出被用作图81-83的门限信号6-334，并近似代表预处理信号6-322的峰对峰的中点。分压器6-304的输出被提供给比较器6-306，该比较器把分压电压和预处理信号6-322进行比较。当预处理信号6-322超过门限信号6-334时，比较器6-306改变状态，表示读出的数据从1到0或从0到1的转换。比较器6-306的输出作为输出数据波形6-362示于图83中。如以下详细说明的，输出数据波形6-362被反馈回正峰值检测器6-300和负峰值检测器6-302以允许DC包络的跟踪。比较器6-306的输出也被送到双沿电路6-308，每当比较器6-306的状态改变时，该双沿电路便产生一固定宽度的单极脉冲。
双沿电路6-308的输出提供时钟和数据信息，由这些信息可以直截了当地恢复数据。例如，在脉宽调制(PWM)技术例如前述的GCR8/9调制码中，从双沿电路6-308输出的每个数据脉冲代表一次磁通的转换(即记录的1位)，而在时钟间隔处没有数据脉冲则表示没有磁通转换(即记录的0位)。然后记录位的序列可由译码器6-24(图75)以本领域熟知的方式译码从而确定原始数据。
为了正确地跟踪由预处理信号6-322的DC部分引起的包络线，最佳实施例把来自输出信号6-362的占空比信息反馈到峰值检测器。这样，比较器6-306的输出被反馈给正峰值检测器6-300和负峰值检测器6-302。这一过程可参照图82进一步说明，那里给出了数据发生器级6-210的更详细的电路图。如图82所示，预处理信号6-322被送到晶体管Q2和Q5的基极。晶体管Q2与正峰值检测器6-300相关，晶体管Q5与负峰值检测器6-302相关。因为正峰值检测器6-300和负峰值检测器6-302以相似的方式操作，所以占空比反馈操作将只参照正峰值检测器6-300进行说明，本领域的技术人员参照图82将会明白负峰值检测器6-302的类似的操作。
当预处理信号6-322的幅值超过电容器C1的存储电压(以及晶体管Q2的正偏压)时，晶体管Q2给电容器C1充电。在图83中，可以看出，正峰值输出信号6-330快速地充到信号6-322的峰值。通过反馈，输出信号6-362当其为高时维持电容器C1上的正电荷，当其为低时则使电容器C1放电。因而，如果输出信号6-362为高，则电容器C1上的正电荷由晶体管Q1通过电阻R2维持。电阻R1、R2最好选择相同的值，使得通过电阻R2加到电容器上的电荷与通过电阻R1放出的电荷的速率相同，从而在电容器C1上保留恒定的静电荷。在另一方面，如果输出信号6-362为低，则晶体管Q1截止，电容器C1通过电阻R1放电。电容器C1和电阻R1的值最好这样选择，使得时间常略微快于所期望的直流分量建立的速度，从而当直流分量发生变化时使电容器C1可以跟踪DC电平的变化。
电容器C1的输出被送到晶体管Q3的基极。Q3的发射极的电压电平大于电容器C1的偏压电平。通过电阻R3流过的电流使晶体管Q3的发射极跟随电容器C1的电压(减去射-基偏压)。这样，晶体管Q3的发射极产生正峰值输出信号6-330。应当注意，晶体管Q1和Q2是NPN型晶体管而Q3是PNP型晶体管。这样，NPN-PNP结构便大大抵消Q1、Q2和Q3所受热效应的不良影响，并且也可以抵消与其操作相关的偏压。
负峰值检测器6-302的操作方式和正峰值检测器6-300相似，因此不再详细解释。晶体管Q6发射极产生负峰值输出信号6-332。
如上所述，正峰值输出信号6-330和负峰值输出信号6-332由用一对电阻R4，6-341和6-342，构成的分压器6-304平均，如图81和82所示，从而形成门限信号6-334。因此，门限信号6-334构成预处理信号6-322的峰对峰的中点，并通过占空比反馈补偿来跟踪预处理信号6-322的DC包络线。
虽然在最佳实施例中已经表明由比较器6-306的输出取占空比反馈，但可以观察到也可使用其它的反馈路径。例如，如果触发器或其它记忆元件被置于双沿电路6-308的输出端，则可从双沿电路6-308的输出取类似的反馈通路。此外，也可以利用其它用来测量占空比和调整门限信号从而跟踪DC包络线的装置。
如图78和79B所述的最佳技术包括在局部积分之前对反馈信号进行差分的步骤；在此之后是DC跟踪步骤。所述最佳方法特别适用于具有相对低劣的分辨率的播放信号的系统，并可能有利地应用于读取以GCR格式存储的信息。在最佳方法的一个方面，开始的差分步骤减小了输入播放信号中的低频分量。在最佳方法的另一个方面，局部积分级使播放信号恢复或局部恢复，同时通过(例如从带通滤波级得到的)高通提升提供快速响应。最佳方法可以和一开始就进行播放信号的积分(即在差分之前)的方法作对照，这后一种方法可能导致DC分量的增加因而更加难于及时跟踪DC分量。
可以理解，这里所述的各种电路和方法不限于磁光系统，也可用于磁带系统或其它类型的盘的系统存储数据的读取，在更广泛的意义上，可用于用来处理电信号的任何系统(不论它是否数据存储系统)，其中希望减轻DC分量的影响。数据检索的其它方面以及数据存储
在图85中，在写方式期间，数据源7-10向编码器7-12传送数据。编码器7-12把二进制数据转换成二进制码位。然后把码位送到激光脉冲发生器7-14，在其中码位被转换成使激光器7-16导通或截止的激励脉冲。在最佳实施例中，码位“1”表示激光器应发出与码位形式无关的一段固定持续期间的脉冲。不过，根据所用的激光器和光媒质，通过调整激光脉冲的发生时刻或通过扩展脉冲的持续时间可以提高性能。激光器7-16的输出加热光媒质7-18的局部化区域，该光介质正被暴露在建立光介媒质7-18上的磁材料的极性的磁通中。在读光媒质7-18的期间，激光束被照到媒质的表面上，反射激光束的偏振取决于光媒质的磁表面的极性。
在读方式期间，则反射的激光束被输入到光阅读器7-20上，读出的代码被送到波形处理器7-22。经过处理过的读出码被送到译码器7-24，输出的数据被传送到数据输出端口7-26用于传输。
图86说明在GCR 8/9和RLL2，7码格式中的激光脉冲之间的区别。在GCR 8/9中，如图86A所示，单元7-28被定义为码位。对于GCR 8/9，9个单元或码位等于8个数据位。这样，单元7-30到7-41的每一个相应于时钟波形7-45的一个时钟周期7-42。对于存贮容量为256 Mbytes，转速为2400转/分(RPM)的3.5″光盘，时钟周期7-42一般为63ns或15.879MHz的时钟频率。GCR数据波形7-47是编码器7-12输出的编码数据，典型的数据序列如图86A所示。以GCR数据7-50到7-61表示编码数据序列“010001110101”，其中GCR数据7-50为低，GCR数据7-51为高。GCR数据7-52为高，GCR数据7-53到7-61，以此类推。脉冲GCR波形7-65是激光脉冲发生器7-14的输出并被输入到激光器7-16。在本发明的实施中，利用不归零的驱动信号来激励磁记录头。这样，由于激光器发出足够的脉冲能量使介质超过居里温度，已经擦除的光媒质的磁化当存在与抹去的相反极性的外磁场时发生极性反向。图示的脉冲GCR波形7-65没有进行过时间或持续间隔的调整以反映对特定数据形式的性能增强。脉冲GCR 7-67到7-78当相应的GCR数据7-47为低时表现为无脉冲，当GCR数据7-47为高时，表现为有脉冲，例如，脉冲GCR7-67无脉冲，因为数据7-50为低。相反，脉冲GCR 7-68，7-70，7-70和7-71表现为有脉冲，因为GCR数据7-51到7-54的每一个都为高，对脉冲GCR 7-72到7-78情况类似。在所述的均匀的情况下，脉冲GCR 7-65的脉宽对于脉冲GCR 7-68，7-69，7-70，7-71，7-73，7-76和7-77是均匀的。在最佳实施例中，这一脉宽为28ns。每个相应于脉冲GCR波形7-65的激光脉冲都在光媒质7-18上形成记录坑7-80。记录坑7-82相应于脉冲GCR7-68。记录坑7-83相应于脉冲GCR 7-69。类似地，记录坑7-84到7-88分别相应于脉冲GCR 7-70，7-71，7-73，7-76和7-77。
因为热扩散以及光媒质7-18上的光点大小，记录坑7-80比脉冲GCR 7-65宽。连续的记录坑7-80连在一起实际上形成一个较大的记录坑。这样，被加长的记录坑具有相应于第一记录坑的前沿，和相应于最后记录坑的后沿。例如，由记录坑7-82到7-85形成的坑具有来自记录坑7-82的前沿和坑7-85的后沿。在GCR 8/9数据格式下，前沿相应于GCR数据7-47变高，而后沿相应于GCR数据7-47变低。因而，对于由GCR数据7-51到7-55表示的数据形式“10001”，前沿发生在第一个“1”(GCR数据7-47变高)处，如记录坑7-82所示，而在GCR数据7-54的末尾发生后沿，如记录坑7-85所示，因为GCR数据7-55为低。
当记录坑7-80表现为没有坑时，播放信号7-90为低。在一个坑的前沿，播放信号上升，接着，保持为高直到达到坑的后沿。信号变低并保持低直到下一个坑。例如，播放信号7-91为低，因为GCR数据7-50为低，不产生坑。在记录坑7-82的前沿，播放信号7-90具有在播放信号7-92中所示的前沿。然后播放信号7-90将保持不变直到一个记录坑的后沿。例如，因为记录坑7-83、7-84没有后沿，播放信号7-93、7-94保持为高。在播放信号7-95期间信号保持为高，因为有记录坑7-85。不过，因为GCR数据7-55为低，记录坑7-85产生后沿。这样，播放信号7-96减弱。该信号将减弱到“0”，直到一个记录坑发生，形成一个前沿。这样，由于记录坑7-86的出现，它相应于GCR数据7-56为高，播放信号7-97升高。因为当GCR数据7-57为低时记录坑7-86没有立即的后继者，播放信号7-98下落。播放信号7-99保持为低，因为当GCR数据7-58为低时没有记录坑。随着GCR数据7-59和7-60变高，记录坑7-87和7-88重迭，形成一个大坑。这样，播放信号7-100上升，播放信号7-101保持为高。当GCR数据7-61为低时在记录坑7-88的尾沿播放信号7-102下降。
对于RLL2，7一个单元包括两个数据位，相应于图86B的2F时钟波形7-120的两个时钟周期7-121。对于256M的盘，RLL2，7编码格式要求35.4ns的2F时钟脉宽或28.23MHz的时钟频率。此值是直接算出的。为了维持相同的盘密度，GCR 8/9和RLL2，7编码格式必须在相同的记录时间内含有相同的信息量。因为在RLL2，7格式中每个数据位要求两个码位，所以需要的时钟频率为GCR格式的2·(8/9)。GCR数据格式每8个数据位记录9个码位。这样，GCR数据位时钟为时钟周期7-42的9/8。因而，对于63ns的GCR时钟周期，RLL2，7脉宽7-121必须为35.4ns，以便保持相同的盘密度。
RLL2，7数据波形7-122每个单元反映两个码位。例如，RLL2，7数据7-124表示数据形式“00”，而RLL2，7数据7-125表示数据形式“10”。在这一数据格式中，“1”代表数据转换。这样，当在数据形式中出现“1”时RLL2，7数据7-125变高。类似地，当在数据格式中出现“1”时RLL2，7数据7-126变低。而当出现“0”时，RLL2，7数据7-122保持相同状态。脉冲的2，7波形7-137反映相应于RLL2，7数据7-122的激光7-16的脉冲。这样，对于RLL2，7数据7-125和7-126，在信号为高的期间内，脉冲的2，7波形7-140和7-141为高。因为坑的热伸长，脉冲的2，7波形7-141在RLL2，7数据7-126之前变低。对于“0”的较长的数据形式，脉冲必须保持有。例如，在数据形式“10001”期间，如RLL2，7数据7-128、7-129所示，脉冲的2，7波形7-143、7-144保持为高的时间比脉冲的2，7波形7-140、7-141较长。对于连续为“0”的数据形式，脉冲的2，7波形7-137可呈单独的脉冲。例如，对于数据形式“1000001”，RLL2，7数据7-132，7-133和7-134可表现为两个单独的脉冲，如脉冲的2，77-147，7-148和7-149所示。
当用GCR 8/9格式时，记录的坑7-160表现为热伸长。例如，记录坑7-162比脉冲的2，7波形7-140、7-141较宽，对记录坑7-163有类似的结果。此外，由播放信号7-168到7-174说明的播放信号7-167在记录坑7-160的前沿变高，在记录坑7-160的尾沿减弱，在无坑的或有坑的期间保持不变。
脉冲GCR码可通过校正可预测的位置偏移来改善。图87所示为用于激光脉冲发生器7-14的写补偿的时序图。实际测试表明，当激光器7-16关断时间为两位或更多时提前记录可改善性能。时钟波形7-176是打入数据7-177，7-203和7-229用的码位时钟，这些数据表示提高性能的最坏的数据形式。其它形式可以被校正，但在信号幅值上受损失。数据7-180到7-184相应于数据序列“10100”。未补偿的脉冲波形7-188到7-192相应于这一没有写补偿的数据形式。未补偿的脉冲波形7-189、7-191发生在时钟周期的第二半周。在写补偿之后，激光脉冲发生器7-14的输出相当于补偿脉冲波形7-195，其中补偿脉冲波形7-197、7-198保持不变，而补偿脉冲波形7-199缩短的截止间隔则提供较早的补偿脉冲波形7-200。在补偿脉冲7-201期间，激光器7-16保持截止的时间大于未补偿的脉冲7-192。类似地，对于数据7-206到7-209，相应于数据形式“1100”，未补偿的脉冲波形7-211理应是截止的未补偿脉冲波形7-213后继两个脉冲，即未补偿的脉冲波形7-214和7-216。写补偿电路再次调节补偿脉冲波形7-220，使补偿的脉冲波形7-225在发生的时间上更接近于补偿的脉冲波形7-223，使得补偿的脉冲波形7-224比未补偿的脉冲波形7-215较短。最后，数据7-231到7-235，相当于“00100”，具有未补偿的脉冲波形7-237，出现在未补偿的脉冲波形7-240处。写补偿将会向前移动补偿的脉冲波形/-243成为出现较早的补偿脉冲波形7-246。
图88是写补偿电路的示意图。其中包括：数据形式监视器7-248，写补偿形式检测器7-249以及延迟电路7-269。数据形式监视器7-248是一个串行移位寄存器，它按顺序使来自编码器7-12的编码数据按时钟移位。在数据位中的最后的被移位的5个被送到写补偿形式检测器7-249，在那里它们被分析从而确定是否使激光器比正常时提前发出脉冲。
数据形式检测器7-248由数据序列D触发器7-250到7-256组成，编码数据输入到数据序列D触发器7-250的D端口，该触发器的Q输出端WD1成为数据序列D触发器7-251的D端口的输入。这种时钟打入通过数据序列D触发器7-252到7-256继续进行，触发器7-256的Q输出WD7是延迟了7个时钟周期的数据序列，从该数据序列第一次被输入到数据形式监视器7-248时标起。数据序列D触发器7-250到7-254的Q输出WD1、WD2、WD3、WD4和WD5分别代表输入数据形式监视器7-248的最后7位数据的最后5位。这5位数据被送到写补偿形式检测器7-149，在那里它们和预定的数据形式比较；如果相符，启动写信号被送入延迟电路7-269，表明激光器应比正常提前发出脉冲。
第一数据形式通过使分别来自数据序列D触发器7-250、7-251、7-253和7-254的Q数据WD1、WD2、WD4和WD5分别经由数据倒相器7-282、7-283、7-284变反进行检测。这些倒相器输出在检测“与”门7-264中与来自数据序列D触发器7-252中的输出相“与”。这样，当发生序列“00100”时，检测“与”门7-264的输出变高，表示发生了数据形式的检测。类似地，第二数据形式通过把分别来自数据序列D触发器7-250，7-251和7-253的Q输出WD1、WD2和WD4分别通过数据倒相器7-282、7-283、7-284取反，并把这些取反的输出和数据序列D触发器7-252和7-254的输出WD3和WD5在检测“与”门7-286相“与”进行检测。这样，数据形式“10100”将由检测“与”门7-286触发为高，指示有检测。第三数据序列通过把分别来自数据序列D触发器7-250和7-251的Q输出WD1和WD2经过数据倒相器7-287、7-288取反，然后把这些取反后的输出和来自数据序列D触发器7-252、7-253的Q输出WD3、WD4在数据检测“与”门7-289分别相“与”进行检测。这样，数据形式“1100”将由检测“与”门7-289触发检测，表示该数据存在。检测“与”门7-264、7-286、7-289的数据形式检测输出在检测形式“或”门7-266相“或”，当检测到三个数据形式之一时“或”门7-266的输出变高。检测形式输出被时钟打入启动写D触发器7-268中，该触发器的Q输出，即启动写信号，被送到延迟电路7-269。
延迟电路7-269接收数据序列D触发器7-253送来的数据输出并同时把其送入延迟电路7-276和非延迟选择“与”门7-274。延迟电路7-276的延迟输出被送到延迟选择“与”门7-272。来自写补偿形式检测器7-249的启动写信号将启动延迟选择“与”门7-272或非延迟选择“与”门7-274。当启动写信号为低时，这表示三个数据之一未发生，它就被启动写反相器7-270取反。这使得从延迟电路7-276输出的延迟数据有待时钟打入(tobe clocked)。在另一方面，如果启动写为高，这表示三个数据形式之一已经发生，非延迟选择“与”门7-274就允许传输未延迟的来自数据序列D触发器7-253的数据。来自延迟选择“与”门7-272和非延迟选择“与”门7-274的输出在数据“或”门7-278相“或”，在这里从延迟电路7-269输出。虽然上述关于写补偿电路或定时的讨论是针对三个数据形式的，指出写脉冲应早发生10ns，但在实际的实现上则是对所有不是三个数据形式的数据都延迟10ns。对于最佳实施例的频率，延迟电路7-276的延迟设定为7到12ns之间。
当记录较低的频率数据形式时，最后的磁光信号的上升时间比下降时间长。这引起波形处理器7-22的最后输出在正峰值时幅值变差，这可通过在数据形式的前沿以较高的有效功率记录来进行校正。在最佳实施例中，数据形式“000111”在其第二个“1”期间将触发一个宽的写信号，从而给激光器在其正常为截止的期间内施加脉冲。
在图89中，时钟波形7-301通过激光脉冲发生器7-14打入数据形式“000111”的数据波形7-303。如数据7-305到7-310所示，当数据波形7-303为“1”时，激光脉冲发生器7-14产生具有脉冲7-314、7-315和7-316的脉冲波形7-312。在这一数据形式的第二个“1”的期间内，激光脉冲发生器7-14将为一个增加功率的波形7-318而工作并产生脉冲7-320。输出激光脉冲波形7-322来自脉冲7-312和增加功率的波形7-318的“或”，从而产生激光脉冲7-323、7-324和7-325。在正常操作下，激光脉冲7-324在时钟周期的第一个半周内理应是截止的。然而，在第一特定的数据形式下，对于激光脉冲7-323和7-324保持激光器导通，便在这个时间间隔内有效地增加了50％的功率。
在图90中，幅值不对称校正电路7-291产生宽写(write-wide)脉冲7-292(相应于图89中增加功率的波形7-318)，它将和延迟电路7-269的激光脉冲输出(相应于图89的脉冲波形7-312)在产生输出激光脉冲波形7-322的激光脉冲“或”门中相“或”。数据形式监视器7-248的操作如图88所示。数据序列D触发器7-251到7-256的Q输出WD2到WD7分别被输入到幅值不对称校正电路7-291。其中数据序列D触发器7-254、7-255和7-256的输出WD5、WD6、WD7在数据反相器7-293、7-294、7-295中分别取反。数据反相器7-293、7-294、7-295的输出和数据序列D触发器7-251、7-252、7-253的输出在检测“与”门7-296中相“与”。检测“与”门7-296的的输出指示检测到的形式为“000111”，它将在下一时钟7-301从宽D触发器7-297用时钟打出。
光阅读器7-20的波形输出将根据频率和数据形式而变劣。通过波形处理器7-22处理信号可改善幅值和定时。弧立脉冲的上升和下降时间的不对称可通过对均衡的差分的信号与其于数求和来改善。在图91中，磁光信号7-327被差分放大器7-329差分。被差分过的信号送到均衡器7-331，在本实施例中在那里得到5dB的均衡，幅值根据频率进行均衡。由导致处理器7-333取均衡信号的导数，该导数和均衡的信号在加法器7-335中求和，加法器7-335的输出是读出信号7-337。
图92所示为图93的动态门限电路的时序图。读出信号7-337含有由脉冲变细(slimming)产生的过冲。因为这种过冲是可预见的，在过冲期间可增加读出电路的门限值，以避免在读出信号7-337的正峰值7-339、7-340、7-341，7-342和负峰值7-343、7-344、7-345期间读出错误码的数据。在正峰值期间，门限波形7-348转变为高。在正峰值7-339、7-340和7-341期间，门限波形7-349、7-350、7-351分别为高。在负峰值7-343、7-344、7-345期间，门限波形7-352、7-353、7-354分别为低。读出信号7-337的每个峰值，不管正负都产生峰值波形7-356，它是一个短的时钟脉冲，发生在读出信号7-337峰值之后。读出信号7-337的峰值7-339、7-343、7-340、7-344、7-341、7-345和7-342分别产生峰值波形7-358到7-364。
如图93所示，门限波形7-348送入门限延迟D触发器7-366的D端口。峰值波形7-356充当时钟使同步门限波形7-348通过触发器7-366。延迟的门限波形7-368是门限延迟D触发器7-366的Q输出，它和门限波形7-348在门限异或门7-370进行异或。异或信号7-372是门限异或门7-370的输出。异或信号7-372的频率为原始门限波形7-348的两倍。异或信号7-372送入异或D触发器7-374的D端口，在那里它被读时钟7-375打入。F1波形7-376是异或D触发器7-374的Q输出。读时钟波形7-375在异或信号7-372的高脉冲期间具有上升沿，除非当异或信号7-372在多于一个读时钟波形7-275的期间为低的时候。这样，除去在EXOR信号7-372在一个以上的读时钟7-375为低之后的第一读时钟7-375脉冲和下一个(遇到)EXOR信号7-372(为高的读时钟)脉冲之间的时间之外，F1波形7-376为高。
F1波形7-376用EXOR信号7-372在包络“或”门7-378中被“或”。包络“或”门7-378的输出为高，除去从EXOR信号7-372在一个以上的时钟周期已经为低之后的第一读时钟7-375起直到信号7-372再次变高的这段时间之外。包络“或”门7-378的输出用读时钟7-375通过包络D触发器7-379的D输入被打入。包络D触发器7-379的Q输出是F2波形7-381。除去从EXOR信号7-372变低之后的第二读时钟7-375起到再次读时钟7-375打入的EXOR信号7-372为高这段时间之外，F2波形7-381为高。F2波形7-381通过F2反相器7-383被反相并和EXOR信号7-372在动态门限“或非”门7-385中相“或非”，从而产生动态门限波形7-387。除去当F2波形7-381为低时之外，动态门限波形7-387在EXOR信号7-372为低的任何时间都为高。这样，除去在下一读时钟7-375周期EXOR信号7-372为低时之外，动态门限波形7-387为高的时间都小于半个读时钟7-375周期。这一例外从EXOR信号7-372结束为高起直到第二读时钟7-375脉冲，在此期间动态门限波形7-387始终保持为高。
动态门限波形7-387用来使偏置二极管7-389正偏或反偏。当动态门限7-387为高时，偏置二极管7-389被反偏。相反，当动态门限波形7-387为低时，偏置二极管7-389为正偏。
当动态门限波形7-387使偏置二极管7-389正偏(即为低)时，滤波器偏置信号7-390的电位高出该动态门限电压的值等于偏置二极管7-389的结电压。这一电位对标准器件为0.6V。5V的电源电在限流电阻7-39 3两端降压，降到滤波器偏置信号7-390的电位，因为充电电容7-394两端的电压是滤波偏置信号7-390和地电位之差。充电电容器7-394充电到这一电位，这电位也是晶体管7-395的偏压。这使晶体管7-395导通，使在晶体管7-395发射极上的电压为1.4伏。因为晶体管7-395和8-396的发射极相连，晶体管7-396的发射极电压小于晶体管7-396的2.5V的基极电压。因而，晶体管396截止，从而使集电极电阻两端的集电极电压产生为0伏(地)的增加门限波形7-399。增加门限波形7-399是在过冲期间增加读信号7-377检测器的门限的信号。
当动态门限波形7-387为高时，偏置二极管7-389被反偏，从而不再使晶体管7-395的基极为0.6伏。当动态门限波形7-387变高时，充电电容器7-394开始充电，从而在晶体管7-395和基极产生指数上升到电源电压5伏的电位。当滤波器偏压信号7-390的电压上升时，在晶体管7-395发射极的电压增加，这同样地增加了晶体管7-396的发射极电压。当这发射极电压由于晶体管7-396的发射极-基极结的结电位而超过基极电压时，晶体管7-396导通。晶体管7-396的导通使增加门限波形7-399变高。
在正常操作下，动态门限波形7-387是如上所述的脉冲。在正常读信号期间，动态门限7-387为高的时间相当于读时钟7-375为高的时间。将充电电容7-394两端的电压充电到超过基极电压2.5伏的充电时间比半个时钟周期长。这样，在正常情况下，增加门限波形7-399保持为低。然而，在过冲期间，动态门限波形7-387在更长的时间内为高，从而使充电电容器7-394充电到超过2.5V的电压，因而引起增加门限波形7-399变高。
在图94中，主计算机7-410作为数字数据的源和利用者，接口电路7-412将它连接到数据总线7-414上。主计算机7-410处理数据并需要经常读写外部存储器，因而通过接口电路7-412和数据总线7-414建立连系。数据总线7-414和写编码器7-416以及写译码器7-418的输入相连。写编码器7-416最好以低密度(即ANSI)格式编码来自总线7-414的数据；而写编码器7-418以高密度格式编码来自数据总线7-414的数据。此处可参考说明ANSI格式的1991年1月1日发布的The Draft Proposal for 90 MM Rewritable OpticalDisc Cartridges for Information Interchange。写编码器7-416和7-418的输出通过开关7-422交替地和磁光盘读/写头7-420的写输入相连。头7-420的读输出通过开关7-424交替地和读译码器7-426、7-428的输入相连。读译码器7-426以相同于写译码器7-416的格式即ANSI格式对数据译码；读译码器7-428以相同于写译码器7-418的格式对数据译码。最好用以上披露的编码和译码技术来实现写编码器7-418和读译码器7-428。译码器7-426和7-428的输出和数据总线7-414相连。
响应于方式选择信号，开关控制电路7-430把开关7-422和7-424的状态设置为第一方式或第二方式。在第一方式中，写编码器7-418和读译码器7-428被连在数据总线7-414和读/写头7-420之间。在第二种方式中，写编码器7-416和读译码器7-426被连在数据总线7-414和读/写头7-420之间。读/写头7-420在被盘驱动电路7-434控制的由可替换的光驱7-432接纳的90mm光盘上读编码数据和写编码数据。读/写头7-420由位置控制电路7-436控制径向地在由盘驱动器7-432接纳的盘的表面上运动。
当90mm的高密格式盘由盘驱动器7-432接纳时，方式选择信号以第一方式设置系统。结果，来自主机7-410的要被存在盘上的数据由接口电路7-412组织并由写编码器7-418编码。从盘读出的数据被读译码器7-428译码，由接口电路7-412重新组织，并传送给主机7-410进行处理。
当由盘驱动7-432接纳的是ANSI格式的90mm的低密度盘时，方式选择信号把系统设置为第二方式。结果，来自主机7-410的要被存在盘上的数据由接口电路7-412组织，并由写编码器7-416编码。从盘上读出的数据由读译码器7-426译码，由接口电路7-412重新组织，并传输给主机7-410进行处理。
不管用来存储数据的格式是哪一种，在每个盘上最好都存储一种格式的方式选择信号，例如低密的ANSI格式，系统也默认相应的方式例如第二方式。这种方式选择信号可被以ANSI格式记录在控制轨道区。当把盘装在盘驱动器7-432中时，盘驱动电路7-434一开始就控制位置控制电路7-436，读其上存储着方式选择信号的盘的区域。读译码器7-426重现被加到开关控制电路7-430上的方式选择性信号。如果安装的盘具有低密度ANSI格式，则当方式选择信号被读出时，系统保持为第二方式不变。如果安装的盘具有高密度格式，则当读出方式选择信号时系统转换到第一方式。
在某种情况下，可能希望修正用于第一、第二方式的激光器。例如，对于不同的方式可能使用不同的激光频率或不同的聚焦透镜系统。在这种情况下，方式选择信号也和读/写头7420相连，从而根据情况控制频率或光透镜聚焦系统之间的转换。
最好以两种格式组织存储的数据使得在每个扇区有相同的字节数，即在ANSI下有512个字节。在这种情况下，可以使用相同的接口电路7-412来组织以两种格式存储或检索的数据。
按照本发明，可以使用相同的读/写头7-420，位置控制电路7-436，光盘驱动器7-432，盘驱动电路7-434，接口电路7-412，以及数据总线7-414，以便以不同格式在光盘存储或检索数据。结果，使用同一设备可以实现从作为先进技术正在发展的高密格式到工业标准ANSI格式向下的兼容。
现在参见图95，96和98，说明高密光盘的最佳格式。有10000条轨道，即轨道0到9999，安置在21个区域中。每个轨道被分成几个扇区。在每个区域中有不同的扇区数，其数量由里向外增加。记录在每个区中的数据的频率也不同，也从里向外增加。(见图95、98对每个区域中的轨道数，每个区域中扇区数以及每个区域中的记录频率的说明)。和低密盘相反，格式标记使用与记录数据的相同的技术可擦地记录在盘上，最好在磁光盘上。这些格式标记包括扇区字段，每个扇区的标题字段和控制轨道。与标题字段和数据相反，所有区域的扇区字段以相同的频率记录。扇区格式的最佳实施例的说明如下。扇区格式
扇区包括扇区标记，标题，以及其中可以记录512个用户数据的记录字段。记录字段可以是空的或是由用户写上的。扇区的总长度是其频率因区域而不同的标题和记录字段，721个字节(一个字节相当于9个通道位)，加上固定频率即对每个区都相同的频率的扇区标记的80个通道位。由缓冲器即扇区的最后字段承担容许偏差。标题字段的长度为48字节。记录字段的长度为673字节。扇区标记(SM)
扇区标记由在数据中不会发生的形式组成，它使驱动器能不依靠锁相环而识别扇区的开头。扇区标记对所有扇区都用11.6MHz的固定频率记录。扇区标记的长度是80个通道位。下图表示以NRZI格式的形式。
1111    1111    1100    0000
1111    1100    0000    0000
0000    1111    1100    0000
1111    1100    0000    1111
1111    1100    1001    0010VFO字段
有4个字段，或被叫作VFO1，两个VFO2之一或被叫做VFO3，用来给读通道的锁相环的电压控制振荡器进行相位锁定的信号。在VFO字段中的信息，VFO1和VFO3在形式上相同，并具有108位的相同长度。叫做VFO2的两个字段每个的长度为72位。地址标记(AM)
地址标记由在数据中不会发生的形式构成。该字段用来使盘驱动器对于随后的ID字段进行驱动字节同步，它具有9位的长度，形式如下：
     110000101ID字段
三个ID字段每个含有扇区地址，即轨道号和扇区的扇区号，以及CRC(周期性冗余码检验)字节。每个字段包括5个字节，内容如下：
第一字节-轨道最高有效字节
第二字节-轨道最低有效字节
第三字节-
    位7和6
      00-ID字段0
      01-ID字段1
      10-ID字段2
      11-不允许
    位5-零
    位4到位0-二进制扇区号
   第4和第5字节-CRC字段
CRC字节内含CRC信息，按表99中所示的公式1、2、和3遍及前三字节计算。据此，ID字段的CRC的16个检查位当然应当遍及本字段中的前三字节计算。生成多项式是图99的方程(1)。剩余多项式由方程(2)定义，其中bi代表前三字节的位而bi是取反的位，b23是第一字节的最高阶位。CRC的16个检验位Ck的内容由图99的方程(3)定义，其中C15是ID字段中第四字节的最高阶位。结束标记(PA)
结束标记字段的长度相等，都具有9位。有一个跟随LD3的结束标记和一个跟随数据字段的结束标记。结束标记允许终止其前面的CRC或数据字段的最后字节。结束标记具有如下形式的9位：
     100010001间隙(Gaps)
CAP1是一个具有9个通道位的标称长度的字段，CAP2有54个通道位。CAP1应当为零而GAP2未规定。CAP2是记录字段的第一字段，并在盘驱动器完成读标题之后及必须写或读VFO3字段之前给盘驱动一些时间进行处理。Sync
Sync字段使驱动获得字节同步，用于后面的数据字段。它具有27位的长度，并用如下的位形式记录：
101000111    110110001    111000111数据字段
数据字段用来记录用户数据。它有639个字节(1字节＝9个通道位)并包括：
512字节的用户数据；
4个字节，其内容不由此标准规定，在交换时应被忽略；
4个字节的CRC同格位(parity)；
80个字节的ECC同格位；以及
39个字节用于再同步；用户数据字节
用户数据字节由用户支配记录信息。CRC和ECC字节
CRC(Cyclic Redundancy Check)字节和ECC(Error Correct-ion Code)字节用于错误检测和校正系统，以纠正错误数据。ECC是秩(degree)为16的Reed-Solomon码。再同步字节
再同步字节用于在数据字段大的缺损之后使驱动重新进行字节同步。它有9位长度，形式如下：
     100010001
其在数据字段中的内容和位置如下。再同步字段被插入字节A15n和A15＋1之间，此处1≤n≤39。缓冲器字段
缓冲器字段的长度为108个通道位。
除去再同步字节之外，在数据字段和三个地址字段中的各个8位字节按照图100A和100B被转换成盘上的通道位。扇区中的所有其它字段是都按以上规定用通道位来表示。用来在盘上的信息区域内记录所有数据的记录码是Group-Code(GCR 8/9)。
在图97中，对于低容量128M(低密)方式写数据用RLL 2，7编码器/译码器(ENDEC)7-502译码。在高容量，256M(高密)方式中，使用GCR编码器/译码器(ENDEC)7-504。写脉冲发生器7-506产生86 ns脉宽的脉冲，对于低容量方式，其写功率从内区域到外区域从7.0mW到8.5mW的范围内变化。对于高容量方式，写脉冲发生器7-507把脉宽减小到28ns，但写功率从内区域到外区域增加到从9.0mW到10.0mW。选择电路7-509根据所加的控制位HC的状态把脉冲发生器7-506或7-507二者之一连接到磁光读/写头的激光二极管驱动器。在低容量方式中控制位HC等于零，在高容量方式中HC等于1。选择合适的输出以驱动激光二极管驱动器。由数据分离器7-508的频率合成器产生写时钟。对于低容量方式频率设置为11.6MHz，对于高容量方式从内区域到外区域频率设置为10.59MHz到15.95MHz。
在播放期间，由磁光读/写头内的光二极管输入的前置放大器7-510可被选择用于和方式(A＋B)或差方式(A－B)。对于和方式，前置放大器7-510读由于预先格式化好的坑而引起的反射改变。这些坑以RLL 2，7码印制，它们识别出扇区标记，VFO字段和轨道扇区数据。在每个预先格式化的扇区中记录有512个用户字节的数据。有10000条轨道，分成25个扇区，对低容量方式共有128 Mbytes的数据。在高容量方式中，盘以GCR码格式化。在内区域(即区域1)有40个扇区，扇区数逐渐增加到外区域(即区域21)的60个扇区。在每个扇区中记录512个字节的用户数据，总共为256 Mbytes的数据。
以RLL 2，7方式写的数据也以坑的形式记录。当这些坑以差方式(A－B)读出时，在前置放大器输出呈现的波形和当以和方式(A＋B)读时的预先格式化的坑是相同的。这个信号只需要由dv/dt放大器7-512微分一次。近似相应于每个坑的中心的脉冲借助于使可编程滤波器的标称输出(VNOM P，VNOM N)数字化而产生。对于低容量方式，响应HC控制位，滤波器的截止频率设为5.4MHz。滤波后的信号被数字化，并被通过去假信号(去毛刺)逻辑电路7-518。被称为HYSTOUT(滞后)的所得信号被送到数据分离器7-508。该信号也被耦合到系统控制器以便检测扇区标记。响应于HC控制位，在数据分离器7-508中的频率合成器的PLO的倍除器被设为3，并把合成器设为11.6MHz。同步，数据与由RLL ENDEC 7-502原始编码数据相同。这个数据被耦合到RLL ENDEC 7-502用于译码然后被送到数据总线以供利用。
在高容量方式中，选择前置放大器的差方式。出现在前置放大器输出的播放信号呈NR2(不归零)形式，它需要两个边沿都检测。这在由dv/dt放大器和通过AGC放大器7-516之后可编程滤波器芯片7-514中的微分器进行两次微分来实现。芯片7-514上的微分器、高频率截止滤波器及均衡器由HC控制位启动。滤波器的截止频率根据加于芯片7-514上的区域识别位(zone bits)调整(在低容量方式中不用芯片7-514中的微分器和均衡器)。从芯片7-514来的输出信号(VDIFF P，VDIFF N)在去假逻辑电路7-518中被数字化并被去假。该电路抑制低信号电平的噪声。由加于去假逻辑电路7-518上的HYST控制信号设置门限值。向数据分离器输入DATA P输出。响应于HC控制位，PLO倍除器被设为2，合成器也被设定到由从系统控制器提供的应用区域号各位确定的合适的频率。可编程序滤波器的截止频率也取决于区域位，但仅在高容量方式下如此。同步数据与原始的GCR编码数据相同。该数据被耦连到GCR ENDEC 7-504用于译码，然后耦连到数据总线以供利用。全部的读功能在低容量和高容量方式之间共享。
在图94中用写编码器7-416和读译码器7-426代表RLL 2，7ENDEC 7-502和写脉冲发生器7-506。图94中用写编码器7-418和读译码器7-428表示GCR ENDEC 7-504和写脉冲发生器7-507。图94中选择电路7-509用开关7-422表示。图94中，由开关7-424表示ENEDC 7-502和7-504的内部控制，所述内部控制根据HC控制位轮换地启动ENDEC 7-502和7-504。前置放大器7-510，放大器7-512，AGC放大器7-516，芯片7-514，去假逻辑电路7-518以及数据分离器7-508被用于高容量和低容量两种方式中。因而，它们部分地用读译码器7-426和读译码器7-428二者表示。机械隔离器
现在参见图120和图121，示出了本发明的机械隔离器的两个实施例，分别用标号9-10和9-12表示。机械隔离器9-10和9-12用于光驱是理想的，例如CD盘，激光盘或磁光播放/记录器。不过，机械隔离器9-10和9-12也适用于任何类似的系统。展望本发明的两个实施例：第一实施例9-10如图120所示，第二实施例9-12如图121所示。机械隔离器9-12具有压缩肋9-14，用来吸收本发明的压缩。机械隔离器9-10，9-12可以装在极靴组件9-16的末端。止撞件9-18用来阻止运动的光盘托架撞上固体的金属。靴9-20装在极靴9-16的一端，并帮助提供振动隔离及帮助容纳热膨胀。
机械隔离器9-10、9-12应该用呈现最小蠕变的材料制成，例如硅橡胶、聚氨酯或浇注成形塑料。在这种情况下选择过材料MS40G 14H-4RED。
本领域的技术人员应当明白，机械隔离器9-10和9-12是适用于特定应用的可替换的实施例，因为它们都一般包括第一装置，用来减轻不希望的机械力对可运动的盘驱动器元件的影响，以及第二装置，用来支撑在元件和不希望的机械力的源之间的第一装置，从而提供元件的机械隔离。在每个隔离器9-10、9-12中，第一装置作为冲击吸收件或撞击阻止件9-18来实现，它可以包括至少一个压缩肋9-14。图121所示的几个压缩肋9-14用来吸收压缩力。第二装置最好包括如图120、121所示的壳体，该壳体适合于安装在极靴件9-16的末端。第一装置是由呈现最小蠕变的材料制成，最好从包括硅橡胶、聚氨酯和注塑成形的塑料的组中选择。机械隔离器9-10、9-12和第一装置提供冲撞吸收和机械隔离，用来以止撞件9-18的形式防止可动托架撞上固体表面。
固件
在此所附加的和所编入的以备参考的附录A包括在固件中的十六进制可执行码。下列各部分提供了在附录A中的十六进制码的详细的功能和结构的定义。如在下列各部分中所更详细的描述那样，80C188固件控制SCSI接口到主机或从主机到SCSI接口。固件包括具有数字信号处理器的接口起动和完成读出、写入和查寻所需的码，也包括一个直接同许多硬件部件相接的驱动命令模块。
固件包括一个核和一个SCSI监控任务模块。该核和SCSI监控任务模块从主机接收SCSI命令。由于这些功能不需要介质存取，SCSI监控模块既可以执行这些功能也可以指挥一个低级的任务监控模块来执行这些功能。对于所有的其它功能，SCSI监控模块对功能请求驱动任务层来执行，并等待来自驱动任务层的回答以表明功能已完成。
驱动任务层交替地指挥几个模块中的任一个来执行所要求的功能。这些模块包括：驱动命令模块、驱动维护模块和格式模块。这些模块相互配合、用故障管理模块、异常处理模块、以及数字信号处理器来完成这些功能。
驱动命令模块指挥数字信号处理器或指挥硬件装置自己来控制硬件装置的运动。格式模块指挥驱动命令模块来使介质格式化。在处理期间所发现的介质中的所有缺陷都存储在缺陷管理模块中，亦可以放在随机存取存储器中。
来自数字信号处理器和硬件装置的反馈以命令执行信号的形式出现，并传到驱动注意模块中断。另外，驱动注意模块允许其他的模块记录注意，以便于当中断出现时，记录模块接收中断的通知。
当一个驱动注意中断发出一个故障或异常信号时，驱动注意模块从驱动命令模块检索与介质和驱动的状态相关的信息，而异常处理模块利用该信息试图从故障中复原。不会通过一个故障状态回到驱动任务层和同主机相接的SCSI接口，异常处理模块可以指挥驱动控制模块或格式模块来再次尝试该功能。在出现故障并在故障状态返回到驱动任务层之前，驱动注意模块可以指挥多次重试。各种驱动功能，例如，查寻、退出、磁偏置和温度均可出现异常处理过程。除了故障状态外，一个检测码限定词被送到驱动任务层。检测码限定词精确地指出所发生的故障，使SCSI接口确定给主机的信息。本领域的技术人员应知道：异常处理模块可以包含在驱动注意模块内。
在有关磁偏置的工作中，偏置磁体被接通，并通过一串连的模-数转换器监控该偏置。监控该偏置直到进入所需范围内为止，或直到经过5毫秒为止，在此情况下故障状态传到驱动任务层。
在工作中，监控主板的温度。介质的特性会因温度升高而变化。在高信息密度下，恒密度写入光束会随温度变化及介质特性变化而在所记录的信息上产生覆盖层。因而，通过监测室内的环境温度，固件可以根据介质的温敏特性来调节写入光束的功率，即能够实现重新校准。
写入光束的特性也会随着介质上的位置而变化。介质被分为多个同心的区域。区域的数量由记录在介质上的信息的密度所决定。对于双倍密度记录，介质被分为16个区。对于四倍密度记录，介质被分为32或34个区。在区之间写入光束的功率近似于线性变化。
另外，写入光束和读出光束的特性随介质自身而变化。由不同制造厂家所制造的不同介质具有不同的光学特性。当介质处于所需转速时，从介质中读出标识码。与介质相关的光学特性信息在制造驱动器的同时被加到非易失随机存取存储器(NVRAM)中，并且当读出标识码时对应于当前介质的信息被加给数字信号处理器。如果未能读出标识码，读出光束的功率被设置为低功率，并慢慢地升高直到标识码变为可读的为止。
在监控中和变化读出光束和写入光束的功率中，可使用许多数-模转换器。功率的监控和变化可以包括一个或多个数-模转换器。
本发明也包括一个把存储介质的旋转速率从初始旋转速率变到具有可允许的下限和可允许的上限的所需旋转速率的方法。该方法包括下列步骤：给存储介质施加一个力以把存储介质的旋转速率从初始旋转速率变到第一上限，该第一上限位于初始旋转速率和所需旋转速率之间，在执行施加力的步骤期间，当存储介质的旋转速率超过第一上限时产生第一信号，在执行加力步骤期间和在产生第一信号的步骤之后，当存储介质的旋转速率超过可允许的下限时产生第二信号，然后终止给存储介质的加力。在该方法的一个具体的实施例中，限定步骤可以包括在所需旋转速率的可允许上限上设置第二上限，在所需旋转速率的可允许下限处设置下限，及当存储介质的旋转速率大于下限时终止给存储介质施加力。所需旋转速率的可允许上限最好大于所需旋转速率的可允许下限。另外，可允许上限大于所需旋转速率的百分之五十而可允许下限小于所需旋转速率的百分之五十。
根据本发明的另一个方法包括把存储介质的旋转速率从初始旋转速率变到具有第一允许界限和第二允许界限的所需旋转速率。该方法包括下列步骤：给存储介质施加一个力以把存储介质的旋转速率从初始旋转速度变到第一中间界限，该第一中间界限处于初始旋转速率和所需旋转速率之间，在执行施加力的步骤期间，当存储介质的旋转速率通过第一中间界限时产生第一信号，在执行加力步骤期间和产生第一信号的步骤之后，当存储介质的旋转速率通过第一可允许界限时产生第二信号，然后终止施加给存储介质的力。在该方法的一个特定执行过程中，限定步骤进一步包括：把第一工作界限设置在所需旋转速率的第一可允许界限上，把第二工作界限设置在所需旋转速率的第二可允许界限上，当存储介质的旋转速率在这两个工作界限之间时终止施加给存储介质的力。第一工作界限同所需旋转速率之差最好是所需旋转速率的百分之五十，第二工作界限同所需旋转速率之差也最好为所需旋转速率的百分之五十。
当主轴马达从静止或慢旋转状态转起来时，驱动命令模块写入数字信号处理器一个转速上限。该上限慢于所需速度。当主轴转速超过该上限时，数字信号处理器产生一个中断。主轴电机的加速度在此时刻可能被降低了，则驱动命令模块把另一个上限写入数字信号处理器。该新的上限低于正常工作的可允许下限。当主轴转速超过该新的上限时，最后的上限和下限被写入数字信号处理器。这两个最后界限决定了主轴转速的工作范围，并可以有大约1％的偏离。
用于使主轴电机转速上升或转速下降的算法，虽然是针对磁光驱动装置而公开的，但它同样也可应用于光驱，它包括但不限于CD-ROM驱动装置，CD-R驱动装置，Mini-Disc驱动装置，一写多读(Write-Once Read Many)(WORM)驱动装置，Video Disc驱动装置，和CD-Audio驱动装置。另外，此算法可应用于磁驱动装置，固定盘驱和可移动盘驱二种都可用。
在初始的起转过程中，介质首先转到该驱动器的正常工作的最低转速上，根据上述过程。在此点上，读出标识码。如果未能读出标识码，介质就以相对于正常工作的下一个最高转速旋转，并再次尝试读出标识码。重复进行该过程，直到在正常工作的最高速度下不能读出标识码(在这种情况下，出现了故障)，或成功地读出标识码为止。
在该驱动器中可以具有几种类型的存储器存储。首先，可具有闪速电可擦可编程序只读存储器(EEPROM)。本发明的执行过程可以包括256K字节的闪速EEPROM。其次，可具有静态随机存取存储器，本发明的执行过程可以包括256K字节的静态随机存取存储器。最后，可以具有非易失随机存储器NVRAM，本发明的执行过程可包括2K字节的NVRAM。
用“TBD”代表下列各段中的信息部分：Disc Drive SCSI Fi-rmware，Drive Exceptions，Read Ahead Cache和Disc Drive Fi-rmware Architecture，既表明了模块的执行过程未在事前被决定，涉及优化或周围环境的一些参数(不是主要功能或操作)还需决定。也表明了根据其它模块的执行过程某些模块变成不需要如附录A中的可执行码中所代表的及如在下列各段中所描述的那样。每个“TBD”情况都是不影响本领域技术人员实施本发明的设计考虑。可以以下列方式来执行其执行过程未事先决定的模块。
在介质被格式化同时，缺陷管理模块将建立一个缺陷表，并把该缺陷表写入介质的一部分中。当一个预先已被格式化的介质被加入驱动器时，缺陷管理模块将从介质中读出缺陷表并把它装到存储器内。则缺陷管理模块就能查阅缺陷表以保证数字信号处理器或硬件装置不会直接试图访问介质的缺陷部分。
命令SEEK_COMP_ON和SEEK_COMP-OFF分别激活和撤消一个对介质上某一点优化查道时间的算法。该命令可以直接产生该算法，可以设置标记表明另一模块以产生该算法，也可以产生一个指挥另一模块的中断以产生该算法。另外，本领域技术人员应知道其他的执行过程。
命令NORMAL_PLL_BWIDTH_，HGH_PLL_BWIDTH，ANDVHGH_PLL_BWIDTH可以从存储器读出值并把值存储到读芯片存储器中。另外，命令可以计算值并把值存储到读芯片存储器中。
对于2X的Write Power Calibration和4X的Write Power Cali-bration可具有类似的执行过程。在制造期间，来自数-模转换器的数值控制发射能源的写入功率。以对于不同数-模转换器值可测量其写入功率，并决定检测值。这些检测值可存储在驱动器的存储器中。在该驱动器使用中，来自数-模转换器的数值控制发射能源的写入功率，并测量检测值。这些检测值同所存储的检测值相比较直到他们在可允许限度内为止。该处理可使用一个以上数-模转换器。另外，该处理也可以根据温度来校准写入功率，如上述那样。
如上述那样，可根据温度、介质类型和其他因素执行再校准。另外，可以通过指挥数字信号处理器根据某些可变因素设定伺服机构来完成伺服机构的再校准。
制造要求表明：在驱动制造时间所决定的上述信息被记录和存储在同驱动器相关的存储器中。
Front Panel Eject Request功能产生一个驱动注意中断。该Front Panel Eject Request功能可以决定驱动状态，并根据其信息使目前命令去完成或停止该命令。
固件性能结果是优化结果。特别是，托架组件的运动需要动力，动力的需要涉及到托架组件的运动速度，并且热量的产生会与动力的需要有关。固件试图尽量降低托架组件的运动速度，而不影响给定命令的存取时间。
当一个命令在固件内被排队时，固件内的各模块确定了托架组件相对于存储媒质的初始径向位置，托架组件相对于存储媒质的初始圆周位置，以及存储媒质的初始圆周速度。固件内的各模块还确定了托架组件相对于存储媒质的目标径向位置，和托架组件相对于存储媒质的目标圆周位置。然后，固件计算出托架组件的速度轨线。速度轨线涉及初始径向位置，初始圆周位置，目标径向位置，目标圆周位置，和初始圆周速度。速度轨线是如此计算的，使得如果托架组件以速度轨线由初始位置移动到目标位置时，托架组件能基本同时径向地及圆周地到达目标位置。
固件操纵托架组件使其在速度轨线上由初始位置移动到目标位置。托架组件在固件计算出速度轨线以前可开始以预定速度由初始位置移动到目标位置。不是相对于初始径向和圆周位置计算速度轨线，而是相对于中间径向和圆周位置来计算速度轨线。托架组件的中间径向和圆周位置对应于在固件完成速度轨线计算时的托架组件径向和圆周位置。
另外，固件可确定存储媒质的目标圆周速度。在这种情况下，速度轨线还会进一步地涉及目标圆周速度。托架组件基本在速度轨线上由初始位置移动到目标位置，并且存储媒质的转动速度由初始圆周速度变为目标圆周速度。在这种情况下，托架组件能基本上同时径向地及圆周地到达目标位置。存储媒质可在托架组件到达目标位置以前，同时或以后达到目标圆周速度。
固件性能优化算法，虽然是相对于磁光驱动装置而公开的，它同样地可应用于光驱，它包括但不限于CD-ROM驱动装置，CD-R驱动装置，Mini-Disc驱动装置，一写多读(Write-Once Read Many)(WORM)驱动装置，Video Disc驱动装置，和CD-Audio驱动装置。另外，算法可应用于包括固定盘驱动装置和可移动盘驱动装置二者的磁驱动装置。
可以由光开关来禁止SCSI Eject Command，该光开关能以DIP开关的形式来执行。
如同Pown-on Self Test部分执行的那样，External ENDECTest和Glue Logic Test包括在某些条件下的读和写信息以保证Ex-ternal ENDEC和Glue Logic的适当功能执行。
下面各段更详细地描述了系统固件。由于本申请的申请日期，说明书描述了被认为可以实现的本发明的目前最佳方式。如本领域技术人员所知，下面各段包括被确定为“TBD”的某些限定区域，该“TBD”表明将应用上述执行过程的地方。
盘驱动器SCSI固件
下面各段的目的是为了说明用于Jupiter-15.25英寸MO盘驱动器的SCSI固件的功能特性。SCSI固件是由80C188 CPU所执行的控制器编码部分。这段描述并不说明由DSP所执行的控制器编码的功能特性。
已被利用的本发明的这一目标的固件要求包括在这段讨论中并且可从下面的A.Firmware Requirements的小标题下找到。在此引证下列相关文件供参考：1)Cirrus Logic CL-SM330，OpticalDisk ENDEC/ECC，April 1991，2)Cirrus Logic CL-SM331，SCSIOptical Disk Controller，April 1991，3)MOST Manufacturing，Inc.，1，7 ENDEC/FORMATTER，August 2，1994，4)MOST Manufac-turing，Inc.，Jupiter-l Product Specification，September15，1994，and 5)MOST Manufacturing，Inc.，80C188/TMS320C5XCommunications，Rev.XH，August 25，1994。
SCSI SUPPORT：SCSI Commands(SCSI命令)：由下列表1-5中列出了Jupiter固件支持的SCSI Commands。除了列出了所支持的命令集，在安装1X，CCW，O-ROM或P-ROM介质时，命令在发出给驱动器时表1-5所确定的命令是无效的。P-ROM栏表明为块所发出的命令，该块是在P-ROM介质的只读组中。
     表1-组0，6-字节命令
 码    命令名   1X   CCW  P-ROM
 00h 检测单元准备
 01h 复零单元
 03h 请求检测
 04h 格式单元   NO   TBD  TBD
07h 重新指定块    NO   TBD    No
08h 读出
09h 擦除
0Ah 写入    No    No
0Bh 查寻
0Ch 擦除    No   No    No
12h 询问
15h 方式选择
16h 保留单元
17h 释放单元
1Ah 方式检测
1Bh 启动停止单元
1Ch 接收诊断
1Dh 发送诊断
    1Eh     阻止允许介质排除
表2-组1，10-字节命令
码 命令名  1x   CCW  P-ROM
25h 读出容量
28h 读
2Ah 写  No    No
2Bh 查寻
2Ch 擦除  No    No    No
2Eh 写入和检验  No    No
2Fh 检验
35h 同步高速缓存  No    No
36h 锁定解锁高速缓存
37h 读出缺陷数据
3Bh 写入缓冲器
3Ch 读出缓冲器
3Eh 长时间读出
3Fh 长时间写入    No    No
表3-组2，10-字节命令
 码     命令名    1x   CCW  P-ROM
 40h     改变定义
 41h     写入相同内容    No   No
 55h     方式选择
 5Ah     方式检测
表4-组5，12-字节命令
 码    命令名    1x   CCW     P-ROM
 A8h     读出
 AAh     写入    No     No
 ACh     擦除    No   No     No
 AEh     写入和检验    No     No
 AFh     检验
B7h 读出缺陷数据
表5-组7，提供者唯一命令
码 命令名  1x    CCW  P-ROM
E0h Peek/Poke CPU存储器
E1h 读出驱动注意计数
E5h 读出轨道缓冲器
E7h 读/写ESDI
E8h 专读
EAh 专写  No    No
ECh 绝对擦除  No    No    No
FAh 制造检验
TBD 清洁光学部件
如在此所引证的，在Jupiter-1 Product Specification Se-ction 9，SCSI Support中提供了所支持的SCSI命令集的全部说明。重要的是注意：Jupiter固件将不支持Log Select和Log Sense命令。
SCSI Messages(SCSI信息)：在下表6中列出了由Jupiter固件所支持的SCSI信息。
表6-所支持的SCSI信息
码        信息名
00h 命令完成
01h 扩展信息
00h-修改数据指针
01h-同步数据传送请求
02h 保存数据指针
03h 恢复指针
04h 断开
05h 起动者检测错
06h 异常中止
07h 信息撤销
08h     不工作
09h     信息奇偶校验错
0Ah     链接命令完成
0Bh     链接命令完成(带标志)
0Ch     总线装置复位
0Eh     清除队列
80h+     标识
重要的是注意：将不支持Terminate 1/0 Message。
SCSI Mode Pages SCSI方式页：在表7中列出了由Jupiter固件所支持的Mode Pages。
     表7-所支持的方式页
码     信息名
00h     单元参数
01h     读/写错恢复参数
02h     断开/再连接控制参数
07h     核验错误恢复参数
08h     高速缓冲存储参数页
0Bh     支持介质类型的参数
0Ch     标记和区分参数
30h     销售商的唯一性参数
3Bh     MOST工程特征控制
3Ch     错误重试限制参数
3Dh     销售商的唯一性询问数据页
3Eh     销售商唯一制造数据页
Jupiter固件将不支持保存页。重要的是注意：将不支持ModePages 20h和21h。
Reset(复位)：复位将由驱动器根据SCSI Bus Reset(SCSI总线复位)、Autochanger Reset(自动改变复位)、或12V供电故障来执行。在下面描述对于这些类型复位中的每个由驱动器所执行的功能。
(SCSI Bus Reset)(SCSI总线复位)：当SCSI Bus RESET信号置位时，将给80C188产一个INT3。INT3的使用将使驱动器灵活的响应如Hard或Soft Reset这样的复位。但是，INT3的使用需假定：用于INT3的中断向量仍是有效的。如果固件已经偶然重写了中断向量表(Interrupt Vector Table(IVT))的那个入口，则复位将不恢复驱动器，使用者将采取的选择只有断开驱动器的供电然后再打开。
INT3(Interrupt Serivce Routine(ISR)(中断服务子程序)必须由选择开关决定是否必须执行Hard或Soft复位。如果Hard Reset选择开关被接通，将执行Hard Reset。如果Hard Reset选择开关被禁止，将执行Soft Reset。
Hard SCSI Reset：当SCSI Bus Reset被驱动器检测并且HardReset(硬复位)选择开关被接通(表示为Hard Reset)时，驱动器将会：(1)不会企图处理正在进行中的任何命令；(2)不把Buffer RAM中(即Wirte Cache中)的任何数据写入介质；(3)不保存任何SCSI装置条件；(4)从队列中移出全部等待状态的命令；(5)为Hard Reset执行下面Powerup Sequence中的各步骤；(6)把每个Mode Pages的数值设定为缺省值；(7)设定单元注意条件。
没有硬件复位线来使板上的各种芯片复位，固件必须使用具有这样一个特征的芯片的软件复位特征。如Cirrus Logic SM330手册第36页和Cirrus Logic SM331手册第47页上对芯片的硬和软复位的说明所描述的那样，固件也必须初始化寄存器。
Soft SCSI Reset(SCSI软复位)：当SCSI Bus Reset由驱动器所检测并且Hard Reset选择开关被禁止(表示为Soft Reset)时，驱动器将会：(1)不会企图处理正在进行中的各种命令；(2)不把Bu-ffer RAM(即Wirte Cache中)的任何数据写入介质；(3)不保存任何SCSI装置条件；(4)从队列中移出全部等待状态的命令；(5)为SoftSeset执行下面Powerup Sequence中的各步骤；(6)把每个ModePages的数值设定为缺省值；(7)设定单元注意条件。
Autochanger Reset：如果Autochanger在供电程序中设置Aut-ochanger Reset，驱动器必须：(1)忽略Autochanger EJECT，并且(2)等待在执行SCSI初始化之前解除Autochanger RESET。 Autoch-anger可以在任何时候设定Autochanger RESET以改变驱动器的SCSIID。
12V Power Failure(12V电源故障)：当12V电源减弱到(TBD)以下时，对80C188、SM330、SM331和RLL(1，7)External ENDEC产生硬件复位。一旦ENDEC复位，这将驱动Servo Reset置位到初始化状态，将依次复位DSP和伺服机构。
Unclearable Conditions(不可清除的状态)：当驱动器检测到严重错误(在下表8中所列出)时，出现不可清除状态。不可清除状态迫使驱动器响应带有HARDWARE ERROR的Sense Key、INTERNALCONTROLLER ERROR的Error Code和专门对错误的Additional SenseCode Qualifier的Request Sense Command。Send Diagnostic SC-SI命令可以去除硬件错误的来源并清除不可清除状态。如果SendDiagnostic命令不能成功地清除硬件错误，将需要SCSI Bus复位以清除不可清除状态。在驱动器具有不可清除状态期间所接收的SCSIBus Reset将迫使驱动器执行Hard Reset并执行其诊断的完全设定。在该方式中，在执行一个操作期间所发现的任何严重错误将首先使目前操作异常终止，然后阻止驱动器在后来操作期间试图改变介质。
     表8-严重错误
  符号名             说明
ASCQ_NO_TCS_AVAIL 无有效信息块
ASCQ_CZ_RD_ERR 在读出控制道期间的错误/SFP
ASCQ_UNDEF_UNIT_ATTN 未定义单元注意
ASCQ_CPU_FAILURE CPU故障
ASCQ_BUFF_RAM_FAILURE 缓冲器RAM故障
ASCQ_SM330_FAILURE Cirrus Logic SM330故障
ASCQ_SM331_FAILURE Cirrus Logic SM331故障
ASCQ_WCS1_FAILURE Cirrus Logic写入控制存储测试#1故障
ASCQ_WCS2_FAILURE Cirrus Logic写入控制存储测试#2故障
ASCQ_EXT_ENDEC_FAILURE  RLL(1，7)ENDEC故障
ASCQ_UNDEF_REALLOC 未确定的实地址
ASCQ_LOAD_SEQ_FAILURE 在加格式定序器期间的故障
ASCQ_TOO_MANY_ATTNS 过多的驱动注意
ASCQ_DSP_CMD_CHECKSUM DSP指令核查和故障
ASCQ_LASER_FAIL 激光功率控制故障
ASCQ_HRDWR_FAIL 硬件故障
ASCQ_UNKNOWN_READ_ERROR 在读出期间未知的中断
ASCQ_UNKNOWN_WRITE_ERROR 在写入期间未知的中断
ASCQ_DRV_INIT_FAIL 驱动器初始化故障
ASCQ_INV_OP 无效DSP指令
ASCQ_RELOC_LIMIT_RCHD 试图在同一扇区用过多重新分配
ASCQ_DRV_SELECT_FAIL 驱动选择故障
ASCQ_MAGNET_FAILED 偏磁故障
Multi-Initator Support：对多个启动程序的支持将由Jupit-er固件所提供。由固件维持输入请求的队列对断开指令从多个启动程序顺序请求。开始时不支持Tagged Queued命令。但是，固件设计并不排除以后加入该特性。
当驱动器正处理一个断开的介质存取命令期间接收到一个非介质存取命令时，固件必须在保持连接的同时能够使用新的命令。提供该能力的正确方法并未确定。在下表9中列出了在该非断开方式下所支持的命令。
     表9-非断开SCSI命令
码     信息名
00h     测试单元准备
03h     请求检测
表9-非断开SCSI命令(续)
12h     询问
16h     保留单元
17h     释放单元
1Ah     方式检测
1Ch     接收诊断
1Eh     阻止/允许介质移动
25h     读出容量
5Ah     方式检测
E0h     Peek/Poke CPU存储器
E1h     读出驱动注意计数
E5h     读出轨道缓冲器
表9-非断开SCSI命令(续)
E7h    读/写ESDI
SCSI REQ/ACK Response：Cirrus SM331芯片只接收SCSI Co-mmand Descriptor Block(CDB)的前六字节，然后产生一个中断。固件就必须使用Programmed I/O(P10)来传送所有其余的字节。如果固件被延迟，命令就停留在第六和第七字节之间。响应CirrusSCSI中断的驱动等待时间必须在下列范围内：20μs是一个合适的数，40μs是一个不良的时间长度，150μs是不允许的。
SCSI Inquiry Command(SCSI查询命令)：驱动器将响应SCSIInquiry Command，而该SCSI Inquiry Command返回SCSI固件和DSP固件的固件修正级(revision level)，SCSI固件闪速存储器PROM和DSP PROM的检验总和，以及表示Hard Reset或Soft Reset功能是否正在被支持的一位。
INITIALIZATION：Diagnoslics(诊断)：根据SCSI Send Diag-nostic Command或当驱动器检测到串行特征接口电缆被连上时，在Power-On Self Test(POST)期间执行由驱动器所执行的诊断。
Power-On Self Test(POST)：在POST期间，驱动器将执行下面列出的测试。在下面段首的B.Post Definition下提供了每种测试的详细说明。
这些测试包括：1)80C188 Register and Flag Test，2)CPURAM Test，3)80C188 Interrupt Vector Test，4)ROM ChecksumTest，5)SM331 Register Test，6)SM331 Sequencer Test，7)SM330 ENDEC Test，8)External ENDEC Test，9)Glue Logic Test，10)Buffer RAM Test，11)DSP POST，and 12)Bias Magnet Test。
如果在执行Buffer RAM Test时确定出某些Buffer RAM是坏的，驱动器被认为是不能使用的。驱动器就响应SCSI命令，但只报告硬件故障。Buffer RAM测试将在两相中完成。第一相只测试缓冲器的64K字节。在此期间，驱动器能够使Busy响应SCSI命令。在驱动器初始化之后，将在后台方式下测试Buffer RAM的剩余部分。(详细说明见下面的Powerup Sequence部分)。如果在后台测试期间Buff-er RAM的一部分被确定为是坏的，驱动器将宣布不可清除状态存在。
Send Diagnostic Command(送诊断命令)：当驱动器接收到一个SCSI Send Diagnostic Command时，驱动器将执行下列诊断(1)ROM Chenksum Test，(2)SM331 Sequencer Test，(3)SM331 SCSIInterface Test，(4)SM330 ENDEC Test，(5)External ENDEC Te-st，(6)Glue Logic Test，(7)Buffer RAM Test，和(8)Bias Mag-net Test。如上所述，根据Send Diagnostic Command所执行的各个测试将同执行POST时驱动执行的测试相同。
Serial Diagnostic Interface：当驱动器加电时，其将执行上面部分Power-On Self Test(POST)中诊断号1至4，然后检查是否正连接着串行接口电缆。如果未检测到电缆，驱动器继续执行Post；如果检测到电缆，驱动器将中断执行POST并准备通过串行诊断接口接收诊断命令。诊断命令及其格式不在本文讨论范围之内。
Chip Initialization(芯片初始化)：SM330 Initialization：这部分描述了Cirrus Logic 330的初始化。在由后面的C.SM330Registers部分所提供的表31列出了用于SM330寄存器的记忆符号。下面列出了初始化Cirrus Logic SM330所采取的步骤：
1)保留General Purpose Output(EDC_GPO)寄存器的当前值。
2)通过在EDC_CFG_REGl中设置EPC_CHIP_RESET，EDC_OPER_HALT和EDC_ERROR_RESET字段，芯片被复位。
3)EDC_VU_PTR_SRC_MODE，EDC_130MM_MODE和EDC_1_SPEED_TOL字段被设置在EDC_CFG_REG2中。
4)EDC_SPT寄存器被设置给每条轨道的缺省扇区数，SECT_PER_TRK_RLL_1X_512_1。
5)EDC_SM_WIN_POS，EDC_SMM(左移3)和EDC_SMS区被设置在EDC_SMC寄存器中。
6)EDC_RMC记录被设置为缺省值2。
7)EDC_ID_FLD_SYN_CTL寄存器被设置给3IDs之外的缺省值2和12 Data Sync Marks之外的缺省值9。
8)EDC_WIN_CTL记录被初始化为0×00。
9)通过把O×00写给EDC_CFG_REGl寄存器中，芯片脱离复位。
10)把EDC_GPO寄存器所保留的值写回到寄存器。
11)EDC_CFG_REG3寄存器被初始化为0×00。
12)通过把OXFF写入EDC_INT_STAT和EDC_MED_ERR_STAT寄存器来清除所有芯片中断。
13)通过把0×00写入EDC_INT_EN_REG和EDC_MRD_ERR_EN寄存器来阻止所有芯片中断。
14)通过把40写入SF_SYNC_DYTE_CNT_LMT寄存器来被初始化定序器同步字节计数。
15)Data Duffer Address指针被初始化为零(EDC_DAT_BUF_ADR_L，EDC_DAT_BUF_ADR_M和EDC_DAT_BUF_ADR_H记录)。
16)EDC_TOF_WIN_CTL寄存器被清为0×00。
17)EDC_SM_ALPC_LEN寄存器被清为0×00。
18)EDC_PLL_LOCK_CTL记存器被初始化为0×E0。
19)EDC_PLL_RELOCK_CTL寄存器被清为0×00。
20)EDC_LFLD_WIN_CTL寄存器被清为0×00。
21)ECC Corrector RAM地址0×00和0×01被置零。
22)ECC Corrector RAM地址0×0F和0×016被置零。
23)ECC Corrector RAM地址0×20和0×027被置零。
24)用于扇区校正的ECC Corrector RAM阈值被初始化为0×0F。
25)用于交叉校正的ECC Corrector RAM阈值被初始化为0×03。
2 6)通过清除DSP_DIR_，BIAS_EN_，BIAS_E_W_，SCLK，SDO和MIRROR_TX_位来使EDC_GPO寄存器初始化。
27)用于驱动器的LED被断开。
SM331 Initialization：该部分描述了Cirrus Logic SM331的初始化。在下面D.SM331 Registers部分中所提供的表32中列出了用于SM331寄存器的记忆符号。
SM331的初始化包括读选择开关和芯片的SCSI、Buffer Manag-er和Format Sequencer各部分的初始化。为了读出在SCSI Bus上的三态选择开关，固件执行下列步骤：
1)通过在BM_MODE_CTL寄存器中设置BM_SW_RESET而把SM331放置在复位上。
2)通过在BM_MODE_CTL寄存器中清除BM_SW_RESET而使SM331脱离复位。
3)SF_LOCAL_HINT_EN，SF_LOCAL_DINT_EN和SF_SCSI_ID_40_47H_字段被设置在SF_MODE_CTL寄存器中。
4)BM_MOE_DISABLE位被设置在BM_MODE_CTL寄存器中。
5)BM_SCHED_DATA记录被读两次。(第一次读促使从第二次读期间所取出的缓冲器的数据的有效传送)。
6)所读出的数值作为选件开关的值被补充和保留。
7)在BM_MODE_CTL寄存器中清除BM_MOE_DISABLE位。
下面列出了使SM331的SCSI部分初始化所采取的步骤：
1)用于驱动的SCSI ID通过GLIC_JB_INP_REG寄存器从20针连接器读出并被放置在变量target-id中。
2)SCSI Parity Enable SCSI奇偶校验允许选件通过GLIC_JB_INP_REG寄存器从20针连接器读出。
3)同驱动的SCSI ID，SCSI Parity Enable和CLK_PRESCALE字段一起建立的SCSI_MODE_CTL寄存器被设定。
4)用0×00来清除相位控制寄存器SCSI_PHA_CTL。
5)用数值(0×0F-1)·0×10来初始化同步控制寄存器SCSI_SYNC_CTL。
6)通过把0×10写入BM_STAT_CTL寄存器来清除Buffer ManagerF1F0。
7)BM_SCSI_DATA_2T和BM_DRAM_BURST_EN字段被设置在BufferManager Control(缓冲器管理控制)寄存器BM_STAT_CTL中。
8)Buffer Manager Transfer(缓冲器管理传输)控制寄存器BM_XFER_CTL被初始化为0×00。
9)SCSI Reselection ID寄存器SCSI_SEL_REG被设置给驱动的SCSI ID。
10)SCSI_RESET，SCSI_ATTN，SCSI_OFST_OVERRVN，SCSI_BUS_FREE，SCSI_BFR_PTY_ERR，SCSI_BUS_PTY_ERR位被设置在SCSIStatus寄存器SCSI_STAT_1中。
11)SCSI_STAT_2寄存器被初始化为0×FF。
12)通过把0×00写入SCSI_NT_EN_2寄存器来阻塞SCSI中断。
使SM331的Buffer Manager部分初始化所采取的步骤如下：
1)BM_SCSI_DATA_2T和BM_DRAM_BURST_EN字段被设置在BufferManager Control寄存器BM_TAT_TL中。
2)Buffer Manager Transfer控制寄存器BM_XFER_CTL被初始化为0×00。
3)BM_DRAM，BM_256K_RAM，BM_PTY_EN和BM_NO_WS字段被设置在Buffer Manager Mode Control寄存器BM_MODE_CRL中。
4)DRAM定时在BM_TIME_CTL和BM_DRAM_REF_PER寄存器中被初始化。
5)Buffer RAM的大小被编码放入BM_BUFF_SIZE寄存器中。
6)Disk Address Pointer(盘地址指针)在BM_DAPL，BM_DAPM和BM_DAPH寄存器中被初始化为0×000000。
7)Host Address Pointer(主机地址指针)在BM_HAPL，BM_HAPM和BM_HAPH寄存器中被初始化为0×000000。
8)Stop Address Pointer在BM_SAPL，BM_SAPM和BM_SAPH寄存器中被初始化为0×000000。
使SM331的Format Sequencer部分初始化所采取的步骤被确定如下：
1)通过把0×1F(停止地址)写入定序启动地址寄存器SF_SEQ_STRT_ADR来停止Format Sequencer。
2)通过写入0×00在扇区尺寸寄存器SF_SECT_SIZE中建立512字节的缺省扇区尺寸。
3)通过把X028写入SF_SYNC_BYTE_CNT_LMT寄存器来使同步字节计数初始化。
4)通过设置SF_DATA_BR_FLD_EN字段来使操作控制寄存器SF_OP_CTL初始化。
5)转移地址寄存器SF_BRANCH_ADR被初始化为0×00。
6)通过把0×00写入SF_INT_EN寄存器来阻塞定序器中断。
7)缺省Write Control Store(WCS)程序被载入Format Sequen-cer。
RLL(1，7)External ENDEC Initialization：(TBD)。
Glue Logic IC(GLIC)Initialization：GLIC的初始化包括下列步骤：(1)在GLIC_JB_CTRL_REG寄存器中设置Read Gate Overri-de位，和(2)在GLIC_INT_EN_REG寄存器中允许所有中断。
SCSI Initialization(SCSI初始化)：SCSI Initialization固件将使用20针连接器作为驱动的SCSI ID和SCSI Parity Enable的信号源。当电缆被连上时，信号将由“投币式自动电唱机”(Ju-kebox)驱动。当电缆未连上时，同样的针装有跳线以表示要使用SCSIID和SCSI Parity Enable。
通过一个选择开关来选择驱动器内的SCSI Bus的Termination。将没有需要支持SCSI Termination的固件相互作用。
Powerup Sequence(加电顺序)：下表10以所执行的次序逐条列出了加电次序的步骤。Power On，Soft Reset和Hard Reset项标记下述的Power On条件、Soft Reset或Hard Reset的执行步骤。如果当接收到产生一个Soft Reset的复位时不可清除状态产生，复位将替代产生一个Hard Reset以使驱动器完成其全部的诊断设置。
表10
  PowerOn  HardReset  SoftReset                  说明
    Y (1)由ENDEC保持Servo Reset信号。SCSI芯片不(不能)响应一个选择。
Y Y (2)80C188初始化用于ROM，SRAM的Peri-pheral Control Block及外部芯片选择开关。
    Y    Y (3)80C188阻塞计时器。
    Y    Y    Y (4)80C188使中断控制器初始化。
    Y    Y (5)80C188执行一个CPU标志测试。
    Y    Y (6)80C188执行一个CPU寄存器波纹测试。
在该点，80C188进行检查以查看一个完全的Hard Reset是否将被执行或一个被称为Firm Reset的变更能被替代使用。Firm Reset将不复位DSP。这种方法，通过不强行卸载DSP码亦不用DSP使所有其伺服回路再初始化而大大节约时间。Firm Reset将对80C188 CPU存储器中一个有效的RAM标记(TBD)检查：不可清除状态不存在，并检查：DSP能合适地响应一个Get Status命令。如果这些调整中的任一个不是真的，驱动器将执行一个Hard Reset。在表11中对后续的说明进行顺序编号。
表11
PowerOn  Hard  Firm  Soft                    说明
Y  Y (7)80C188复位External ENDEC，置位Servo Reset信号。
Y  Y  Y (8)80C188执行一个CPU RAM测试。
Y  Y  Y (9)80C188执行一个CPU中断测试。
Y  Y  Y (10)80C188初始化全部中断向量。
Y  Y  Y (11)80C188执行一个CPU ROM检查和。
Y  Y  Y  Y (12)80C188使全部芯片和计时器初始化。
Y  Y  Y (13)80C188测试Cirrns Logic SM331。
Y  Y  Y (14)80C188测试Cirrns Logic SM330。
Y  Y  Y (15)80C188测试RLL(1，7)External ENDEC。
表11(续)
PowerOn  Hard  Firm  Soft                 说明
 Y   Y   Y (16)80C188执行一个Buffer RAM测试。仅测试Buffer RAM的前64K字节。
 Y   Y   Y (17)80C188执行一个Bias Magnet测试。
 Y   Y   Y   Y (18)系统固件自身初始化(即，核初始化)
 Y   Y   Y   Y (19)驱动器初始化Sense Data结构。
 Y   Y   Y   Y (20)驱动器初始化主机请求块信息结构。
 Y   Y   Y   Y (21)对SCSI和Drive Affentiohs的中断被允许。
 Y   Y   Y   Y (22)SCSI接口被初始化并且驱动器对任何SCSI命令具有响应Busy的能力。
表11(续)
PowerOn  Hard  Firm  Soft                     说明
 Y   Y (23)80C188不设置Servo Reset。
 Y   Y (24)从SCSI ROM卸载DSP码。
 Y   Y   Y (25)DSP开始执行并完成诊断的一个有限设置(TBD)。
 Y   Y (26)80C1288请求Velocity Table的地址并装载缺省(低速率表)。
 Y   Y (27)80C188确认(TBD)：DSP正在适当运行。如果不，Sevo Reset置位，复位并同步骤(23)一起重复处理，再试两次。
 Y   Y   Y   Y (28)80C188使能来自GLIC的全部中断。
 Y   Y   Y   Y (29)驱动器使Mode Page结构初始化。
表11(续)
PowerOn  Hard  Firm  Soft                  说明
 Y   Y   Y   Y (30)驱动器使Inquiry Data结构初始化。
 Y   Y   Y   Y (31)DSP确认：Eject Limit开关处于正确位置。否则通知(TBD)80C188(TBD)。
 Y   Y   Y   Y (32)驱动检验载架是否存在并且使其起转。
 Y   Y   Y   Y (33)DSP被指示关闭聚焦和寻迹环。如果DSP报告：盘盒初始化故障，则在报告“载架初始化故障”之前执行两个附加再试。
 Y   Y (34)驱动执行在段5.1中所述的介质类型确定算法。类型一被确定，介质参数被初始化。
 Y   Y   Y (35)所装的目前介质的Velocity Table被装载到DSP。
表11(续)
PowerOn  Hard  Firm  Soft                  说明
  Y   Y   Y     (36)驱动读出缺陷表并建立Defect Mana-gement数据结构。
  Y   Y   Y     (37)驱动器开始在后台方式下测试Buffer RAM的剩余部分。
  Y   Y   Y   Y     (38)SCSI接口形成全部工作(即，其不再返回BUSY)。
DRIVE ATTENTIONS：Drive Attention Interrupts：DriveAttention中断被表面：在驱动器内异常状态存在。由连到GlueLogic IC(GLIC)上的硬件或由DSP产生中断。通过GLIC发送DSP中断形成中断(在INT2上)的组合形式到达80C188。下面各段描述了由DSP所产生的中断。GLIC Interrupts部分描述了由连到GLIC的其他硬件所产生的中断。固件能通过分析GLIC Interrupt Status Register(Base Addr+05h)来确定中断的源。
DSP Interrupts(DSP中断)：DSP中断的源可以被分裂成包括异常终止中断和非异常终止中断的两类。当出现事故需要立即禁止驱动器的写入时由DSP产生一个异常终止中断。当DSP处于异常终止中断时，驱动器硬件将不置位Write Gate，关闭激光，并给80C188产生一个Drive Attention Interrupt。当DSP为非异常终止中断时，只给80C188产生一个Drive Attention Interrupt。
Aborting DSP Interupts(异常终止DSP中断)：在表12中表示出产生DSP以报告异常终止中断的状态。
     表12-异常终止DSP中断
     聚焦误差
     偏离轨道误差
     激光功率控制错误
     主轴不在正确速度上错误
当聚焦误差信号超出由80C188所设定的可编程序阈值时，由DSP报告一个Focus Error。当偏离轨道误差信号超出由80C188所设定的可编程序阈值时，由DSP报告一个Off-Track Error。当激光的输出不再能由DSP控制在由80C188所设定的阈值内时，DSP报告一个Laser Power Control Error。当主轴速度降到由80C188所建立的最小RPM之下或升到由80C188所建立的最大RPM之上时，由DSP报告一个Spindle Not At Speed Error。
Non-Aborting DSP Interrupts(非异常终止DSP中断)：在下表13中表示出产生DSP以报告一个非异常终止中断的状态。
     表13-非异常中止DSP中断
     10秒计时器事件
     坏指令检验总和
     未知指令
     坏找道误差
     盘盒退出故障错误
10-Second Timer Event中断由DSP返回内部时钟已到达10秒的信号。80C188负责管理总的加电小时和分钟的运行时钟。每个10-Second Timer Event中断推进供电小时时钟。当其用于命令的检验总和的计算不符合由80C188接收的命令内的检验和字节的内容时，由DSP报告一个Bad Command Checksum。当由80C188接收的命令字节的内容不是一个有效DSP命令时，由DSP报告一个Unknown Comm-and。
当(a)Seek Velocity Table(找道速率表)中的第一次输入是空的，或者(b)Focus Loop没有闭合(仅发生在DSP被命令初始化之前随着第一个指令出现找道)时，由DSP报告一个Bad Seek Error。Seek Settling Errors将显露为Off-Track Errors。在TrackingLoop闭合后DSP将阻塞Off-Track Errors(TBD)μs以防止在设定时间期间假的Off-Track Errors。当在(TBD)μs内DSP没有检测到Eject Limit信号时，由DSP报告一个Cartridge Eject FailedError。
GLIC Interrupts：GLIC(Glue Logic IC)给80C188必须管理的各种输入和输出信号提供一个接口。在表14中表示出为了由GLIC产生中断而已定义的输入信号：
     表14-其他驱动注意中断
自动变换器复位
自动变换器掉电请求
自动变换器退出
前面板退出
盘盒插入(在入口)(将要)
盘盒存在(坐在盘毂上)
每当在Jukebox 20针连接器上的Autochanger Reset输入信号上检测到一个上升沿时，就由GLIC产生一个Autochanger Reset中断。每当在Jukebox 20针连接器上的Autochanger Power DownRequest输入信号上检测到一个上升沿时，就会由GLIC产生一个Autochanger Power Down Request中断。每当在Jukebox 20针连接器上的Autochanger Eject输入信号上检测到一个上升沿时，就会由GLIC产生一个Autochanger Eject中断。每当在来自Fornt PanelEject Switch的信号上检测到一个上升沿时，就会由GLIC产生一个Front Panel Eject中断。每当在来自Cartridge Inserted Switch的信号上检测到一个上升或下降沿时，就会由GLIC产生一个Cartr-idge Inserted(在驱动器的入口中所检测的盘盒)中断。中断能够由GLIC硬件所产生，但实际没有开关来产生中断。在此时，将没有固件被写入以支持该特征。每当在来自Cartridge Seated Switch的信号上检测到前沿或后沿时，就会由GLIC产生一个CartridgePresent(一个盘盒被安置在驱动器盘毂上)中断。
Drive Attention Recovery：Drive Attention码必须为所有Drive Attention服务并且使驱动器返回到安全、熟知的状态。为了做到这点，Drive Attention码必须被分割成一个InterruptService Routine(ISR)和一个Handler。Drive Attention ISR必须象最高优先权的可遮蔽ISR那样执行以使其能够抢占SCSI ISR和/或Disk ISR并禁止所有在进行中的操作，使驱动器到达安全状态。一但操作被禁止，就允许SCSI ISR或Disk ISR运行到完成并退出。Drive Attention Handle的处理器部分就成为空闲运行并试图使驱动器到达所知状态。一般有多个Drive Attention Interrupts象驱动器通过一连串故障串连那样，使Handler自己中断。
当DSP检测到一个Drive Attention时，就会由GLIC(INT2上)产生一个中断供给80C188。当该中断是一个异常终止中断时，GLIC也就撤消Write Gate并关闭激光。Drive Attention ISR将通过终止SM331 Format Sequencer、SM330和External ENDEC来停止所有进行中的驱动操作。将提供一个线路中继(hook)以调用一个应用专用终止例程。下面Drive Attention Notification部分进一步提供了与此相关的信息。
Drive Attention Handler担负：识别Drive Attention中断的原因，清除中断源启动恢复过程而使驱动器到达已知状态，并核实：原始误差状态已被清除。通过分析GLIC Interrupt Status Regis-ter(Base Addr+05h)并可通过请求目前的DSP状态来确定DriveAttention中断的来源。在下面寻址可能误差的相关优先权。如果DSP是中断源，Drive Attention Handler将给DSP发送一个命令以使注意状态复位并清除状态位。下面说明各种误差状态中的每种的错误恢复过程。
Drive Attention Error Priorities：这段列出了各种DriveAttention误差状态，这些误差状态由Jupiter驱动器辨认和给每种错误类型的相对优先权。下面表示出表15-Drive Attention Pri-orities，具有每个错误的对应队列。
     表15-驱动注意优先权
激光功率错误
聚焦故障
未在道上，包括：
    找道设置错误
    跟踪误差
    写入终止
写入故障(写入门置位并且偏置OK仍未置位)
偏磁故障(IBD)
主轴速度故障
退出请求，包括：
    前面板退出请求
    自动转换器退出请求
自动转换器掉电请求
自动转换器复位
盘盒架检测(盘盒在入口开关中)
介质变换(盘盒当前开关)
     表15(续)-驱动注意优先权
     盘盒卸载故障(在退出周期后盘盒仍在原处)
     盘拒绝(未用于Jupiter)
     命令故障，包括：
     坏命令校检和无效命令
Drive Attention Error Recovery：这段描述了由Jupiter驱动器所辨认的各种Drive Attention错误状态。每一小段将描述用于错误状态进行分类的情况位并且也包括伪码以说明如何处理错误状态。
在每小段中所列出的伪码已从在目前同RMD-5300产品一起使用中的Drive Attention Handler重新设计并仅作为一个指南。实现码使用多个标志以进一步精练Drive Attention的优先权。
在伪码中表示的变量SuggSenseKey、SuggSense和SuggSense-CodeQ分别代表SCSI Sense Data字段Sense Key、Error Code和Addi-tional Sense Code Qualifier(ASCQ)。变量unclr_cond_flag被用于表示何时在驱动器内存在不可清除状态。不可清除状态迫使驱动器用HARDWARE ERROR的Sense Key、INTERNAL CONTROLLER ERROR的Error Code和unclr_cond_flag中的目前数值的ASCQ响应RequestSense Command。通过使驱动器执行其全部诊断设置，一个SCSISend Diagnostic命令的复位或执行可以清除一个不可清除状态。在该方式中，在执行一个操作期间所发现的任何严重错误将阻止驱动器更换介质。
下列各小段使用的项目是：S是驱动器的Standard Status，O是驱动器的Optical Status，D是DSP Status，以及G是GLIC Inter-rupt Status。Standard Status和Optical Status是驱动器的修改的ESDI状态字。下段Drive Command Status提供了在ESDI Status下的信息。下段DSP Status Definitions提供了DSP Status下的信息。在每小段的开始列出了被用于确定特定误差状态是否存在的状态位。伪码描述了如何处理该状态。
命令故障：状态位：
S＝ESDI_CMD_PTY_FLT| ESDI_INVALID_CMD；伪码：
SuggSenseKey＝HARDWARE_ERROR；
SuggSenseCode＝INTERNAL_CONTROLLER_ERR；
若S＝ESDI_CMD_PTY_FLT
     SuggSenseCodeQ＝ASCQ_CMD_PRTY；
若S＝ESDI_INVALID_CMD
     SuggSenseCodeQ＝ASCQ_INV_OP：
unclr_cond_flag＝SuggSenseCodeQ；
如果由DSP检测到一个坏命令校检和或由DSP接收到一个无效命令，将出现命令失败。根据本发明的观点，这些错误都不会出现在所制造的最终产品中。因此，如果它们出现了，它们可能表示另一种类型错误例如存储器错误，这类错误将会在需要清除不可清除状态的复位过程中被检测到。
盘拒绝：状态位：
O＝CARTRIDGE_REJECTED伪码：
送RESET_ATTN命令
取REQ_STD_STAT
取REQ_OPT_STAT；
若(ANY_ATTN_PENDING)
返回(ATFN_DIDNT_CLEAR)；
送出Bias Magnet命令以断开磁体
若介质存在
  送STOP_SPINDLE命令
  Wait_for_cmd_cmplt
如果在三次尝试后DSP仍不能成功闭合聚焦和/或跟踪环，将报告一个Disk Rejected(盘拒绝)错误。
盘盒卸载故障：状态位：
O＝CART_LOAD_FAILURE伪码：
若三次尝试失败
    GLIC_JB_CTRL_REG&＝～JB_ERROR；//Assert.
    SuggSenseKey＝HARDWARE_ERROR；
    SuggSenseCode＝INTERNAL_CONTROLLER_ERR；
    SuggSenseCodeQ＝ASCQ_CANT_UNLD；
否则
    送RESET_ATTN命令
    取REQ_STD_STAT
    取REQ_OPT_STAT；
    GLIC_JB_CTRL_REG|＝JB_CART_LOADED； //Deassert.
    若(ANY_ATTN_PENDING)
        返回(ATTN_DIDNT_CLEAR)；
    若介质存在
        送EJECT_CART命令
       Wait_for_cmd_cmplt()；
如果在三秒后未置位Eject Limit信号，DSP将监控退出盘盒次序并产生一个中断。将三次尝试恢复过程以退出盘盒。如果错误仍存在，在SCSI和20针Autochanger连接器信号ERROR(低有效)上报告故障。
退出请求：状态位：
O＝EJECT_REQUEST伪码：
SuggSenseKey＝MEDIUM ERROR；
SuggSenseCode＝MEDIUM_OUT
SuggSenseCodeQ＝NO_SENSE_CODE_QUAL；
取REQ_STD_STAT；
若介质存在
    送出Bias Magnet命令以关断磁体
    送STOP_SPINDLE命令
    GLIC_JB_CTRL_REG|＝JB_CART_LOADED；//Deassert.
    送EJECT_CART命令
    Wait_for_cmd_cmplt()；
送RESET_ATTN命令
取REQ_STD_STAT；
若(ANY_ATTN_PENDING)
返回(ATTN_DIDNT_CLEAR)；
Eject Request(退出请求)既可以来自Autochanger也可以来自Front Panel。如果盘盒存在，主轴将停止并且Autochanger CART_LOADED信号被撤消(低有效)。在等候主轴停止以后(如下段中所述，STOP_SPINDLE)，盘盒被退出。
更换介质：状态位：
O＝CARTRIDGE_CHANGED伪码：
SuggSenseKey＝MEDIUM ERROR；
SuggSenseCode＝MEDIUM_OUT；
SuggSenseCodeQ＝NO_SENSE_CODE_QUAL；
Set_not_rdy_mchg_attn()；
送RESET_ATTN命令
取REQ_STD_STAT；
取REQ_OPT_STAT；
若(ANY_ATTN_PENDING)
    返回(ATTN_DIDNT_CLEAR)；
送STOP_SPINDLE命令
送START_SPINDLE命令给4xRPM
Wait_for_cmd_cmplt()；
GLIC_JB_CTRL_REG &＝～JB_CART_LOADED；//Assert.
当盘盒在盘毂上并闭合Cartridge Present开关时此条件存在。Autochanger信号CART_LOADED被置位(低有效)。
主轴速度故障：状态位：
O＝SPINDLE_SPEED_FAILURE伪码：
送RESET_ATTN命令
取REQ_STD_STAT；
取REQ_OPT_STAT；
GLIC_JB_CTRL_REG1＝JB_CART_LOADED；//Deassert.
若(ANY_ATTN_PENDING)
返回(ATTN_DIDNT_CLEAR)；
如果介质存在
给当前介质送START_SPINDLE命令
Wait_for_cmd_cmplt()；
GLIC_JB_CTRL_REG &=～JB_CART_LOADED； //Assert.
对于一种特殊类型介质，根据可接受的速度范围DSP将监控主轴速度。由80C188给DSP识别最小和最大速度。如果主轴速度被检测为在特定范围之外，DSP将产生中断。
激光电源故障：状态位：
O=LASER_DRIVE_FAILURE伪码：
送RESET_ATTN命令
送RECAL_DRIVE命令
取REQ_STD_STAT；
取REQ_OPT_STAT；
若O＝LASER_DRIVE_FAILURE
    SuggSenseKey＝HARDWARE_ERROR；
    SuggSenseCode＝INTERNAL_CONTROLLER_ERR；
    SuggSSenseCodeQ＝ASCQ_CASER_FAIL；
    unclr_cond_rlag＝SuggSenseCodeQ；
    返回(ATTN_DIDNT_CLEAR)；
若(ANY_ATTN_PENDING)
    返回(ATTN_DIDNT_CLEAR)；
    返回(ALL_DONE)；
当一个Laser Read Power阈值被超过并由DSP检测到时，将产生一个异常中止中断。如果在驱动器执行一个重新校准后激光故障仍未清除，则一个不可清除状态被宣告存在。
聚焦故障：状态位：
O＝FOCUS_SERVO_FAILURE伪码：
CLIC_JB_CTRL_REG|＝JB_CART_LOADED；//Deassert.
送RESET_ATTN命令
取REQ_STD_STAT；
取REQ_OPT_STAT；
若(ANY_ATTN_PENDING)
    返回(ATTN_DIDNT_CLEAR)；
GLID_JB_CTRL_REG &＝～JB_CART_LOADED；//Assert.
Out of Focus错误的阈值可由80C188编程。当聚焦信号超出指定阈值时。DSP将产生一个异常中止中断给80C188。
写入故障：状态位：
S＝WRITE_FAULT_ERROR伪码：
如果介质无写入保护
Set_not_rdy_mchg_attn()；
SuggSenseKey＝NOT_READY；
SuggSenseCode＝DRIVE_NOT_READY；
SuggSenseCodeQ＝NO_SENSE_CODE_QUAL；否则
SuggSenseKey＝MEDIUM_ERROR；
SuggSenseCode＝WRITE_PROTECTED；
SuggSenseCodeQ＝NO_SENSE_CODE_QUAL；
送RESET_ATTN命令
取REQ_STD_STAT
取REQ_OPT_STAT；
若(ANY_ATTN_PENDING)
    返回(ATTN_DIDNT_CLEAR)；
未在轨迹上：状态位：
O＝NOT_ON_TRACK|WRITE_TERMINATED；
S＝SEEK_FAULT；伪码：
取DSP状态
若Bad Seek and Focus Loop NOT Closed
把查寻表(seek table)下载给DSP
送RESET_TTN命令
否则
送RESET_ATTN命令
若(S＝SEEK_FAULT)或(O＝WRITE_TERMINATED)
送RECAL_DRIVE命令
取REQ_STD_STAT
取REQ_OPT_STAT；
若(ANY_ATTN_PENDING)
返回(ATTN_DIDNT_CLEAR)；
当由DSP报告一个Bad Seek时Drive Attention Handler将从DSP请求状态以确定是否产生找道错误或Velocity Table是否丢失。如果Bad Seek状态位被设置并且“Focus Loop Not Closed”状态位未设置，这意味着查寻表没有被正确初始化。如果仅设置了SeekFault状态位，Drive Attention Handler将发送一个“Reset Att-ention”命令给DSP并表明：Seek Fault状态位要被清除。然后，80C188查寻码将需要从Drive Attention记录点重新开始。
用于Off-Track Errors的阈值可由80C188编程。如果写入处理需要具有较高约束，阈值可被分别设置以进行读或写。当检测到一个Off-Track时，DSP将使用“灾难性的”中断来结束驱动操作。Drive Attention Handler将发出一个“Reset Attention”给DSP。
Open Issue。恢复机构是为了使固件发出另一找道命令(由此允许DSP进行找道并重新实现跟踪)。一种可采用的方法是打开Tra-cking Loop并命令DSP重新跟踪。当找道没有停息并且头部正在滑过光盘时，对于一个故障模式该方法不工作。由此，最佳恢复机构是尝试再查寻。将需要特定码来处理最后查寻因Off-Track Error而发生故障时的情况。再查寻应是最佳恢复尝试。
偏磁体故障：状态位：
S＝MAGNET_BIAS_FAILURE伪码：
SuggSenseKey＝HARDWARE_ERROR；
SuggSenseCode＝INTERNAL_CONTROLLER_ERR；
SuggSenseCodeQ＝ASCQ_MAGNET_FAILED；
送RESET_ATTN命令
取REQ_STD_STAT
取REQ_OPT_STAT；
若(ANY_ATTN_PENDING)
返回(ATTN_DIDNT_CLEAR)；
Spiral Mode(螺旋模式)：当所有错误状态已被清除时，DriveAttention Handler必须使驱动器返回到螺旋形的原始状态(也称为轨道跟随或禁止跳回)。这是通过在入口处保存初始状态和在出口执行以下码而完成的。
若((WasSpiraling＝＝0)&&！(S&MEDIUM_NOT_PRESENT)&&
    ！(S&SPINDLE_STOPPED))
SpiralMode(FALSE)；
Drive Attention Notification：Drive Attention产生中断断送给把驱动器接成已知状态的Drive Attention Handler。然后，此Handler的责任是通知负责管理当前操作的固件部分所存在的注意状态和做什么来清除状态。两个机构被用于通知固件。它们包括信息通知和直接通知。
当一个任务已初始化了一个操作并正在等候SCSI ISR或DiskISR发送一个信息时，Drive Attention Handler将给任务的队列发送一个信息以表明：一个Drive Attention发生了。当前担负一个操作的那个任务被维持在一个路径变量(a routing variable)中。当固件的一部分正在执行而能在任何时候产生一个Drive Attenti-on(例如找道码时)，对信息连续轮询的任务队列将占用太多的开销处理。用于报告Drive Attention的第二机构利用一个“长跳(long jump)”特征使码执行回到固件知道如何重新开始一个算法或尝试一个重试的地方。识别何处长跳的处理被称为登记。可以执行多级登记，每一新级在它的栈中保留了在该层上的以前登记信息。当一部分码自身登记时，该码也能识别Drive Attention ISR将调用以执行一个与上下文有关的异常终止的例程(Context Sensitiveabort)。
MEDIA FORMATS(介质格式)：Media Type Determination(介质类型确定)：使用下列事件次序来识别介质的类型。
a)当驱动器供电时，盘盒被插入或已存在。
b)80C188给主轴马达机发出一个4x速度的起转命令。
c)当RPM大于60 RPM时，80C188发出一个DSP命令以进行通知。
d)当DSP以大于60的RPM而中断时，80C188发出一个DSP命令以通知何时RPM大于4x最小RPM。
e)然后，80C188发出一个DSP命令去初始化：
(1)DSP慢慢寻找内部的紧急停止。
(2)DSP向(TBD)道的OD进行查寻。
(3)缺省值是Jump Backs被允许并且方向是4x。
(4)如果在初始找道期间，DSP遇到一个错误，该错误将报告给80C188。80C188将使DSP复位，然后重新初始化。
f)80C188尝试从Inner Diameter读出一个对应于(TBD)道的4x的区(TBD)的ID。
g)如果没有ID能被读出，80C188尝试使用加和减(TBD)区的相邻区频率去读ID。
h)如果没有ID能被读出，80C188给主轴马达发出一个2x速度命令。
i)当RPM大于2x最小值时，80C188发出一个DSP命令以进行通知。
j)当DSP以大于2x最小值RPM而中断时，80C188给DSP发出一个初始化命令，然后尝试在对应于(TBD)道的区(TBD)中读出一个ID。
k)如果没有ID能被读出，80C188尝试使用加和减(TBD)区的相邻区的频率去读ID。
l)如果没有ID能被读出，步骤(h)至(k)为1x。
m)如果没有ID能被读出，80C188经主轴马达发出一个2x速度命令。
n)当RPM小于2x最大值时，80C188发出一个DSP命令以进行通知。
o)当DSP以小于2x最小值的RPM而中断时，80C188通过执行一个频率扫描(sweep)来尝试读出一个ID。扫描方式将是：缺省区、区-1、区+1、区-2、区+2，等等，直到所有频率都试完为止。
p)如果没有ID能被读出，80C188给主轴马达发出一个4x速度命令。
q)当RPM小于4x最大值时，80C188发出一个DSP命令以进行通知。
r)当DSP以小于4x最大值的RPM而中断时，通过执行一个频率扫描，80C188尝试读出一个ID。扫描方式将是：缺省区、区-1、区+1、区-2、区+2，等等，直到所有频率都试完为止。
ANID HAS BEEN READ(已读出一个ID)：
s)80C188发出一个找道命令以确定在SFP区域内的位置。
t)80C188尝试读出512字节扇区的SFP数据。如果没有成功地读出该扇区，80C188尝试读出1024字节扇区的SFP数据。
u)80C188根据介质类型和SFP信息初始化驱动器的介质参数。设置一个预写测试标识以表明：预写测试必须先于写入介质被执行。
v)80C188开始盘盒的初始化(即，读出Defect ManagementAreas，建立组表，等等)。如果任一DMA必须重写以使其同其他DMA相一致，驱动器必须检查预写检验是否应首先执行。
CCW(Pseudo-WORM)Support：Cirrus Logic SM330的BlankCheck功能将用于决定1x和2x盘盒是否未被记录。DMP字段将不被使用。External ENDEC的Blank Check功能将被用于决定4x盘盒是否未被记录。将不使用DMP字段。
每当CCW盘盒被插在驱动器内时，驱动器将自动禁止WriteCache并在Mode Page 08h、Caching Parameters中清除WCE(WriteCache Enable)字段。通过发出一个CHECK CONDITION，所有的启动程序将被通知来自每个启动程序的下一个命令上的变更。根据Reque-st Sense Command而返回的Sense Key/Sense Code组合将是UNITATTENTION/MODE SELECT PARAMETERS CHANGED(06h/29h)。
P-ROM Support：Open Issue。对于P-ROM介质，当首部超出或在盘盒的一个ROM区域的三条轨道中时，必须设置PREFMT信号。找道算法需要考虑P-ROM区域位于盘盒上何处，并可能需要通过它们的步骤。在初始化期间需要DSP在一个P-ROM区域上方进行找道。以一个低速率来执行该初始找道而使Off-Track Error的变化最小。
Retry Strategy(重试策略)：当驱动器尝试访问介质以进行读出、擦除、写入或检验操作时，可能碰到介质错误、校正错误或其他错误。介质错误的来源是：Sector Mark(SM)、Sector IDS、Data Syncs(DS)或Resyns(RS)。校正错误的来源是：CyclicalRedundancy Check(CRC)或Error Checking and Correction(ECC)。驱动器所能碰到的其他错误是：Format Sequencer错误、DriveAttentions或Buffer RAM奇偶校验错误。对于每种介质或校正错误，驱动器对照错误类型和操作类型的阈值确认错误。阈值保持在可以被主机(host)修改的各种Mode Pages中。表16表示出由驱动器所使用的缺省阈值。
表16-Default Thresholds缺省阈值
阈值   1x，2x512BPS   1x，2x1024BPS      4x512BPS       4x1024BPS
扇区标记 4/5 Marks3/4 Spaces  4/5 Marks3/4 Spaces 4/5 Segments 4/5 Segments
扇区IDs
读出    2/3     2/3      2/3      2/3
擦除、写入    2/3     2/3      2/3      2/3
修改    3/3     3/3      3/3      3/3
Data Sync(DS)    9/12Groups     9/12Groups      3/4Groups      3/4Groups
Resync(RS)     3       6       3       6
表16(续)-Default Thresholds缺省阈值
阈值  1x，2x512BPS   1x，2x1024BPS   4x512BPS    4x1024BPS
每扇区错误中ECC字节    15     30    15     30
每交替错误中ECC字节    3     6    3     6
当遇到介质或校正误差超出目前的阈值或上面所定义的任何其他误差时，如该段其余部分所述那样，驱动器会尝试重试操作。执行重试除非在尝试存取数据期间碰到导致不可清除状态或其他异常终止状态的严重错误。另外，如果设置一个内部调试标志，drvRe-try Disable，就不执行重试。通过SCSI Read/Write ESDI Comm-and(E7h)来设置或清除drvRetry Disable标志。
当驱动器正执行一个读出操作时，如Mode Page 01h、Read/Write Error Recovery Parameters、Read Retry Count(Byte 3)中所表示的那样，其将执行最大数量的重试。当驱动器正执行一个擦除或写入操作时，如Mode Page 01h、Read/Write Error Recov-ery Parameters、Write Retry Count(Byte 8)中所表示的那样，其将执行最大数量的重试。当驱动器正在执行一个检验操作时，如Mode Page 07h、Verify Error Recovery Parameters、VerifyRetry Count(Byte 3)所示那样，其将执行最大数量的重试。
如果在目前的阈值内不能读出一个扇区，如下段Heroic Reco-very Strategies所述那样，驱动器会尝试使用大于实物的方法(heroic means)去恢复扇区。如果该扇区被恢复，如下段Realloca-tion Strategy所述那样，该扇区会被重新分配。
Error Checking and Correction(ECC)；在Cirrus LogicSM330中的硬件中执行用于读出或检验操作的Error Checking。由SM330产生为了校正错误中的所有字节的更新向量，并通过两个芯片之间的专用串行线将其传送给SM330。由SM330产生用于写入操作的CRC和ECC码。
当Disable Correction(DCR)位被设置在Mode Page 01h、Read/Write Error Recovery Parameters中时，校正不加给用于读出操作的扇区。当Enable Early Correction(ECC)位未被设置在ModePage 01h、Read/Write Error Recovery Parameters中时，ECC也不会加给用于读出操作的扇区。如果未置EEC位，在除掉一个重试外全部重试都已失败后，驱动器将在最后重试上自动施加校正，如果DCR未被设置的话。重要的是注意DCR位设置，ECC错误仍被检测，但不被校正。
Heroic Recovery Strategies：术语Meroic Recovery被用于描述使用所有可能的方法恢复来自介质的数据的过程。该对策是为了有选择地放宽各个阈值并最终恢复数据的原状。为了决定扇区是否已被恢复的绝对标准是数据是否能在由校正硬件所建立的最大阈值内被校正。为使错误校正最小，以渐进的次序(TBD)来放宽介质阈值。
如果在目前阈值内不能读出一个扇区则启动Heroic Recovery，并且把Transfer Block(TB)位或Automatic Read ReallocationEnabled(ARRE)位设置在Mode Page 01h，Read/Write Error Reco-very Parameters中。如果扇区的数据被完全恢复并且ARRE被允许，如下段Reallocation Strategy所述那样，扇区被重新分配。
在尝试恢复数据中能被改变的驱动器参数是：(1)PLL Bandwi-dth(正常、高和极高)，(2)Frequency Zone(期望区-1、期望区+1)，(3)Pseudo Sector Mark，(4)Pseudo Pata Sync，(5)Lockon First Resync(扇区不适于重新分配，只能被送给主机)，(6)(TBD)。
Reallocation Strategy：重新分配是把逻辑扇区的数据重新定位给一个新的物理扇区的过程。一扇区的重新分配(1)按照一个主机请求(SCSI Reassign Block Command，07h)；(2)当在当前阈值内不能读出一个扇区，该扇区被完全恢复，并且ARRE位被设置时；(3)使用当前阈值不能擦除或写入该扇区并且Automatic Write Realloca-tion Enabled(AWRE)位被设置在Mode Page 01h，Read/Write ErrorRecovery Parameters；或者(4)该扇区不能在目前阈值内被证实为一个SCSI Write和Verify Command的部分。
Read Reallocation：当超出读出阈值的扇区的数据已被完全恢复且AREE位被置位，如果超出阈值是因为一个Data Sync Resync或ECC校正错误，则驱动器将尝试把该数据重新写入相同的物理扇区。如果该相同扇区的数据现在能在Moed Page 07h Verify ErrorRecovery Parameters中所确定的阈值内被验证，该扇区将不被重新分配。在ID字段的Sector Mark中的错误而产生错误的扇区或不能被正确验证的扇区将被重新分配给一个新的物理扇区。
当需要一个新的物理扇区来重新定位一个逻辑扇区时，驱动器将把数据(使用写入阈值)写入一个备用扇区，然后验证该扇区(使用验证阈值)。如果使用当前的阈值不能写入或验证该扇区，另一个物理扇区将被辨认为备用的并重复进行该处理。三个备用扇区中的最大的将被用于尝试重新分配一个单独逻辑扇区。
Write Reallocation(写重新分配)：如果Automatic WriteReallocation Enabled(AWRE)位被设置，一个扇区将被重新分配，该扇区不能满足Sector Mark阈值或用于如Mode Page 01h，Read/Write Error Recovery Parameters所确定那样的有效Sector IDS的数量的阈值。
当需要一个新的物理扇区来重新定位一个逻辑扇区时，驱动器将把数据(使用写入阈值)写入一个备用扇区，然后验证该扇区(使用验证阈值)。如果使用当前阈值不能写入或验证该扇区，另一个物理扇区将被识别为备用的，并重复该处理。三个备用扇区中的最大的将被用于尝试重新分配一个单独逻辑扇区。
Verify After Write Reallocation(写后验证重新分配)：一个扇区将被重新分配，该扇区不能满足如Mode Page 07h、VerifyError Recovery Parameters所定义的、如一个SCSI Write andVerify Command的部分那样的验证阈值。ARRE和AWRE位不影响该决定：重新分配在如SCSI Write and Verify Command的部分那样的当前阈值内不能被验证的一个扇区。
当需要一个新的物理扇区来重新定位一个逻辑扇区时，驱动器将把数据(使用写入阈值)写入一个备用扇区，然后验证该扇区(使用验证扇区)。如果使用当前阈值不能写入或验证该扇区，另一个物理扇区将被识别为备用的，并重复该处理。三个备用扇区的最大的将被用于尝试重新分配一个单独逻辑扇区。
SCSI Error Codes Returned(返回的SCSI错误码)：下面各小段描述在上段Retry Strategy及后面所述的每个状态的SCSI SenseKey/Sense Code/Additional Sense Code Qualifier(ASCQ)给合。在下表17-Mode Page 01h，Error Recovery Parameters中列出了影响驱动器的响应和返回主机的SCSI Sense Key/Sense Code/ASCQ组合的的控制位。
表17-Mode Page 01h，Error Recovery Parameters
          (方式页01h，误差恢复参数)位       名称         说明AWRE    自动写入允许  驱动器将在写入操作期间实现检测出的
                  缺陷块的自动重新分配。ARRE    自动读出允许  驱动器将在读出操作期间实现检测出的
                  缺陷块的自动重新分配。TB      传送块        驱动器将传送给主机一个在阈值外被恢
                  复的块。RC      读出连续      驱动器将传送数据而不加延迟以实现错
                  误恢复。数据可以被生成以维持连接数
                  据流。
                表17(续)位     名称          说明ECC    允许早校正    驱动器将在重试之前使用错误校正。PER    后误差        驱动器将报告一个Check Conclition给
                 通过重试、校正或重新分配而恢复的块。DTE    出错时禁止    当碰到一个错误时，驱动器将终止数据
   传送          传送。DCR    禁止校正      驱动器将不使用数据错误恢复的错误校
                 正。驱动器将仍检测ECC错误。
Errors While Reallocating(重新分配时的错误)：在尝试把一个逻辑扇区重新分配给一个新的物理扇区时，如果碰到所表示的错误状态，将由驱动器报告表18中的感测(sense)组合。表18-Error Codes Reported While Attempting to
 Reallocate a Sector(在尝试重新分配一个扇
 区时所报告的误差码)误差状态        Sense Key/Code/ASCQ     数据返回无可用备用区        03/32/00            Yes自动重新分配失败    04/81/00            Yes过多尝试重新分配    04/44/A6            Yes缺陷表误差          03/32/01            Yes
当一个硬件错误或其他严重错误使驱动器不能执行重新分配时，Automatic Realtocation被认为失败。在执行重新分配期间，驱动器将只进行三次尝试来把逻辑扇区分配给一个新的物理扇区。如果需要多于三次尝试，驱动器就认为出现硬件错误。该方法限制了企图重新分配扇区的尝试次数，由此极大减小了进行重新分配所耗费的时间并极大减小了有效备用区的消耗。如果驱动器只能在盘上写入和验证一个单独Defect Management Area(DMA)，驱动器将报告一个Defect List Error。
Read Error Codes(读错误码)：这段表示出了在执行一个读出操作期间使驱动器能报告返回主机状态的条件。状态是否被实际上报告要取决于主机是否发出一个SCSI Request Sense Command。
上述条件可被分成五个主要类型，包括：(1)尝试定位所需扇区，(2)尝试读出该扇区，(3)尝试用大于实物方法(heroics)来恢复该扇区，(4)尝试重新分配该扇区，以及(5)Drive Attentions和其他严重错误。表18提供了当重新分配发生故障时所报告的感测组合，而上表8则提供了对严重错误所报告的感测组合。
当尝试定位所需扇区时，如果遇到所表示的错误类型则由驱动器报告表19中的感测组合。
表19-Error Codes Reported While Locating the Desired
     Sector(当定位所需扇区时所报告的错误码)错误状态             Sense Key/Code/ASCQ     数据返回扇区标记阈值         03/01/00                No[ID阈值(坏的CRC)]    03/10/00                No[ID阈值(非地址标记)] 03/12/00                No
在尝试读出该扇区期间，如果碰到所表示错误类型，ARR未被设置，以及在执行重试时数据不能在阈值内被恢复，则将由驱动器报告表20中的感测组合。如果所有重试都被用过而数据还未恢复，如果TB位被设置的话，驱动器将执行heroic恢复。然而，无论数据是否被完全恢复，数据将返回主机。如果完全恢复，数据就不被重新分配给一个新的扇区。
表20-Error Codes Reported While Attempting to Read，
     ARRE is Not Set(当尝试读出，ARRE未被设置时所报
     告的错误码)错误状态             Sense Key/Code/ASCQ     数据返回数据同步阈值         03/13/00                若TB＝1再同步阈值           03/11/07                若TB＝1ECC错误阈值          03/11/0C                若TB＝1不可校正的ECC错误    03/11/02                若TB＝1
在尝试读出该扇区期间，如果DCR被设置并且在执行重试或heroics时数据能在阈值内被恢复，对所述状态将由驱动器报告表21中的感测组合。如果数据不能通过heroics恢复，所返回的错误码是列在上表20中的那些。如果数据被完全恢复并且ARRE被设置，驱动器将尝试重新分配逻辑扇区给一个新的物理扇区。
表21-Error Codes Reported While Performing Read
     Retries，DCR is Set(当报告读出重试、DCR被设
     置时所报告的错误码)错误状态               Sense Key/Code/ASCQ     Data Returned不需重试，不用ECC。    00/00/00                Yes需要重试。不用ECC。    01/17/01                Yes需要夸张。不用ECC。    01/17/06                Yes执行自动重新分配。(ARRE＝1)需要夸张。不用ECC。    01/17/07                若TB＝1推荐自动重新分配。(ARRE＝0)需要夸张。不用ECC。    01/17/09                Yes用于自动重新分配的再写入是成功的
当尝试读出扇区，如果DCR未被设置并且在执行重试或heroics时数据能在阈值内被恢复，对所述状态将由驱动器报告表22中的感测的组合。如果数据不能通过heroics恢复，所返回的错误码是在表20中所列出的那些。如果数据被完全恢复并且ARRE被设置，驱动器将尝试把逻辑扇区重新分配给一个新的物理扇区。
表22-Error Codes Reported While Performing Read
     Retries，DCR Not Set(当执行读出重试，DCR未
     设置时所报告的错误码)错误状态                Sense Key/Code/ASCQ     Data Returned不需重试。不用ECC。     00/00/00                Yes不需重试。需要ECC       01/18/00                Yes(在阈值内)。需要重试。需要ECC       01/18/01                Yes(在阈值内)。需要heroics。执行       01/18/02                Yes自动重新分配(ARRE＝1)需要heroics。推荐       01/18/05                若TB＝1自动重新分配(ARRE＝0)
                    表22(续)错误状态                Sense Key/Code/ASCQ     Data Returned需要heroics。用于       01/18/07                Yes自动重新分配的再写入是成功的
Read Error Reporting：这段描述了：由固件使用的，决定何时设置一特定检测组合，何时通过一个Check Condition报告错误，以及何时返回数据的逻辑。读操作
Do_seek：

    seek to desired sector

    if seek error

      abort with 04/15

        (随机定位错误)

    init read retry count from Mode Page 01h

    if DCR is set or EEC is set

        set to detect ECC errors but not correct

    if RC is set

        if 1x or 2x mode

            set RC mode in SM3 30

    else
				
				<dp n="d207"/>
        set RC mode in SM330

        set to ignore ID errors，RS errors，and DS

        errors
(注：等待硬件以表示扇区已读出或存在错误)
Wait_for_msg：

    wait for msg from ISR

   if no error

         if recovered from retry

            if PER is set

                 set Check Condition

                 if DCR is set

                    set sense to 01/17/01

                    (有错误校正和重试的恢复数据)

            if DTE is set

                 set to return all blocks read

                do not continue after this block

            queue data for SCSI

        if new seek required

            goto Do_seek

        else if more to do

            goto Wait_for_msg

        else

            return to caller

        else
				
				<dp n="d208"/>
decrement read retry count
if no more retries

    if(TB is set or ARRE is set，

        and not physical access，and

        not read long)

        perform Heroic Recovery

        if successful

            if PER is set

                Set Check Condition

        if DCR is set

        set sense to 01/17/07

        (无ECC的恢复数据，推荐再赋值)

    else

        set sense to 01/18/05

        (恢复数据，推荐再赋值)
if TB is set

    set to return fully recovered block

    if ARRE is not set

        gogo Report_error
if ARRE is set

    attempt to reallocate

    if rewrite of same sector was successful

        if PER is set

            if DCR is set
				
				<dp n="d209"/>
                set sense to 01/17/09

                (有重试与/或ECC的恢复数据，

                数据的重写是成功的)

            else

                set sense to 01/18/07

                (有重试和ECC恢复数据，数据

                的重写是成功的)
else if reallocation was successful

    if PER is set

        set Check Condition

        if DCR is set

            set sense to 01/17/06

            (无ECC的恢复数据，执行了自动重

            新分配)

        else

            set sense to 01/18/02

            (无ECC的恢复数据，执行了自动重

            新分配)

        else

            set Check Condition

            if no spares available

                set sense to 03/32

                (无可用的缺陷备用存储单元)

            if automatic reallocation
				
				<dp n="d210"/>
            failed

                set sense to 04/81

            if too many attempts to

            reallocate

                set sense to 04/44/A6

                (达到了再定位界限)

            if Defect List could not be

            written

                set sense to 03/32/01

                (缺陷表更新失败)
else

    set Check Condition

    if TB is set

            set to return partially

            recovered block

        goto Report_error
    else

        do not return block

        set Check Condition

        goto Report_error
else

    if PER is set

        set Check Condition

        if DCR is set
				
				<dp n="d211"/>
            set sense to 01/17/01

            (再重试恢复的数据)

        else

            set sense to 01/18/01

            (用错误校正和重试恢复的数据)

        prepare to retry the block

        if last retry and EEC is set

            set to use ECC correction

        goto Setup_for_read
Report_error：

    if Sector Mark Threshold error

        set sense to 01/01

        (无INDEX/SECTOR信号)

    if ID CRC error

        set sense to 03/10

        (ID CRC或ECC错误)

    if ID Threshold error

        set sense to 03/12

        (对ID字段未找到地址标记)

    if Data Sync Threshold error

        set sense to 03/13

        (对数据字段未找到地址标记)

    if Resync Threshold error

        set sense to 03/11/07
				
				<dp n="d212"/>
                        (数据再同步误差)

                    if ECC Threshold error

                        set sense to 03/11/0C

                        (未恢复的读错误，推荐重写此数据)

                    if Uncorrectable ECC error

                        set sense to 03/22/02

                        (错误太长，不能校正)

                    return to caller
Verify Error Codes(验证错误码)：这段表示出随着SCSIVerify Command执行验证操作时使驱动器以能报告返回主机的状况的情况。是否实际报告该状况取决于主机是否发生一个SCSI Requ-est Sense Command。
这些情况可以分成三个主要类型，包括：(1)尝试分配所需扇区，(2)尝试验证该扇区，以及(3)Drive Attentions和其他严重错误。上表8-Sever Error提供了对严重误差所报告的感测组合。
在尝试分配所需扇区期间，如果碰到所表示错误类型，将由驱动器报告在表19中所列出的感测组合。在尝试验证该扇区期间，如果碰到所表示的错误类型，将由驱动器报告表20中所列出的感测组合。但是随着验证操作，将没有数据实际上返回到主机。通过确定，在验证操作期间从不执行heroics。其目的是为了验证能使用ModePage 07h、Verify Error Recovery Parameters的(可能)更精确阈值来读出的数据。对在当前阈值不能被验证的扇区，不执行扇区的自动重新分配(注意：在通过一个完全不同的SCSI命令所启动的写入操作之后，可以在一个验证期间执行自动重新分配)。
Verify Error Reporting(校验错误报告)：这段描述了：固件使用的决定何时设置一个特定检测组合，何时通过一个CheckCondition来报告错误，以及何时返回数据的逻辑。检验操作
    seek to desired sector

    if seek error

        abort with 04/15

        (随机定位错误)
Setup_for_verify：

    init verify retry count from Mode Page 07h

    if DCR is set

        set to detect ECC errors but not correct
        (注：等待硬件表示扇区已被读出或存在误差)
Wait_for_msg：
    wait for msg from ISR

    if no error

        if recovered from retry

            if PER is set

                set Check Condition

                if DCR is set

                    set sense to 01/17/01

                    (有重试的恢复数据)

                else

                    Set sense to 01/18/01
				
				<dp n="d214"/>
                    (加有错误校正的恢复数据)

            if DTE is set

                do not continue after this block
if new seek required

    goto Setup_for_verify
else if more to do

    goto Wait_for_msg
else

    return to caller
else

    decrement verify retry count

    if no more retries

        set Check Condition

        goto Report_error(与读操作相同)

    else

        if PER is set

            set Check condition

            if DCR is set

                set sense to 01/17/01

                (有重试的恢复数据)

            else

                set sense to 01/18/01
 
                (加有错误校正的恢复数据)

            prepare to retry the block
				
				<dp n="d215"/>
            goto Setup_for_verify
Write Error Codes(写错误码)：这段表示出在执行一个写入操作期间使驱动器能报告返回主机的状况的条件，是否实际报告该状况取决于主机是否发出一个SCSI Request Sense Command。
该条件可被分成四个主要类型，包括：(1)尝试定位所需扇区，(2)尝试写入该扇区，(3)尝试重新分配该扇区，(4)Drive Atten-tion和其他严重错误。上表18-Error Codes Reported WhileAttempting to Reallocate a Sector提供了当重新分配发生故障时所报告的感测组合，而表8-Severe Errors则表示了对严重错误所报告的dgkn测组合。
在尝试定位所需扇区期间，如果遇到所表示错误类型则由驱动器报告表19中所列出的感测组合。在尝试写入该扇区时，如果遇到所表示的错误类型则由驱动器报告列在表23中的感测组合。
      表23-Error Codes Reported While Performing
           Write Operations(在执行写入操作时所报
           告的错误码)错误条件            Sense Key/Code/ASCQ不需重试            00/00/00需要重试            01/0C/00执行了自动重新分配。01/0C/01(ARRE＝1)推荐自动重新分配。  03/0C/00(ARRE＝0)
Write Error Reporting(写错误报告)：这段描述了：由固件使用的逻辑，以决定何时设置一个特定检测组合，何时通过一个Check Condition来报告错误，以及何时返回数据。写入操作
    seek to desired sector

    if seek error

        abort with 04/15

        (随机定位误差)

    (注：建立节(section))
Setup_for_write：
    init write retry count from Mode Page 01h

    (注：等待硬件来表示扇区已被写入或存在误差。)
Wait_for_msg：

    wait for msg from ISR

    if no error

        if recovered from retry

            if PER is set
				
				<dp n="d217"/>
                set Check condition

                set sense to 01/0C/00

            (恢复了的写错误)

        if DTE is set

            do not continue after this block

    if new seek required

        goto Setup_for_write

    else if more to do

        goto Wait_for_msg

    else

        return to caller
else

    decrement write retry count

    if no more retries

        if AWRE is set，not physical access，not write long

            attempt to reallocate

            if reallocation was successful

                if PER is set

                    set Check Condition

                        set sense to 01/0C/01

                        (用自动重新分配恢复的写错误)

                else

                    set Check Condition

                    if no spares available
				
				<dp n="d218"/>
                    set sense to 03/32

                    (无可用的缺陷备用存储单元)

                if automatic reallocation failed

                    set sense to 04/81

                    (自动重新分配失败了)

                if too many attempats to reallocate

                    set sense to 04/44/A6

                    (达到了再定位界限)

                if Defect List could not be written

                    set sense to 03/32/01

                    (缺陷表更新失败)

                else

                    set Check Condition

                    goto Report_error

            else

                if PER is set

                    set Check Condition

                    set sense to 01/0C/00

                    (恢复了的写错误)

                prepare to retry the block

                goto Setup_for_Write
Verify After Write Error Codes(写后验证错误)：这段表示出在写入操作后在执行一个验证时使驱动器能报告返回主机的状况的情况。是否实际报告该状况取决于主机是否发出一个SCSIRequest Sense Command。
该情况可被分成四个主要类型，包括：(1)尝试定位所需扇区，(2)尝试验证该扇区，(3)尝试重新分配该扇区，以及(4)DriveAttentions和其他严重错误。上表18-Error Codes ReportedWhile Attenpting to Reallocate a Sector表示出当重新分配发生故障时所报告的感测组合，而表8-Severe Errors提供了对严重错误所报告的感测组合。
在尝试分配所需扇区期间，如果碰到所表示的错误类型，由驱动器报告在表19中所列的感测组合。在尝试验证该扇区期间，如果碰到所表示的错误类型，将由驱动器报告在表20中所列出的感测组合。
Verify After Write Error Reporting(写后验证错误报告)：这段描述了固件使用的逻辑，以决定何时设置一个特定感测组合，何时通过一个Check Condition报告错误，以及何时返回数据。在写入操作之后进行验证
    seek to desired sector

    if seek error

        abort with 04/15

        (随机定位错误)

    (注：建立节)
Setup_for_verify：

    init verify retry count from Mode Page 07h

    if DCR is set

        set to detect ECC errors but not correct
				
				<dp n="d220"/>
    (注：等待硬件来表示扇区已被读出或存在误差)Wait_for_msg：

    wait for msg from ISR

    if no error

        if recovered from retry

            if PER is set

                set Check Condition

                if DCR is set

                    set sense to 01/17/01

                    (有重试的恢复数据)

                 else

                    set sense to 01/18/01

                    (加有ECC和重试的恢复数据)

        if DTE is set

            do not continue after this block

    if new seek required

        goto Setup_for_verify

    else if more to do

        goto Wait_for_msg

    else

        return to caller
 else

    decrement read retry count

    if no more retries
				
				<dp n="d221"/>
attempt to reallocate
if rewrite of same sector was successful

    if PER is set

        if DCR is set

            set sense to 01/17/09

            (有重试与/或ECC的恢复数据，数据的重写是

            成功的)

        else

            set sense to 01/18/07

            (有重试和ECC的恢复数据的重写是成功的)
else if reallocation was successful

    if PER is set

        set Check Condition

        if DCR is set

            set sense to 01/17/06

            (有ECC的恢复数据，执行了自动重新分配)

        else

            set sense to 01/18/02

            (有ECC的恢复数据，执行了自动重新分配)

    else

        set Check Condition

        if no spares available

            set sense to 03/32

            (无可用的缺陷备用存储单元)
				
				<dp n="d222"/>
                if automatic realocation failed

                    set sense to 04/81

                    (自动重新分配失败了)

                if too many attempts to reallocate

                    set sense to 04/44/A6

                     (达到了再定位界限)
                if Defect List could not be written

                    set sense to 03/32/01

                    (缺陷表更新失败)

        else

            if PER is set

                set Check Condition

                if DCR is set

                    set sense to 01/17/01

                     (有重新的恢复数据)

                else

                    set sense to 01/18/01

                    (如有ECC和重试的恢复数据)

            prepare to retry the block

            goto Set_for_verify
Defect Management Areas(缺陷管理区)：这段是TBD。下面是在这段定义期间将使用的注释和问题。Reading DMAS：要使用的哪个阈值是一个设计考虑。多少次重试。Comparing/Vpdating DMAs：多少是好。它们何时重写入。宣布“Approaching End of Life”和“End of Life”。这些内容的每个都是不影响本领域技术人员实施本发明的设计考虑。建立DMA数据结构以支持：Sector Slipp-ing，Linear Replacement。
Seek Tables for Different Media(对不同介质的找道表可)：固件将根据被安装在驱动器中被检测的介质类型下载给DSP合适的速度表。一个缺省(即固定的)速度表将被使用，直到介质类型已被确定为止。
DRIVE COMMAND INTERFACE：Drive Command Interface是提供访问驱动器的硬件平台的软件接口。访问SCSI接口、Format Sequ-encer、ENDEC和External ENDEC被执行，按直接访问那些部件而不通过Drive Command Interface。使用下段所定义的Drive Comman-ds来访问所有其它的部件。
Drive Commands：在下表24中列出Jupiter固件使用的DriveCommands。Type栏定义了Drive Command是即时的(I)、由80C188所执行的(188)、还是由DSP所执行的(DSP)。一个Immediate Command导致设置的标识或位，并且不需要任何CPU时间来处理或监控该操作。一个Immediate Command表示命令是立即完成的。下段DriveCommand Completion进一步提供了与此相关的细节。188 Command类型表示80C188需要附加处理来满足其要求。需要附加监控来证实硬件已到达所需状态。当处理或监控已完成时该命令被表示为完成。DSP Command类型表示必须发送给DSP一个命令以满足Drive Comma-nd的需要。当DSP返回其命令的状态时，该命令被表示为完成。
    表24-Drive Commands(驱动器命令)码      名称               说明                       类型0×0000 SET_EE_ADDR        设置EEPROM地址             I0×0100 READ EEPROM        读出EEPROM(在目前地址上)   1880×0200 SET_JUMP_BACK_IN   设置跳回到OD                DSP0×0300 SET_JUMP_BACK_OUT  设置跳回到ID                DSP0×0400 JUMP_BACK_ENABLE   允许跳回                    I0×0500 JUMP_BACK_DISABLE  禁止跳回                    I0×06000×0700 DISABLE_EEWR       禁止EEPROM写入功能          (TBD)0×0800 REQ_STATUS         请求DSP状态                 DSP0×0900 SET_LASER_THOLD    设置激光读出功率阈值        DSP
    表24(续)-Deive Commands(驱动器命令)码      名称            说明                       类型0×0A00 SET_FOCUS_THOLD 设置DSP聚焦阈值            DSP0×0B00 SET_TRACK_THOLD 设置DSP跟踪阈值            DSP0×0C00 SET_SEEK_THOLD  设置DSP找道阈值            DSP0×0D00 SET_SPIN_THOLD  设置主轴RPM阈值            DSP0×0E00 BIAS_TEST       报告偏磁测试               1880×0F00 READ_DSP_REV    取DSP固件修正              DSP0×1000 WRITE_EEPROM    写入EEPROM(在目前地址上)   1880×2000 REQ_STD_STAT    请求标准状态               188，DSP0×2900 REQ_OPT_STAT    请求选择状态               188，DSP0×4400 SET_MAG_READ    设置偏磁频率供读出         188
    表24(续)-Deive Commands(驱动器命令)码      名称             说明                类型0×4800 SET_MAG_ERASE    设置偏磁频率供擦除  1880×4C00 SET_MAG_WRITE    设置偏磁频率供写入  1880×5000 RESET_ATTN       复位Drive Attention DSP0×5100 RECAL_DRIVE      重新校准驱动器      (TBD)0×5200 STOP_SPINDLE     停止主轴            188，DSP0×5300 START_SPINDLE    起动主轴            188，DSP0×5400 LOCK_CART        锁定盘盒            I0×5500 UNLODK_CART      解锁盘盒            I0×5600 EJECT_CART       退出盘盒            188，DSP0×5B00 SEEK_COMP_OFF    设置找道补偿接通    (TBD)
    表24(续)-Deive Commands(驱动器命令)码      名称                说明                     类型0×5B01 SEEK_COMP_ON        设置找道补偿关断         (TFB)0×5F00 SLCT_GCR_FRQ_SET    选择一组频率             I0×6700 ALLOW_ATTN_CLEAR                             (TBD)0×6800 READ_DRV_RAM        在DSP中读出RAM           DSP0×6A00 NORMAL_PLL_BWIDTH   把PLL带宽设置到正常      I0×6A01 HGH_PLL_BWIDTH      把PLL带宽设置到高        I0×6A02 VHGH_PLL_BWIDTH     把PLL带宽设置到极高      I0×7000 SET_LWP_RAM         在RAM中设置激光功率DSP0×8000 SEEK_BACKWARD       找道到ID                 DSP0×C000 SEEK_FORWARD        找道到OD                 1
Drive Commands是一或二个字的命令，这些命令请求用80C188或传送到DSP执行某些功能或将其传送给DSP。Drive Command码是负责维持DSP的协议并决定何时命令已被完成。在某些情况下，当80C188正在的执行其功能时，命令被立即识别为完成的。在其它情况下，在硬件被允许稳定(如在接通偏磁的情况下)时需要一个延迟。在80C188命令PSP执行一个功能的情况下，80×188必须等待DSP以表示命令已完成。参见下段Drive Command Completion，是完成命令的更详细讨论。用于两字的命令的高字被放在变量esdi_cmd中。低字被放在变量esdi_cmd2中。只用一个单字的命令仍使用esdi_cmd。这些变量是综合变量并且必须在调用给Drive_cmd功能之前被建立。
Drive Command Descriptions(驱动器命令说明)：下面这些小段提供了Drive Command(驱动命令)的更详细的说明。
SET_EE_ADDR：使用Set EEPROM Address命令来识别用于下一个NVRAM操作的地址。如下所述，该地址首先被设置，然后跟着一个READ_EEPROM或一个WRITE_EEPROM命令。
READ_EEPROM：Read EEPROM命令从以前用SET_EE_ADDR命令所识别的位置读出当前存储在NVRAM中的数据。
SET_JUMP_BACK_IN：Set Jumpbacks In Command对DSP进行识别以使介质螺线对着ID，并由此一个跳回应执行一次对着ID的一道找道。每转一圈执行一跳回以维持光学(装置)在同一物理轨道上方。
SET_JUMP_BACK_OUT：Set Jumpbacks Out Command对DSP进行识别以使介质螺线对着OD，由此一个跳回应执行一次对着OD的一道找道。每转一圈执行一次跳回以维持光学(装置)在同一物理轨道上方。
JUMP_BACK_ENABLE：Jumpback Enable Command(回跳允许命令)通知DSP执行跳回，以便于维持介质上的当前光头位置。
JUMP_BACK_DISABLE：Jumpback Disable Command通知DSP不执行跳回并且允许光头跟随介质的螺线。
DISABLE_EEWB：该部分是TBD。
REQ_STATUS：Request status Command(请求状态命令)向DSP请求目前状态。
SET_LASER_THOLD：Set Laser Read Threshold Command(设置激光读阈值命令)设置激光读出功率信号的可允许范围。如果读出功率超出该阈值，DSP发出一个异常终止中断。
SET_FOCUS_THOLD：Set Focus Threshold Command(设置聚焦阈值命令)设置聚焦误差信号的可允许范围。如果聚焦误差信号超出该阈值，DSP发出一个异常终止中断。
SET_TRACK_THOLD：Set Tracking Threshold Command(设置跟踪阈值命令)设置跟踪误差信号的可允许范围。如果跟踪误差信号超出该阈值，DSP发出一个异常终止中断。
SET_SEEK_THOLD：该部分是TBD。
SET_SPIN_THOLD：需监控主轴速度以保证数据被写入介质并在以后能被恢复。通过DSP依靠由该命令指定的最小和最大RPM来监控主轴速度。如果主轴速度降到最小值以下或超出最大值，DSP产生一个异常终止中断。
该监控功能使Drive Command接口去检测何时盘盒达到正常速度以及何时盘盒发生故障，以维持正确速度。通过把最小RPM设定为零并且把最大值设定为介质额定范围的较低RPM，DSP将在盘盒实际上达到正常速度时中断80C188。一旦达到正常速度，80C188发出一个新的范围给DSP以指定介质额定范围的最大和最小RPM。最小RPM零表示在最小RPM上将不执行检测。
BLAS_TEST：Bias Test Command(偏置测试命令)请求测试偏磁。在下段B.POST Definition，Bias Magnet Test中描述了在测试中所采取的实际步骤。
READ_DSP_REV：Read DSP Firmware Revision Command向DSP请求固件修正级。
WRITE_EEPROM：Write EEPROM命令在上述使用SET_EE_ADDR命令所已识别的位置上把一字节的数据写入NVRAM。
REQ_STD_STAT：Request Standard Status Command请求ESDIStandard Status。所提供的状态包括驱动器的状况和来自DSP的状态。
REQ_OPT_STAT：Request Standard Status Command请求ESDIOptical Status。所提供的状态包括驱动器的状态和来自DSP的状态。
SET_MAG_READ：Set Magnet Read Command使驱动器准备进行读出操作。在下段Magnet Bias，Laser Power和PLL FrequencyCommand中描述了该偏置命令。
SET_MAG_ERASE：Set Magnet Erase Command(设置磁擦除命令)使驱动器准备进行擦除操作。在下段Magnet Bias，Laser Power和PLL Frequency Command中描述了该偏置命令。
SET_MAG_WRITE：Set Magnet Write Command(设置磁写命令)使驱动器准备进行写入操作。在下段Magnet Bias，Laser Power和PLL Frequency Command中描述了该偏置命令。
RESET_ATTN：Reset Attention Command(复位注意命令)指示DSP去复位状态位，该状态位已被设置成表示给80C188产生DriveAttention中断的错误状态。
RECAL_DRIVE：这部分是TBD。
STOP_SPINDLE：Stop Spindle命令打开伺服环路并使盘盒转速下降。Drive Command码首先指示DSP打开用于激光、聚集和跟踪的伺服环路。然后主轴PRM被设置为零并施加制动器。在(TBD)数秒之后，制动器被去除并且固件证实主轴已完全慢到(TBD)RPM。一旦主轴慢下来，固件将再次施加制动器并且延伸(TBD)几毫秒使盘盒停止。等待开始降速的时间和等待主轴停止的时间将取决于盘盒是塑料的还是玻璃的。固件将监控主轴升速时间，以便于确定所装介质的类型。上述SET_SPIN_THOLD命令将被用于监控主轴RPM率。
START_SPINDLE：Start Spindle Command担负使盘盒升速、确认盘盒获得正确的PRM，以及请求DSP同盘盒一起执行初始化。如上述那样，使用SET_SPIN_THOLD指令来监控所达到的主轴RPM。
升速是两步过程，包括：(1)设置主轴阈值以监控RPM直到盘盒达到特定介质类型的最小RPM为止，(2)设置主轴阈值以监控该介质额定RPM范围的RPM。如果盘盒的升速耗时过长，固件将使盘盒降速并返回一个错误码(TBD)。驱动器不必退出盘盒。
将使用一个定时器来测量使介质升到4x(缺省值)RPM所需的时间值。使盘盒升速所需时间将取决于介质是塑料的还是玻璃的。当被识别后，STOP_SPINDLE命令将根据盘盒类型使用适当暂停。
一旦盘盒达到所需RPM，固件将给DSP发出一个初始化命令。在此时，DSP将尝试闭合其所有伺服环路。
LOCK_CART：Lock Cartridge Command(锁盘盒命令)设置一个产生一系列请求的标志，以便拒绝退出盘盒。
UNLOCK_CART：Unlock Cartridge Command(解锁盘盒命令)清除一个标志并允许一系列请求，以便允许退出盘盒。
EJECT_CART：Eject Cartidge Command使盘盒降速，如果其目前正在旋转的话，并退出该盘盒。为使盘盒降速所采取的步骤与上述用于STOP_SPINDLE的步骤相同。一旦其速度降下来，固件将给DSP发出一个退出盘盒命令。
SEEK_COMP_OFF：这部分是TBD。
SEE_COMP_ON：这部分是TBD。
SLCT_FRO_SET：Select Frequency Set Command(选择频率设置命令)选择一组频率。每种介质格式需要一组相应的频率来进行介质记录。使用下述Bias Magnet Command来从由该指令所识别的那组中选择出一个频率。
ALLOW_ATTN_CLEAR：这部分是TBD。
RF_AD_DRV_RAM：这部分是TBD。
NORMAL_PLL_BWIDTH：这部分是TBD。
HGH_PLL_BWIDTH：这部分是TBD。
VHGH_PLL_BWIDTH：这部分是TBD。
SET_LWP_RAM：Set Laser Write Power RAM Command设置一特定激光功率区的激光写入功率值。该命令允许驱动器在诊断时期修改在特定功率区内所执行的下一个擦除或写入操作期间将被使用的写入功率。
SEEK_BACKWARD：用于Seek Backward Command(向后找道命令)的格式被表示在下段Seek Command中。
SEEK_BOEWARD：用于Seek Forward Command(向前找道命令)的格式被表示在下段Seek Command中。
Seek Command：在下表25中表示出用于两字找道命令的格式。
        表25-Seek Command(找道命令)hi_wd(位)bit 15      找道命令＝1
  (位)bit 14     方向位(1＝“OD”，0＝“ID”)
 (位)bit 13-0    未使用lo_wd(位)bit 15-0    为进行查寻导的道数
对于Seelk Command(找道命令)，“OD”被定义为向着OD的方向即背离主轴马达的方向。“ID”被定义为向着ID的方向即向着主轴马达的方向。在找道时DSP所用的阈值必须在发出找道命令之前分别设置。使用SET_SEEK_THOLD命令来设置找道阈值。
Magnet Bias，Laser Power和RLL Frequency Command：BiasCommand(偏置命令)担负建立硬件使驱动器能够在介质上的特定位置上进行读出、擦除或写入。在下表26中表示出用于单字BiasCommand的格式。
表26-Bias，Laser Power，andFrequency Command
     (偏置、激光功率和频率命令)hi_wd(位)bit 15-12：   偏置命令＝0100
 (位)bit 11-10：   MO偏置01＝读出
                   10＝擦除
                   11＝写入
     (位)bit 9：   “到下面找道”＝1
   (位)bit 8-0：   区(激光功率和频率)lo_wd(位)bit 15-0：    未使用
为了在介质上的特定位置上进行读出、擦除或写入，DriveCommand码必须建立磁偏置、激光写入功率级(仅用于2x和4x)、PLL频率和DSP聚焦与跟踪阈值。当命令是准备进行擦除或写入操作时，Drve Command码也必须证实：偏磁在(TBD)几毫秒内正在(TBD)V和(TBD)V之间感应出电流。将使用串行ADC来对偏磁正在感应的电流进行取样。必段在该操作之前分别设置在读出、擦除或写入操作期间所使用的DSP聚焦和跟踪阈值。SET_FOCUS_THOLD和SET_TRACK_THOLD命令被用于设置这些阈值。
对于1x介质只存在一个频段，而不存在Laser Power WriteZone，因为写入不被1x所支持。对于2x的Laser Power Write Zon-es的数量将等于频段的数量(即，16区)。对于4x的Laser PowerWrite Zones的数量将等于频段的数量(即，512字节所格式化介质扇区为30频段和1024字节所格式化的介质扇区为34频段)。
Drive Command Status(驱动命令状态)：来自Drive CommandInterface的有效状态被建立在一个修改的ESDL接口的基础上。同RAM-5000系列产品一起使用。况状位反映了硬件的实际状态、来自DSP的错误状态或正在由固件所管理的状态。该状态具有两个16位字，通常被称为Standard Status和Optical Status。在下表27-ESDI Standard Status和表28-ESDI Optical Status中列出了状态字的定义和状态源。
    表27-ESDI Standard Status(ESDI标准状态)标准状态                     比特  状态源(被保留)                     15    (未使用)MEDIUM_NOT_PRESENT           14    FW维持WRITE_PROTECT                13    FW维持OROM_MEDIA                   12    FW维持(被保留)                     11    (未使用)(被保留)                     10    (未使用)SPINDLE_STOPPED              9     FW维持POWER_ON_CONDITION           8     (未使用)ESDI_CMD_PTY_FLT             7     来自DSPESDI_INTERFACE_FLT           6     FW维持ESDI_INVALID_CMD             5     来自DSPSEEK_FAULT                   4     来自DSPMAGNET_BIAS_FAILURE          3     FW维持
                表27(续)MAX_LASER_POWER_EXCEEDED     2     (未使用)WRITE_FAULI_ERROR            1     (TBD)CARTRIDGE_CHANGED            0     来自GLIC
        表28-ESDI Optical Status标准状态                          位    状态源DRIVE_INIT_FAULURE                15    (未使用)NOT_ON_TRACK                      14    来自DSPCART_LOAD_FAILURE                 13    来自DSPSPINDLE_SPEED_FAILURE             12    来自DSPFOCUS_SERVO_FAILURE               11    来自DSP(被保留)                          10    (未使用)(被保留)                          9     (未使用)LASER_DRIVE_FAILURE               8     来自DSPCARTRIDGE_REJECTED                7     (未使用)CARTRIDGE_INIT_FAILURE            6     来自DSPDRIVE_HARDWARE_FAILURE            5     (未使用)WRITE_TERMINATED                  4     (TBD)EJECT_REQUEST                     3     来自GLICERASE_BLAS_IS_ON                  2     FW维持
                表28(续)WRITE_BIAS_IS_ON                  1     FW维持DC_POWER_FAILURE                  0     (未使用)
Serial Drive Control Interface：Drive Command Interfa-ce(驱动命令接口)提供一种普通机构以在Jupiter硬件中对一系列装置编程。已选择的串行装置，用于主轴马达控制、ADC、读出通道部件和NVRAM。对固件来说，串行接口是透明的。Drve Command固件担负下列任务：懂得如何同每个装置对话以启动主轴、读出ADC上的偏流或在NVRAM中的一个位置上读出或写入数据，等等。重要的是Drive Command固件不选择所有串行芯片选择以使所有仍在进行中的前面的操作异常终止。
Open Issue：在执行连续访问期间必须禁止所有中断。中断需要被禁止100μs至1ms。
80C188/DSP Communication Interface：在80C1188/TMS320C-5X Communication document(DSP_COMM.DOC)，Rev XGH-1994，8.25中指定了对DSP的指令和他们的功能。为了方便，在表29-DSPCommands中列出了这些命令。
表29-DSP Commands(DSP命令)
表29-DSP命令
    DSP_REQ_STAT      0×00DsP_INI_DRV       0×01DSP_LSR_ON        0×02DSP_CAP_FOCUS     0×03DSP_CAP_FTRK      0×04DSP_CAP_CTRK      0×05DSP_CLOSE_PIN     0×06DSP_JB_EN_IN      0×07DSP_JB_EN_OUT     0×08DSP_SEEK_IN       0×0ADSP_SEEK_OUT      0×0BDSP_OPEN_LOOPS    0×0CDSP_CLR_INT       0×0DDSP_RD_VEL        0×0EDSP_RD_CLOCK      0×0FDSP_EJECT_CART    0×11DSP_GET_REV       0×80DSP_RD_MEM        0×81DSP_WR_MEM        0×82
DSP Statns Definitions(DSP状态定义)：表30列出了用于DSP状态字节的位定义。表30也表示出每位如何被转换成ESDI Stand-ard Status或ESDI Optical Status定义中的一个位。
            表30-DSP状态至ESDI状态的转换
DSP状态字节0          位 ESDI等效值            状态    位DSP_CMD_COMPLETE      7DSP_BAD_CHECKSUM      6  ESDI_CMD_PTY_FLT      标准    7DSP_INVALID_CMD       5  ESDI_INVALID_CMD      标准    5DSP_TRACKING_ERR      4  NOT_ON_TRACK          光学    14DSP_TIMER_EVENT       3DSP_FOCUS_ERR         2  FOCUS_SERVO_FAILURE   光学    11
DSP_LASER_POWER_ERR   1  LASER_DRIVE_FAILURE   光学    8DSP_FOCUS_LP_CLOSED   0DSP状态字节1DSP_FINE_LP_CLOSED    7DSP_COARSE_LP_CLOSED  6DSP_PINNING_LP_CLOSED 5DSP_SPINDLE_SPEED_ERR 4  SPINDLE_SPEED_FAILURE 光学    12DSP_LASER_ON          3DSP_JUMPBACK_IN       2DSP_EJECT_FAIL        1  CART_LOAD_FAIL        光学    13DSP_BAD_SEEK          0  SEEK_FAULT            标准    4
Drive Command Completion(驱动器命令完成)：为了在DSP执行命令期间给80C188固件提供灵活的连续处理，而分开DriveCommand的命令和状态相位。在后一点上，80C188固件能专门等待命令完成。通常，所需的全部是：两个连续命令不超出正常限度。因而，在每个Drive Command的开始，固件必须检查以前命令已经完成，如果没有，在定时结束前等待一特定时间(TBP)。
给DSP的命令分成需要不同暂停的不同类型。一个存储器存取应在500μs内完成。短的找道应在2毫秒内完成，长的找道应在100毫秒内完成。DSP的初始化费时可达到2秒。
Drive Command固件也必须监控硬件的暂停，该硬件负责管理如偏磁和Read Channal部件。偏磁会花费4.5毫秒这么长的时间来获得所需的场强。在Read Chnnel处理期间的延迟是(TBD)μs。
JUKEBOX 20-PIN CONNECTOR SUPPORT：这段描述了Jupiter驱动器根据20针投币式自动电唱机连接器(Jukebox)上的各种信号所采取的各种动作在固件中将不进行检验来确定是否连上了自动币式电唱机电缆。无论电缆是否被连上，自动投币式电唱机接口上都将认定/禁止所有信号。
AC Eject：当在20针连接器上置位AC_EJECT信号时，驱动器将异常终止所有目前操作并把Write Cache中的所有数据传输给介质。如盘盒正在旋转，固件将发出一个Drive Command以使盘盒降速。一旦驱动器证实盘盒已停止旋转(方法是DTB)，驱动器将发出一个Drive Command以退出该盘盒。
AC Reset：Open Issue。当AC_RESET信号在20针连接器上被置位时，驱动器将不再接受任何新命令。而在当前队列上的那些命令将会被完成。当前在Write Cache中所有数据将放入介质。一旦驱动器完成上述功能，如上述那样，在完成SCSI初始化之前它将等候Autochanger Reset信号以撤消AC Reset。
Cartridge in Drive：在20针连接器上的CART_IN_DRIVE(AKA盘盒存在)信号将被保持在撤消状态，而不管盘盒是否在驱动器内。对这信号将提供无固件支持。中断可以来自External ENDEC。但是，没有传感器发出盘盒i入口信号。
Cartridge Loaded：当盘盒存在、被置于盘毂中、旋转、以及DSP已完成其初始化(包括聚焦和跟踪时，20针连接器上的CART_LOADED(AKA盘盒存在)信号将被置位。
Error：每当盘盒退出顺序发生故障时，20针连接器上的ERROR信号将被置位。目前尚无办法使固件在入口传感器中没有盘盒的情况下去检测盘盒装入可卸下故障。
LED pipe：每当驱动器的LED被照亮时，在20针连接器上的LED_PIPE信号将被置位。
Power Down Request：当20针连接器上的PWRDNREQ信号被置位时，驱动器将完成已在进行中的所有写入命令，然后把Write Cac-he/写入缓冲器中的全部数据传送给介质。
Power Down Acknowledge：当Write Cache响应一个PWRDNREQ信号而已经注满时，驱动器将置位20针连接器上的PWRDNACK信号。
Slandalone/AC：驱动器可以通过检测自动投币式电唱机(juke-box)接口上的该信号的电平来确定20针连接器是否已被连上。如果该信号是高电平，驱动器处于可独立应用的模式下。如果该信号是低电平，驱动器具有连到自动投币式电唱机上的20针连接器。
DRIVE OPERATION：Non-Volatile RAM(NVRAM)：在Jupiter驱动器中将使用NVRAM。一些驱动参数(例如激光功率设置和OEM产品信息)将被定制并存储在NVRAM内。如果以后NVRAM从设计中删去，这些参数将被存储在Flash中。
Power Supply Failures：5V或12V电源的任何故障将给80C188产生一个硬件复位。
Focus Offset Calibration for 1x and 2x：DSP将执行1x和2x介质的Focus Offset Calibration，优化最佳Radial Push Pull(RPP)信号。
Focus Offset Calibration for 4x：这部分是TBD。下面是在该部分的定义期间将使用的要点和问题。Focus Offset Calibra-tion for 4x被分成两部分执行。由DSP执行校准的第一部分，其中其将优化为最佳RPP信号，如为1x和2x Focus Offset Calibration所做的那样。用于4x的Focus Offset Calibration的第二部分将被执行以优化为最佳载波-噪声比(CNR)。这需要80C188写入读出数据方式，选择最佳偏置并使该偏置进入DSP。
80C188将命令DSP使用一个特定聚焦偏置，然后把一个ZT数据方式写入一个扇区。该扇区被读出，并且在大约100μs内必须读出串行ADC以获取“取样和保持”的值。使用各种聚焦偏置来重复该过程，直到确定了一个最佳值为止。该特定算法是TBD。最终的值然后进入DSP。
Write Power Calibration for 2x：这部分是TBD。下面是在该部分的定义期间所使用的要点和问题。Open Issue。80C188将使用下列(TBD)算法来执行写入功率校准。
Write Power Calibration for 4x(Prewrite Testing)：这部分是TDB。下面是在这部分定义期间所使用的要点和问题。OpenIssue。当预写测试将被执行时，我们需要辨别：(1)起始温度，检验所有区；(2)起始温度，仅当该区在下一个时间使用；(3)每次一个新区被写入；(4)某种其他算法。而且，预写测试值具有首部。这些内容的每个都不会影响本领域技术人员按本文实施本发明的设计问题。
对4x的写入功率校准的处理类似于确定4x聚焦偏置的处理。80C188负责在改变WR1的写入功率等级时写入一系列扇区。在执行下一个写入建立时必需跳过一个或两个扇区。一旦一个范围的数值已被使用，80C188读出相同扇区并使用串行ADC来确定读回信号的数量。在一个算法(TBD)的基础上，确定最佳写入功率等级。
重要的是注意：该顺序需要能可中断的和可重新开始。如果在该算法的中部接收到一个新的SCSI命令，驱动器需要以一种定时方式来响应该命令并在以后的时间内返回预写测试。
Open Issue。如果驱动器正在执行预写测试并且接收到一个新的SCSI写入命令。驱动器要做的是：(1)异常终止预写测式并使用老的写入功率等级执行写入命令，或者(2)连续用预写测试去确定新的写入功率等级，由此增加了该命令的额外开销。这些内容的每个都是不影响本领域普通技术人员按本文实施本发明的设计问题。
Recalibration：这部分是TBD。下面是在这部分定义期间所使用的要点和问题。何时做，做什么，温度监控，多久，在温度升到多少时需要引起一个复校。
与重校相比校验将做什么。驱动器何时进行重校。校准和复校是否应该相同。是否应以激光电流改变来做复校。这些内容都是不影响本领域普通技术人员按本文实施本发明的设计问题。
DSP校准包括建立Focus Offset和RPE Offset。校准聚焦有两种算法。要使用那种算法还没被确定。复校将被执行随温度或误差恢复过程而变。温度每上升5～10℃，Focus Offset，RPE Offset，以及Write Laser Power将被复校。当“nothirg else”被处理时应执行复校。如果复校正在处理过程中，其输入的SCSI命令必须是可中断的。如果系统仍忙于一个扩展周期。最终复校必须优先进行。对于激光读出功率中的各个变化，复校将不会发生。
Flash EEPROM Support：Write Buffer SCSI Command将被用于给驱动器，加入新的SCSI固件。驱动器将没有能力经受在FlashEEPROM的更新期间可能发生的复位或电源循环。非常重要的是：清除这些因素以使最后用户可以尝试实现固件修改：在拆装处理期间，他们决不能循环工作或产生一个复位。如果这种情况发生了，驱动器将需要被送回到制造厂以进行修理。
制造要求：这部分是TBD。以下是在对这部分下定义时要用的注释和问题。Trace Buffer Support(记录道缓存器支持)(在设计时可考虑是否与RMA-5300相同)。
Read Ahead Cache(超前读高速缓存器)：这部分是TBD。以下是定义这部分时要用到的注释和问题：高速缓冲存储器中指定给读和写部分的存储量是通过下文中的Mode Pages(方式页面)来设定的。
Write Cache(写高速缓存器)：这部分是TBD。以下是定义这部分时要用到的注释和问题。高速缓冲存储器中指定给读和写部分的存储量是通过Mode Pages(方式页面)设定的。在设计时要考虑定时的冲洗(flush)支持，立即报告(Immediate Reporting)，写记录(Write Reordering)等问题，这些问题不会妨碍本领域的技术人员根据说明书实现本发明。
SCSI命令执行：这部分是TBD。以下是定义这部分时要用到的注释和问题。把多个SCSI命令组合成一个介质请求。把一次寻道(Seek)分成预寻道和最终寻道。总线占用算法：用于写的缓冲器空间率(Buffer Empty Ratio)，用于读的缓冲器充满率(Buffer FullRatio)。这些问题在设计时需要考虑。
Powered-ON Hours(电小时数)：在非易失RAM中要保存驱动器已被供电的小时数。为了累计供电的小时，DSP大约每过10秒(219×20μs)使80C188中断一次，80C188每经过219×20μs就更新供电小时数，并将点数存入不挥发RAM。如果驱动器遇到出错，80C188就可以请求DSP时钟的当前值。仅使用较低的19位并加到供电小时数上，为出错事件提供一个相关的时间标记。注释：1)在从复位状态释放DSP之前的初始化期间所花费的时间不包括在内。每次接通驱动器电源时可以加上这一时间。2)每次接通驱动器电源时可以加上最多达到下一个10(大约5秒)的持续时间。
清洁镜头(Lens Cleaning)：一旦确定了镜头需要清洗，下一步驱动器就应该退出盘盒，把执行机构移动到位。盘盒的退出会使一个刷子扫过镜头。当盘盒清扫过喉部时，执行机构就被移到其正常位置。以下是打开的问题：1)盘盒是否保持在喉部。2)何时才能安全地把执行机构移回其正常位置。3)如果执行机构在这一过程中的“错误”时间移动是否会对镜头造成任何形式的损伤。在设计时要考虑这些问题，但不会妨碍熟悉本领域的人员根据说明书来实现本发明。
Firmware Performance(固件性能)：这部分是TBD。以下是定义这部分时要用到的注释和问题。为介质RPM识别最小扇区倍数。每次中断中对多个扇区的使用策略。识别中断服务例程(ISR)的时间极限范围。
Front Panel Eject Request(前面板退出请求)：这部分是TBD。以下是定义这部分时要用到的注释和问题。是否会使当前的命令异常终止。是否首先已把高速缓冲存储器的内容写入介质。这些都是设计时要考虑的问题，并不影响本领域技术人员按照说明书来实现本发明。
SCSI Eject Command(SCSI退出命令)：这部分是TBD。以下是定义这部分时要用到的注释和问题。是否在Cartridge PresentSwitch(盘盒存在开关)指示出没有盘盒时仍会执行退出。这种情况是否应通过一个选择开关来禁止。投币式自动唱机可能希望也可能不希望主人能直接地退出盘盒。在设计时要考虑这些问题，但不会影响本领域的技术人员按照说明书的内容来实现本发明。
OPtion Switches(选择开关)：这部分是TBD。以下是定义这部分时要用到的注释和问题。根据SCSI总线复位信号允许(Enable)/禁止(Disable)硬件复位(为了允计需要送到硬件复位)。允许/禁止SCSI终端。在写入之后自动地识别允许/禁止。允许/禁止闪速存储器编程用于更新SCSI固件。允许/禁止SCSI命令中的“退出”。保留(Reserved)(TBD号)。
A.FIRMWARE REQUIREMENTS(固件请求)：这部份包含用于获得Firmware Functional Specificatim(固件功能说明)的固件要求。1.Diagnostics(诊断)
1)支持用于诊断的串行通信。
2)串行通信支持对新固件的访问。
3)开发电源接通自测试(POST)诊断，用于新的芯片和硬件：RLL(1，7)ENDEC，GLIC(Glue Logic IC)，非易失RAM，读通道，主轴电机，串行A/D转换器，并行D/A转换器。
4)通过SCSI命令应该能改变电机主轴速度。2.Firmware Upgrades(固件更新)
1)支持用于SCSI固件的闪速EEPROM。
2)应能通过SCSI对新固件(SCSI和/或DSP)加载(downloadable)。
3)对固件的加载操作必须是可恢复的。3.DSP Support(数字信号处理器支持)
1)必须能根据SCSI EEPROM加载DSP代码。
2)必须支持用于提供命令，状态及数据交换的通信接口。
3)必须能支持ROM化(ROMable)DSP。
4)必须为不同的介质格式支持不同的速度表。4.20脚接插件(20针连接器)
1)当20脚接插件被连接时固件必须能检测。
2)固件应该能读出下列20脚接插件信号的锁定值，Autochang-er RESET，Autochanger Power Down Request，AutochangderEject，SCSI ID，SCSI Parity Enabled。
3)固件必须能读出Autochanger RESET的当前状态(未锁定)。
4)在20脚接插件上的以下信号被置位时，固件必须接到一个中断：Autochanger RESET，Power Down Request，AutochangerEject。
5)固件必须能置位/撤消20脚接插件上的以下信号：CART_IN_DIRVE，CART_LORDED，ERROR，PWRDNACK(Power Down Acknowled-ge)。
6)在置位20脚接插件上的PWRDNREQ时，1)Write Cache被冲洗，然后，2)PWRDNACK被置位。5.SCSI初始化
1)SCSI初始化固件采用20脚接插件作为驱动器的SCSI ID源。如果连接了电缆，可以用投币式唱机驱动该信号。如果没有连接电缆，相同的脚上可以安装跳线，从而指示将被使用的SCSI ID。
2)SCSI初始化固件采用20脚接插件作为驱动器的SCSI允许奇/偶校验(Parity Enable)的源。如果连接电缆，可以用投币式唱机驱动该信号。如果不连接电缆，相同脚上可以安装跳线，从而指示出是否应允许SCSI奇/偶校验。
3)驱动器必须支持用户选择终端的电源。6.Reset(复位)
1)如果置位了SCSI总线复位信号，就为80C188产生中断3(INT3)。
2)如果置位了Autochanger复位信号，就产生一个80C188的中断。
3)如果置位了SCSI总线复位，则中断3中断服务例程必须根据选择开关来确定是否必须要执行硬件或软件复位。如果执行软件复位，中断3中断服务例程就向监控任务(Monitor Task)报告已发生了复位，并且写高速缓存器的内容一定会被冲洗。
4)如果Autochanger在电源接通过程中置位了Autochanger复位信号，驱动器a)必须忽略Autochanger EJECT，以及b)在执行SCSI初始化之前必须等待Autochanger复位信号的撤除。
5)Autochanger可以在任何时间置位Autochanger复位信号，从而改变驱动器的SCSI ID。7.Read Channel Support(读通道支持)
1)固件必须为当前的读操作类型设置读通道。8.Write Channel Support(写通道支持)
1)固件必须启动对采样信号的处理，此采样信号来自用于预写测试扇区的读通道(Read Channel)。
2)固件必须能确定用于当前频率范围和当前驱动温度的最佳写功率电平(Write Power Level)。
3)固件必须向用于4x介质的DSP传送Focus Offset(聚焦偏置)。9.Drive Command Support(驱动命令支持)：
1)驱动命令接口必须建立在用于HC11的接口之上。
2)驱动命令状态字定义必须与用于CP的状态字相同。
3)通过GLIC寄存器应能够允许/禁止Jump Back，供DSP读取。
4)必须为DSP指定Jump Back的方向。
5)驱动命令固件必须设置适合介质类型的主轴速度。
6)驱动命令固件应该能证实主轴速度达到。
7)驱动命令固件应该能对驱动器的温度采样。
8)Reset Interface Command(复位接口命令)每当置位伺服复位信号(SERVO RESET)1微秒，然后就撤消SERVO RESET。
9)Seek Command(寻道命令)必须提供一个物理道范围，该范围对应从-3355到+76724范围内的逻辑道。
10)驱动命令固件可以允许/禁止偏磁以及选择磁极性。
11)Bias/Laser/Freq命令必须适合多达34个频率和激光功率区。
12)驱动命令固件会通知DSP退出盘盒。
13)当盘盒具有写保护时，驱动命令固件应能检测出来。
14)驱动命令固件可以控制对串行接口的芯片选择。
15)驱动命令固件使用非易失RAM来记录事件和其他要保存的驱动参数(例如激光功率电平)。10.驱动器Attention信号的处理程序
1)驱动器Attention信号处理程序必须进行检测盘盒插入并到达中心处。然后使盘盒转动。
2)在盘盒被插入，加载，转动且DSP被“锁定”之后，必须置位CART_LOADED。
3)如果置位了Autochanger EJECT或是按下了前面板退出开关，驱动器a)向介质传输所有排队的写操作(冲洗写高速缓存器)，停止盘盒的转动，并且c)退出盘盒。
4)当盘盒被停转时，CART_LOADED应被撤消。
5)在盘盒自卸载过程中，如果DSP报告退出故障，就置位Auto-changer ERROR信号。
6)驱动器Attention信号处理程序必须处理和清除下列类型的出错：Seek Fault(寻道失败)，Off Track(脱离跟踪)，Bias Mag-net Failure(偏磁故障)，Laser Failure(激光故障)，Load(加载)/Unload(卸载)故障，主轴失速，Write Faull(写失败)。11.Functional Enhancemeats Required(所需的功能增强)
1)当驱动器满足介质访问命令但介质当前未连接增加支持非介质访问命令。(这一点通常称为多始发者支持)。
2)修改命令，以便支持各种命令集(TBD_HP，IBM，DEC，AppleFujitsu等等)。
3)增加支持的命令集。(TBD)
4)增加支持销售商唯一检测数据(Vendor Uniqne Sense Data)和检测关键字/码(Sense Key/Code)组合。(TBD)
5)增加可编程-ROM支持。
6)增加CCW(伪一次写ROM-WORM)支持。
7)增加超前读高速缓存器(Read Ahead Cache)。
8)增加写高速缓存(Write Cache)，包括在用户可选择的延时之后冲洗缓冲器的flush功能。12.Performance Requirements(性能要求)
1)中断服务例程必须能处理以下的最小扇区倍数：1x在3600RPM 538微秒，2x在3320 RPM 368微秒，4x在1900 RPM 272微秒。13.其他要求
1)固件应能置位/撤消前面板发光二极管(LED)。
2)固件应支持电源接通时间记录器。
3)固件应支持盘盒加载记录器。
4)如果5V或12V电源故障，驱动器就会(TBD)。14.Interrupt Sources(中断源)。
1)Jupiter的中断源有：i)中断0(INTO)，Cirrus Logic SM331(DINT)，Cirrus Logic SM330，RLL(1，7)ENDEC；ii)中断1(INT1)，Cirrus Logic SM331(HINT)；iii)中断2(INT2)，DSP，GLIC(GlueLogic IC)；iv)中断3(INT3)，SCSI总线复位信号。
2)DSP中断源如下：i)非异常终止(Non_Aborting)中断，寻道错，10秒时钟事件，命令校验和错，未知命令，盘盒退出故障；ii)异常终止中断，聚焦错，脱离跟踪错，激光功率控制错，主轴失速错。
3)GLIC中断源如下：Autochanger Reset，Autochanger PowerDown Request，Autochanger Eject，Front Panel Eject，Cartr-idge Inserted(在喉部)，Cartridge Present(定位在中心)。
4)Cartridge Inserted不是由固件支持的。15.Error Recovery(错误恢复)
1)在用户指定数目的重试和用户指定门限之后对各个扇区尝试Heroic Error Recovery。
2)Error Recovery应包括采用以下错误恢复模式的恢复。(TBD)
B.POST DEEINITION：这部分包含对(通电自检)Power-ON SelfTest(POST)期间的执行的测试的说明。1. 80C188寄存器和标志测试
检查80C188 CPU符号，奇偶性，进位和零标志，以确保它们的设定正确，然后复位。测试是分两部分执行的。首先把数值O×C5置入AH寄存器，然后用SAHF指令入标志中。对标志的复位状态进行测试(即JNS，JNP，JNC和JNZ)。其次将其数值求补并存入标志中。对标志的设定状态时行测试(即JS，JP，JC和JZ)。标志的任何错误状态都会使测试失败，并且迫使驱动器用LED发出的CPU故障信号。
寄存器测试是一种波动测试(ripple test)，使数值O×FFFF通过所有寄存器(即AX，BX，EX，CX，DS，DX，SS，BP，SI，DI和SP)。然后使数值0×0000通过这些寄存器。如果在此系列的终点寄存器上没有出现所期望的值，就表明测试失败并近迫使驱动器用LED发出CPU故障信号。2.CPU RAM测式
CPU RAM测试是分两遍把一个递增字节图案(pattern)写入静态RAM(SRAM)的所有位置。近128字节块交替图案重写。在第一遍期间的第一块图案是O×00，O×01，O×02，......O×FE，O×FF。下一块的图案是O×01，O×02，O×03，……O×FF，O×00。在第二遍期间，图案被逆转。如果在每遍结束时读回的某个SRAM单元所含的值不正确，就表明测试失败，并强迫驱动器用LED发出RAM故障信号。3. 80C188中断向量测试
中断向量测试采用软件中断来测试80188的派送能力。对中断向量表(IVT)的一个入口进行初始化，以指向测试中断服务例程(ISR)。把AX寄存器初始化为O×0000。中断是采用INT指令派送的。使AX寄存器递减，并退出ISR。在中断返回时检测AX中的值。如果其值不是O×FFFF，就表明试失败并迫使驱动器用LED发出CPU故障信号。4.ROM校验和测试
ROM校验和测试是采用16次基本多项式检查闪速PROM的内容。如果算出的校验和不为零，就表明测试失败并迫使驱动器和LED发出ROM故障信号。
对PROM中的每个16位字，低位字节经过异或门进入BH寄存器，并将BX乘以2。如果在相乘(移位)后设定了进位标志，多项式O×38CB就经过异或门进入BX。PROM的高位字节经异或门进入BH寄存器，并将BX乘2。如果在相乘(移位)后设定了进位标志，多项式O×38CB就经过异或门进入BX。5.SM331寄存器测试
Cirrus Logic CL-SM331寄存器测试使SM331复位，并在复位后检查寄存器值的正确性。如有任何寄存器的测试失败，驱动器就报告不可消除的状态，并且用LED发出(TBD)错误信号。
具体的步骤如下：1)置位SM331芯片复位，2)撤消SM331芯片复位，3)清除盘访问指针(DAP)，4)检测寄存器O×57(BM_DAPL)至O×5F是否为零，5)检测寄存器O×41(SCSI_SEL_REG)是否为零，6)检测寄存器O×43(SCSI_SYNC_CTL)至O×45是否为零，7)检测寄存器O×48(SCSI_STAT_2)至O×49是否为零，8)检测寄存器O×50(BM_SCHED_DATA)至O×52是否为零。6.SM331定序器(Sequencer)测试
Crirrus Logic Cl-SM331定序器测试把一个图案写入定序器的写控制存储器(WCS)并且确认该图案的写入。如果任何部位的测试失败，驱动器就报告不清楚的状态，并用LED发出(TBD)错误信号。
具体的步骤如下：
1)停止定序器。(把数值O×1F写入起始地址)
2)在WCS中用于Next Address，Control，Count，及Branch字段的31个位置的每一个上写入一个递增图案。
3)核实增量图案。
4)在WCS中用于Next Address，Control，Count，及Branch字段的31个位置的每一个上写入递减图案。
5)核实递减图案。7.SM330 ENDEC测试
Cirrus Logic CL-SM330 ENDEC测试使SM330复位，清除GPO寄存器，清除Corrector RAM，核实Corrector RAM，并且引发SectorTransfer Count Equals Zero中断。如果任何部分的测试失败，驱动器就报告不清楚的状态并使用LED发出(TBD)错误信号。
具体的步骤如下：
1)置位SM330芯片复位。
2)撤消SM330芯片复位。
3)延迟至少10微秒以便芯片执行复位。
4)把General Purpose Output(GPO)寄存器初始化为O×00。
5)Corrector RAM位置O×00和O×01置零。
6)Corrector RAM位置O×00和O×16置零。
7)Corrector RAM位置O×20和O×27置零。
8)检查Corrector RAM位置O×00和O×01是否为零。
9)检查Corrector RAM位置O×0F和O×16是否为零。
10)检查Corrector RAM位置O×20和O×27是否为零。
11)如上所述执行标准的芯片初始化。
12)对SM330的中断向量进行初始化，指向测试中断服务例程。
13)在Sector Transfer Count Register中写入一个零作为传输计数，强制执行“Sector Tronsfer Count Equals Zero”中断。
14)固件等待最大计数O×FFFF，为中断去递减一正初查询的寄存器。8.外部的ENDEC测试(TBD)9.GLue Logic测试(TBD)10.缓冲器RAM测试
缓冲器RAM测试是把一个递增地址图案写入缓冲器RAM中的所有位置，然后再核实图案。所用的递增图案是O×00，O×01，O×02，......O×FF。该测试随后把一个逆转的地址图案写入缓冲器RAM的所有地址，再核实该图案。逆转的图案采用O×00，O×FF，O×FE，……O×01。最后，该测试在缓冲器RAM的所有位置写入O×00。如果缓冲器RAM中任一位置出现故障，驱动器就报告不清楚的状态，但并不用LED发出出错信号。11.DSP POST
DSP的基本功能是通过80C188向DSP发出Read Code Revision命令而生效的。这一命令能测试80C188与DSP之间的接口，访问DSP存储器中的一个位置，并且测试返回有效状态的能力。12.Bias Magnet Test(偏磁测试)
Bias Magnet Test将会接通用于写功能的偏磁。(为了防止偶然的数据丢失，激光写功率数-模转换器(DAC)可以维持在读功率电平)。Drive Command代码的作用是接通偏磁，设定激光写入功率，然后读模-数转换器(ADC)，以核实流过电流的偏置线图(TBD)。Drive Command代码在读ADC之前将会等待(TBD)数毫秒。如果电流不在(TBD)范围之内，驱动器就报告不清楚的状态，但不用LED发出出现信号。
C.SM330的寄存器：如以下的表31中所示，这部分包含对Ci-rrus Logic SM330，光盘ENDEC/ECC寄存器的说明。
                            表31
寄存器名     偏移 说明  R读/写状态
EDC_CFG_REG1     10h 配置寄存器     R/W
EDC_CFG_REG2     11h 配置寄存器     R/W
EDC_CFG_REG3     12h 配置寄存器     R/W
EDC_SPT     13h 扇区/轨道     R/W
EDC_ID_TARG_SEC     14h ID目标扇区     R/W
EDC_ID_TARG_TRK_LSB     15h ID目标轨道LSB     R/W
EDC_ID_TARG_TRK_MSB     16h ID目标轨道MSB     R/W
EDC_ID_CMP_SEC     17h ID比较扇区     R/W
EDC_ID_CMP_TRK_LSB     18h ID比较轨道LSB     R/W
EDC_ID_CMP_TRK_MSB     19h ID比较轨道MSB     R/W
EDC_SEC_XFR_CNT     1Ah 扇区传送计数     R/W
EDC_SEC_COR_CNT     1Bh 扇区校正记数     R/W
EDC_DAT_BUF_ADR_L     1Ch 数据缓冲器地址 高     R/W
EDC_DAT_BUF_ADR_M     1Dh 数据缓冲器地址 中     R/W
EDC_DAT_BUF_ADR_H     1Eh 数据缓冲器地址 低     R/W
EDC_REV_NUMBER     1Fh CL-SH8530版本号     R/W
EDC_INT_EN_REG     20h 中断允许寄存器     R/W
EDC_MED_ERR_EN     21h 介质出错允许     R/W
EDC_INT_STAT     22h 中断状态     R/W
EDC_MED_ERR_STAT     23h 介质出错状态     R/W
EDC_SMC     24h 扇区标记控制     R/W
EDC_RMC     25h 再同步标记控制     R/W
EDC_ID_FLD_SYN_CTL     26h ID场/同步控制     R/W
EDC_ID_ERR_STAT     27h ID出错状态     R/W
EDC_WIN_CTL     28h 窗口控制     R/W
EDC_TOF_WIN_CTL     29h TOF窗口控制     R/W
EDC_SM_ALPC_LEN     2Ah 扇区标记/ALPC     R/W
EDC_LFLD_ALPC     2Bh LFLD/ALPC     R/W
EDC_PLL_LOCK_CTL     2Ch 锁相环锁定控制     R/W
                        表31续
EDC_PLL_RELOCK_CTL     2Dh 重锁控制     R/W
EDC_LFLD_WIN_CTL     2Eh LFLD窗口控制     R/W
EDC_RESV2     2Fh 保留的     R/W
EDC_ECC_COR_STAT     30h ECC校正状态     R/W
EDC_ECC_RAM_ADR     31h ECC RAM地址     R/W
EDC_ECC_RAM_ACC 32h ECC RAM访问 R/W
EDC_RESV3     33h 保留的     ---
EDC_VU_1 34h 销售商唯一字节 R/W
EDC_VU_2     35h 销售商唯一字节     R/W
EDC_VU_3 36h 销售商唯一字节 R/W
EDC_VU_4     37h 销售商唯一字节     R/W
EDC_GPI     38h 通用输入     R--
EDC_GPO     39h 通用输出     R/W
EDC_RESV4     3Ah 保留的     ---
EDC_TEST_REG     3Fh 测试寄存器     R/W
D.SM331 REGISTERS：这部分包含表32所示的Cirrus Logic SM331，SCSI光盘控制器寄存器的说明。
                        表32
寄存器名     偏移 说明  读/写状态
SCSI_ACC_REG     40h 指定SCSI接入口     R/W
SCSI_SEL_REG     41h 选择/重选ID     R/W
SCSI_PHA_CTL     42h SCSI相位控制寄存器     R/W
SCSI_SYNC_CTL     43h SCSI Sync Xfer控制寄存器     R/W
SCSI_MODE_CTL     44h SCSI模式控制寄存器     R/W
SCSI_OP_CTL     45h SCSI操作控制寄存器     R/W
SCSI_STAT_1     46h SCSI状态寄存器1     R/W
SCSI_INT_EN_1     47h SCSI中断允许寄存器     R/W
SCSI_STAT_2     48h SCSI状态寄存器2     R/W
SCSI_INT_EN_2     49h SCSI中断允许寄存器2     R/W
SCSI_FIFO     4Ah SCSI MPU FIFO访问端口     R/W
SF_SECT_SIZE     4Eh 扇区大小     R/W
SF_MODE_CTL     4Fh 模式控制     R/W
BM_SCHED_DATA     50h 排定的缓冲数据     R/W
BM_STAT_CTL     51h 缓冲器状态/控制     R/W
BM_XFER_CTL     52h 传送控制寄存器     R/W
BM_MODE_CTL     53h 缓冲器模式控制     R/W
BM_TIME_CTL     54h 缓冲器定时控制     R/W
BM_DRAM_REF_PER     55h DRAM刷新周期     R/W
BM_BUFF_SIZE     56h 缓冲器大小     R/W
BM_DAPL 57h 盘地址指针 低 R/W
BM_DAPM     58h 盘地址指针 中     R/W
BM_DAPH     59h 盘地址指针 高     R/W
BM_HAPL     5Ah 宿主地址指针 低     R/W
BM_HAPM     5Bh 宿主地址指针 中     R/W
BM_HAPH     5Ch 宿主地址指针 高     R/W
BM_SAPL     5Dh 停止地址指针 低     R/W
BM_SAPM     5Eh 停止地址指针 中     R/W
BM_SAPH     5Fh 停止地址指针 高     R/W
                        表32续
SF_SYNC_BYTE_CNT_LMT     70h 同步字节计数限度     R/W
 SF_OP_CTL     77h 操作控制寄存器     R/W
 SF_NXT_SEQ_ADR     78h 下一格式化顺序控制     R
 SF_BRANCH_ADR     78h 分支地址     W
 SF_SEQ_STAT_REG1     79h 定序器状态寄存器1     R
 SF_SEQ_STRT_ADR     79h 定序器起始地址     W
 SF_SEQ_STAT_REG2     7Ah 定序器状态寄存器2     R
 SF_INT     7Dh 中断寄存器     R/W
 SF_INT_EN     7Eh 中断允许寄存器     R/W
 SF_STACK     7Fh 堆栈     R
E.GLIC REGISTERS：如下表33所示，这部分是对MOST Manufacturing，Inc.Glue Log-ic Integrated Circuit (GLIC)寄存器的说明。
                        表33
寄存器名     偏移 说明  读/写状态
GLIC_DSP_REG     00h DSP公用寄存器     R/W
GLIC_JB_CTRL_REG     01h 投币唱机控制寄存器     R/W
GLIC_INT_EN_REG     02h 中断允许寄存器     R/W
GLIC_MIO_REG     03h 混杂控制寄存器     R/W
GLIC_JB_INP_REG     04h 投币唱机输入寄存器     R
GLIC_WPR_DAC0     04h 写功率DAC0     W
GLIC_INT_INS_REG     05h 服务中断寄存器     R
GLIC_WPR_DAC1     05h 写功率DAC1     W
GLIC_WPR_DAC2     06h 写功率DAC2     W
GLIC_WPR_DAC3     07h 写功率DAC2     W
除驱动异常：状态和出错处理问题
以下的表33-43概括了涉及本发明的固件的“异常”处理问题，这些问题都是专门针对这种固件的。
下一个目标是讨论遗漏的项目/变化，数据完整性保障问题，以及驱动器执行何种功能的方案(考虑到逻辑，费用及人为的影响)。
注释和前提：
1)这一目录的目的是要包括所有驱动器异常处理的条件。
2)在递交本申请时公开了本发明当前的最佳模式，其中考虑到了功率调节，激光反馈，以及介质读出电平损伤门限。从这一角度出发，在驱动器初始化期间应使所有读出电平的聚焦探测都发生在内半径区间，从而采取一种安全启动驱动操作的方式(在数据区中决不会发生读出功率和聚焦探测，仅是维持)。
3)恢复部分指的是由于恢复失败造成的驱动器停止及非易失性出错记录。这些失败被标识和记录，但不会阻止用户再次试图执行此命令。这样对用户数据的完整性是有危险的，由非易失性误差记录提供了一些补偿。
4)假设在SCSI总线上有一个以上初发者(initiator)。
5)误差检测不能被禁止(尽管中断可能会被屏蔽)。
6)异常处理优选权＝1)数据完整性，2)费用问题，3)系统性能，4)出错记录能力。
7)某些驱动工具设计方法和专用的异常处理定时是由我们所面对的市场来决定的。对于特定的实施方案来说，高污染的环境与高振动的环境就会要求具有不同的性能。
8)DSP对目前所支持的通信测试及所述的出错状态条件以外的复位测试没有提供完成额外能力的计划。
9)为了供电极性的正确性，需要检查GPO寄存器的比特2和5。表中没有其他异常：
1)“Power On”，“Hard Reset”和“Soft Reset”已在上文中谈过了。
2)“Invalid SCSI Command(非法SCSI命令)”和“ImpoperSCSI Command(不合适的SCSI命令)”的异常处理结合着SCSI处理来说明。
3)“Power Failure(电源故障)”(5V和15V)通常会触发通电复位，如上所述。然而，这里要讨论的是不同的处理的电源故障(对DSP只有12V中断，在设计方案中没有5V)。在递交本申请时没有公开这一内容。然而这一问题的细节仅是进一步完善的问题，不会影响本文所述的本发明的可操作性。
4)“Laser Write Power Error(激光写功率错)”保留用于在没有执行或正在进行写入期间监视激光写入功率电平。
5)188内部“Write Fault(写出错)”标志的错误写入状态是由旋转出错(等等)来触发的。这种标志原先是通过对偏流的实时测量来触发的。偏流的实时测量是下一步的问题。出现在下列表中的问题是设计中要考虑的问题，不会影响本领域的技术人员按照说明书的描述实现本发明。
                            表34
                                          错误检测
信号 读功率  旋转 聚焦 跟踪 寻找 弹出
状态滤波器 否  否 是 是 否 否
时间临界(精确性) 否(没试过)  是 是 是 否 否
采样速率/报错时间 TBD至1msec+TBD  16.7至31.6msec(1rev+TBD 50Khz80usec 50Khz80usec IBD+TBD 5sec
写中断异常终止/非异常终止 异常终止  异常终止 异常终止 异常终止 非异常终止 非异常终止
188屏蔽能力 否-是？  是 是 是 是 是
                                表35
                               错误判定
信号 读功率 旋转 聚焦 跟踪 寻道 退出
判定滤波器 是 是 是 是 否 否
时间临界 是 否 否 否 否 否
采样速率/报错时间 ASAP TBD＞100msec y msec y msec 10msec TBD＞100
判定说明 初始化过程和聚焦探测需要100毫秒恢复和校验周期 在1秒内检测100毫秒的正常状态，如果不成功就进行恢复 把状态门限移到读电平，在y毫秒周期中检测x毫秒的正常状态，如果不成功就进行恢复 把状态门限移到读电平，在y毫秒周期中检测x毫秒的正常状态，如果不成功就进行恢复 直接进行恢复 直接进行恢复
                                    表36
                                       出错恢复
信号 读功率 旋转 聚焦 跟踪 找道 退出
优先权 1 5 2 3 4 12
恢复说明 1)关断激光，全部开环 1)把旋转复位到正确的速度 1)全部开环并对DSP执行初始化驱动 1)打开微调和粗调跟踪环，闭合微调跟踪环，再闭合粗调环。(可以发出寻找？) 1)打开微调和粗调跟踪环并向DSP发出初始化驱动 1)重新发出退出指令
2)在非数据区重新初始化功率(初始化驱动)3)监视功率状态100毫秒 2)在1秒内监视旋转状态的100毫秒正常状态3)若失败就全部开环并停止旋转，再重试3次 2)监视初始化驱动状态的成功3)若失败，全部开环并发出3次初始化驱动 2)监视跟踪状态3)若失败，第三次出错会导致微调和粗调跟踪环打开并向DSP发出初始化驱动 2)初始化驱动失败会导致全部开环并发出初始化驱动(全驱动)3)若失败，全初始化驱动的第三次失败会导致驱动停止(非易失错误记录) 2)三次完全退出失败会导致驱动停止(非易失错误记录)
4)第二次误差会强迫驱动停止(非易失错误记录) 4)第三次误差会导致驱动停止(非易失错误记录) 4)第三次误差会导致驱动停止(非易失错误记录) 4)初始化驱动失败会导致全部开环并发出初始化驱动(全初始化)
5)第三次全初始化驱动失败会导致驱动停止(非易失错误记录)
                                    表37
                                       异常源
信号 读出功率 旋转 聚焦 跟踪 找道 退出
激光反馈，介质反射性以及驱动错误。 摇动，振动，介质失衡，热关闭以及驱动错误。 摇动，振动，介质损坏，介质改变，热关闭以及驱动错误。 摇动，振动，介质损坏，介质改变，热关闭以及驱动错误。 摇动，振动，介质损坏，刻度改变及驱动错误。 介质机械挤压出错和驱动。
                                    表38
信号 读功率 旋转 聚焦 跟踪 找道 退出
用于所有恢复尝试的非易失错误记录。 用于所有恢复尝试的非易失错误记录。在数据区驱动器能否支持聚焦捕捉(激光反馈等等)。 用于所有恢复尝试的非易失错误记录。PROM作用。项目＂1＂要测试模式/校验。初始请求一个模式，用于识别聚焦环是打开的。 用于所有恢复尝试的非易失错误记录。事故条件下的恢复问题。 用于所有恢复尝试的非易失错误记录。DSP能否检测凸轮位置。退出电机能否维持失速电流而不被烧坏。
                                表39
                 错误检测
信号 错误找道ID 磁偏置 扇区标记 道-扇区ID 数据读ECC电平 内部奇偶错误
状态滤波器 是 否 是 是 是 否
时间临界(精确性) 否 是 是 是 是 是
采样速率/报错时间 2/标头 1/写操作 1/标头 2/标头 1/扇区 TBD
Pre-WriteCondAbort/Non-Abort  Pre-Abort Pre-Abort Pre-Abort Pre-Abort N/A Abort
屏蔽能力 是 是 是 ？ 是 是
滤波器的说明 读：写：校验：成功地读出一个道和扇区ID，两个标头道号必须相符。 读：写：校验：五分之四和四分之三的符号必须相符。 读：写：校验：两个道和扇区号必须相符。 读：阈值设置为TBD电压以支持读取和对重新分配的检测。
校验：门限设定到TBD电平(低于读电平)，以便支持校验和重新定位。
   表40
    错误判定
信号 错误找道ID 磁偏置 扇区标记 道-扇区ID 数据读ECC电平 内部奇偶错误
判定滤波器 否 否 是 否 否 否
时间临界 否 是 是 是 是 是
采样速率/报错时间 1/标头 1/写操作 1/标头 2/标头 1/扇区 TBD
                            表41
                 错误恢复
信号 错误找道ID 磁偏置 扇区标记 轨道-扇区ID 数据读ECC电平 内部奇偶错误
优先权 6 7 8 9 10 11
恢复说明 读：写：校验：重新找道3次，以获得轨道号的匹配。若失败，就向主机和非易失存储器报告错误。 写：设定不清楚的磁故障比特，不写入。记录在非易失存储器中。 写：校验：1)对任一SM的校验失败会产生一个频带扫描给定的介质(查看＂介质格式＂)2)指定扇区的故障会导致扇区重新定位。 写：校验：1)对任一ID的校验失败会产生一个频带扫描对给定介质(查看＂介质格式＂)2)两个轨道和扇区号必须相符，否则就导致扇区重新定位。 读：ECC电平加到最大，偿试数据恢复。重新读3次。若在TBD ECC电平之上就重新定位。校验：若ECC电平高于TBD就重新定位扇区。 读：写：校验：重试操作3次。用主机和非易失存储器记录错误。
读：1)对任一SM的校验失败会产生一个频带扫描给定的介质(查看＂介质格式＂)2)指定扇区的故障会导致过大的恢复，包括把所需的SM从3减少到0(使用合成的扇区标记) 读：1)对任一ID的校验失败会产生一个频带扫描给定的介质(查看＂介质格式＂)2)重试3次。过大的恢复包括两个轨迹和扇区号之一的匹配。
                                    表42
                 异常源
信号 错误找道ID 磁偏置 扇区标记 道-扇区ID 数据读ECC电平 内部奇偶错误
介质损坏，介质改变，及驱动错误 热关闭和驱动错误。 介质损坏，介质改变，及驱动错误 介质损坏，介质改变，及驱动错误 介质损坏，介质改变，及驱动错误 驱动错误
                            表43
                                            问题
信号 错误找道ID 磁偏置 扇区标记 道-扇区ID 数据读ECC电平 内部奇偶错误
把错误记录在非易失存储器中。 写入之后还要这样做吗？与写入期间的偏置故障有关的数据完整性。 记录过大恢复的错误？高出错扇区重新定位。 预先确定时间写入的扇区被重新定位是一个问题。
热关闭被自动复位。需要标识硬件电流极限。
Read Ahead Cache(超前读高速缓存器)
这个部分描述用于RMD-5200-SD驱动器的Read Ahead Cache原操作。首先简要地说明高速缓冲存储器的概况，然后对各个高速缓冲存储器部件进行说明。这部分还要说明用于Read Ahead Cache的操作的测试。
256高速缓存代码建立在128高速缓存代码的基础上。在两种操作模式中仅有两个差别(除了介质指定功能的调用之外)。第一，256高速缓存器ISR包含延迟的出错处理。(延迟的错误是在前面扇区的纠错完成之前检测到的介质错误。)第二个差别是256模式不诊断“定序器停止”错误。这些差别对高速缓冲存储器的操作并不重要。因而此处的说明不在256和128个高速缓冲存储器之间加以区别。
超前读高速缓存器代码是在此之前产生的。本发明包括对原始代码的修改。这些改变是为了改善数据完整性和增加256模式功能。在此并不着重说明被改变的特征，而是要说明代码的目前最佳模式的规则。
Cache Overview：Cache Enable Conditions：只有以下条件均满足时高速缓冲存储器才被启动，1)模式页8的RCD位被设为零，2)在寻址的LBA模式下，当前的SCSI命令是Read_6或Read_10，或是3)当前的SCSI READ命令完成而没有任何错误。这其中包括CheckCondition状态的阶段以及重新定位。如果为了使SDL无延迟地被更新而执行了任何重新定位，就不执行高速缓冲。
Cache Pretetch Operation：预取操作从紧接着前一个READ命令的最后一个逻辑块之后的那个逻辑块开始。在预取操作期间出现的错误不向始发者报告，除非是目标由于出错的作用无法正确地执行后续的命令。可以在后续的命令中报告错误。
Cache Termination：在出现以下的任一条件时，高速缓冲就会结束，1)被高速缓存的最后一个LBA被读出，2)发生了不可恢复的读错误并已采用了重试，3)发生Bus Device Reset复位，4)接收到一个冲突的SCSI命令，(“冲突的”SCSI命令是指需要驱动器找道，访问缓冲器，或是改变驱动器参数(主轴速度，介质取出阻止状态，等等，参见下文)，或是5)出现一个Drive Attention。
Cache Components：Mode Page 8：Mode Page 8定义了影响超前读缓存操作的参数。然而，仅有RCD位(字节2的0位)对RMD-5200-SD中的超前读缓存操作具有实际的影响。该位是Read Cache Disa-ble位。按照这一名称的隐含，当该位被设定时，禁止高速缓存。
Mode Page 8中的其它字段不能被执行，并且无法改变其缺省值。
Drive Structure Cache Parameters：指示超前读缓存状态的高速缓冲存储器参数被存储在驱动结构drv_cfg中：
1)Cache_ctrl(UINT)
各个比特表示了高速缓冲存储器的当前状态：
    O×0001：CACHE_ENABLED
             当模式页8允许高速缓存时设置，在LBA模式下来
     自主机的最后READ命令是Read_6或Read_10，并
     且具有可被高速缓存的块。O×0002：CACHE_IN_PROG
     表示硬件正在执行高速缓冲存储器读。在高速缓
     冲存储器读启动时设置，并当高速缓冲存储器
     ISR在高速缓冲存储器排队中排列了一个tcs时被
     复位。O×0004：CACHE_STOP
     由Cache Monitor任务设定，以通知高速缓冲存
     储器ISR结束高速缓存。O×0008：CACHE_TCS_ON_Q
     指示来自高速缓冲存储器的ISR的tcs处在Cache
     Monitor排队中。在启动另一个高速缓冲存储器
     读之前应对这一tcs进行处理。O×0010：CACHE_START_SCSI_XFER
     在发生高速缓冲存储器命中时由RdDataInCache
     功能来设定。该位表示读处理器可以立即开始
     SCSI传送。O×0020：CACHE_ABORT_READ_TASK
     由Cache Monitor设定，表示控制应返回到SCSI
     Monitor Task。O×0040：CACHE_MORM_IN_PROG
     指示当前的读操作是针对所需的数据。
2)cache_start_lba(ULONG)
  高速缓存第一个LBA。
3)cache_cur_lba(ULONG)
  在高速缓存最后一个LBA之后的LBA。
4)cache_buff_addr(ULONG)
  对应cache_start_lba的缓冲器地址。
5)cache_xfer_len(UINT)
  留给高速缓冲存储器的块数。
6)cache_blks_rd(UINT)
  高速缓存的块数。
7)cache_free_space(UTNI)
  可用于高速缓存数据的空闲空间。
8)cache_free_space_predict(UINT)
  期望用于高速缓存数据的空闲空间。
Cache Functions：当允许高速缓存时调用的功能，以下要粗略地说明这些功能在简单高速缓存顺序期间的调用次序。
CheckQueuRouting(Old Task，New Task)：SCSI MonitorTask和Cache Monitor Task二者都可以处理来自SCSI选择ISR的TCS。每次只有这两项作业之一执行这一角色。可变的scsi-mon-task被用来指示用哪个作业来接收任何进一步的SCSI选择TCS。CheckQue-uRouting会指定scsi_mon_task＝New_Task。此外，对OLd_Task排队的滤波。来自Drive Attention ISR或来自SCSI选择ISR的任何TCS被传送到New_Task的排队。其他TCS被重新定位。
CheckQueuRouting当SCSI控制在SCSI Monitor Task和CacheMonitor Task之间切换时被二者调用。
Compute_cache_rng()：这一功能是一汇编程序，在开始正常读操作之前调用，此后可以执行高速缓存。其作是计算准备高速缓存的第一个LBA和可被高速缓存的最大块数(cache_xfer_len)。根据最大可用空闲空间和最大LBA截断高速缓冲存储器的传送长度。Compute_cache_rng()还把drv_cfg.cache_blks_rd初始化为0。如果传送长度有效，就设定drv_cfg.cache_ctrl中的ENABLED位。
Prep_Cache()：该功能是一汇编程序，其作用是确定正常读是否已完成。如果是，就对下列高速缓冲存储器参数初始化：1)drv_cfg.cache_free_space，2)drv_cfg.cache_free_space_predict，3)drv_cfg.cache_buff_addr。Prep_Cache()在高速缓冲存储器可被启动时返回TRUE，否则返回FALSE。
Cache ISR(RA_cache_isr或gcrRAC_isr)：高速缓冲器ISR是正常读ISR的简化版本，它在以下范围被简化了：1)在完成ECC时，ISR仅检查空闲空间的可用性和脉冲串的结束。与正常读不同，高速缓冲存储器与SCSI传送无关，因而不需要检查SCSI通知状态；2)除了定序器停止错误之外，高速缓冲存储器ISR不对错误类型进行识别，高速缓冲在重试时不修改任何错误门限，因而不必确定错误的特殊类型；3)高速缓冲存储器ISR在每次ECC完成时检查drv_cfg.Cache_ctrl中的CACHE_STOP位。如果该位被设定，ISR就停止进一步的高速缓存。
由于这种简化，Cache ISR仅返回三种高速缓冲存储器状态：1)在高速缓冲存储块已被成功读出并且新的找道需要使高速缓存继续时返回RA_XFER_CMPLT；2)在出现了除定序器停止所导致的错误之外的其他任何错误时，返回RA_RD_ERROR；3)RA_SEQ_STOPPED。这种错误是被单独对待的，因为校正的动作需要重新启动定序器。
REQUEST_TASK(New Task)：Request_task设定调用任务状态到SLEEP，同时激活New_Task。Request_task还要保存调用函数中的指令指针值。New_Task将会在其最后一次调用Request_task的点上开始执行(由保存的指令指针来指示)。
Cache Monitor Task：Activation of Cache Monitor Task：在最后传输数据返回主机的时刻由Read Task激活Cache MonitorTask。一旦被激活，它就去处理来自SCSI选择ISR，Drive Atten-tion ISR和来自Cache ISR的TCS。
Cache Monitor Task不是仅通过把一个TCS置于其排队中来激活的，从这一点来看，它不是一项真正的任务。与此相反。如上所述，它是由Read Task通过调入REQUEST_TASK(New_Task)来调入的。最初，Cache Monitor Task要从最外层的Sleep()语句开始执行。通过另一次调用REQUEST_TASK使Cache Monitor Task把控制归还给Read Task。
应该特别注意到，在Cache Monitor Task活动时，Read Task正在使用一个TCS，尚未返回到系统。当控制返回到SCSI MonitorTack时，SCSI Monitor Task仍在等待这一特定的TCS。
SCSI Monitor Functions：Cache Monitor Task的一部分角色是处理来自SCSI选择ISR的TCR。当SCSI Monitor Task接收一个READ命令并且Mode Page 8尚未禁止高速缓存时，Cache MonitorTask就从SCSI选择ISR接收TCS。在这一点，SCSI Monitor Task通过调用CheckQueuRouting(SCSI_MONITOR_TASK，CACHE_MONITOR_TASK)来重新安排其TCS。
Cache Monitor Tack把SCSI命令编组成三个等级，包括1)冲突的命令，2)同时出现的命令，3)连续的命令。根据命令的分类，Cache Monitor Task会异常中断高速缓存，执行命令，或是停止并恢复高速缓存。
冲突的命令(Conflicting Command)：冲突的命令是那种要求驱动器找道，访问缓冲器或是改变驱动器参数的指令(改变主轴速度，介质取出阻止状态等等)。一旦接收到冲突的SCSI命令，Cache Monitor Task就关闭并异常终止高速缓存。SCSI Monitor Task被重新安置。以下的命令被定义为冲突的命令：Rezero Unit，Prevent/Allow Media Removal，Format，Write_10，Reassign Block，Seek_10，Erase_6，Erase_10，Write_6，Write/Verify，Seek_6，Verify，Mode Select，Read Defect Data，Reserve Unit，Write Buffer，Release UnifRead Buffer，ModeSense，Read Long，Start/Stop，Write Long，Send Diagnosti-cs，All Vendor Unique命令。
Concurrent Command：同时出现的命令是那些在不影响高速缓冲存储器的状态的条件下可以执行的命令。以下指令被定义为同时出现的命令：Test Unit Ready，Inquiry，Request Sense，ReadCapacity。
Continuing Commands：连续的命令是读命令，这些命令可能要求高速缓存的数据，并且启动额外的高速缓冲存储器读。仅有两个命令被划分为连续命令。即Read_6和Read_10。
Processing Cache ISR TCS：Cache Monitor Task从CacheISR接收TCS，然后调用RaCacheIsrProc()来处理TCS。
Cache Monitor Task Deactivation：若是接收到任何要求非高速缓存数据的SCSI READ命令，控制就返回Read Task。若是由于出现了SCSI复位，Bus Device Reset Message，冲突的SCSI命令，或是Drive Attention而结束了高速缓存，控制就返回SCSI Monit-or Task。
当Cache Monitor Task被撤消(deactivated)时，控制返回Read Task，而Read Task随后可能使控制返回到SCSI MonitorTask。控制流是通过由Cache Monitor Task设置的高速缓冲存储器任务状态来确定的。当Read Tack通过调用REQUEST_TASK而被重新安置时，它可以评估高速缓冲存储器任务状态。接下来说明三种高速缓冲存储器任务状态。1)RAC_TERM：这一状态表示高速缓冲已被异常终止。Read Task会返回到SCSI Monitor，后者立即返回READTCS并从排队中取出下一个TCS。值得注意的是，SCSI MonitorTask并不象其正常时那样进到STATUS阶段，因为作为向Cache Mon-itor Task传送的一部分已经送出了全部的状态和命令。2)RAC_CONT：这一状态表示有一个新的READ命令已经进入，并且所要求的数据的全部或局部已被高速缓存了。Cache Monitor任务已经启动了SCSI传送，并且Read Processor需要等待SCSI TCS的到来。3)RAC_NEW_REQ：这一状态表示有一个新的READ命令已经到来，并且要求的数据尚未被高速缓存。Read Processor需要启动“正常的”读，然后等待来自Read ISR的TCS。
RaCacheIsrProc()：这一程序由Cache Monitor Task调用，并且其作用是相对于盘传送执行Read Task的功能。它处理来自CacheISR的TCS，更新驱动结构中的适当的参数，并且根据要求启动额外的读操作。
StopCacheinProg()：当Cache Monitor Task接收到一个“连续的”READ命令时就调用这一程序。它的作用是彻底结束当前的高速缓存处理。它检查CACHE_IN_PROG位，看高速缓存是否正在进行。如果是，就设定CACHE_STOP位以通知Cache ISR结束高速缓存。延迟5ms使高速缓存能够结束，然后再次检查CACHE_IN_PROG位，看看ISR是否停止了高速缓存。如果该位未被清除，就假定高速缓存被某个其他装置关闭了。在这种情况下就清除CACHE_STOP和CACHE_IN_PROG位。
RdDataInCache()：这一程序由Cache Monitor Task在开始处理一个“连续的”READ命令时调用。其作用是确定新的读所要求的高速缓存是否命中。如果高速缓存命中，就在drv-cfg.cache_ctrl中设定CACHE_START_SCSI_XFER位。RdDataInCache还修改drv_cfg.rw_scsi_blks，以便反映出有多少要求的块已被高速缓存了。
如果高速缓存已命中了，但并非所有要求的数据已完成了高速缓存，RdDataInCache就修改驱动结构数据，从而指出有多少块已被读出，有多少块的待读出，以及读应从哪里重新开始。
Read Ahead Cache Performance Test：Test Description：编制一个称为CT.C的高速缓存测试程序。这一高速缓存测试程序和SDS-3(F)主机适配器配合运行。这一程序曾稍做修改就得到原先用于校验RMD-5200-SD的超前读缓存的CTT.C.CTT.EXE。
CTT在第一个64K LBAs中对高速缓冲存储器进行试验。在每个这些LBA中写入唯一的图案。该图案全部由0×5A构成，前四个字节被块的十六进制LBA地址重写(除了LBAO，其前四个字节被设定为0×FF)。CTT首先检查LBAO，如果未找到预期的图案，CTT就初始化该盘。如果LBAO相符，就认为盘已被初化了。
在盘初始化之后，CTT就多次执行64K块的序列读。每次中使用相同的传送长度。在下一次中把传送长度加倍。由于主机适配器的缓冲器尺寸有限，所用的最大传送长度为64个块。对每次读出的数据执行比较，从而校验数据的完整性。
Test Options(测试选择)：Logging Results to a File(Co-mmand Line Option)：用户可以通过执行命令行C：＞CTT-fo＝fi-lename.ext.来指定一个记录文件。若指定了一个记录文件，正常复印在屏幕上的任何结果也会被复印到记录文件中。
Target ID：CTE可以测试各种目标ID，尽管它不能在一次执行过程中完成。
Number of Lterations：用户可以指定CTT执行整个测试的次数。
Initial Transfer Length(初始传送长度)：用户可以指定初始传送长度。在后续的每遍过程中把传送长度加倍，直至传送长度超过64个块。
Pause Between Reads(读出之间暂停)：CTT在读之间总是不间断地执行一遍。然而可以选择，使CTT在一遍的读之间暂停。这种选择确保了驱动有时间完成全部或部分的高速缓存，这取决于延迟。对部分高速缓存进行测试，以便确保驱动能可靠地停止高速缓存。对全部高速缓冲进行测试，以便确保驱动在缓冲器充满时能停止高速缓存。
Pause Length(暂停长度)：如果选定了暂停选择，还可以向用户询问以毫秒为单位的暂停延续时间。
Halting on Errors(出误停机)：CTT还要询问当其遇到出误状态时(例如数据失配或检查条件状态)是否应使测试停止。当用户在执行中不是把结果存入文件时，例如在测试频繁的出错时，停机是有用的。Disc Drive Firmware Architecture(盘驱动固件结构)
这部分要说明在使用Cirrus Logic的光盘控制器芯片集并采用RMD-5200-SD固件作为基础来实施Jupiter-1时所要求的结构变化。
Jupiter-1结构可以减少系统中所需的任务数目。SCSI Monit-or Task(此处称为Monitor Task)可以控制驱动的所有功能。ReadTask和Write Task可以被合并到Drive Task中。Read Ahead CacheMoritor Task的功能可以被分解：重复的监控器功能可被省去并可把高速缓存功能移到Drive Task中。上文中说明了(SCSI)MonitorTask和Drive Task的特殊改变。
Interrupts(中断)：Jupiter-1的中断分为四类。其中包括非屏蔽中断(NMI)，SCSI中断，Drive中断，以及Drive Attention中断。
当SCSI Bus RESET信号被置位时，当20脚接插件ACRESENT被置位(TBD)时，或是当PWRDNREQ(自动换片器断电请求)被置位时，就产生NMI。
当接收到一条命令的前六个字节时，在置位了SCSI Bus Att-ention信号时，在发生SCSI奇偶校验错误时，当发生了缓冲器奇偶校验错误时，或是在完成了SCSI传送时，就产生SCSI中断。
驱动器中断有可能由三个芯片产生：即SM331，SM330或外部的ENDEC。SM331中断发生在格式定序器停止时或是检测到ECC校正向量奇偶校验错误时。在1x或2x模式中的SM330中断发生的时间是：读出了一个有效的ID时，发生介质错误时，发生ECC错误时，遇到了一个变坏(sliped)的扇区时，Sector Transfer Count寄存器递减到零时，或是当产生一个Operation完成时中断产生。在4x模式下的SM330中断在出现ECC错误或产生了一个Operation Complete中断时发生。在4x模式中的外部ENDEC中断发生的时间是：读出了一个有效ID时，发生介质错误时，遇到一个变坏了的扇区时，SectorTransfer Count寄存器递减到零时，擦除或写入异常结束时，或是在产生了一个索引脉冲时。
驱动器Attention中断是由DSP或Glue Logic IC(GLIC)产生的。DSP在以下情况下产生Drive Attention中断；当其不能正确地初始化时，发生找道故障时，检测到脱离跟踪的状态时，主轴电机速度正常以及主轴电机速度不正常时。GLIC在以下情况下产生DriveAttention中断：在AC Eject置位时，按下前面板退出按钮时，置位了Eject Limit信号时，Cartridge Sensor信号拔动时，以及Cartridge Seated Sensor信号拔动时。
Multi-Tasking Kernel(多任务核心)：Identifying MessageTypes(标识信息种类)：现行的结构提供了识别接收到的特定信息种类的手段。流行的方式是询问信息源并且有时把信息的“状态”用做其种类。TCS ID，TCS源ID，以及TCS Destination ID的整数变量被转换成字节变量。增加一个用于信息种类的新字节变量，维持了保留在TCS标头中的附加字节。信息种类变量在不同的(Vari-ant)记录中起到标识字段的作用。
Concurrent Processing(同时处理)：Jupiter-1需要同时处理，以便使驱动器能a)执行命令排队，以及b)在向Drive Task发出读或写请求时在多始发者环境下响应一个非介质访问指令。这种结构使SCSI Monitor Task阻断执行，直到Read Task或Write Task完成了对当前的请求的处理时为止。
Jupiter-1中的同时处理可以由以下途径来实现：1)在向DriveTask传送请求之后不允许Monitor Task阻断，2)把所有任务都纳入round-robin调度中，以便“共亨”CPU资源，以及3)在接收到非断开命令时允许Monitor Task优先占有Drive Task或Low-Level Task。以实现上述的1)，Monitor Task可以用了个新的核心服务向DriveTask传送请求。在发生Drive Attention时，任务从任务寄存器中接收信息，任务寄存器的现存方式需要改变。以下要详细讨论Dri-ve Attention信息路径。项目2)round-robin调度的实施方式如下一段所述。项目3)优选占有的实施方式在下一段之后说明。值得注意的是，如果不采用优先占有，就需要用一个信号(Semaphore)来管理SCSI接口。新核心服务需要测试，测试和设定，以及清除SCSI-in-use信号。
Round-Robin Scheduling：为了使每个任务对CPU资源具有“相等的”访问，每个任务必须按照周期性的间隔释放CPU。当任务的执行在其等待下一个信息到达其排队中时的阻断，已经在某种程度上实现了上述要求。根据同时处理的需求，从Monitor Task需要的运行时间和Drive Task包围CPU的时间造成的等待时间应该尽量小。在下一段讨论优先占有时会涉及等待时间的问题。
如果不需要优选占有，就在作业之间自动地分享CPU。当核心调用等待下一个信息时造成当前任务阻断，与此同时核心正在搜索一个准备好的任务。在核心执行这种搜索时，调度等待时间可以通过以下方式被尽量缩短：1)减少需要检查的任务数量，2)减少一项任务所处的可能的状态。取消一项Read Ahead Task并且把读、写各种介质类型的独立任务合并成一项任务的方式可以减少任务的数量。下文要进一步详细说明任务合并的细节。
一项任务中设定的可能状态包括“等待指定信息”的状态。按照同时处理的需要，这一状态应该废除，因此应从系统中去掉这一状态。这里只应有三种可能的状态：活动，等待信息，以及休眠。用于检查休眠的任务以及检查等待信息的任务的核心代码已经被高度优化了。任务准备好的Ready List不会使执行过程明显地增加。在返回对原始任务的检查之前，核心需要额外的11秒来测试两个附加的作业。
Preemption(优先占有)：Jupiter-1结构需要在这样的程度上优先，使得在断开的介质访问命令期间接收到的一个非断开命令能使Monitor Task优先占有Drive Task或Low-Level Task。到目前为止，不要求Drive Task优先占有Monitor Task或Low-Level Task。本文中建议应使Drive Task重新启动其处理中的某些部分，而不是把非断开命令延迟十或者数十毫秒。
在Drive Task和Low-Level Task内部需要标识部分的代码(特别是heroic恢复程序)，如果该任务被优先占有，处这一部分处理需要重新启动。Drive Task和Low-Level Task在这些部分的开头会自己记录，以便标识重新启动的起点。这一点类似于Drive Attention的记录。如果Drive Task或Low-Level Task是活动的任务但却没有记录，就认为该任务可被充分地优先占有。也就是说，该任务可以被中断并在此后不受有害影响地从同一点恢复。
当SCSI ISR接收到一个新命令时，在ISR的出口会形成一个新的核心调用，以确定是否需要优先占有，如果是，就分派。如果在运行SCSI ISR之前正在执行的任务是Monitor Task，就不需要优先占有。如果当前的任务是Drive Task或Low-Level Task，该任务就被优先占有。
如果在驱动器正在处理一个断开的介质访问命令时由SCSI ISR接收到了一个新的非断开命令，ISR就在出口处调用新的核心服务程序，以检测一任务是否自己做了记录了。如果没有记录，该任务就会被Monitor Task优先占有，并且在round-robin调度恢复时从其被中断的那一点恢复。如果该任务是记录的，核心就会a)关闭驱动器，b)使驱动器脱离Spiral Mode(给DSP一个Drive Task comm-and)，c)导引Drive Task或Low-Level Task从记录的地址重新启动，以及d)转移执行给Monitor Task。在Monitor Task处理了新命令之后，它将做出一个核心调用，以便等待下一个信息。然后，核心将进入空闲的循环寻找一个准备好的任务。Drive Task或Low-LevelTask也仍然是准备好的，核心就会分派到该任务，并且用AX中的值指示重新启动的发生，从记录的地址恢复执行。
如果被Monitor Task优先占用了，在CPU正在实时监测盘的某些内容(即等待扇区标记)任何介质的访问将会被破坏。这部分代码需要通过记录来管理，以供在被优先占有的情况下重新启动。
一旦Drive Task或Low Level Task启动了介质访问，硬件和盘ISR就会使脉冲串继续，促使任务彻底结束，并且向任务发送一个信息指示出脉冲串突发已经完成。该任务随后就做出响应，解除信息的排队，并启动下一个脉冲串。在硬件已经启动之后的优先占有不会造成任何驱动控制的问题。
在一个介质访问的隐含找道期间，找道代码就禁止SCSI中断，尝试读出ID，并用16毫秒等待一个ISR以便读出被锁定的ID。在这一16毫秒期间，SCSI ISR不能运行，这意味着SCSI总线在CommandPhase的中间(在前六个字节已被SM331读出之后)暂时被占据。在找道成功的情况下，在从找道代码开始读出ID直到找道代码返回到设置代码(即gcr_StartRdVfy)的过程中，在所有寄存器均被设置之后，以及在定序器被启动之后，SCSI中断仍保持被禁止。为了较好地处理这一问题，新结构将会允许Monitor Task优先占用找道。为了优先占用，可以通过记录找道代码来实现，然后允许SCSI中断。如果正在进行找道时发生了SCSI中断(要求优先占用)，DSP就结束找道并把驱动器置为Jump Back。(此处假定DSP可以在结束找道的同时将Disable Spiral命令排上队)。如果在结束找道之后但在硬件启动之前发生SCSI中断(要求优先占用)，代码就应从其记录的地址重新启动并最终执行重新找道。若在硬件启动之后发生SCSI中断，介质访问完全可以被优先占用，因而不需要记录。
Stack Size(堆栈大小)：每个任务的堆栈尺寸目前被设置为512字节。为了Jupiter-1预期增加模块性和为了对命令排队及高速缓存等等进行管理的附加的层，可能需要使堆栈的尺寸增加到1024字节。如果把任务数量减少到3个，分配给堆栈的存储器实际上是减少了。
Drive configuration Strwture(驱动器配置结构)：Identi-fication of Media Type(介质类型标识)：固件需要确定插入驱动器的介质的类型，以便为每种介质类型分派适当的程序。Drive Con-figuration变量“inited”中的独立的位被用于各种介质类型：1x、2x、以及4x。
Drive State Variable(驱动器状态变量)：按照上述同时处理的需要，Monitor Task必须能够确定驱动器的当前状态并且发出与新近到达的事件相对应的适当信息。这些可以通过引入一个由Mon-itor Task独立维持的新“驱动状态”来实现。表44列出了可能的驱动器状态。
            表44-驱动器状态加电，阶段1(无选择)加电，阶段2(忙)断电软复位硬复位加载盘盒主轴加速主轴减速退出盘盒
    表44(续)-驱动器状态
间置
找道
格式化
带缓冲读
无缓冲读
读高速缓存器
写
写高速缓存器
出清写高速缓存器，然后断电
出清写高速缓存器，然后退出盘盒
出清写高速缓存器，然后复位Drive Task可以把状态从“Read”改变到“Read，Connected”或“Read，Dis connected”。
Power On Self Test(通电自检)：ROM Checksum：(ROM检测和)：ROM Test通常计算单个EPROM的检测和。按照Jupiter-1的双芯片设计方案，ROM检测和的范围必须包括两个芯片的地址范围。两个芯片的地址范围是0×C0000到0×FFFFF。
Buffer RAM Diagnostic(缓冲器RAM诊断)：在4MB Buffer RAM的情况下，Buffer RAM诊断要花长得多的时间。要求Jupiter-1能在250毫秒之后处理一个SCSI选择。这种固件通常具有一个二阶段(phase)初始化。Phase I初始化是在驱动器执行自身诊断的过程中(这其中通常包括Buffer RAM诊断)不允许选择。一旦确立了驱动器基本上完整，驱动器就进入Phase II初始化，此时它可以处理一个选择并且仅响应test Unit Ready或Inquiry Command。在PhaseII期间，驱动器读出EEPROM，初始化Inquiry Data，Mode PageData以及其他各种数据结构。Jupiter-1 4BM Buffer RAM测试应该在Phase II初始化期间执行。
RAM Diagnostic(RAM诊断)：如果针对两个SRAM芯片的RAM诊断时间过长，就可以把测试分开，并在Phase II初始化期间按上述方式执行Buffer RAM测试的剩余部分。
Autochanger Reset(自动换片器复位)：如果驱动器检测到Auto changer Reset已被复位，在尝试从20脚接插件读出使用的SCSI ID以及是否允许SCSI Parity之前，在驱动器必须等待Auto-changer Reset被撤消。Jupiter-1驱动器可以在AutochangerReset被复位的同时执行其所有的Phase I初始化。在驱动器准备好对SM331的SCSI部分进行初始化时，它要检查GLIC芯片，查看是否连接了20脚接插件。若没有连接，就用选择跳线来确定SCSI ID以及是否允许SCSI Parity。如果连接了20脚接插件，驱动器就会查询GLIC芯片，以监视Autochanger Reset的实际电平。当Autochan-ger Reset被撤消时，来自20脚接插件的信号将确定SCSI ID以及是否允许SCSI Parity。
Boot Task(引导任务)：Initialization Code(初始化码)：用于Phase II初始化的代码被包含在Boot Task之内。Boot Task执行初始化，产生其他驱动任务，然后用Monitor Task的代码替换其本身。它需要一定的时间，以便用Monitor Task覆盖Boot Task。Jupirter-1反之会把Phase II初始化代码装入在Monitor Task中首先被执行的一个程序中。在执行了初始化之后，Monitor Task就转到其正常执行的代码。由于每项任务的控制环所限，任务的执行决不会脱离其控制环。初始化代码在任务环之前被设置，因此，初始化代码仅在核心最初生成任务时执行一次。
Sinqle Read and Write Task(单个读和写任务)：现有的结构为1x读、2x读、1x写、和2x写设置了独立的任务。决不能同时安装多于一种类型的介质。每次只能执行一种读或写功能。因此只需要一种介质访问对话，即Read/Write Task。
Phase II初始化代码仅生成单个读/写任务，在此讨论中称做Drive Task。下几段提供进一步的细节。
Cartridge Initializtion(盘盒初始化)：在盘盒已在驱动器中的情况下通电，或是在通电之后插入盘盒时，就执行盘盒初始化。现行的结构在通电时把初始化作为Boot Task的一部分来执行。如果在通电后插入盘盒，初始化就作为Drive Attention Handler的一部分被执行，Drive Attention Handler是一个中断服务例程(ISR)。根据来自DSP的新的中断结构和超时信息，Cartridge初始化功能的必须由任务来执行，以便使任务能接收在其队列中的信息(只有任务才有队列)。Phase II初始化代码此时就向Drive Task传送一个信息，以便在通电时以及在插入盘盒时执行盘盒初始化。以下还要讨论盘盒初始化的细节。
(SCSI)Monitor Task(SCSI监控任务)：Concurrent Process-ing(同时处理)：
Drive State Management and Control(驱动器状态管理和控制)：Monitor Task此时可以做出响应，以便维护“驱动器状态”变量。以下的子段说明了接收到的各SCSI命令，驱动器状态，以及在整个驱动器结构中使用的各种信息之间的关系。如上文所述，表44提供了驱动器状态的列表。
Non-Media Access Command(非介质访问命令)：Monitor Ta-sk会对非介质访问命令的执行保持响应，这类命令例如有Test UnitReady，Inquiry，以及Mode Sense。
Start/Stop Spindle Command(起动/停止主轴转动命令)：在现有的结构中，SCSI Monitor Task执行Start/Stop Spindle Co-mmand。为了在执行该命令时实现同时处理，这一命令必须由一个独立的任务来执行。在执行盘盒初始化时，为了结构的相容性，驱动器状态为“Spinning Down”。关于LOW-Level Task请看下文。
SCSI Seek(SCSI查找)：SCSI Seek Command将由Drive Task来处理。需要这样做是为了使Monitor Task在接收到新命令时能够支持同时处理。Monitor Task会把驱动器状态改变成“Seek”并且向Drive Task传送一个执行找道的信息。Drive Task会向MonitorTask回传一个“Seek Status”信息，指示出请求已被满足。
Media Access Commands(介质访问命令)：Monitor Task对每个读、校验、删除、写、写/校验及格式化指令，负责向Drive Ta-sk传送一个信息。Monitor Task可以按照要求把驱动器状态设置到“Read”，“Write”或“Format”。在等待Drive Task满足其要求时Monitor Task不会停止其执行。Drive Task会向Monitor Task。回传一个状态信息，指示出要求已经被满足。
Read State and Caching(读状态并进行缓存)：当MonitorTask从始发者之一接收到一个读请求时，它要检查当前的Mode Pa-ge 08h是否允许读高速缓存。如果允许并且在队列中没有其他命令，Monitor Task就会向Drive Task传送一个信息，开始处理读请求，并且随后开始Read Ahead Cache。在该时刻，驱动器状态会变为“Read，With Caching”。如果在队列中还有其他命令，MonitorTask就要确定下一个命令是否排除高速缓存。如果是，该信息就被传送给Drive Task，开始处理读出请求，并随后开始Read AheadCache。在该时刻的驱动器状态会改变为“Read With Caching”。如果在队列中存在其他命令，Monitor Task要确定下一个命令是否排除高速缓存。如果不是，传送给Drive Task的信息就会指示出高速缓冲不应该开始，并且将会把驱动状态设置为“Read，WithoutCaching”。
如果读高速缓存被允许并开始了，而在其后接收到了另一个命令，Monitor Task(同时在执行)就要确定是否应停止Read AheadCache。例如，如果接收到的命令是一个写请求，Monigor Task就会向Drive Task传送一个信息使Read Ahead Cache异常终止并且废除高速缓冲存储器中的所有数据。如果接收到的命令是一个读请求，Monitor Task就会向Drive Task传送一个信息，停止Read AheadCache，并且保留高速缓冲存储器的数据。以下将涉及处理DriveAttention信息的有关问题。
Write State and Caching(写状态和进行缓存)：当MonitorTask从一个始发者接收到一个写请求时，它要检查当前的Mode Pa-ge 08h是否表决允许高速缓存。如果允许，并且在队列中没有其他命令，Monitor Task就会向Drive Task传送一个信息，按要求处理写请求。此时的驱动的器状态会变为“Write Request，With Ca-ching”。如果在队列中有其他命令，Monitor Task就要确定下一个命令是否妨碍高速缓存。如果是，传送到Drive Task的信息就会指出不应执行高速缓存，并把驱动器状态设置为“Write RequestWithout Caching”。
如果允许写高速缓存并且接收到另一命令，(同时执行的)Moni-tor Task将会确定是否应停止Write Cache。若接收到的命令例如是一个读请求，Monitor Task就应向Drive Task传送一个信息，以停止Write Cache并且把高速缓冲存储器中的所有数据注入介质。如果接收到的命令是一个写请求，Monitor Task就不会动作，只是把该命令排队，等到当前的请求被满足之后再处理。以下将讨论处理Drive Attention信息的有关问题。
Catastrophic Events(灾难事件)：Catastrophic Events被定义为来自自动换片器的SCSI BUS Reset或是Power Down Request。在发生了这类事件之一时，就会引起NMI ISR(非屏蔽中断中断服务例程)，向Monitor Task传送一个信息。如下文所述，Monitor Task会根据驱动器状态采取改正的行动。
当接收到一个“SCSI BUS Reset”命令时，Monitor Task要检查当前的驱动器状态。如果当前的驱动器状态是“Write”状态，就向Drive Task传送“Flush Write Cache”信息，并把驱动状态改为“Flush Write Cache，then Reset”。当Drive Task回传了一个“Flush Status”信息时，Monitor Task就会检查VendorUnique Mode Page 21h的字节14中的Reset Bit。如果配置了硬件复位，Monitor Task就把驱动状态设置为“Hard Reset”，然后跳到引导地址(OFFFFOh)启动硬件复位。如果配置了软件复位，Moni-tor Task就把驱动器状态设置到“Soft Reset”然后启动软件复位。如果在驱动器正处于“Read”状态时接收到一个“SCSI Bus Reset”信息，Monitor Task就会检查Vendor Unique Mode Page 21h的字节14中的Reset Bit，然后按照指示启动硬件或软件复位。
在接收到“Power Down Request”信息时，Monitor Task会检查当前的驱动器状态。如果当前的驱动器状态是“Write”状态，就向Drive Task传送一个“Flush Write Cache”信息，并使驱动器状态变为“Flush Write Cache，then Power Down”。当DriveTask回传了一个“Flush Status”信息时，Monitor Task就会把驱动器状态改为“Power Down”并且置位20脚接插件上的PWRDNACK信号。当接收到“Power Down Request”信息并且驱动器处于“Read”状态时，Monitor Task就会把驱动器状态设置为“Power Down”并且置位20脚接插件上的RWRDNACK信号。注：在置位了PWRDNACK之后采取其他行动或保持不变。
Command Quening(命令排队)：注：连接(tagged)或不连接的排队。这些问题都是设计的问题，不会影响本领域的技术人员按照本文允许和公开的内容实现本发明。
Drive Task：Drive Task用于执行盘盒初始化，SCSI找道，以及所有介质访问和高速缓存功能。由于每次只能出现一种类型的介质访问，并且每次仅支持一种类型的高速缓存，任务应该是单一的。Monitor Task会向Drive Task传送信息，请求适当的服务。
Servicing SCSI Commands(SCSI服务命令)：当Drive Task接收到一个请求为SCSI命令服务(找道，读/校验，擦除/写，或格式化)的信息时，Drive Task固件就会分支到用于读、写、或格式化的适当路径，然后再分支到用于1x、2x或4x介质格式化的路径。每种介质类型的代码也会被作为独立的一组模块被保存，象前述的一样为了可维护性和稳定性。
Cartridge Initialization(盘盒初始化)：盘盒初始化功能将由Drive Task在电源接通时从Monitor Task接收到一个信息的时刻执行。若在电源接通后插入盘盒，Drive Attention Handler会向Monitor Task传送一个“Cartridge Inserted”(盘盒已插入)信息。Monitor Task会把驱动器状态选择为“Loading Cartridge”并向Drive Task传送“Initialize Cartridge Request”信息。DriveTask接着向LOW-Level Task传送“Spindle Start/Stop Request”信息，参见下文。一旦盘盒被成功地加载并达到转速时，DriveTask就会确定盘盒类型和介质格式，读四个Defect ManagementAreas(DMA)，按要求重写任意的DMA，并且初始化故障的管理结构。在完成了初始化工作时，Drive Task会向Monitor Task回传一个“Initialize Cartridge Status”信息。然后，驱动器状态会变为“空闲”。
Read and Read Ahead Cache：Drive Task内的读代码负责管理读过程，Read Ahead Cache，确定命中发生的时间，或是决定介质的访问。来自Monitor Task的信息会控制Drive Task的读，高速缓存，或是非高速缓存的动作。
当Drive Task接收到一个执行读的信息时，该信息会指示出读完成之后是否应该开始高速缓存。“Read Request，Withont Ca-ching”信息表示Drive Task不应打算高速缓存任何数据。“ReadRequest，with caching”信息表示Drive Task应该计划把读扩展到高速缓存。当Drive Task接收到这些信息之一时，Monitor Task已经把驱动器状态设定到了适当的读状态。
Drive Task在执行非高速缓存读的过程中可以接收其他信息，从而忽略最初的高速缓存并且不使读扩展。如果接收到“Stop Re-ad Cache”信息，Drive Task仅会满足读的非高速缓存部分。如果高速缓存尚未开始，Drive Task就不会开始超前读。如果高速缓存已经开始，超前读就会被关闭，并且保留所有高速缓存的数据。Read Mode状态图如图122所示。如果接收到“Abort Read Cache”信息，Drive Task只会满足读的非高速缓存部分。如果高速缓存尚未开始，Drive Task就不会开始超前读。如果高速缓存已经开始，就关闭超前读并废除所有高速缓存的数据。
Read Ahead Cache将会从最后的LBA，ABA缓存各个扇区，或是缓存跟踪扇区，直到1)接收到“Stop Read Cache”或“Abort Re-ad Cache”信息，2)满足了最大的预取要求，3)缓冲器RAM中没有空闲空间，或4)在当前的门限内无法恢复一扇区。
Drive Task势必必须保持Drive Attention Router(DAR)标志(token)。如果在执行超前读时发生了Drive Attention，必须使Srive Task能知道Attontion状态，采取适当的动作清除此状态，并且开始各恢复操作。DAR标志的管理在下文中讨论。
Write Cache：这一问题的讨论是参照图123说明的。DriveTask内的写代码的任务是负责决定访问介质的时间，管理WriteCache，管理Write Cache缓冲器延迟时间，以及冲洗Write Cache。来自Monitor Task的信息会控制写入过程的动作。
当Drive Task接收到一个要求执行写入的信息时，该信息会指示出数据是否可以被高速缓存。“Write Request，With Caching”信息表示Drive Task根据CDB中的Immediate Flag和Write Cache的当前内容对数据可能进行高速缓存。“Write Request，withoutcaching”信息表示Drive Task在任何情况下都不可能对数据进行高速缓存。
Drive Task在执行高速缓存的写入以便注入Write Cache的内容的同时可以接收其他信息。如果接收到“Stop Write Cache”信息，Drive Task就会满足当前的写请求并随后把所有高速缓存的数据注入介质。如果接收到“Flush Write Cache”信息，如果写请求正在进行，Drive Task就会满足当前的写请求并随后把所有高速缓存的数据注入介质，若是没有正在进行的写请求，就把所有高速缓存数据注入介质。
Write Cache的功能是利用了来自多个SCSI写请求的数据的相关性的优点。来自多个请求的连续扇区可以被合并成一个介质访问，所需的处理开销较小。连续的扇区可以被高速缓存。不连续的扇区会造成已在高速缓存器中的扇区将用最长的时间传送到介质上。
允许数据保留在Buffer RAM中的最长时间是在Mode Page 21h中的Maximum Buffer Latency内指定的。当一个写请求被高速缓存时，Drive Task会请求Timer Service在Maximum Buffer Latency中指定的时间结束之后发送一个信息。如果Drive Task在数据被传送到介质之前接收到超时信息(这是由于相继的请求的非连续性造成的)，Drive Task就开始向介质传送数据(以及所有连续的数据)。如果由于扇区是非连接的而强行向介质传送数据，Drive Task会请求Timer Service在不要发送此前请求的超时信息。
在每次监控缓冲器延迟时间时只需要一个超时。这一个超时是针对被高速缓存的第一个写请求的。如果随后的请求是连续的，这一请求应与第一个一起被高速缓存，当第一个请求要被写入介质时，后一个请求也和第一个一起被写入介质，因此，超时是单一的。如果后一个请求不连续，第一个请求就被写入介质，其超时被取消，并为后一个请求请求一个新的超时。因此仅需要一个超时。
Drive Task势必必须保存Drive Attention Router(DAR)标志。如果在执行Write Cache时出现Drive Attention，应该使DriveTask知道Attention状态，采取适当的动作清除此状态，并且开始各恢复操作。DAR标志的管理在下文中讨论。
Low-Level Task：Low-Level Task在这一设计方案中的职责是处理有关读，校验，擦除，写，或是大范围恢复扇区的系统请求。这些请求的使用是在读出Defect Management Areas期间，重新安排一个扇区的期间，扇区的自动重新定位期间，写出错的恢复期间，以及读出错的大范围恢复期间。Low-Level Task的新职责还包括处理Spindle Start/Stop Requests和Eject Cartridge Requests。
按照同时处理的要求，Monitor Task在等待新的SCSI命令或是等待超时的情况下不再能查询主轴或退出事件。相应地，这些功能被移到了Low-Level Task中。Low-Level Task具有自身的任务队列，并且在等待各种事件发生时可以阻断。
当Low-Level Task接收到“Spindle Start/Stop Request”时，它会发出Drive Command去启动或停止主轴，然后监控超时。在接收到启动主轴的Drive Command时，Drive Command固件会向主轴电机控制芯片发出适当的速度命令。还会向DSP发出一个命令，以便监控主轴速度，并在主轴达到了要求的最小速度时发出一个中断。
为了监控主轴启动功能所需的时间，Low-Level Task向TimerService发出请求，请求接收以(待定)秒为单位的信息。然后，Low-Level Task就等待两个信息之一。当DSP发出了主轴达到速度的中断时，Drive Attention Handler会收到要求。Low-Level Task，作为对Drive Attention信息的已登记的接收者，将接收“SpindleAt Speed”信息。Timer Sercice会收到不再需要主轴超时信息的通知，并且向Monitor Task回传一个“Spindle Start/Stop Stat-us”信息。如果接收到主轴超时信息，则主轴电机尚未达到规定速度。就会发出一个Drive Command，从而停止主轴，并且向Morn-itor Task回传一个“Spindle Start/Stop Status”信息。目前有人对是否有必要监控停止主轴的功能提出建议。
Timer Servece：Jupiter-1的一个新的有效服务是系统TimerService。
Timer Service具有专用的Timer1和Timer2(作为prescaler)。Timer0在任何时间都可供固件使用。Timer Service的职责是在经过指定时间之后向请求方传送一个信息。若有多个重叠的请求，Timer Service就负责管理各个请求，并在正确的时间产生信息。
Timer Service可接受两类请求：Insert Timer Event和Remo-ve Timer Event。当接收到一个Insert Timer Event请求并且没有其他突出的请求时，Timer Service就启动指定时钟信号(clockticks)总数的各定时器，允许定时器中断，将请求置入其定时事件表的标头中，并向主叫者回传一定时事件的句柄(handle)。如果发生定时器中断，Timer Service就会从定时事件表的标头中去除该请求，并向请求者发出信息。如果Timer Service在一或多个请求是突出的时接收到一个定时事件请求，Timer Service就会按照适当的次序把该请求置于定时事件表中，按照由小到大的延迟周期来排队。在表中的所有定时事件均由增量时间来管理。如果有一个新的定时事件请求被排在了原有的一个请求之前，表中原有的这一请求及其后的事件的增量时间就要重新计算。如果新接收到的一个请求的超时比当前处在排头的那一事件的超时短，各定时器就会被重新编程，并且按新的增量逐级下排事件表。
如果接收到Remove Timer Event请求，Timer Service就会利用从Insert Timer Event请求回传的句柄来标识该定时事件，并将其从定时事件表中去除。如果被去除的事件原先处在定时事件表的头上，各定时器就会在剩余时间对表中的下一事件的重新编程并且按新的增量逐级下排事件表。如果被去除的事件原先处在表的中间，被去除的事件的增量就使事件表逐级下排。
NMI ISR(非屏蔽中断中断服务例程)：如果出现了来自自动换片器事件的SCSI Bus Base或是Power Down Request，就会引起NMIISR。ISR将询问Glue Logic IC(GLIC)，以便确定中断源，然后向Monitor Task传送信息。Monitor Task根据接收到的信息采取上述的改正动作。
如果置位了GLIC(TBD)寄存器中的SCSI Bus Reset位，SCSIBus Reset线的置位就曾造成NMI，并有一个“SCSI Bus Reset”信息被传送给Monitor Task。如果置位了GLIC(待定)寄存器中的Au-tochanger Reset位，Autochanger Reset线的置位就曾造成NMI，并有一个“Autochanger Reset”信息被传送给Monitor Task。如果置位了GLIC(待定)寄存器中的Autochanger Power Down Request，Autochanger PWRDNREQ线的置位就曾造成NMI，并有一个“Autoch-anger Power Down Request”信息被传送给Monitor Task。
Drive Attentions：Drive Attention相对于诸如脱离跟踪，找道故障，或退出请求而言是一种异常事件。本文这一部分要说明在发生了Drive Attention时需要向固件报告的过程，以及在这种情况下将产生什么样的信息。
Drive Attention Notification：在发生Drive Attention时，可能需要不同的恢复程序，这取决于事件发生时驱动器正在做什么。例如，如果驱动器正处于空闲并且碰巧在这时脱离轨道，就不需要恢复。另一方面，如果正在执行读出，驱动器就需要重新找道，然后还要继续进行读操作。
具有当前与驱动器接口的那个任务，根据任务曾做过的内容才知道用于恢复的适当措施。因此，发生Drive Attention的通知必须被传送给当前与驱动器接口的那个任务。由于该任务不一定总是当前正在执行的任务，每个任务必须要标识它引起Drive Attetion的时间。因此，第一种通知机制是在发生Drive Attention时向对此负责的任务传送一个信息。这一有责任的任务是通过一个可变的task-id-router来标定的，该程序由所有的任务共同管理。
第一种机制依赖于等待接收信息的每个任务，其中的一个信息可能是Drive Attention信息。如果固件不打算要信息时，停止对队列的查询会使计算能力明显下降。也可以采用第二种通知机制，它不依靠任务来查询Drive Attention信息。在固件中的关键点上，如果发生Drive Attention，任务可以记录要指向的一段代码。如果如没有发生Drive Attention，就不需要除了记录/不记录之外的附加时间。
Drive Attention Handling and Concurrency：Drive Atten-tion Handler的执行就象一个ISR，首先是一个内容短小的ISR，在其间禁止中断，然后是一个允许中断情况下的较大的处理程序。以下的例1提供了一个解释性的方案。
                    例1
找道正在进行并且SCSI中断被禁止。驱动器出现找道故障从而发生了一个Drive Attention。Drive Attention Handler象一个ISR那样运行。如果有另一个SCSI命令想要进入，前六个字节将由硬件来处理。其他剩余字节需要等待在SCSI ISR中被PIO处理，一直等到Drive Attention重新允许中断之后。由于驱动器此前正在找道，SCSI中断仍会被屏蔽掉。因此，由Drive Attention Handler(必要时还包括再调用)来执行的全部恢复时间内，在一个命令的中间SCSI总线可以被占据。
Drive Attention Events and Messages：
确定Attention源。
向Drive Attention信息的当前记录的接受者传送信息。
传送用于AC Eject Request，Front Panel Eject Request，Spindle At Specd，以及Eject Limit的信息。
在插入盘盒时不执行自动加速旋转和初始化。
Drive Attention Routing和Caching：在需要Drive Attenti-on Router标志时，Monitor Task传送TCS，以终止Read AheadCache。
Drive Task的记录在执行Read Ahead Cache时必须保持为用于接收Drive Attention信息的那个任务。如果准备出现一个DriveAttention(例如脱离跟踪)，Drive Task就需要采取改正行动。Monitor Task应该向Drive Task传送一个信息，通知其异常终止，并且返回Drive Attention Router标志。
SCSI Transfer：PIO Mode：如果传送量大于(待定)字节，就把数据复制到Buffer RAM，然后从那里将其DMA掉。
    SCSI Messages：Bus Device Reset，Terminate I/O，and

    Abort.

    Events：List of Events.

    Message Types：

    Current TCS Sources Types

    SCSI_TCS Pass request from Monitor Task to Drive Task

    ATTN_TCS From Drive Attention Handler

    LL_RD_TCS Request for Low-Level Read

    LL_WR TCS Request for Low-Level Write

    ERCVRY_TCS Request for Sector Error Recovery
将被代替：
Messages
SCSI Bus Reset
Autochanger Reset
Autochanqer power Down Request
				
				<dp n="d303"/>
Drive Attention TCSs

    Error(Seek Fault，Off Track，Cartridge Not At Speed，

    etc.)

    Cartridge in Throat

    Cartridge on Hub

    Eject Request(自动变换器或前面板)
    Eject Limit
spindle At Speed
Timer Event Request
Timer Event Occurred
Spindle Start/Stop Request
Spindle Start/Stop Status(OK，Fail)
Eject Cartridge Request
Eject Cartridge Status(OK，Fail)
Initialize Cartridge Request
Initialize Cartridge Status (OK，Fail；盘盒类型)
Drive Attention Router (DAR) Token
Return Drive Attention Router (DAR) Token
DAR Returned
Seek Request
Seek Status(DAR Token返回)
Read Request，with caching
Read Request，without caching
Read Status
				
				<dp n="d304"/>
Stop Read Cache(将发送Read Request)
Abort Read Cache，flush Read Cache
Write Request，with caching
Write Request，without chaching
Write Status
Stop Write Cache(完成对Write Cache的写和清仓(flush))
Timed Write Request(将选择的Write Cache部分写到介质上)
Flush Write Cache(Reset或Power Down Request)
Flush Status
硬件要求：1)2K RAM，以便作为非易失RAM的镜象满足快速存取保存的数据。这样做有助于满足非断开命令(即Mode Sense和LogSense)的需求。2)用于通电小时计数的Elapsed Time Counter。
电子电路：
驱动器电子电路由三个电路组件构成：一个集成的主轴电机电路，如图101A-101G所示；一个带前置放大器的柔性(flex)电路，如图102-105所示；以及一个包含主要驱动功能的主电路板，如图106A至119所示。
集成的主轴电机电路
主轴电机板具有三个功能：一个功能是接收图101A中接插件J2上的致动器信号，并将其通过图101G中的接插件J1传递到主板。该板的其他功能有无刷主轴电机驱动器和一个粗调位置传感器前置放大器。这些功能将在以下详述。
继续参考图101A-G，该电路示出了主轴电机的驱动器。主轴电机驱动器电路包含图101F中的U1，它是一个无刷电机驱动器，以及用于稳定主轴电机(电机未示出)的各种元件。U1是可编程的，并且使用由主板提供的1MHz时钟。U1在FCOM信号端子上向主板发送定位脉冲，使主板能监控主轴速度。
图101A-G的电路还被用于产生一粗调位置误差。运算放大器U2和U3产生该误差信号。U2和U3使用12伏电源和+5伏电源。+5伏电源被用作参考。参考信号穿过铁氧体磁珠进到U3的输入脚3和5，U3具有487K的反馈电阻R18和R19与47微微法拉的电容C19和C20相并联。两个互阻抗(transimpedance)放大器U3A和U3B接收来自位于致动器(未示出)上的位置敏感检测器的输入。该检测器类似于一个分离检测器光电二极管。放大器U2A的增益为2，用于差分放大来自U3A和U3B的输出。U2A的输出作为粗调位置误差被发送给主电路板。
另一运算放大器U2B的参考电平是输入脚6上由电阻R23和R17产生的。该参考电平需要互阻抗放大器U3A和U3B的和输出，这二者的和出现在U2B的节点5上，它应该与节点6上来自分压电阻R23和R17的电压相同。反馈电容C21使U2B形成一个积分器，通过电阻R21驱动晶体管Q3。Q3驱动一个LED，其光线照射到光电二极管(均未示出)上。这样就基本上构成一个闭环系统，确保从互阻抗放大器U3A和U3B输出的某些电压电平。
参见图101A-G，该板的另一功能是电机退出驱动器。电机驱动器是一个达林顿Q1，参见图101E，电流由晶体管Q2限制并取决于电阻R7。二极管D1和C11用于抑制电机(未示出)的噪声。盘盒退出机构位置的是通过霍尔效应传感器U4检测的，参见图101D，并且用于确定齿轮串的位置，直至盘盒被退出。在板上还有三个开关WP-SW，CP-SW和FP-SW，用于检测盘盒是否处于写保护状态，是否存在盘盒，以及前面板开关是否请求主处理器退出盘盒。前置放大器
这里有前置放大器的两个实施例。通用的元件如图102A-D和103A-D所示。两个实施例之间不同的元件如图104A-105B所示。
图102A-105B中所示的光学模块柔性连线器(the optics mod-ule flex Lead)有三个主要功能。其一是伺服互阻抗放大器部分；第二是读通道读出前置放大器；第三是一个激光器驱动器。
图102A中示出了接插件J4和来自U1的信号，如图102B所示，这些信号是互阻抗信号。TD和RD是用于伺服信号的两个四线检测器。在最初对齐过程中，X1没有连接到X2，因此四条线可被各自对齐。然后，X1脚1被连接到X2脚1，X1脚2连接到X2脚2，依次类推。然后通过放大器U1A至U1D对两个四芯导线的电流之和进行互阻抗放大。由四个四线信号产生主板上的伺服信号。互阻抗放大器U1A-U1D是由100K欧姆的电阻RP1A，RP1B，RP1C和RP1D与1微微法拉的电容C101-C104并联而构成的。
图102A加的光电二极管FS是一个正向检测二极管。其正向检测电流指示激光器发出的功率，并且通过接插件J4的脚15连接到主板上。
参见图102B，图中的U106连接到J103。J103是另一个四线检测器，其四条线中的两条被用于产生差分的MO(磁光)信号以及和信号。U106是一个VM8101，它是专为MO驱动器制做的前置放大器，并且也是一个跨阻抗放大器。来自U106的读+/-信号可以通过来自接插件J103脚6的预格式信号在差信号与和信号之间切换。
图103A-D示出了用于写电平的电平转换器U7B，U7C和U7D。U7B，U7C和U7D是三个差分运算放大器，它们也带有补偿，可以稳定地承受大的容性负载。U7B，U7C和U7D外围的电阻和电容执行稳定性的任务。差分放大器U7B，U7C和U7D的增益为1/2，用于为图104A-B中所示的晶体管基极Q301，Q302，Q303，Q304，Q305和Q306建立写电平。写电平有三个：写电平1，写电平2，及写电平3，这样就允许本发明对需要写入MO信号的脉冲串中的不同的脉冲提供不同的写电平。
图103C中的第四运算放大器U7A设定读电流电平。U7A驱动Q12，并把电流镜像到晶体管Q7，Q8和Q9中。Q7和Q8中的镜像电流是流向激光器的实际读出电流。
本发明的光盘系统的组合包括激光器，向激光器传递电流的第一装置，以及数字逻辑装置，用于切换第一装置的电源，从而驱动激光器，因而仅在激励激光器时才消耗电功率，并且得到能增强上升和下降的切换特性。在一个优先实施例中，如图104A和104B所示，数字逻辑装置包括CMOS缓冲器U301和U302，它们可以接在电源地和全供电电压之间。另外，第一装置最好是用传递晶体管(passtransistors)Q301-Q306来实现，参见图104A-B。
本光盘系统的类型属于具有聚焦机构和跟踪机构，一个镜头，以及被读的光盘，按照其另一方面，本例中的机构是由反馈环来控制的。这种反馈环的优先实施方案之一包括一个用于产生伺服信号的电子电路，以便实现聚焦机构和跟踪机构的校正，向激光器传递电流的第一装置，以及切换第一装置的电源以驱动激光器的数字逻辑装置，从而仅在激励激光器时才消耗电功率，并且可以获得增强的上升和下降切换特性。在本实施例中，数字逻辑装置包括CMOS缓冲器，它们最好是连接在电源地和全供电电压之间。如上所述，第一装置可用传递晶体管来实现。
图104A-B进一步示出了实际的脉冲驱动器及接通激光器LD1的允许脚。激光器实际上是由CMOS门U301和U302A来保护的，从而保证在电压电平上升时使激光器不受任何电流尖峰的影响。U302A保证来自Laser ON信号的逻辑低，并且U302A能保持电流镜象，如图103A所示，不被允许，直到U302A的读允许线，即脚1，2和3被U302A的脚20，21，22和23上的高逻辑电平允许时为止。它还提供一个信号，该信号仅在激光器被激活之后才允许用写脉冲驱动激光器。激活是由U302A的脚4来执行的，该脚4控制着301A，301B和302B的输入。
U302和U301的允许脚，即脚13和24，以及U301A的脚24是独立的写信号，它们对应写选通脉冲1，写选通脉冲2及写选通脉冲3。接通由独立的晶体管Q301至Q306产生的电流源就可以产生的三个写电平。图104B中的铁氧体珠301和302起把读电流和写电流隔离的作用，并且出于EMI的要求防止RF调制从电缆中向回发射。
参见图105A-B，U303是Hewlett Packard生产的订制集成电路IDZ3，其作用是产生约为460 MHz的电流。该电流被引入激光器用于RF调制，从而降低激光器噪声。其输出通过C307耦合。在U303上有一个允许脚1，用于接通及关断调制。
本发明包括一个改进的Colpitts型振荡器，其脉冲振铃被减小了。该振荡器包括一个用于提高振荡器阻抗的谐振电路。谐振电路也可以包括一个电感。本发明的一个方面就是增大振荡器的供电电压，从而便于增大RF调制幅度及减少振铃。如下文所详述，改进的Colpitts振荡器电路的一个优选实施例包括一个具有发射极，基极和集电极的晶体管；一个电压源；以及一个串联在集电极和电压源之间的负载电阻，从而在向振荡器提供写脉冲时缓和振荡器的振铃。还可以有益地用一个负载电感与负载电阻相串联。在本实施例中，写脉冲被加到负载电阻和负载电感的连接点上，在跨过发射极和集电极的集电极与地之间可以连接一个分裂电容器的振荡槽路。
本发明的另一优选实施例的改进Colpitts振荡器电路包括一个具有发射极，基极和集电极的晶体管；一个连接在集电极和地之间的分裂电容器，跨接在发射极和集电极上；一个电压源；以及串联在集电极和电压源之间的负载电感和负载电阻，从而可以在写脉冲被加到负载电感与负载电阻之间的连接点上时缓和振荡器的振铃。本实施例中也具有提高的供电电压，以便增大RF调制幅度及减少振铃。这一Colpitts振荡器具有一个加大电阻的负载电路，该振荡器可以有利地与激光器和写脉冲源组合在一起提供。在一个最佳实施例中，负载电路还包括一个电感。
这一组合要以改成包括一个激光器，一个写脉冲源，一个电压源一个具有带发射极，基极和集电极的晶体管的Colpitts振荡器，以及一个串联连接在集电极和电压源之间的负载电阻，从而可以在向振荡器提供写脉冲时缓和振荡器的振铃。它可以包括一个与负载电阻相串联的槽路电感，写脉冲加在负载电阻与谐振电感之间的连接点上，和/或一个连接在集电极与地之间，跨接在发射极和集电极上的分裂电容器槽路。
用于本发明光盘系统的这一组合中的另一实施例包括一个激光器，一个写脉冲源，一个具有带发射极，基极和集电极的晶体管的Colpitts振荡器，以及一个连接在集电极与地之间，跨接在发射极和集电极上的分裂电容器槽路，一个电压源，以及串联在集电极与电压源之间的负载电感和负载电阻，这样就可以在把写脉冲加到负载电阻和负载电感之间的连接点上时缓和振荡器的振铃。这一实施例也具有增加的负载阻抗和增加的电压，以便于增大RF调制幅度并减少振铃。在Colpitts振荡器中减少振铃的方法包括增大振荡器的负载电阻以及增大供给振荡器的电压。
如上所述，这种光盘系统包括聚焦机构和跟踪机构，这些机构是有利地由反馈环控制的，反馈环包括产生一个伺服误差信号的电子电路，用于实现聚焦机构的和跟踪机构的校正，一个激光器，一个写脉冲源，一个具有带发射极，基极，和集电极的晶体管的Col-pitts振荡器，以及一个连接在集电极与地之间，跨接在发射极和集电极上的分裂电容器槽路，一个电压源，以及串联在集电极与电压源之间的槽路电感和负载电阻，这样，当写脉冲被加到负载电阻与谐振电感之间的连接点上时，就可以缓和振荡器的振铃。
在图104中，第二实施例使用一个在单个晶体管Q400周围构成的Colpitts振荡器，参见图104B，包括一个分裂电容器组C403，以及C402，和电感L400。该电路的偏置电压为12伏，负载电阻R400为2K，从而确保来自铁氧体珠FB301的写脉冲不会使振荡器电路产生任何振铃。如果需要禁止，可以通过将R402接地而形成的基极信号来禁止振荡器。
在以前的设计中，Colpitts振荡器包括一个5伏电源和一个替代R400的电感。这种不同的设计结构为激光器提供了足够的调制幅度，可以减少噪声。然而，这种以前的设计结构在提供写脉冲时可能会发生振铃。由于用电阻R400替代了电感，写脉冲不再在振荡电路中感应出振铃。为了清除振铃并持续地维持RF调制中的足够的峰-峰电流，需要把振荡器电源由5伏改为12伏，并且要适当地改变所有电阻。主电路板
图106A-119C表示主电路板。主电路板包括未包含在主轴电机板或前置放大器中的驱动功能。其中包括SCSI控制器，用于读和写的编码器/解码器，读通道，伺服装置，功率放大器，以及伺服误差产生器。
图106A所示是来自前置放大器的flex电路J1的连接。如图102A中所示，前置放大器flex电路J1的脚15是来自前置放大器flex电路板的正向检测电流，见图102A。图106A中的电阻R2提供检测输出负的参考电压。运算放大器U23B缓冲这一信号，该信号是用ADCU11(图110C-D)来测量的。
图106A中的两个电阻R58、R59实现电阻分压的功能，用于使激光器读出电流电平获得较精确的分辨率。图110D中所示的数-模转换器U3的输出设定了激光器的读电流。图110A-B中的DSP U4控制该转换器。
图106E表示Eval接插件J6，也称为测试接插件。Eval接插件J6在测试模式下通过图108A(1)-A(3)中所示的U43的I/O端口向处理器U38(图109A-B)提供一个串行通信链路。图106F中的比较器U29A为处理器产生SCSI复位信号。
图106G中的电源监视器U45监测系统电源，并且保持系统在复位状态，直到5伏电源和12伏电源达到容许范围之内时为止。
图106H中的接插件J3A把主电路板连接到主电源。电源滤波器F1和F2为主电路板滤波。
参见图106I，电容耦合的底盘MT1，MT2用于主电路板与底盘的电容接地，形成AC接地到底盘。
图107A-C中的U32表示SCSI缓冲器管理器/控制器电路。U32执行缓冲功能以及SCSI总线的命令处理。U19A展开来自图108A的U43的探测到ID信号的长度。在图107C中，U41，U42和U44是用做SCSI缓冲器的1Mbx9缓冲器RAM。图107B示出了一个八位双列直插开关S2。开关S2是一个通用的DIP开关，用于选择诸如复位和端接的SCSI总线参数。
图108A表示一个编码/解码电路U43，它是SCSI控制器的一部分。编码/解码电路U43执行数据的RLL2，7编码/解码，并提供全部所需的信号，以及对用于1x和2x 5-1/4英寸光盘的ISO标准光盘格式的扇区格式进行解码。该电路还有通用的输入/输出，它执行多方面的功能，包括与各种串行设备的通信，启动偏置线圈驱动器，以及确定偏置线圈的极性。
图108A(3)中的一个小的非易失性RAM U34，存储着驱动器的专用参数。这些参数是在驱动器的校验和制造时设定的参数。
图108B中所示的SCSI有源终端部件U50、U51可以由图107B中的开关S2来接入。
图108A中的编码/解码电路43具有一个特殊方式，当这种方式在驱动器中使用时，一种NRZ位模式可被允许用于输入和输出。在得到允许时，图115A-C中的订制GLENDEC U100可被用于4x光盘的RLL1，7编码/解码。在这种方式的编码/解码中，电路U43可以允许使用用于其他光盘规格的许多其他编码/解码系统。
图109示出了一个80C188系统控制处理器U38。80C188系统控制处理器U38的工作频率是20兆赫兹，带有256K字节的程序存储器U35、U36和256K字节的RAM U39、U40，参见图109C-D。80C188系统控制处理器U38控制驱动器的功能。80C188系统控制处理器U38是一个通用处理器，并且可以编程，以便处理不同的格式和不同的用户需求。不同的光盘格式可以由适当的支持设备和编码/解码系统来处理。
图110示出了一个TI TMS320C50 DSP伺服控制器U4，一个用于转换伺服误差信号的多输入模-数转换器U11，以及一个用于提供伺服驱动信号和电平设定的8通道/8位数-模转换器U3。DSP伺服控制器U4从模-数转换器U11接收信号，并向数-模转换器U3输出信号。
DSP伺服控制器U4的控制功能之一是通过DSP伺服控制器U4的脚40上的指示信号监控主轴的速度。DSP伺服控制器U4通过脚45上的控制信号来确定写驱动或是读驱动。DSP伺服控制器U4通过图115A-C所示的GLENDEC U100与系统控制处理器U38通信。DSP伺服控制器U4执行微调跟踪伺服，粗调跟踪伺服，聚焦伺服，激光器读功率控制，以及盘盒退出控制。DSP伺服控制器U4还监视主轴速度，用于校验光盘是否是在速度公差范围内转动。模-数转换器U11执行对聚焦，跟踪，及粗调位置信号的转换。聚焦和跟踪转换是使用来自模-数转换器U11的脚17和18上的+/-参考来完成，它是由四线和信号产生的。四线和信号是各伺服信号的和。误差信号的规格化是以+/-四线和为参考来执行的，利用一个+/-电压参考来转换粗调位置，四线信号以及正向检测。
图110D中的数-模转换器U3的输出包括微调驱动信号，粗调驱动信号，聚焦驱动，LS及MS信号。这些信号是用于驱动功率放大器(图111A-B中的U9和U11，以及图112B中的U8)以及闭合伺服环路的伺服信号。聚焦包括FOCUSDRYLS和FOCUSDRYMS驱动信号。FOCUS-DRYLS信号使聚焦电机以开环方式微调步进，用很小的步进达到光盘。FOCUSDRYMS信号被用做伺服环路驱动器。图110D中的数-模转换器U3的脚7包含信号READ_LEVEL_MS。数-模转换器U3的脚9包含信号READ_LEVEL_LS。来自数-模转换器U2的脚7，9的这些信号被用来控制激光读功率。数-模转换器U3的脚3是用在4x读通道误差恢复中的门限失调，用于在读通道中引入失调，实现误差恢复。
本发明的光盘系统通常包括透镜和待读取的光盘，并且本发明所涉及的内容还包括一种聚焦捕捉的改进方法，它包括以下步骤：把光照射到待读的光盘上，最初把透镜缩回到其行程的底部，扫描到透镜行程的顶部同时搜索图110D中U11的脚25上的最大Quad Sum信号，移动透镜使其离开光盘，监测从光盘上反回的总光量，在监测期间确定总光量，当总光量达到测得的峰值的一半以上，搜索第一个过零点，确定Quad Sum信号何时超过峰值的一半，以及在该点上停止调焦。本发明的这种方法的另一个实施例包括以下步骤：把光照射到待读的光盘上，把透镜移到第一位置，监测Quad Sum信号，把透镜朝着待读的光盘移离第一位置，同时寻找最大Quad Sum信号，移动透镜使其离开光盘，监测从光盘接收到的总光量，在监测光的过程中确定总光量何时达到测得的峰值的一半以上，搜索第一个过零点，确定Quad Sum信号在何时超过峰值的一半，并且在Quad Sum信号超过峰值的一半时停止调焦。在这种方法的两个实施例中，照射光都是可以来自激光器的。
本发明所改进的聚焦捕捉系统包括用于把光照射到待读光盘上的装置，移动装置，用于在最初把透镜缩回到其行程的底部，再相继地一直扫描到透镜行程的顶部，同时搜索最大的Quad Sum信号，然后再反向把透镜移离光盘，监测装置，用于监测从光盘返回的总光量，并且在监测期间确定总光量何时达到测得的峰值的一半以上，用于搜索第一过零点的装置，以及用于确定Quad Sum信号何时超过峰值的一半，并且在该点上停止调焦的装置。
本发明的聚焦捕捉系统的另一个实施例包括用于把光照射到待读光盘上的装置，用于监测Quad Sum信号的装置，移动装置，用于把透镜移到第一位置，把透镜朝着待读光盘移离第一位置，并且再反向把透镜移离光盘，用于监测从光盘接收到的总光量的装置，在光的监视过程中用于确定总光量在何时达到测得的峰值的一半以上的装置，用于搜索第一过零点的装置，用于确定Quad Sum信号在何时超过峰值的一半的装置，以及在Quad Sum信号超过峰值一半时停止调焦的装置。在本例中，把光照射到待读光盘上的装置包括一个激光器。
本发明的另一方面包括一个与这种光盘系统配合使用的反馈环，该光盘系统具有聚焦机构，跟踪机构，一个透镜，一个待读的光盘，其中的机构是由反馈环控制的。这种反馈环的一个实施例包括用于产生伺服信号的电子电路，伺服信号被用于实现聚焦机构和跟踪机构的校正，用于把光照射到待读光盘上的装置，移动装置，用于最初把透镜缩回到其行程的底部，再相继地扫描到透镜行程的顶部，同时搜索最大的Quad Sum信号，然后再反向移动透镜使其远离光盘，用于监测从光盘反回的总光量的装置，并且用于在监测过程中确定总光量在何时达到测得峰值的一半以上，用于搜索第一过零点的装置，以及用于确定Quad Sum信号在何时超过峰值的一半，并在该点上停止调焦的装置，这样就能提高聚焦收集的能力。
图110D还示出了一个2.5伏参考U24，它被放大器U23D放大2倍，达到5伏参考值。2.5伏参考U24供比较器U29使用。比较器U29把跟踪误差信号的AC分量与零电压相比较，从而确定跟踪的过零点。跟踪误差信号被数字化后发送给图115A-C中所示的GLENDEC U100，用于确定在找道操作中使用的跟踪过零点。
图110C-D中的模-数转换器U11使用四线和信号来执行聚焦和跟踪误差的转换。把四线和作为模-数转换器U11的脚17和18上的参考，可以把误差信号自动地校正到四线和信号。模-数转换器U11用和信号除误差信号，并给出一个规格化的误差信号，输入到伺服环内。其优点是这种伺服环中要处理的变量数目可以减少。这种规格化功能可以由外部的模拟除法器来执行。但模拟除法器具有固有的精度和速度问题。这种功能也可由图110A-B中的DSP伺服控制器U4来执行，用四线和信号对误差信号进行数字除法运算。在DSP伺服控制器U4中的除法运算需要大量的时间。当采样速率为50KHz时，可能来不及做除法运算并且在伺服环内对误差信号作数字处理。由于以四线和作为参考，不需用除法就能自动地规格化误差信号。
参见图110和113，在图110C-D中的模-数转换器U11的脚17、18上的模-数参考信号是由图113的运算放大器U17A，U17B发出的。运算放大器U17A、U17B产生参考+/-电压。开关U27A，U27B为运算放大器U17A，U17B选择输入的参考。当开关27B动作时，运算放大器U17A，U17B的作用是产生1伏参考和4伏参考(2.5伏+/-1.5伏参考)，或是在开关U27A动作时产生一个来自四线和的参考。开关U27A和U27B按照伺服采样速率50KHz被切换。这样就使聚焦和跟踪采样能使用每个伺服采样中的Quad Sum，并且Quad Sum，正向检测以及粗调位置则以2.5伏+/-1.5伏为参考值来获得。通过对参考值的多路转换，可以在单个模-数转换中实现伺服误差的自动规格化。
总之，图113中的开关系统对两种不同的参考电平执行多路转换。该开关系统能实现真正的参考电平模-数转换，用于激光器功率以及来自光盘的检测信号总量，并且在使用四线和参考时校正伺服误差信号。对诸如激光功率，四线和电平，聚焦误差信号，以及跟踪信号来说，通过在两个参考电平之间以50kHz的速率进行切换，可以实时地对这些信号进行转换。
图111示出的电路具有图111A中的聚焦功率放大器U9和图111B中的微调驱动功率放大器U10。功率放大器U9、U10的脚10是数字允许线，它们是由处理器控制的。采用微处理器控制的优点之一是功放大器在驱动电源接通的过程中无效，以便防止损坏以及相应的聚焦和驱动部件在此期间出现失控的移动。功率放大器U9、U10都采用2.5伏参考作为模拟参考值，并且用5伏电源供电。功率放大器U9、U10接受来自DSP伺服控制器U4的数-模输入，以控制电流的输出。聚焦功率放大器可以驱动+/-250毫安的电流，微调功率放大器可以驱动+/-200毫安的电流。
图112示出了具有功率放大器U30(图112A)和U8(图112B)的电路，用于MO偏置线圈的驱动和粗调驱动。功率放大器U30、U8由12伏电源供电，以便使电机两端的电压范围较大。偏置线圈(未示出)是数字控制的，以便被使能，并且被设置到擦除极性或写极性。功率放大器U30可以向20欧姆的线圈输出1/3安培的电流。粗调电机功率放大器U8的设计指标是向13-1/2欧姆的负载提供最高为0.45安培的电流。功率放大器U8的一个输入端上有一个电平变换器U23A，从而把电压驱动的参考从2.5伏变为5伏。
如图111和112中所示的功率放大器U9、U10、U30、U8的结构是类似的，并且得到补偿的带宽范围大于30KHz。图112B中设在粗调功率放大器U8上的箝位二极管CR1，CR2，CR4，CR5使功率放大器U8的输出电压不致当粗调电机反向转动时，因电机的反电动势(EMF)而过份升高。箝位二极管CR1，CR2，CR4，CR5将会使功率放大器U8不致长时间进入饱和而给找道造成困难。
图112A中的放大器U26A的输出和分压电阻R28/R30把偏置电流反馈回图114A所示的模-数转换器U6。从而使处理器U38(图109)能确保偏置线圈在实行写入之前处在所希望的状态。
参见图113，按照以上参照图110的说明，四线和参考变换器是由电路U27A，U27B，U17A和U17B实现的。主轴电机接插件J2把信号传送给其他电路元件。
差分放大器U23C把粗调位置误差转换成以2.5伏为参考。来自主轴电机板(J2)的粗调位置误差是以Vcc为参考的。晶体管Q14是前面板发光二极管LED1的驱动器。
参见图114，U6是一个串行A/D转换器，用于转换来自温度传感器U20的信号。响应于被测温度的变化对驱动器进行校准。这是本发明的一个重要特性，特别是在4x写入的情况下，此时的写入功率是临界的，并且有可能需要将其作为系统温度的函数来调整。
在模-数转换器U6的脚2(PWCAL)和脚6上的信号是由84910(图117)发出的伺服差分放大器信号。这些信号可以用来对读通道信号采样，并且由图117B中84910的脚27-30上的数字信号来控制。在本实施例中，脚27-30是接地的，但是，熟悉本领域的人员都知道，这些脚可以由各种不同的信号驱动，因此在需要校准时可以对各种信号采样。
图114A中U6的脚3是AGC电平，该电平经过U21B的缓冲，然后用电阻分压，达到能输入到A/D转换器的量级。此AGC电平将在一已知写过的扇区中被采样。所得的值将作为固定的AGC电平在U16的脚19上被写出。该固定AGC电平被输入到图117的84910。84910随之设置AGC电平，从而在评估扇区以便确定其是否是一个空白扇区的过程中禁止放大器工作在最大增益状态。
本发明的光盘驱动器系统包括以下装置的组合：一个盘形存储介质，介质上具有多个数据扇区，放大装置，用于评估一个特定的扇区，从而确定该扇区是否是空白的，以及一个装置，它在对扇区进行评估的过程中禁止放大器工作在最大增益状态。在本发明的一个具体实施例中，用于禁止放大装置的装置包括图109A和B所示的微处理器U38，它用于设定放大装置的增益电平。
按照以下的进一步详述，本发明的光盘系统属于这种类型，它具有聚焦机构，和跟踪机构，一个透镜，及一个待读光盘，上述机构是由反馈环控制的，反馈环包括用于产生伺服信号的电子电路，从而实现聚焦机构和跟踪机构的有效校正，放大装置，用于评估光盘的一个特定扇区以确定该扇区是不是空白的，以及一个装置，用于在对扇区进行评估时禁止放大装置以最大的增益工作。在本发明的另一具体实施例中，用于禁止放大器装置的装置包括图109A和B中所示的微处理器U38，该微处理器用于设定放大装置的增益电平。
以上结合图112讨论的偏置电流是由图114A中模-数转换器U6的脚4监控的，作为写和擦除操作期间的进一步防护，用于确定偏置电流具有正确的幅值和极性。
信号PWCALLF和PWCALHF分别出现在A6和A7的U6的脚7和8上，这些信号是由采样和保持电路(见图118)获得的，并且可以由搭接逻辑编码器/解码器(GLENDEC)通过信号WTLF或WTHF来控制，如图118B所示。在一个扇区内采用这些信号以便对高频写入的图案进行采样，以及对低频写入的图案的平均DC分量采样。可对平均值进行比较，从而获得可被用于优化4x写入功率的偏移。
图114A中U6(A9)的脚11通过U21A被耦合到具有INID+和INTD-输入的差分放大器上。这些信号是与4x读通道中恢复信号的DC电平有关的数据的DC电平。差分信号确定了在4x读通道中的比较器所用的门限电平。若使用D/A转换器(见图110D)中U3脚3上的DSP门限，这一DC编移就可以被抵消。另外，为了错误恢复可以引入编移，以便努力恢复否则无法恢复的数据。由此就提供了4x读通道恢复和校准功能。
参见图114A-B，信号Read DIFF出现在U6的脚12即A10上，作为差分放大器U15B的输出。Read DIFF是MO(磁光)前置放大器或预格式前置放大器(preformat preamplifier)的DC分量。这样就能确定读信号的DC值，并且可被用于测量第一方向上的被擦除轨道的DC值和第二方向上的被擦除轨道的DC值，以便提供一个差值信号用于峰-峰MO信号。写入数据也可被平均，产生平均DC值，对正在写入的过程进行测量。这一值还被用于4x写入功率的校准。
图114B中的U16是一个由80C188(图109A-B；U38)处理器控制的D/A转换器。U16的输出是几个电压，用于控制三个写功率电平WR1-V、WR2-V及WR3-V的电流电平。这些信号确定了各种脉冲的功率。第四个输出是上述的固定AGC电平。
图115中用U100示出了GLENDEC。Glue Logic ENcode/DECode/主要用一个门阵列组合了多个不同的功能。ENcode/DECode部分是一个RLL1，7编码/解码功能。ENCode功能的输入是U43(图108A)脚70上的NRZ，其输出被编码成RLL1，7。然后通过U100的脚36、37和38被写入盘中(WR1，WR2，WR3)。DECode功能从盘上接收RLL1，7编码的数据，将其解码并恢复成NRZ传输给U43(图108A)。图114B中的U16还包括用于定时的4x扇区格式。当然U16是可编程的，因而可在其内定义不同的扇区格式。
由图115中GLENDEC U100执行的其他功能包括DSP(图110中U4)与主机处理器即80C188(U38；图109)之间的通信接口。还提供了对轨道跨越的计数器和用于测量轨道跨越之间的时间的计时器，这些都是供DSP为寻道功能使用的。
图116示出了伺服误差发生电路。图116A中的信号QUADA，QUA-DB，QUADC和QUADD代表位于前置放大器板上的伺服互阻抗放大器(图102B，U1A，-U1D)的输出。这些信号在图116A-B的运算放大器U22A和U22B中被适当地加、减，以便在图116A的J4上及图116B的U22C上分别产生跟踪和聚焦误差信号TE和FE。图116B的U22C将QUA-DA，QUADB，QUADC和QUADD相加构成了四线和信号QS。
开关U28A，U28B，U28C，U28D，U27C和U27D在写入期间被允许，从而使电路增益降低，因为写入期间的四线电流增大了。在写入期间，QUADA，QUADB，QUADC和QUADD都按照一个大致为4的系数被衰减了。
以下参照图118A讨论读通道。读信号RFD+，RFD-由前置放大器板发出(图102B，U106)，并通过增益开关U48A，U48B(图118A(1))的传播，用于规格化与预格式信号和MO信号有关的电平。增益开关在U25B的控制下在光盘的预格式和MO区域之间切换。
U48C和U48D在写入期间是断开的，因此读信号不会使读通道的输入饱和。在读操作期间，这些开关都是闭合的，使读信号通过开关送入微分器U47，参见图118A(2)。U47的最小群延迟误差得到补偿，并可以工作到20MHz。U47的输出通过C36和C37被AC(交流)耦合到SSI滤波器U1，并通过FRONTOUT+和FRONTOUT-送到84910(图117)。如图117C所示，信号被电阻R75和R48衰减，使信号达到84910可接受的信号电平。然后分别通过C34和C33把FRONTOUT+和FRONTOUT-AC耦合到84910。
在84910中包括几个功能，以便读通道能正确地工作。其中包括读通道AGC，读通道锁相环，数据检测，数据分离以及频率合成。具有典型的Winchester伺服误差发生器功能的伺服误差发生器也是84910的一部分。然而，在本实施例中没有使用这些功能。
图117和84910(U13)的数据分离信号从脚14和15上输出，然后接到SM330，U43(图108A)。这些信号被用于1x和2x读通道模式。
预格式信号控制84910的脚31，因而实际上有两个独立的AGC信号。其一用于读出标头或预格式数据，另一个用于MO数据。
在4x读通道的情况下，信号SSIFP和SSIFN(图118A(2))进入缓冲放大器U49(图119A)。U49的输出被通到Q3，Q4和Q5(图119A-B)，其功能是一个带提升的积分器。图119B中的U5是一个缓冲放大器，用于积分和提升后的信号。因此，4x读通道涉及SSI滤波，均衡，微分，以及积分。
U5的输出由图119A中的放大器U12缓冲，并被耦合到用于确定峰-峰电平之间的中间点的一个电路，又称为恢复电路。作为恢复的结果，图118C中的信号INTD+和INTD-被输入到一个比较器，其输出提供用于数据分离的门限电平信号。信号INT+，INT-，INTD+和INTD-然后被输入图118C中的U14一个MRC1，进行比较，从而使读出数据被分离。U14的输出被回送给GLENDEC U100(图115)用于编码/解码操作。
在附于本文的附录B中披露了数字信号处理器固件，在此提及供参考。数字超前/滞后补偿电路
在本领域中熟知，对这样的位置控制系统，其中使用与加速度成正比的驱动信号(例如驱动信号是电流)来驱动电机。有一些特别关心之处。这类位置控制系统需要有超前/滞后补偿，以基本上消除振荡，使位置控制系统或伺服系统得到稳定。
本发明的电路是一种数字超前/滞后补偿电路，它不仅能基本上消除振荡，还可以提供频率等于数字采样频率一半的陷波滤波器。在以下以“传递函数”为标题的段落中列出了本发明的数字超前/滞后电路的传递函数数学公式，这是一种单一超前，综合滞后的补偿。本文还列出了用于比较的几种现有技术的数字超前/滞后补偿电路和一种模拟的超前/滞后补偿电路。从下文中可见，本发明的传递函数是： H ( s ) = ( s + &omega; 6 ) &CenterDot; &omega; 7 2 ( s 2 + 2 &CenterDot; &zeta; 7 &CenterDot; &omega; 7 &CenterDot; s + &omega; 7 2 ) &CenterDot; &omega; 6
在以下段落中还列出了S-域的传递函数公式，即一种合适用Bode曲线表示的公式。从Bode曲线图上可以看出，本发明的补偿电路对相位的影响最小。
尽管现有技术的补偿电路也具有最小的相位影响，但只有本发明的补偿电路在数字采样频率的一半频率处有一个陷波滤波器。通过正确地选择采样频率，这一陷波滤波器可被用来对诸如被补偿的伺服电机的那些寄生机械共振频率进行陷波。在图1的驱动器10中，以及在其一些替换实施例中，这种单一超前综合滞后补偿电路被用来抑制微调和聚焦伺服电机的机械去耦共振，参见以下段落。传递函数
以下的数学公式表示本发明的数字超前/滞后补偿电路的传递函数。首先要讨论聚焦环路的传递函数。在其后是对补偿传递函数的细节所做的说明。
聚焦环路传递函数：在23C上的频多
Tfactor-1
ω0＝2·π·3000致动器模型：去耦合频率：ω1＝Tfactor·2·π·33·103 ζ1＝0.01 H 1 ( S ) = 2 &CenterDot; &zeta; 1 &CenterDot; &omega; 1 &CenterDot; s + &omega; 1 2 ( s 2 &CenterDot; 2 &CenterDot; &zeta; 1 &omega; 1 &CenterDot; s + &omega; 1 2 ) 寄生谐振：ω3＝Tfactor·2·π·23·103 ζ3＝0.03    ω2＝Tfactor·2·π·27·103 &zeta; 2 = &zeta; 3 &CenterDot; ( &omega; 2 &omega; 3 ) H 2 ( s ) = ( s 2 + 2 &CenterDot; &zeta; 2 &CenterDot; &omega; 2 &CenterDot; s &CenterDot; &omega; 2 2 s 2 + 2 &CenterDot; &zeta; 3 &CenterDot; &omega; 3 &CenterDot; s &CenterDot; &omega; 3 2 ) &CenterDot; ( &omega; 3 2 &omega; 2 2 ) 高频(HF)相位损失： &omega; 4 = 2 &CenterDot; &pi; &CenterDot; 100 &CenterDot; 10 3 &tau; 4 = 1 &omega; 4 H 3 ( s ) = 1 1 &CenterDot; &tau; 4 &CenterDot; s 基波频率：Mconstant＝790m/(s^2*A)ω5＝Tfactor·2·π·36.9 ζ5＝0.08 H 4 ( s ) = M cons tan t &omega; 5 2 &CenterDot; ( &omega; 5 2 s 2 + 2 &CenterDot; &zeta; 5 &CenterDot; &omega; 5 &CenterDot; s + &omega; 5 2 ) 改动器响应：Hactuator(s)＝H1(s)·H2(s)·H3(s)·H4(s)DSP模型：单一超前综合滞后电路：采样周期    T＝20·10-6 H leadlag ( s ) = 1 + 0.107 e ( S &CenterDot; T ) - 0.893 &lsqb; e ( S &CenterDot; T ) &rsqb; 2 1 + 0.356 e ( S &CenterDot; T ) + 0.136 &lsqb; e ( S &CenterDot; T ) &rsqb; 2 DSP S&H以及处理延迟：DSP响应：Hdsp(s)＝(ZOH(s)·Hdelay(s)·Hleadlag(s))抗混淆滤波器： R filt = 20000 &CenterDot; C filt = 100 &CenterDot; 10 - 12 &tau; filt R filt &CenterDot; C filt H filt ( s ) 1 1 &CenterDot; s &CenterDot; &tau; filt F filt = 1 2 &CenterDot; &pi; &CenterDot; &tau; filt Ffilt＝7.958·104简化的聚焦功率放大器响应： &omega; pa 1 = 2 &CenterDot; &pi; &CenterDot; 28000 &zeta; pa 1 - 4 G pa 1 0.098 A V G pa 2 5 2 16 V blt ωpa2＝2·π·45000 ζpa2＝0.8 Gpa＝Gpa1·Gpa2 A/BIT G pa &CenterDot; M cons tan t = 5.907 &CenterDot; 10 - 3 m s 2 &CenterDot; bit G pa = 7.477 &CenterDot; 10 - 6 H pa ( s ) = G pa &CenterDot; ( &omega; pa 1 2 s 2 + 2 &CenterDot; &zeta; pa 1 &CenterDot; &omega; pa 1 &CenterDot; s + &omega; pa 1 2 ) &CenterDot; ( &omega; pa 2 2 s 2 + 2 &CenterDot; &zeta; pa 2 &CenterDot; &omega; pa 2 &CenterDot; s + &omega; pa 2 2 ) 聚焦误差信号： Slope = 0.1 Qsum &mu;m G fe 2 16 Bit 2 QSu H fe &CenterDot; slope &CenterDot; G fe &CenterDot; 10 6 Bit m Hfe＝3.277·109滤波器响应：H(s)＝Hfilt(s) Volts/VoltDSP响应：H(s)＝Hdsp(s) Volts/Volt功率放大器响应：H(s)＝Hpa(s)  Amps/bit致动器响应：H(s)＝Hactuator(s)m/a聚焦误差响应：H(s)＝Hfe    bit/m开环响应：H(s)＝Hfilt(s)·Hdsp(s)·Hpa(s)·Hactuator(s)·Hfe增益系数： G = 1 | H ( &omega; 0 ) | G=36.059闭环响应： H cl ( s ) = G &CenterDot; H ( s ) 1 + G &CenterDot; H ( s ) 产生带“M-圆”(M-circle)的Nyquist图：选定的闭环尖峰Mp的量值：j＝1..4 M = 1.3 1.5 2.0 4.0 M-圆的半径： R j = M j 1 - ( M j ) 2 M-圆的中心： Ctr j = ( M j ) 2 1 - ( M j ) 2 n2＝100   m＝1..n2 min 2 j = R j + ctr j ma x 2 j &CenterDot; R j + ct r j x m &CenterDot; j = min 2 j + ( max 2 j &CenterDot; min 2 j ) &CenterDot; ( m - 1 ) ( n 2 - 1 ) y m . j = - ( R j ) 2 - ( x m . j - ctr j ) 2 z m . j = ( R j ) 2 ( x m . j &CenterDot; Ctr j ) 2 n＝300    k＝1..n    Nk＝1000－100·kBode图的数据：min＝100    max＝10·104 r = In ( max min ) f k = min &CenterDot; e k &CenterDot; r n deg &equiv; &pi; 180 Magn(s)＝20·log(|G·H(s)|)φ(s)＝angle(Re(H(s))，lm(H(s)))－360·degMagn1(s)＝20·log(|Hcl(s)|)φ1(s)＝angle(Re(Hcl(s))，lm(Hcl(s)))－360·deg
如图124中所示，聚焦环路传递函数的Nyquist图包括等峰值轨迹(equal-Peaking-loci)，这些轨迹构成了M-圆9-22，9-24，9-26和9-28。各自的Mp值分别为4.0，2.0，1.5，1.3。图124还示出了由上述开环公式产生的环路曲线9-30。图125表示开环响应9-32的量值曲线，以及闭环响应量值曲线9-34。图126示出了开环响应9-36的相位曲线和闭环响应相位曲线9-38。
补偿传递函数：T＝20·10-6 ω0＝2·π·i·3000DSP S&H和处理延迟： ZOH ( s ) = ( 1 - exp ( - s &CenterDot; T ) s &CenterDot; T ) T delay - 2.5 &CenterDot; 10 6 H delay ( s ) = exp ( s &CenterDot; T delay ) DSP模型：三重超前/滞后电路 &tau; lead = 1 2 &CenterDot; &pi; &CenterDot; 2185 &tau; lag = 1 2 &CenterDot; &pi; &CenterDot; 5848 双向转换 s = 2 T &CenterDot; ( z - 1 z - 1 ) H leadlag ( s ) = ( 1 + &tau; lead &CenterDot; s 1 + &tau; lag &CenterDot; s ) H leadlag ( z ) = &lsqb; 1 &CenterDot; 2 &CenterDot; &tau; lead T &CenterDot; ( z - 1 ) ( z + 1 ) &rsqb; &lsqb; 1 &CenterDot; 2 &CenterDot; &tau; lag T &CenterDot; ( z - 1 ) ( z + 1 ) &rsqb; T - 2 &CenterDot; &tau; lead T + 2 &CenterDot; &tau; lead = - 0.759 H leadlag ( z ) = ( T &CenterDot; z + T + 2 &CenterDot; &tau; lead &CenterDot; z - 2 &CenterDot; &tau; lead ) ( T &CenterDot; z + T + 2 &CenterDot; &tau; lag &CenterDot; z - 2 &CenterDot; &tau; lag ) T - 2 &CenterDot; &tau; lag T + 2 &CenterDot; &tau; lag = - 0.463 H leadlag ( z ) &lsqb; 1 + &lsqb; T - 2 &CenterDot; &tau; lead ( T + 2 &CenterDot; &tau; lead ) &rsqb; &CenterDot; 1 z &rsqb; &lsqb; 1 + &lsqb; ( T - 2 &CenterDot; &tau; lag ) ( T + 2 &CenterDot; &tau; lag ) &rsqb; &CenterDot; 1 z &rsqb; Z的定义       z＝es·T H TripleComp ( s ) = &lsqb; 1 + &lsqb; ( T - 2 &CenterDot; &tau; lead ) ( T + 2 &CenterDot; &tau; lead ) &CenterDot; 1 exp ( s &CenterDot; T ) &rsqb; 1 + &lsqb; ( T - 2 &CenterDot; &tau; lag ) ( T + 2 &CenterDot; &tau; lag ) &rsqb; &CenterDot; 1 exp ( s &CenterDot; T ) &rsqb; 3 三重超前滞后响应： H Triple ( s ) = ZOH ( S ) &CenterDot; H delay ( s ) &CenterDot; H TripleComp ( s ) | H TripleComp ( &omega; 0 ) | 单一超前滞后响应： &tau; lead = 1 2 &CenterDot; &pi; &CenterDot; 1000 &tau; lag = 1 2 &CenterDot; &pi; &CenterDot; 25000 H LeadLag ( s ) &CenterDot; 1 + &lsqb; ( T - 2 &CenterDot; &tau; lead ) ( T + 2 &CenterDot; &tau; lead ) &rsqb; &CenterDot; 1 exp ( s &CenterDot; T ) 1 + &lsqb; ( T - 2 &CenterDot; &tau; lag ) ( T + 2 &CenterDot; &tau; lag ) &rsqb; &CenterDot; 1 exp ( s &CenterDot; T ) H Single ( s ) = ZOH ( s ) &CenterDot; H delay ( s ) &CenterDot; H LeadLag ( s ) | H LeadLag ( &omega; 0 ) | 综合超前滞后：ωcenter＝2·π·2200 Span＝1.0ω2＝ωcenter-0.5·Span·ωcenter2 ζ3＝1.7 ζ2＝0.707 &omega; 3 = &omega; center &omega; 2 H Compl ( s ) = ( s 2 + 2 &CenterDot; &zeta; 2 &CenterDot; &omega; 2 &CenterDot; s + &omega; 2 2 s 2 + 2 &CenterDot; &zeta; 3 &CenterDot; &omega; 3 &CenterDot; s + &omega; 3 2 ) &CenterDot; ( &omega; 3 2 &omega; 2 2 ) &omega; 2 2 &CenterDot; &pi; = 1.1 &CenterDot; 10 3 &omega; 3 2 &CenterDot; &pi; = 4.4 &CenterDot; 10 3 H Compl ( z ) = &lsqb; 4 T 2 &CenterDot; ( z - 1 ) 2 ( z + 1 ) 2 + 4 &CenterDot; &zeta; 2 &CenterDot; &omega; 2 T &CenterDot; ( z - 1 ) ( z + 1 ) + &omega; 2 2 &rsqb; &lsqb; 4 T 2 &CenterDot; ( z - 1 ) 2 ( z + 1 ) 2 + 4 &CenterDot; &zeta; 3 &CenterDot; &omega; 3 T &CenterDot; ( z - 1 ) ( z + 1 ) + &omega; 3 2 &rsqb; &CenterDot; &omega; 3 2 &omega; 2 2 H Compl ( z ) = ( 4 &CenterDot; z 2 - 8 &CenterDot; z + 4 + 4 &CenterDot; &zeta; 2 &CenterDot; &omega; 2 &CenterDot; T &CenterDot; z 2 - 4 - &zeta; 2 &CenterDot; &omega; 2 &CenterDot; T - &omega; 2 2 &CenterDot; T 2 &CenterDot; z 2 + 2 &CenterDot; &omega; 2 2 &CenterDot; T 2 &CenterDot; z + &omega; 2 2 &CenterDot; T 2 ) ( 4 &CenterDot; z 2 - 8 &CenterDot; z + 4 + 4 &CenterDot; &zeta; 3 &CenterDot; &omega; 3 &CenterDot; T &CenterDot; z 2 - 4 &CenterDot; &zeta; 3 &CenterDot; &omega; 3 &CenterDot; T + &omega; 3 2 &CenterDot; T 2 &CenterDot; z 2 + 2 &CenterDot; &omega; 3 2 &CenterDot; T 2 &CenterDot; z + &omega; 3 2 &CenterDot; T 2 ) &CenterDot; &omega; 3 2 &omega; 2 2 H Compl ( z ) = &lsqb; ( 4 + &omega; 2 2 &CenterDot; T 2 + 4 &CenterDot; &zeta; 2 &CenterDot; &omega; 2 &CenterDot; T ) &CenterDot; z 2 + ( - 8 + 2 &CenterDot; &omega; 2 2 &CenterDot; T 2 ) &CenterDot; z 4 &CenterDot; &zeta; 2 &omega; 2 &CenterDot; T + 4 + &omega; 2 2 &CenterDot; T 2 &rsqb; &lsqb; ( 4 + &omega; 3 2 &CenterDot; T 2 + 4 &CenterDot; &zeta; 3 &CenterDot; &omega; 3 &CenterDot; T ) &CenterDot; z 2 + ( 8 + 2 &omega; 3 2 &CenterDot; T 2 ) &CenterDot; z - 4 &CenterDot; &zeta; 3 &CenterDot; &omega; 3 &CenterDot; T + 4 + &omega; 3 2 &CenterDot; T 2 &rsqb; &CenterDot; &omega; 3 2 &omega; 2 2 H Compl ( z ) = &lsqb; ( 4 + &omega; 2 2 &CenterDot; T 2 + 4 &CenterDot; &zeta; 2 &CenterDot; &omega; 2 &CenterDot; T ) + ( - 8 - 2 &CenterDot; &omega; 2 2 &CenterDot; T 2 ) &CenterDot; z - 3 + ( 4 + &omega; 2 2 &CenterDot; T 2 - 4 &zeta; 2 &CenterDot; &omega; 2 &CenterDot; T ) &CenterDot; z 2 &rsqb; &lsqb; ( 4 - &omega; 3 2 &CenterDot; T 2 - 4 &CenterDot; &zeta; 3 &CenterDot; &omega; 3 &CenterDot; T ) + ( - 8 + 2 &CenterDot; &omega; 3 2 T 2 ) &CenterDot; z 3 + ( 4 + &omega; 3 2 &CenterDot; T 2 4 &CenterDot; &zeta; 3 &CenterDot; &omega; 3 &CenterDot; T ) &CenterDot; z - 2 &rsqb; &CenterDot; &omega; 3 2 &omega; 2 2 H Compl ( s ) = &lsqb; 4 &CenterDot; &omega; 2 2 &CenterDot; T 2 + 4 &zeta; 2 &omega; 2 &CenterDot; T + ( - 8 - 2 &CenterDot; &omega; 2 2 T 2 ) exp ( s &CenterDot; T ) + ( - 4 &CenterDot; &zeta; 2 &CenterDot; &omega; 2 &CenterDot; T + 4 + &omega; 2 2 &CenterDot; T 2 ) exp ( s &CenterDot; T ) 2 &rsqb; &lsqb; 4 + &omega; 3 2 &CenterDot; T 2 + 4 &zeta; 3 &CenterDot; &omega; 3 &CenterDot; T + ( - 8 - 2 &CenterDot; &omega; 3 2 &CenterDot; T 2 ) exp ( s &CenterDot; T ) + ( - 4 &CenterDot; &zeta; 3 &CenterDot; &omega; 3 &CenterDot; T + 4 + &omega; 3 2 &CenterDot; T 2 ) exp ( s &CenterDot; T ) 2 &rsqb; &CenterDot; &omega; 3 2 &omega; 2 2 H Complex ( s ) = ZOH ( S ) &CenterDot; H delay ( s ) &CenterDot; H Compl ( s ) | H Compl ( &omega; 0 ) | 模拟Box补偿：τlead＝20.5·103·0.01·10-6 &tau; lag = 0.01 &CenterDot; 10 - 6 &CenterDot; 20.5 &CenterDot; 2.05 ( 20.5 + 2.02 ) &CenterDot; 10 3 τlp＝330·10-12·20.5·103 H ABox ( s ) = ( 1 + &tau; lead &CenterDot; s 1 + &tau; lag &CenterDot; s ) &CenterDot; 1 1 + &tau; lp &CenterDot; s H Ana log Box ( s ) H ABox ( s ) | H ABox ( &omega; 0 ) | 单一超前综合滞后：ω6＝2·π·900  ω7＝2·π·22000  ζ7＝0.8 H Compl ( s ) - ( s + &omega; 6 ) ( s 2 + 2 &CenterDot; &zeta; 7 &CenterDot; &omega; 7 &CenterDot; s + &omega; 7 2 ) &CenterDot; &omega; 7 2 &omega; 6 H Compl ( z ) = &lsqb; 2 T &CenterDot; ( z - 1 ) ( z + 1 ) + &omega; 6 &rsqb; &lsqb; 4 T 2 &CenterDot; ( z - 1 ) 2 ( z + 1 ) 2 - 4 - &zeta; 7 &CenterDot; &omega; 7 T &CenterDot; ( z - 1 ) ( z + 1 ) - &omega; 7 2 &rsqb; &CenterDot; &omega; 7 2 &omega; 6 H Compl ( z ) ( 2 &CenterDot; z - 2 + &omega; 6 T &CenterDot; z + &omega; 6 &CenterDot; T ) ( ( z + 1 ) &CenterDot; T ) ( 4 &CenterDot; z 2 - 8 &CenterDot; z + 4 + 4 &CenterDot; &zeta; 7 &CenterDot; &omega; 7 &CenterDot; T &CenterDot; Z 2 &CenterDot; 4 &CenterDot; &zeta; 7 &CenterDot; &omega; 7 &CenterDot; T + &omega; 7 2 &CenterDot; T 2 &CenterDot; z 2 - 2 &CenterDot; &omega; 7 2 &CenterDot; T 2 &CenterDot; z + &omega; 7 2 T 2 ) &CenterDot; &omega; 7 2 &omega; 6 H Compl ( z ) &CenterDot; ( 2 &CenterDot; T &CenterDot; z 2 &CenterDot; 2 &CenterDot; T + &omega; 6 &CenterDot; T 2 z 2 - 2 &CenterDot; &omega; 6 T 2 &CenterDot; z &CenterDot; &omega; 6 &CenterDot; T 2 ) ( 4 &CenterDot; z 2 - 8 &CenterDot; z + 4 + 4 &CenterDot; &zeta; 7 &CenterDot; &omega; 7 &CenterDot; T &CenterDot; z 2 4 &CenterDot; &zeta; 7 &CenterDot; &omega; 7 &CenterDot; T + &omega; 7 2 &CenterDot; T 2 &CenterDot; z 2 + 2 &CenterDot; &omega; 7 2 &CenterDot; T 2 &CenterDot; z + &omega; 7 2 T 2 ) &CenterDot; &omega; 7 2 &omega; 6 H Compl ( z ) - &lsqb; &omega; 6 &CenterDot; T 2 + 2 &CenterDot; T + 2 &CenterDot; &omega; 6 &CenterDot; T 2 z &CenterDot; ( &omega; 6 &CenterDot; T 2 - 2 &CenterDot; T ) z 2 &rsqb; &lsqb; 4 + &omega; 7 2 &CenterDot; T 2 + 4 &CenterDot; &zeta; 7 &CenterDot; &omega; 7 &CenterDot; T + ( - 8 + 2 &CenterDot; &omega; 7 2 &CenterDot; T 2 ) z + ( 4 + &omega; 7 2 &CenterDot; T 2 - 4 &CenterDot; &zeta; 7 &CenterDot; &omega; 7 &CenterDot; T ) z 2 &rsqb; &CenterDot; &omega; 7 2 &omega; 6 H Compl ( s ) = &lsqb; &omega; 6 &CenterDot; T 2 + 2 &CenterDot; T + 2 &CenterDot; &omega; 6 &CenterDot; T 2 exp ( s &CenterDot; T ) + ( &omega; 6 &CenterDot; T 2 - 2 &CenterDot; T ) exp ( s &CenterDot; T ) 2 &rsqb; &lsqb; 4 + &omega; 7 2 &CenterDot; T 2 + 4 &CenterDot; &zeta; 7 &CenterDot; &omega; 7 &CenterDot; T + ( - 8 + 2 &CenterDot; &omega; 7 2 &CenterDot; T 2 ) exp ( s &CenterDot; T ) + ( 4 + &omega; 7 2 &CenterDot; T 2 - 4 &CenterDot; &zeta; 7 &CenterDot; &omega; 7 &CenterDot; T ) exp ( s &CenterDot; T ) 2 &rsqb; &CenterDot; &omega; 7 2 &omega; 6 H slcl ( s ) = ZOH ( s ) &CenterDot; H delay ( s ) &CenterDot; H Compl ( s ) | H Compl ( &omega; 0 ) | 曲线数据： r = In ( max min ) n＝400 k＝1..n min＝100 f k = min &CenterDot; e k &CenterDot; r n deg = &pi; 180 max＝10·104Magn(s)＝20·log(|HTriple(s)|)φ(s)＝angle(Re(HTriple(s))，lm(HTriple(s)))－360·degMagn1(s)＝20·log(|HSingle(s)|)φ1(s)＝angle(Re(HSingle(s))，lm(HSingle(s)))－360·degMagn2(s) 20·log(|HComplex(s)|)φ2(s)＝angle(Re(HComplex(s))，lm(HComplex(s)))－360·degMagn3(s)＝20·log(|HAnalogBox(s)|)φ3(s)＝angle(Re(HAnalogBox(s))，lm(HAnalogBox(s)))－360·degMagn4(s)＝20·log(|Hslcl(s)|)φ4(s)＝angle(Re(Hslcl(s))，lm(Hslcl(s)))－360·deg
图127表示从所示的公式中导出的聚焦补偿，传递函数的幅度响应曲线。图127表示了由图例框中的图例来标识的用于三重超前滞后，单一超前滞后，综合超前滞后，模拟Box，以及单一超前综合滞后的各个响应曲线。而图128则示出了由对应的公式导出的用于聚焦补偿传递函数的相位响应曲线。图128表示了用图例标识的用于三重超前滞后，单一超前滞后，综合超前滞后，模拟Box，以及单一超前综合滞后的各个相位响应曲线。综合超前/滞后 H Compl ( z ) = &lsqb; 4 + &omega; 2 2 &CenterDot; T 2 + 4 &CenterDot; &zeta; 2 &CenterDot; &omega; 2 &CenterDot; T ( - 8 - 2 &CenterDot; &omega; 2 2 &CenterDot; T 2 ) + 1 &CenterDot; z 1 - 4 + &omega; 2 2 &CenterDot; T 2 - 4 &CenterDot; &zeta; 2 &CenterDot; &omega; 2 &CenterDot; T ( - 8 + 2 &CenterDot; &omega; 2 2 &CenterDot; T 2 ) &CenterDot; &rsqb; z - 2 ( 1 + - 8 + 2 &CenterDot; &omega; 3 2 &CenterDot; T 2 4 + &omega; 3 2 &CenterDot; T 2 + 4 &CenterDot; &zeta; 3 &CenterDot; &omega; 3 &CenterDot; T &CenterDot; z - 1 - 4 + &omega; 3 2 &CenterDot; T 2 - 4 &CenterDot; &zeta; 3 &CenterDot; &omega; 3 &CenterDot; T 4 + &omega; 3 2 &CenterDot; T 2 - 4 &CenterDot; &zeta; 3 &CenterDot; &omega; 3 &CenterDot; T &CenterDot; z - 2 ) &omega; 3 2 &CenterDot; ( - 8 + 2 &CenterDot; &omega; 2 2 &CenterDot; T 2 ) &omega; 2 2 &CenterDot; ( 4 + &omega; 3 2 &CenterDot; T 2 + 4 &CenterDot; &zeta; 3 &CenterDot; &omega; 3 &CenterDot; T ) N 1 = 4 + &omega; 2 2 &CenterDot; T 2 + 4 &CenterDot; &zeta; 2 &CenterDot; &omega; 2 &CenterDot; T ( - 8 + 2 &CenterDot; &omega; 2 2 &CenterDot; T 2 ) N1＝0.554 N2 1 N 3 = 4 + &omega; 2 2 &CenterDot; T 2 &CenterDot; 4 &CenterDot; &zeta; 2 &CenterDot; &omega; 2 &CenterDot; T ( - 8 + 2 &CenterDot; &omega; 2 2 &CenterDot; T 2 ) N3＝-0.456 D 2 = - 8 + 2 &CenterDot; &omega; 3 2 &CenterDot; T 2 D 1 = 1 ( 4 + &omega; 3 2 &CenterDot; T 2 + 4 &CenterDot; &zeta; 3 &CenterDot; &omega; 3 &CenterDot; T ) D2＝-0.916 D 3 = 4 + &omega; 3 2 &CenterDot; T 2 - 4 &CenterDot; &zeta; 3 &CenterDot; &omega; 3 &CenterDot; T ( 4 + &omega; 3 2 &CenterDot; T 2 + 4 &CenterDot; &zeta; 3 &CenterDot; &omega; 3 &CenterDot; T ) D3＝0.068单一超前综合滞后： H Compl ( z ) = &lsqb; ( &omega; 6 &CenterDot; T 2 + 2 &CenterDot; T ) + 2 &CenterDot; &omega; 6 &CenterDot; T 2 &CenterDot; z - 1 + ( &omega; 6 &CenterDot; T 2 - 2 &CenterDot; T ) &CenterDot; z - 2 &rsqb; &lsqb; ( 4 + &omega; 7 2 &CenterDot; T 2 + 4 &CenterDot; &zeta; 7 &CenterDot; &omega; 7 &CenterDot; T ) + ( - 8 + 2 &CenterDot; &omega; 7 2 &CenterDot; T 2 ) &CenterDot; z - 1 &CenterDot; ( 4 + &omega; 7 2 &CenterDot; T 2 - 4 &CenterDot; &zeta; 7 &omega; 7 &CenterDot; T ) &CenterDot; z - 2 &rsqb; &CenterDot; &omega; 7 2 &omega; 6 ω2·T2＋2·T＝4.276·10-5   2·ω2·T2＝5.529·10-6 N 1 = &omega; 6 &CenterDot; T 2 + 2 &CenterDot; T &omega; 6 &CenterDot; T 2 + 2 &CenterDot; T N1＝1 N 2 = 2 &CenterDot; &omega; 6 &CenterDot; T 2 ( &omega; 6 &CenterDot; T 2 + 2 &CenterDot; T ) N2＝0.107 N 3 - &omega; 6 &CenterDot; T 2 - 2 &CenterDot; T ( &omega; 6 &CenterDot; T 2 + 2 &CenterDot; T ) N3＝-0.893  |N1|＋|N2|＋|N3|＝2 D 2 - - 8 + 2 &CenterDot; &omega; 7 2 &CenterDot; T 2 4 + &omega; 7 2 &CenterDot; T 2 + 4 &CenterDot; &zeta; 7 &CenterDot; &omega; 7 &CenterDot; T D2＝0.356 D 3 = 4 - &omega; 7 2 &CenterDot; T 2 - 4 &CenterDot; &zeta; 7 &CenterDot; &omega; 7 &CenterDot; T 4 - &omega; 7 2 &CenterDot; T 2 4 &CenterDot; &zeta; 7 &CenterDot; &omega; 7 &CenterDot; T D3＝0.136
对于本文中没有说明的内容，以下的美国专利可供参考：Gr-ove等人的US 5,155,633；Prikryl等人的US 5,245,174；及Grass-ens的US 5,177,640。
尽管本发明是参照某些优选实施例详细描述的，应该认识到本发明并不仅限于这些不走样的实施例。相反，根据本文中对本发明当前的最佳实施方案的描述，本领域的技术人员在不脱离本发明的范围和精神的条件下还可以完成许多修改和变更。因此，本发明的范围是由下述权利要求而不是由说明书来表示的。处于与权利要求书等效的意义和范围之内的所有变更，修改和变形均被认为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1、一种用于将托架组件相对于存储媒质由初始位置移动到目标位置的方法，其中存储媒质具有中心和圆周部分，并且在圆周速度下相对于所述托架组件绕所述中心转动，所述方法包括下列步骤：
确定所述托架组件的所述初始位置与所述存储媒质的所述中心之间的第一径向距离；
确定所述托架组件的所述目标位置与所述存储媒质的所述中心之间的第二径向距离；
确定平行于所述存储媒质的所述圆周所截取的所述托架组件的所述初始位置与所述托架组件的所述目标位置之间的圆周距离；
确定所述存储媒质绕其中心的初始圆周速度；
以所述第一径向距离，所述第二径向距离，所述圆周距离，和所述初始圆周速度为基础计算速度轨线，使得如果所述托架组件随所述速度轨线由所述初始位置移动到所述目标位置时，所述托架组件能基本在同时径向地及圆周地到达所述目标位置；和
将所述托架组件以所述速度轨线由所述初始位置移动到所述目标位置。
2、一种用于将托架组件相对于存储媒质由初始位置移动到目标位置的方法，其中存储媒质具有中心和圆周部分，并且在圆周速度下相对于所述托架组件绕所述中心转动，所述方法包括下列步骤：
将所述托架组件以第一速度轨线由所述初始位置径向地向所述目标位置移动；
确定所述托架组件相对于所述存储媒质的中间位置；
确定所述托架组件的所述中间位置与所述存储媒质的所述中心之间的第一径向距离；
确定所述托架组件的所述目标位置与所述存储媒质的所述中心之间的第二径向距离；
确定平行于所述存储媒质的所述圆周所截取的所述托架组件的所述中间位置与所述托架组件的所述目标位置之间的圆周距离；
确定所述存储媒质绕其所述中心的初始圆周速度；
以所述第一径向距离，所述第二径向距离，所述圆周距离，和所述初始圆周速度为基础计算速度轨线，使得如果所述托架组件随所述速度轨线由所述中间位置移动到所述目标位置时，所述托架组件能基本在同时径向地及圆周地到达所述目标位置；和
将所述托架组件以所述速度轨线由所述中间位置移动到所述目标位置。
3、一种用于将托架组件相对于存储媒质由初始位置移动到目标位置的方法，其中存储媒质具有中心和圆周部分，并且在圆周速度下相对于所述托架组件绕所述中心转动，所述方法包括下列步骤：
确定所述托架组件的所述初始位置与所述托架组件的所述目标位置之间的径向距离；
确定平行于所述存储媒质的所述圆周所截取的所述托架组件的所述初始位置与所述托架组件的所述目标位置之间的圆周距离；
确定所述存储媒质绕其所述中心的初始圆周速度；
以所述径向距离，所述圆周距离和所述初始圆周速度为基础计算速度轨线，使得如果所述托架组件随所述速度轨线由所述初始位置移动到所述目标位置时，所述托架组件能基本在同时径向地及圆周地到达所述目标位置；和
将所述托架组件以所述速度轨线由所述初始位置移动到所述目标位置。
4、一种用于将托架组件相对于存储媒质由初始位置移动到目标位置的方法，其中存储媒质具有中心和圆周部分，并且其在圆周速度下相对于所述托架组件绕其所述中心转动，所述方法包括下列步骤：
将所述托架组件以第一速度轨线由所述初始位置径向移向所述目标位置；
确定所述托架组件相对于所述存储媒质的中间位置；
确定所述托架组件的所述中间位置与所述托架组件的所述目标位置之间的径向距离；
确定平行于所述存储媒质的所述圆周所截取的所述托架组件的所述中间位置与所述托架组件的所述目标位置之间的圆周距离；
确定所述存储媒质绕其所述中心的初始圆周速度；
以所述径向距离，所述圆周距离和所述初始圆周速度为基础计算速度轨线，使得如果所述托架组件随速度轨线由所述中间位置移动到所述目标位置时，所述托架组件能基本在同时径向地及圆周地到达所述目标位置；和
将所述托架组件以所述速度轨线由所述中间位置移动到所述目标位置。
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