CN2594916Y - 磁盘驱动器植入式伺服系统 - Google Patents

Abstract

一种磁盘驱动器植入式伺服系统。其磁盘位置系统包括多种非对称式的位置子域。子域包括至少两个标准的结构对，但只对一个积分结构对进行交叉存取，以形成不对称的位置子域。每个磁道中预先记录的伺服信息包括多种不同的伺服域：全磁道地址的子域，替代全磁道地址子域的模拟磁道地址子域。这种多样性也可以包括三种伺服域。第三种只包括跟随信息而不包括磁道地址信息，即只是一种位置伺服域。不同长度的伺服域在每个磁道上是交叉存取的。伺服域提供了一种高扫描采样率来满足执行的需求及简化伺服器。增加的磁道跟随采样用以降低读/写磁头偏离磁道的可能性。

Description

磁盘驱动器植入式伺服系统

【技术领域】

本实用新型是关于一种在磁性存储介质中读写数据的系统，特别是通过使用植入式数字伺服位置信息在磁性存储介质的预定位置上读写数据的系统。

【背景技术】

典型的磁盘驱动器包含一个或多个圆形平面磁盘，且每一面涂上一层磁性介质。这些磁盘安装在穿过磁盘中心的磁轴上，这样磁盘就可以按照预定的速度旋转，通常大约3600rpm。通常一个读/写磁头被安装在涂了磁性介质的磁盘的一个面。当磁盘旋转时读/写磁头就在磁面上划过一段小的距离。读/写磁头为了响应安装在磁盘驱动器中的电子元件产生的信号，在磁性介质中预定的位置写入数据。同样的，写/读磁头为了响应建立在磁盘驱动器中的电子元件产生的其他的信号，在一个预定的位置读出储存的数据。

磁面上的数据配置是磁盘驱动器进行磁盘操作的工具。数据通过读/写磁头被纪录在磁盘上的同心圆轨迹上。在不同磁盘表面的相应的轨迹呈圆柱形排列。每个轨迹被分为一个或者更多被称为扇区的部分。因而，磁盘驱动器必须在磁面上移动读/写磁头寻道轨迹点来读写数据，然后必须跟随着那个轨迹直到希望的扇区通过读/写磁头。因此读/写磁头被安置在磁盘表面上一个预定的位置。

在磁盘驱动器中，每个读/写磁头通常由一个机械手安装到一个机架上，然后通过机架的移动，读/写磁头就可被安置在指定的磁道上。这种操作被称为磁道寻道或只称为寻道。在开环的磁盘驱动器中，使用一步进式发动机来移动机架，而在闭环磁盘驱动器中使用一伺服系统来移动机架。

目前有许多不同的伺服系统可以在硬盘驱动器中使用，其中一种是植入式伺服系统，其辨认数据位置的伺服域放置在磁道每个数据扇区之前。例如，美国专利第4823212号描述了每个磁道被分成相同数量的扇区。每个扇区在其开始的区域包括一部分伺服代码区域，被称为伺服域。每个伺服域长度相同且都包括：起始部分、写接合域、自动增加控制域、扇区标志域、扇区标识索引、一个差错位、格雷编码轨迹数区域、以及跟随另一写接合域的一轨迹位置域。

写接合域通常用来补偿磁盘旋转速度的变化，这样伺服器代码就不会被数据所覆盖。自动增加控制域通常用来规范读/写磁头产生的信号，以便完全的探测和处理以后的伺服域。扇区标志域确定了每个磁道上的第一个扇区，例如，提供了一个索引脉冲。差错位通常表明与伺服器编码有关的数据扇区是否有错误产生。格雷编码轨迹数区域是一套包含了磁道地址有磁性的双位数据。现有技术中磁道的地址是用格雷编码序列进行编码的，任何不可靠的解码都不能加或者减一个半个的磁道。使用格雷编码，在轨道地址中只有一位在轨道间转变。最后，磁道位置域通常产生为下面磁道服务的信号。

一植入式伺服域系统，其中每个伺服域包括一全格雷编码磁道地址，允许在错误寻道后快速的再寻道和恢复。然而，相对大的伺服域限制了可以存储在磁道上的数据量。

在每个伺服域里相对于使用全格雷编码的磁道地址，还可以选择使用一种不同的系统即只有模拟的磁道地址。在模拟磁道地址系统中，磁道被分为小段。对于一个模拟的n磁道地址系统来说，每一段有从0到n-1编号的磁道。

一模拟的磁道地址系统最关键的是：(i)含一已知的参考点来开始一次寻道；(ii)从该已知点开始维持读/写磁头正确的移动估计。当读/写磁头在磁盘上快速移动时，伺服系统在预定的时间上间隔采样。在采样期间，模拟磁道地址被磁盘驱动器电子器件所读取。因此，磁道地址只有在采样期间是有用的，但是读/写磁头在整个采样期间都是移动的。磁盘驱动器电子器件必须保持磁段的正确数量，读/写磁头必须来回移动以到达目的磁道。磁盘驱动器电子器件没有办法确定在两次连续的采样期间不只一个磁段被经过。因此，在连续采样期间，如果读/写磁头经过不只一个磁段，一个搜索错误就产生了。当发生搜索错误时，参考点也随着消失。读/写磁头移动的最大速率由模拟磁道地址中位的数量限制，因为位的数量决定着磁段中磁道的数量。磁段的最大激励速率及磁道的数量是经过选择的，这样在采样期间读/写磁头就不会划过整个磁段。因此，植入式模拟磁道地址伺服系统的寻道操作，明显的比植入式全磁道地址的伺服系统的速度要慢。

由于模拟磁道的长度比全磁道地址要短，所以植入式模拟伺服系统的伺服域长度比植入式全地址伺服系统的伺服域长度要短。因此，相对于全地址伺服系统来说，植入式模拟伺服系统降低了伺服系统的操作时间。可是，不论是植入式模拟地址伺服系统还是植入式全地址伺服系统，磁盘上的每一个伺服域的长度是相同的。

在磁域的磁道位置扇区，几种不同的方法已经被用来解码得到后续磁道准确位置的信息。关于磁道位置技术的例子，请参阅美国专利第4,823,212号、美国专利第4,530,019号、美国专利第4,424,543号以及美国专利第4,669,004号。

现有技术中一些伺服系统没有包括上面描述过的自动增加控制域。然而，大多数的便携式电脑的磁盘驱动器含一植入式伺服系统，该系统在磁盘上的每个伺服域里使用自动增加域，这样就可以确保系统可靠的执行。自动增加控制域对伺服系统的开头有重要的作用。

【发明内容】

本实用新型的目的在于提供一种含非对称式位置子域磁盘驱动器的植入式伺服系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：本实用新型的预先记录的植入式伺服域的长度是不同的。每个磁道上，两个或者更多的不同长度的伺服域是交叉存取的。下面会有更全面的介绍，不同的伺服域长度降低了伺服系统的操作时间，同时比以往的含模拟磁道的伺服系统提供了更好的搜寻与磁道跟踪采样功能。

依照本实用新型原理，在每个磁盘的磁道上，事先录入的伺服信息包括多种不同长度的伺服域，比如，每个磁道包括至少两种类型的伺服域，其中第一类型含有一第一长度且第二类型含有一不同于第一长度的第二长度。其中伺服域长度指的是伺服域信息中预先录入的字节数，测量长度的单位是字节。

不同长度的伺服域可以包括：一第一类型伺服域，该伺服域含一全磁道地址子域；一第二类型伺服域，该伺服域含一替代全磁道地址子域的模拟磁道地址子域。或，不同长度的伺服域可能还包括三种类型交叉存取的伺服域，该第一类型伺服域和该第二类型伺服域与以上描述相同，一第三类型伺服域只包括磁道跟随信息而没有磁道地址信息，即，该第三类型伺服域仅是一位置伺服域。

总的来说，根据本次实用新型原理，该植入式伺服系统中定义了六个不同的伺服域。该六个域即以上描述的三种不同类型的伺服域，也就是，包括自动增加控制子域的全地址伺服域、模拟地址伺服域和位置伺服域，及同这些伺服域相同的但不包括自动增加控制子域的三个附加伺服域。在磁道中使用六个域的连接来决定磁盘驱动器的寻道和磁道跟随容量。此外，相对于整个磁盘只使用固定长度的伺服域，该植入式伺服系统还降低了操作时间，同时允许改进了的采样率。

位置子域是本实用新型的另一个新颖特征。根据本实用新型原理，使用非对称的位置子域来降低伺服域的操作时间，同时提供必需的磁道跟随容量。该非对称位置子域包括一第一标准帧对和一第二积分帧对，该第二帧对少于该第一帧对。该标准帧对和该积分帧对交叉存取来构成该非对称式的位置子域。

【附图说明】

图1是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的磁盘驱动器，该磁盘驱动器包括一含本实用新型植入式伺服系统的磁盘，其中一磁道中的伺服域长度不同。

图2是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的圆形磁道121-i的三位置线性表示，该磁道含根据本实用新型原理交叉存取的类型A伺服域和类型B伺服域。

图3A是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的圆形磁道121-i的三位置线性表示，该磁道包括一类型A伺服域，含一2∶1交叉存取的类型B伺服域膜拟伺服域及根据本实用新型原理含一2∶1交叉存取的类型C伺服域位置伺服域。

图3B是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的圆形磁道121-i的三位置线性表示，该磁道包括一类型A伺服域，含一3∶1交叉存取的类型B伺服域模拟伺服域及根据本实用新型原理含一3∶2交叉存取的类型C伺服域位置伺服域。

图4A是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的含一自动增加控制子域的一全地址伺服域的一实施例。

图4B是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的含一自动增加控制子域的一模拟地址伺服域的一实施例。

图4C是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的含一自动增加控制子域的一位置伺服域的一实施例。

图4D是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的不含一自动增加控制子域的一全地址伺服域的一实施例。

图4E是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的不含一自动增加控制子域的一模拟地址伺服域的一实施例。

图4F是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的不含一自动增加控制子域的一位置伺服域的一实施例。

图5A是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的含一自动增加控制子域的一全地址伺服域磁化模式的一实施例。

图5B是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的含一自动增加控制子域的一模拟32地址伺服域的磁化模式的一实施例。

图5C是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的含一自动增加控制子域的一位置伺服域的磁化模式的一实施例。

图6A是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的当磁头位于磁道中心线上时，由含一自动增加控制子域的一全地址伺服域产生的一信号磁道的一实施例。

图6B是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的当磁头位于磁道中心线上时，由含一自动增加控制子域一模拟地址伺服域产生的一信号磁道的一实施例。

图6C是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的当磁头位于磁道中心线上时，由含一自动增加控制子域一位置伺服域产生的一信号磁道的一实施例。

图7A是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的由一全地址伺服域的同步、类型和全子域产生的一信号磁道及引发的脉冲极性和脉冲代表的迹象的一实施例。

图7B是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的由一模拟地址伺服域的同步、类型和全子域产生的一信号磁道及引发的脉冲极性和脉冲代表的迹象的一实施例。

图7C是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的由一位置伺服域的同步、类型和全子域产生的一信号磁道及引发的脉冲极性和脉冲代表的迹象的一实施例。

图8A是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的位置子域的一16帧对称磁化模式图。

图8B是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的位置子域的一12帧对称磁化模式图。

图8C是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的位置子域的一8帧对称磁化模式图。

图8D是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的位置子域的一6帧对称磁化模式图。

图9是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的复数个地址伺服域产生的信号磁道，特别是当读/写磁头在一寻道过程中呈放射状移动穿过磁盘的格雷编码信号磁道。

图10是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的使用交叉存取的全地址和模拟地址子域达到的寻道性能。

图11，如图11A和图11B所示，是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的适合在一磁盘驱动器中使用的一读/写组合实施例的块状图，该磁盘驱动器含有本实用新型新颖的交叉存取的植入式伺服系统。

图12，如图12A和图12B所示，是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的适合在一磁盘驱动器中使用的门列的快状图，该磁盘驱动器含有本实用新型新颖的交叉存取的植入式伺服系统。

图13是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的适合在一磁盘驱动器中使用的一实际A/D和D/A电路实施例的块状图，该磁盘驱动器含有本实用新型新颖的交叉存取的植入式伺服系统。

图14，如图14A和图14B所示，是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的适合在一磁盘驱动器中使用的一实际驱动电路实施例的块状图，该磁盘驱动器含有本实用新型新颖的交叉存取的植入式伺服系统。

图15是本实用新型磁盘驱动器植入式伺服系统的磁盘交叉组合视图，在该磁盘上使用了本实用新型的预先录入的交叉存取植入式伺服器系统。

【具体实施方式】

请参阅图1，根据本实用新型原理，在磁盘驱动器100中使用了植入式伺服系统。含电脑系统的磁盘驱动器的界面，特别是需要用植入式伺服系统相连接来响应从磁盘控制器到界面连接器115的信号。

磁盘驱动器100包括一个或更多个圆面磁盘101。每个磁盘101同现有技术的磁盘一样至少一边被涂上一层磁性介质。数据在磁盘101上的同心圆磁道中被读/写磁头102纪录，比如，磁道121-i和121-(i+1)。不同磁盘界面上相应的磁道大致成圆筒状排列。

每个磁道在植入式伺服区域120-1到120-2n中被预先录入信息，并分割成一个或更多的扇区SCT-01，SCT-02，…SCT-02n。每个伺服区域120-j，其中j＝1，2，…，2n，包括m个同心圆伺服域，其中m是磁盘上同心圆数据磁道数，比如，位置j的每个数据磁道里都有一个伺服域，则每个界面上共2nm个伺服域。在下面详细描述的实施例中，磁盘101直径为1.89英寸(48mm)含488个数据磁道。

与现有技术中每个预先录入伺服域长度相同的植入式伺服系统不同，本实用新型预先录入的植入式伺服域长度不同。因而，每个磁道中，两个或更多拥有不同长度的伺服域是交叉存取的。不同长度的伺服域降低了伺服系统操作时间，同时比现有的模拟磁道植入式伺服系统提供了更好的寻道和磁道跟随采样。

根据本实用新型原理，该磁盘的每个磁道中预先录入植入式伺服信息包括多种不同长度的伺服域，比如，每个磁道包括至少两种类型的伺服域，其中第一类型含有一第一长度且第二类型含有一不同于第一长度的第二长度。其中伺服域长度指的是伺服域信息中预先录入的字节数，测量长度的单位是字节。

请一并参阅图2、图3A及图3B，多种不同长度的伺服域包括一第一类型伺服域，指定为类型A伺服域200，含有一全磁道地址子域207；一第二类型伺服域，指定为类型B伺服域210，含有一取代类型A伺服域200全磁道地址子域207的模拟磁道地址子域208。含有类型A伺服域200和类型B伺服域210的典型圆形磁道121-i的三个位置线性表示在图2中。

每个扇区SCT-i，其中i＝1，2，…，2n，包括一类型A伺服域200(图2中用A表示)或一类型B伺服域210(图2中用B表示)预先录入植入式伺服域及一数据区域(图2种用DATA表示)。由于类型A伺服域200含一全磁道地址子域207而类型B伺服域210只含一模拟磁道地址子域208，所以类型A伺服域200比类型B伺服域210要长。因此，该磁道121-i伺服系统操作时间少于全部使用类型A伺服域200的磁道的伺服系统的操作时间。

磁道121-i只有一类型A伺服域200与(2n-1)类型B伺服域210交叉存取。另一实施例中，两个或更多类型A伺服域200可以在一磁道中被使用且保留类型B伺服域210。每个案例中，伺服系统操作时间比只含有类型A伺服域200的植入式伺服系统降低了，但是该一个或更多含全磁道地址子域207的类型A伺服域200却比只含模拟磁道地址子域208的系统提升了寻道性能和寻道错误恢复时间。

图3A及图3B分别为含有交叉存取的类型A伺服域200、类型B伺服域210和类型C伺服域220的圆磁道121-j的第一实施例中三位置线性表示，及含有交叉存取的类型A伺服域200、类型B伺服域210和类型C伺服域220的圆磁道121-j的第二实施例中三位置的线性表示。每个扇区SCT-i，其中i＝1，2，…，2n，包括一类型A伺服域200(图3A和3B中用“A”表示)或一类型B伺服域210(图3A和3B中用“B”表示)或一类型C伺服域220(图3A和3B用“C”表示)及预先录入的植入式伺服域及一数据区域(图3A和3B中用DATA表示)。由于类型A伺服域200含一全磁道地址子域207，类型B伺服域210只含一模拟磁道地址子域208，且类型C伺服域220不含地址子域，所以类型A伺服域200比类型B伺服域210长，依次也比类型C伺服域220长。因此，该磁道121-j的伺服系统操作时间少于全部使用类型A伺服域200的磁道的伺服系统的操作时间及磁道121-i(图2所示)伺服域操作时间。

每磁道类型A伺服域200和类型B伺服域210的总数，也就是含磁道地址信息的伺服域，给寻道提供采样率。该每磁道类型A伺服域200，类型B伺服域210和类型C伺服域220的总数，也就是含磁道跟随信息的伺服域，提供采样率给磁道跟随。因此类型C伺服域220交替使用寻道采样率来减少伺服域操作时间同时保持高磁道采样使读/写磁头避免被推出磁道。

根据本实用新型原理，在植入式伺服系统中定义了六个不同的伺服域。该六个域即以上所描述的三种不同类型的伺服域，包括一自动增加控制子域201的类型A伺服域200，类型B伺服域210和类型C伺服域220和三个附加的伺服域，与类型A伺服域200，类型B伺服域210和类型C伺服域220同样不包括一自动增加控制子域201的类型D、E和F。在一磁道中使用的该六个域决定了磁盘驱动器的寻道和磁道跟随容量。此外，植入式伺服系统操作时间比整张磁盘只使用一固定长度伺服域的植入式系统操作时间减少，同时允许提升了的采样率。

请参阅图4A、图4B、图4C、图4D、图4E及图4F。该第一类型伺服域，指定为类型A伺服域200，为一全磁道地址子域207。类型A伺服域200是本实用新型中使用的最长的域，在一实施例中包括七个子域，分别为：1)一自动增加控制子域201；2)一开始标志子域202；3)一同步帧和类型子域；4)一完整性检查子域204；5)一扇区/索引子域205；6)一位置子域206；7)一全格雷编码地址子域207。除该七个子域201-207外，类型A伺服域200特别的在其开头和结尾还包括写分离子域。该子域的功能下面将有更完整的描述。

一类型D伺服域230与类型A伺服域200(如图4A所示)相同，除了类型D伺服域没有自动增加控制子域201。因此，类型D伺服域230提供同类型A伺服域200相同的信息给寻道和磁道跟随，且相比类型A伺服域200减少了伺服系统的操作时间。

类型A伺服域200和类型D伺服域230有别于其他的伺服域，下面将以格雷编码全磁道地址子域207为例进行更完全的描述。类型A伺服域200在该磁道中出现一有限的时间因为域200含最大操作时间(长度)。另一实施例中，域200在含自动增加控制子域201的植入式伺服系统中每磁道至少出现一次且出现在该磁道中多个时间点。

该第二类型伺服域，指定为类型B伺服域210，是一模拟伺服域，有时指定为一模拟磁道地址伺服域。类型B伺服域210是一媒介尺寸伺服域，一实施例中也包括七个子域：1)自动增加控制子域201；2)一开始标志子域202；3)一同步帧和类型子域203；4)一完整性检查子域204；5)一扇区/索引子域205；6)一位置子域206；7)一模拟格雷编码地址子域208。除上述该七个子域外，类型B伺服域210在其开头和结尾还包括写分离子域。该子域的功能下面将有更完全的描述。

一类型E伺服域240与类型B伺服域210相同，除了类型E伺服域240没有自动增加控制子域201。因此，类型E伺服域240提供同类型B伺服域210相同的信息给寻道和磁道跟随，且相比类型B伺服域210减少了伺服系统的操作时间。

类型B伺服域210和类型E伺服域240相比，类型A伺服域200包含一简化了的地址子域。模拟格雷编码地址子域208包含2^m(其中m＝3，4，…)的地址。格雷编码模拟磁道地址子域208的最大实际长度是格雷编码全磁道地址子域207中的字节数，因为本实施例中，类型A伺服域200全磁道地址子域207和类型B伺服域210模拟磁道地址子域208是等同的。如果类型B伺服域210只提供地址信息给植入式伺服系统，在模拟格雷编码地址中使用的字节数依赖于i)一寻道操作中制动器最大速率ii)每磁道类型B伺服域210的数量，即类型B伺服域210间的间距。该每磁道类型B伺服域210间的最大时间间隔是经过选择的以避免寻道错误的发生。该类型B伺服域210间的最大时间间隔限定了决定制动器位置的采样频率。

在模拟格雷编码地址中使用的字节数限制了模拟带中磁道数是现有的。最大速率上，该制动器不必要传送多于一模拟带，也就是，2^m个磁道，在两个连续的类型B伺服域210之间的最大时间间隔过程中。如果制动器在两个连续的类型B伺服域210之间的最大时间间隔过程中传送多于2^m个磁道，则该制动器位置，通过寻道监视系统特别是以为处理器或一硬件计算器发现，可能在2^m磁道里发生错误，紧接着发生一寻道错误。

该类型B伺服域210的最小数量由一给定的最大制动器速率、旋转速率、每英寸磁道和该模拟格雷编码地址里一指定的字节数而确定。作为选择，该最大制动器速率和该类型B伺服域210之间的间距可以被指定且确定了在模拟格雷编码地址中需要的字节数。另外，模拟格雷编码地址中需要的字节数和类型B伺服域210之间的间距可以被固定且决定了该最大制动器的速率。与这些参数相关联的一方法将在下面完全的描述。

下面将更完全的描述，类型B伺服域210和类型A伺服域200在一磁道中相互连接这样伺服系统操作时间相对于只使用类型A伺服域200的植入式伺服系统减少了。含有类型B伺服域210和类型A伺服域200接合的植入式伺服系统的寻道性能可能比只含有类型A伺服域200的植入式伺服系统要差，但是却比只含有类型B伺服域210的植入式伺服系统要好。通常，交叉的类型A伺服域200和类型B伺服域210在寻道采样率和该植入式伺服系统中是交替使用的。比如含小磁盘的系统，手持便携机，考虑到可以提升数据存储容量，所以稍微降低寻道性能是可以接受的。

该第三类型伺服域，指定为类型C伺服域220，是一位置伺服域。类型C伺服域220是一小尺寸伺服域，一实施例中只包括六个子域：1)自动增加控制子域201；2)开始标志子域202；3)同步帧和类型子域203；4)完整性检查子域204；5)扇区/索引子域205；6)位置子域206，除该六个子域201-206外，类型C伺服域220在其开头和结尾还包括写接合子域。该子域的功能下面将有更完全的描述。

一类型F伺服域250与类型C伺服域220相同，除了类型F伺服域250没有自动增加控制子域201。因此，类型F伺服域250提供同类型C伺服域220相同的信息给寻道和磁道跟随，且相比类型C伺服域220减少了伺服系统的操作时间。

由于类型C伺服域220和类型F伺服域250不包括任何磁道地址信息，这些域只在磁道跟随和寻道的最后阶段有用。因此，类型C伺服域220和类型F伺服域250与类型A伺服域200和/或类型B伺服域210接合使用来进一步减少伺服系统操作时间。如上所述，每磁道类型A伺服域200和类型B伺服域210的总数需要提供给寻道采样率。每磁道类型A伺服域200、类型B伺服域210和类型C伺服域220的总数需要提供给磁道跟随采样率。因此，类型C伺服域220通过交替使用寻道采样率来减少伺服系统操作时间，同时保持磁道采样率，因此更好的避免了被推出磁道。

以上对类型A伺服域200，类型B伺服域210和类型C伺服域220的描述可以适用于类型D、E和F伺服域。因此，这里对类型A伺服域200，类型B伺服域210和类型C伺服域220的任何讨论只是本实用新型原理的例证，而没有限制本实用新型在所描述的特定实施例中。根据本实用新型，熟悉此技术的人可以分别的相互交换类型A伺服域200，类型B伺服域210和类型C伺服域220和类型D、E和F伺服域。

类型D、E和F伺服域缺少自动增加控制子域201是可能的，因为该信号振幅信息(AGC标准)可以保存在采样和保持电路或一微处理器存储器中。对于小磁盘，该磁盘两伺服域之间的磁性特性不会有非常大的变化。因此没有必要在每个伺服位置都更新AGC标准。更新AGC标准的实际频率依赖于伺服系统的采样率(两伺服域之间的距离)，并且依赖于媒介及采样和保持技术的磁性特性一致性的使用。

不含AGC子域的伺服域的数量随着采样率的增加而增加。该磁盘的磁性特征越一致，含AGC子域201的伺服域越少。同样的，如果用来储存AGC标准的模拟采样和保持电路的渗漏小，则需要含AGC子域201的伺服域越少。以数据形式(通过一A/D和D/A反馈系统)在微处理器中存储AGC信息是理想的，因为这样的系统不含渗漏，这样AGC更新就依赖于采样率和磁盘的磁性特性。

根据本实用新型原理，因为两个或更多不同长度的伺服域在一磁道上是交叉存取的，则两磁道地址域间的最大距离、制动器速率和模拟磁道地址子域208中的字节数必须合理选择，这样就不会发生寻道错误。特别假定(i)制动器最大速率每秒“x”；(ii)模拟磁道地址中字节数为“y”；(iii)任何两对在相同磁道中包含一磁道地址的伺服域之间的最大距离为“z”，其中z是全磁道长度的部分标准。该对被距离z分割的伺服域必须包括一含模拟磁道地址子域208的伺服域。

在这里，同时包含一磁道地址且至少一磁道地址的可能伺服域对是一模拟磁道地址为(i)类型A伺服域200和B；(ii)类型D和B；(iii)类型A伺服域200和E伺服域240；(iv)类型D和E伺服域240；(v)类型B伺服域210和E伺服域240；(vi)类型B伺服域210和B；(vii)类型E和E伺服域240。磁盘上每英寸的磁道为“T”且旋转发动机速度是每分R转(RPM)。

通过这些定义，制动器在两连续磁道地址采样间通过的最大距离“D”为：

D＝x*t                                              (1)

其中“t”是在“R”rpm情况下两连续磁道地址采样间的时间。然而，在“R”rpm情况下该磁盘旋转一周的时间是60秒。因此，

t＝(60/R)*z                                         (2)

替代表达式中的时间“t”的最大距离“D”为，

D＝(60/R)*x*z                                       (3)

穿过距离D的磁道N的数是每英寸的磁道数T乘D即

N＝T*D＝(60/R)*x*z*T                                (4)

如上所述，为了排除寻道错误的可能性，在采样期间穿过的磁道N的数量必须小于或等于2^y

N＝(60/R)*x*z*T≤2^y                                 (5)

表达式(5)定义了确信能排除寻道错误的变量R，x，z，T和y之间的关系。特别的，

y≥log₂(60*(T/R)*x*z)

z≤(1/60)*(R/T)*(1/x)*2^y

x≤(1/60)*(R/T)*(1/z)*2^y                            (6)

比如

模拟32磁道地址         y＝5

3600rpm旋转发动机速率  R＝3600

最大制动器速率20ips    x＝20

每英寸1500磁道         T＝1500

z≤(1/60)*(3600/1500)*(1/20)*2⁵

请参阅图5A-5C，为类型A伺服域200，类型B伺服域210和类型C伺服域220的伺服域200、210和220临近磁道的一任意扇区的典型磁化模式图。在图5A-5C中，阴影部分代表该磁盘磁化的一极。非阴影部分代表另一极。水平线CL000到CI405(图5A)代表含有类型A伺服域200的磁道的中心线。水平线CL32+00到CL32+02(图5B)代表含有类型B伺服域210的磁道的中心线。一类似的命名在含有类型C伺服域220的图5C中使用。在图5A和5B中，右边磁道中心线上的数字是十六进制的格雷编码磁道地址。同时在图5A-5C中，相同类型的伺服域类型在邻近磁道中显示，这种显示只是为了图解的方便，本实用新型并不局限于此。类型D、E和F的伺服域230、240和250临近磁道的一任意扇区的典型磁化模式同图5A-5C分别所示的相同，除了没有十六帧的AGC子域201。本实用新型如图5A-5C所示六个伺服域长度的总结在表一中给出。

            表一本实用新型一实施例伺服域长度

子域类型		A	B	C	D	E	F
								写接合		2	2	2	2	2	2
AGC201		16	16	16	-	-	-
								标志202		4	4	4	4	4	4
同步203A		1	1	1	1	1	1
								类型203B		1	1	1	1	1	1
全204		1	1	1	1	1	1
								S/I205		1	1	1	1	1	1
位置206		6	6	6	6	6	6
								全地址207		11	-	-	11	-	-
模拟地址208		-	5	-	-	5	-
								写接合		2	2	2	2	2	2
总数	帧	45	39	34	29	23	18
								位	360	312	272	232	184	144

表一中部分帧已集拢成全帧。此外，该例中每帧的长度为一字节即8位。同样，表一中给出的尺寸仅是本实用新型原理的表示而本实用新型并不局限于此。根据本实用新型，熟知此技术的人将可能实现不同尺寸的伺服域。重要的是交叉存取不同长度的伺服域这样降低伺服系统操作时间，但是采样却可以有效的提供理想的寻道和磁道跟随性能。

请一并参阅图5A-5C及图6A-6C，在图5A-5C所示实施例中包含在类型A伺服域200，类型B伺服域210和类型C伺服域220中的AGC子域201的长度为16帧。这里使用的一帧为一字节8位。图6A-6C显示的波形401由图5A-5C中显示的AGC子域201中的磁模式分别产生。AGC子域201的功能同现有技术植入式伺服系统中的相同，也就是，自动增加控制子域201用来标准化从读/写磁头产生的信号，这样下面的伺服域就可以完全的被探测和处理。

开始标志子域202在一实施例中是一3.5帧长的DC擦除间隙。图6A-6C显示的波形402由图5A-5C中显示的AGC子域202中的磁模式分别产生。开始标志子域202用来提供同步初始化前的区域。

本实施例中，同步和类型子域203、完整性检查子域204和扇区/索引子域205长度为3.5帧。由同步帧203A(图5A-5C)产生的波形403A(图6A-6C)被用来产生同步脉冲，用来对余下的植入式伺服数据进行定时。

类型帧203B和完整性检查帧204确定植入式伺服域且被用来探知是否发生了一读错误。该扇区/索引子域205被用来每周期产生一索引脉冲来确定磁道中的第一扇区和确定磁道中所有其它扇区的的一扇区脉冲。

请一并参阅图5A-5C、图6A及图7A-7C，同步203A是一包括一相转换203A-1和一数据转换203A-2(图7A-7C)的帧。从而，当电子电路感受到同步脉冲转换波形403A-1和数据转换波形403-2时，一同步脉冲产生了。

类型子域203B和完整性检查子域204是长度相同的帧。由这两个子域产生的信号用来产生一数据字节，下面将描述，用来检查确保没有发生一读错误。另一实施例中，只使用了完整性检查子域204而类型子域203B被取消了。

图7A更加详细的表示了图6A中表示的类型A伺服域200同步子域203A、类型子域203B、完整性检查子域204和扇区/索引子域205产生的信号。类型B伺服域210和类型C伺服域220同步子域203A、类型子域203B、完整性检查子域204和扇区/索引子域205产生的相等的信号在图7B和图7C中分别的表示。图7A也显示了类型D伺服域230的同步子域203A、类型子域203B、完整性检查子域204和扇区/索引子域205产生的信号。图7B也显示了类型E伺服域240产生的相同的信号，图7C显示了类型F伺服域250产生的相同的信号。

帧203A(图5A-5C)是同步帧，用来产生信号403A(图7A-7C)，该信号依次被磁盘驱动电路处理，来产生一同步脉冲。为了解读从类型帧203B和完整性检查帧204(图5A-5C)中产生的信号，磁盘驱动电路产生了两个检测，也就是，是否有脉冲及该脉冲的极性。该实施例中，一逻辑零意思为没有脉冲产生，如果没有脉冲产生脉冲极性由逻辑零惯例涵义指定。在图7A-7C中，信号磁道下的第一行数字为脉冲极性信号第二行数字为脉冲代表信号。

特别的，类型A伺服域200信号(图7A)、类型帧203B(图5A)产生了一正和一负脉冲403BA。完整性检查帧204(图5A)跟在一负脉冲404A(图7A)后没有产生脉冲。因此，图2显示了脉冲极性产生的信号和由磁盘驱动电路呈现的脉冲。(表2中的数据同图7A中显示的数据相同。类型A伺服域200和类型D伺服域由相同的类型和全帧，类型D伺服域包括在表2中)。

 表二类型A伺服域200和类型D伺服域检查字节产生

脉冲极性	1	0	0	1
					呈现脉冲	1	1	0	1
交叉存取的检查字节	11100011(E3h)

从类型帧203B和完整性检查帧204(图5A)中产生的信号用来构成交叉存取检查字节。该交叉存取检查字节与存储在该磁盘驱动器中的一只读存储器(ROM)的数据相比对来决定伺服与的类型。如果该交叉存取检查字节与ROM中存储的检查字节不同，就会发生一个错误。

对于类型B伺服域210信号(图7B)，类型帧203B(图5B)没有产生脉冲和一正脉冲403BB。完整性检查帧204(图5B)没有产生跟随在一负脉冲404B(图7B)后的脉冲。因此，表3表示了脉冲极性产生信号和由磁盘驱动电路呈现的脉冲。(表3中的数据同图7B中显示的数据相同。类型B伺服域210和类型E伺服域240有相同的类型和全帧，类型E伺服域240包括在表3中)。

表3类型B伺服域210和类型E伺服域240检查字节的产生

脉冲极性	0	1	0	0
					呈现脉冲	0	1	0	1
交叉存取检查字节	00110010(32h)

此外，类型帧203B和全帧204(图5B)中的信号用来构成类型B伺服域210的交叉存取检查字节。该交叉存取检查字节与存储在该磁盘驱动器中的一只读存储器(ROM)中的字节相比对。如果该交叉存储字节与储存在ROM中的检查字节不相同，则会产生一个错误。

对于类型C伺服域220信号(图7C)，类型帧203B(图5C)跟随一负脉冲403BC产生一正脉冲。完整性检查帧204(图5C)也跟随一负脉冲404C(图7C)产生一正脉冲。因此，表4显示了脉冲极性产生信号和由磁盘驱动电路呈现的脉冲。(表4中的数据同图7C中显示的数据相同。类型C伺服域220和类型F伺服域250有相同的类型和全帧，类型F伺服域250包括在表4中)。

  表4类型C伺服域220和类型E伺服域240检查字节产生

脉冲极性	1	0	1	0
					呈现脉冲	1	1	1	1
交叉存取检查字节	11101110(EEh)

至于类型A伺服域200和B，从类型帧203B和全帧204(图5C)中产生的信号结果被用来构成类型C伺服域220的交叉存取检查字节。该交叉存取检查字节与储存在该磁盘驱动器里的只读存储器(ROM)中的数据相比对。如果该交叉存储字节与储存在ROM中的检查字节不相同，则会产生一个错误。

在图5A-5C中分别显示的类型A伺服域200，类型B伺服域210和类型C伺服域220的位置子域206，是本实用新型另一特征。一实施例中，位置子域206包括一对相等数量的标准和积分帧对且该帧对是交叉存取的。当标准和积分伺服域帧对是相同的，则该位置子域为一对称结构。

这里，一标准帧指的是记录在半磁道位置的帧，且一对标准帧包括一磁道记录的中心线上方区域的帧和另一磁道记录的中心线下方区域的帧。该一标准帧对中的两个帧不需要直接的互相临近。比如，一积分帧可以插入该两个帧间构成标准帧对。为了确保读反馈信号提供相关于该磁道中心线的位置信息的不相同，该标准帧在相邻的磁道间转换极性。

本实施例中一积分帧是一个信息记录在磁道上位置的帧。一对积分帧包括一磁道上位置被磁化的帧和另一磁道上位置未被磁化的帧。一积分帧对中的两帧被一标准帧分离会更好。同样，积分伺服系统相邻磁道帧的极性相反。

图8A是包含等数量标准和积分伺服系统帧对的位置子域206的一实施例。一第一标准帧Na后为一第一积分帧Qa。第一积分帧Qa被一第二标准帧Nb跟随，紧接着第二标准帧Nb被一第二积分帧Qb跟随。该四帧Na、Qa、Nb、Qb构成一重复三次以上的单元，来形成含一总数十六帧的四单元位置子域。该十六帧包括四对标准帧Q1，Q2，Q3，Q4。

图8A是四磁道tr_i-，tr_i，tr_i+1和tr_i+2中心线及其每磁道的磁化模式。磁道tr_i-1和tr_i+1指定为“偶磁道”，其他磁道指定为“奇磁道y”。该实施例提供高准确度的磁道跟随，且当可接受16帧的操作时间时使用。然而，对于小磁盘，这种操作时间通常是不可接受的。因此，一非对称结构被用在位置子域206中。在一非对称结构中，标准帧对的数量不同于积分帧对的数量。

图8B是磁道tr_i-，tr_i，tr_i+1和tr_i+2的非对称位置子域的第一实施例及每磁道的磁化模式。本实施例图8A中的两单元被只含一对标准帧的单元分离。因而，位置子域206包含含帧Na，Qa，Nb，Qb，Na，Nb，Na，Qa，Nb，Qb，Na、和Nb的标准帧对N1、N2、N3和N4及两积分帧对Q1和Q2。该非对称位置子域降低了操作时间到12帧。

该图8B中显示的位置子域通常应用在这样的磁盘驱动器中(i)相对大的磁盘直径，比如，3.5英寸或更大尺寸直径的磁盘，(ii)沿着磁道介质磁性变化，比如，涂了氧化物的介质或低密度镀金介质，且每平方英寸密度减少25兆位。(iii)适度间隙密度和尺寸，比如，每兆位数据最多缺失2或3位。该实施例中，磁特性变化及密度和尺寸的缺失通过重复基础单元结构而减小，比如帧Na，Qa，Nb，Qb，Na，Nb，所以在位置帧之间有一传播。该分离有效导致了磁特性变化及密度和尺寸缺失的平衡，进而最小化了该非对称位置子域相同方式的影响。

图8C是磁道tr_i-，tr_i，tr_i+1和tr_i+2的非对称位置子域的第二实施例及每磁道的磁化模式。本实施例图8A中的单元被一对标准帧单元包围。因而，位置子域206包含含帧Na，Nb，Na，Qa，Nb，Qb，Na和Nb的标准帧对N1、N2和N3及一积分帧对Q1。该非对称位置子域降低了操作时间到8帧或同步位置子域206(图8A)操作时间的一倍半。

该图8C中显示的位置子域通常应用在这样的磁盘驱动器中；(i)相对小的磁盘直径，比如，2.5英寸3.5英寸范围直径的磁盘；(ii)高磁密度，比如，大约每平方英寸25到50兆位；(iii)高品质磁盘表面，比如，每兆位数据最多有大约一位的缺失。该实施例中，积分位置信号的准确度对于磁盘驱动器的性能不是最关键的。

可以选择图8D所示的一半帧来替换图8B所示的非对称位置子域。在该实施例图5A-5C和6A-6C的图示中，位置子域206包含含帧Na，Qa，Nb，Qb，Na和Nb的两标准帧对N1和N2及一积分帧对Q1。该非对称位置子域降低了操作时间到6帧。该位置子域典型应用于含一小直径的磁盘驱动器中，比如其大约为1.8英寸直径且带有高品质表面，比如，每平方英寸大于50兆位。

模拟地址子域208和全地址子域207都是通过格雷编码实现的。一实施例中全地址子域207长(图5A)11帧，且模拟地址子域208长(图5B)5帧。通过格雷编码模拟地址子域产生的信号的一例子在图9中给出。当读/写磁头跟随磁道中心线时该信号的产生和当读/写磁头位于临近磁道中心线的中间示该信号的产生是交替图示的。

如上所述，只使用类型A伺服域200能够提供高寻道性能且有较高的伺服系统操作时间。只使用类型B伺服域210，降低了伺服系统操作时间的同时，通过在最大制动器速率上施加一限定来限制了磁盘驱动器的寻道性能，这样寻道错误就不会发生。因此，只有类型B伺服域210使用在寻道性能不是关键参数的磁盘驱动器中。

根据本实用新型原理，如上所述，不同类型的伺服域在一磁道中是交叉存取的。对于那些在现有技术基础上想要更高的性能及改进的伺服系统操作时间的情况，就需要使用类型A伺服域200和类型B伺服域210的接合。作为选择，在寻道性能要求不高的情况下，可以使用类型B伺服域210和类型C伺服域220的接合。

磁盘中每磁道类型A伺服域200和类型B伺服域210的接合，比只有类型B伺服域210提供了更高的制动器速率。另外，当类型B伺服域210专门用在模拟地址子域时，可以使用一更小的包含类型A伺服域200和类型B伺服域210的接合模拟地址子域。

制动器在一寻道期间可以在三个速率范围内移动。最初，该制动器读/写磁头停留在磁盘上一既知的位置。当制动器被激励，该制动器加速运转直到达到最大速率。达到最大速率后，该制动器继续该最大速率，直到距目标磁道的距离为最差，最大刹车能力能使该制动器在读/写磁头通过目标磁道前停下来。该制动器然后就减速到由减速常量Kb决定的零速率。如果新位置距离该制动器初始位置很近，该制动器将永远达不到最大速率，所以只有在加速和减速的阶段发生。

对该植入式伺服系统的寻道性能产生影响的有(i)只有类型A伺服域200；(ii)只有类型B伺服域210；(iii)如图10，类型A伺服域200域类型B伺服域210的接合。垂直轴301代表在任意单元中制动器的速率水平轴302代表磁盘上磁道位置。

在各种实施例中，每个磁道都有60个伺服域。只含有类型A伺服域200的磁盘的伺服域包括一11位格雷编码全磁道地址。只含有类型B伺服域210的磁盘该伺服域包括一4位格雷编码模拟磁道地址。含30个类型A伺服域200和30个类型B伺服域210混合的磁盘，其中类型A伺服域200含一11位格雷编码全磁道地址，类型B伺服域210含一3位格雷编码模拟磁道地址。因此，在混合伺服域系统的类型B伺服域210磁道地址小于在只有类型B伺服域210系统中的磁道地址。

最初，制动器被定位在读/写磁头在磁道tr_j(图10)上。曲线310是只使用类型A伺服域200的植入式伺服系统的从磁道tr_j到磁道tr_long329期望的高性能寻道轮廓线。对于该实施例，最大制动器速率没有被伺服域中的磁道地址限制但却被机械结构所限制，减速常量K_d和电压用来驱动制动器线圈。

曲线315是同时使用类型A伺服域200和类型B伺服域210的植入式伺服系统的有相同寻道长度的从磁道tr_j到磁道tr_long329期望的介质性能寻道轮廓线。曲线320是只使用类型B伺服域210的植入式伺服系统的有相同寻道长度的低性能寻道轮廓线，其中的模拟地址子域208长度为4位。这里，一长搜索被定义为任何制动器可达到恒量速率区域的搜索，相反，一短搜索是一制动器达不到恒量速率区域的搜索。

曲线310图解了上述三个速率区域，一加速区域303，一有时被称为滑动区域的最大速率区域304，一减速区域305。曲线315和320含有该三个速率区域。一般的，该加速和减速斜坡越陡寻道性能越好，因为该制动器在最大速率区域上持续了更长的时间。同样，该最大制动器速率越高，寻道性能越好。

在一类型A伺服域200及类型B伺服域210相接合的植入式伺服系统，比如曲线315，当制动器达到一预置的速率时只有类型A伺服域200被采样来决定该制动器的位置。图10中，该预置的速率用直线330表示。该预置的速率由该制动器速率和在模拟地址子域208格雷编码使用的位数的接合决定。如上所述，在模拟地址子域208中的位数越大，类型B伺服域210可以无错误的进行采样的速率越大。同样的，对于类型A伺服域200和类型B伺服域210的接合，模拟地址子域208中的位数越大，类型A伺服域200和类型B伺服域210可以无错误的进行采样的速率越大。如上所述，类型A伺服域200和类型B伺服域210接合中使用的模拟地址子域比只使用类型B伺服域210的模拟地址子域要小。因此，线330位于只使用类型B伺服域210的最大速率曲线320下面。

通常，对于一最大减速常量K_d(米/秒²)计量连续采样间时间延迟p(图10中，p＝t_n+1-t_n)，该加速/减速斜坡轮廓是经过挑选的，并在最差情况采样错误中，也就是，在时间t_n的采样恰好错过减速斜坡轮廓325的转换速率点325-S，减速常量K_d足够大到停止该制动器，这在当实际转换点325A-S在t_n+1采样时减速斜坡轮廓325A上表示。关键是给定常量K_d，转换点速率325-S必须在减速开始点之前建立，就如同磁道tr_short327的停止。当图10中曲线代表一磁道中的特殊数量的伺服域，结果就是每磁道任意数量的伺服域的结果图示。

因此，根据本实用新型原理，在磁盘每磁道中不同长度伺服域是交叉存取的。该伺服域可提供一高寻道采样率，同时能减少伺服系统操作时间。另外，对于一给定密度，一含类型A伺服域200和类型B伺服域210的伺服系统每磁道比只有类型A伺服域200的伺服系统有更多的采样。增加的采样提升了含两不同类型伺服域的伺服系统的磁道跟随性能。磁道跟随采样的增加使读/写磁头在磁盘驱动器外部力量的作用下被推出磁道的程度减轻。因此，含不同类型伺服域的磁盘驱动器交叉存取这样磁道位置采样就提升了，特别适合应用于小的便携式电脑。

下面例子更详细的解释了应用本实用新型原理怎样减少伺服系统的操作时间。在每个例子中，每磁道伺服域为2n，其中2n被当作66。该非对称位置子域的优点并没有被完全利用，所以还可以进一步减少伺服系统操作时间。每例中，一帧(fr)等于一字节。例1

该磁盘每磁道包含66个类型A伺服域200，所以对于每磁道的寻道和磁道跟随有66个采样。这与图10所示的高性能系统相类似。

           表5伺服域尺寸

66次采样的植入式伺服系统
	20帧在AGC和MARK子域201，202中
16帧在位置子域206中
	4帧在SYNC，INTG和S/I子域203，204，205中
11帧全地址207
	4帧写接合
256字节数据扇区
	20％的操作控制时间
内磁道长度3.25英寸＠ID＝1.03英寸

表6只使用类型A伺服域200的伺服系统操作时间

数据域256*1.2	307fr
		类型A伺服域	55fr
AGC，MARK	20fr
		位置	16fr
SYNC，INTG，S/I	4fr
		全	11fr
WS	4fr
		伺服域总计	55fr
每类型A伺服域伺服系统扇区帧	362fr
		每磁道帧362*66	23,892fr
每磁道伺服域帧55*66	3,630fr
		每磁道位23,892*8	191,136位
伺服系统操作时间3,630/23,892*100	15.2％
		BPI＠ID＝1.03″191,136/3.25	58,811bpi

例2

本例中，图3A所示每磁道类型A伺服域200，B和C是交叉存取的。类型B伺服域210模拟伺服域占交叉存取的1/2，类型C伺服域220位置伺服域占交叉存取的1/2。因此，对于每磁道66个扇区，该磁盘每磁道包含一类型A伺服域200，32个类型B伺服域210和33个类型C伺服域220。寻道有33次采样，磁道跟随有66次采样。

              表7伺服域尺寸

66次采样的植入式伺服系统
	20帧在AGC和MARK子域201，202中
16帧在位置子域206中
	4帧在SYNC，INTG和S/I子域203，204，205中
11帧全地址207
	5帧模拟地址208
4帧写接合
	256字节数据扇区
20％的操作控制时间
	内磁道长度3.25英寸＠ID＝1.03英寸

表8使用交叉存取的类型A伺服域200，B和C的伺服系统操作时间

数据域256*1.2	307fr
		类型A伺服域	55fr
每类型A伺服域伺服系统扇区帧	362fr
		类型B伺服域	49fr
AGC，MARK	20fr
		位置	16fr
SYNC，INTG，S/I	4fr
		模拟地址	5fr
WS	4fr
		伺服域总计	49fr
每类型B伺服域扇区帧	356fr
		数据域256*1.2	307fr
类型C伺服域	44fr

AGC，MARK	20fr
		位置	16fr
SYNC，INTG，S/I	4fr
		WS	4fr
伺服域总计	44fr
		每类型C伺服域伺服系统扇区帧	351fr
每磁道帧类型A伺服域+类型B伺服域+类型C伺服域55*1+49*32+44*33	3,075fr
		每磁道位23,337*8	186,686bits
伺服系统操作时间3,075/23,337*100	13.2％
		BPI＠ID＝1.03″186,696/3.25	57,445bpi

例3

本例中，图3B表示了每磁道类型A伺服域200，B和C是交叉存取的。类型B伺服域210模拟伺服域占交叉存取的1/3，类型C伺服域220位置伺服域占交叉存取的2/3。因此，对于每磁道66个扇区，该磁盘每磁道包含两类型A伺服域200，20个类型B伺服域210和44个类型C伺服域220。寻道有22次采样磁道跟随有66次采样。表7中给出了伺服域的尺寸。表9使用交叉存取的类型A伺服域200，B和C的伺服系统操作时间

数据域256*1.2	307fr
		类型A伺服域	55fr
每类型A伺服域伺服系统扇区帧	362fr
		数据域256*1.2	307fr
类型B伺服域	49fr
		每类型B伺服域扇区帧	356fr
数据域256*1.2	307fr

类型C伺服域	44fr
		每类型C伺服域伺服系统扇区帧	351fr
每磁道帧类型A伺服域+类型B伺服域+类型C伺服域362*2+356*20+351*44	23,288fr
		每磁道伺服域帧类型A伺服域+类型B伺服域+类型C伺服域55*2+49*20+44*44	3,026fr
每磁道位23,288*8	186,304bits
		伺服系统操作时间3,076/23,288*100	13.0％
BPI＠ID＝1.03″186,696/3.25	57,324bpi

在每个交叉存取的例子中，相对于只含有类型A伺服域200的磁盘操作时间已经减少。以上例子仅是对本实用新型原理的例证，本实用新型并不局限于该实施例。比如，可以使用更长或更短的数据区域，且位置子域或其他的子域可以在尺寸上变化甚至是去除。

根据本实用新型原理，提供了一种决定每磁道伺服域类型数量的方法。首先，在磁道中选择含有一全磁道地址子域207的伺服域的周期f。每隔f周期这种类型的伺服域就会出现一次。

在加速曲线上在时间t_m达到速率326-S，在时间t_m+1达到速率326A-S。周期f为时间t_m和t_m+1间的间隔。

其次，挑选AGC更新周期u。AGC每隔u时间段的伺服域就被更新一次。

最后，在含模拟地址子域的磁道中挑选伺服域周期m。含模拟磁道地址子域208的伺服域每隔m时间段的伺服域在含全磁道地址子域207的两伺服域间出现一次。

假设(i)当采样从含全磁道和模拟磁道地址子域208的伺服域转换到只含全磁道地址子域207的伺服域时，制动器速率为每秒“v”英寸(速率v在图10中用直线330表示)；(ii)模拟磁道地址中位数为y；(iii)在相同磁道中包含模拟磁道地址子域208的两任意对伺服域之间的最大间距为z。磁盘上每英寸磁道为“T”，旋转发动机速度为每分“R”转(RPM)。

以下为如上所述表达式(1)到(6)的引出过程。

z≤(1/60)*(R/T)*(1/v)*2^y

和

m≤int[((Track length)/f)*(1/z)]+1

其中

int[a/b]＝a/b所得的整数。

因此，m是由磁道长度、周期f和分数z选出来的。

对于给定每磁道伺服域数量N，含全磁道地址子域207全伺服域数F为

F＝int[N/f]+1

含模拟磁道地址子域208的每磁道伺服域数M为

M＝{int[N/f]+1}*{int[N/f]}+int[rem[N/f]/m]

其中rem[a/b]表示a除以b后的余数。

无地址子域的每磁道伺服域数P为

P＝N-F-M

最后，带AGC子域的每磁道伺服域数U为

U＝int[N/u]+1

因此，该方法使用选择值N、f、m和u定义了每磁道伺服域的数量和类型。此外，该方法定义了不同类型伺服域的交叉存取。一实施例中，只有数N和周期f和m用来决定含全磁道地址的伺服域的数量F和含模拟磁道地址的伺服域的数量M。

建立在本实用新型不同长度的植入式伺服系统基础上的用来驱动制动器104的电路与在现有技术系统中使用的电路类似，提供了一种使用伺服域时存储AGC标准的方法，而不是包括一AGC子域。

对于该含多种伺服域类型的伺服系统，在磁盘驱动器的存储器中包含磁盘驱动域的文本文件，且该文本文件与从磁盘中读出的伺服域信息相连接来控制磁盘驱动器的操作。下面将简要描述植入式伺服系统使用的电路(图1)。

该电路包括一用来从读/写磁头102接收信号的读/写前置放大器105。一从读/写前置放大器105输出的输出信号用来驱动一读/写接合电路106。

读/写接合电路106，响应读/写前置放大器105产生的模拟数据，通过可编程滤波器106-2提供自动增加调整信号到外部脉冲探测器106-4(图11)。该进入脉冲探测器106-4中的信号产生一转换脉冲和门列111的极性信号，随后产生一用来决定格雷地址分离器111-14窗口的信号。

读/写接合电路106也包括一延迟电路106-9和一脉冲门电路106-8，其各产生一响应脉冲探测器106-4信号的信号。为了响应读门信号，零相位开始电路106-7提供一信号给相位探测器电路106-10和脉冲门电路106-8。零相位开始电路106-7和脉冲门电路106-8产生的输出信号也驱动相位探测器电路106-10。VCO电路106-11为响应相位探测器电路106-10的输出信号产生一编码读时钟信号。为响应一延迟电路106-9的信号，锁位电路106-12提供一编码读数据信号。

门列111(图12)在美国专利第07,629,948中有更详细的描述。

在制动器A/D和D/A电路112(图13)中，从读/写接合电路106删选的信号首先穿过一单一增益微分放大器12-1，然后通过整流器112-2进行调整。整流器出来的输出信号在预定时间包含四个采样和保持电路的磁道保持电路112-3采样，通过门列111(图12)产生的门控制线112-7所控制。该从磁道保持电路112-3产生的四信号进而通过数据转换器112-4转换为数据信号，存储在数据寄存器112-5中，通过微控制器110读取。该四信号代表该位置子域N_a、N_b、Q_b和Q_b波形的尖峰电压标准。微控制器110处理该四信号和计算机的位置错误。微控制器110然后产生一校正信号通过数据线传送到数-模转换器112-6然后转换为一模拟信号。该D/A转换器112-6的输出信号提供给制动器驱动电路113。

制动器A/D和D/A电路112也产生一提供给制动器驱动电路113的转速计校准信号和一指向信号。

响应制动器电路112产生的信号制动器驱动电路113(图14)移动读/写磁头到磁盘上预定的位置。

图15是适用本实用新型预先录入交叉存取值入式伺服系统的磁盘的交叉组合视图。磁盘数据的中径IR大约为13.4mm，数据区域的外径OR大约为22.1mm。因此，该磁盘数据区域外经包括内部和外部间的防护带直径约为8.7mm。该磁盘密度为大约40,000bpi和每英寸1550磁道。该磁盘安装在直径约6mm的中心轴上。内部碰撞停止ICS直径大约12.7mm。额定接触范围直径大约13.1mm。装载/卸载斜面103(图1)的额定接触范围直径大约22.7mm。

另，以上实施例仅是根据本实用新型原理的实施方式之一，本实用新型并不仅限于此实施例。

Claims (5)

1.一种磁盘驱动器植入式伺服系统，其包括一磁盘及一读/写磁头传感器，所述磁盘表面布有磁性媒介且包含有多个同中心磁道，所述磁道具有多个伺服域扇区，其特征在于：所述磁盘的每磁道的伺服域扇区被预先录入伺服域信息，所述的预先录入的伺服域信息包括一非对称位置子域，多个标准帧对及至少一积分帧对，其中所述多个标准帧对和至少一积分帧对交叉存取构成上述非对称位置子域；所述的读/写磁头传感器用于读取所述磁盘上的预先录入的伺服域信息，通过读取非对称位置子域产生的信号来定位该读/写传感器。

2.如权利要求1所述的磁盘驱动器植入式伺服系统，其特征在于：所述每对标准帧对包括一含一预定磁的第一帧和一含不同预定磁性的第二帧。

3.如权利要求2所述的磁盘驱动器植入式伺服系统，其特征在于：所述每积分帧对包括一含一预定磁性的第一帧和一含不同预定磁性的第二帧。

4.如权利要求3所述的磁盘驱动器植入式伺服系统，其特征在于：所述位置子域包括一含所述标准帧对预定磁性的帧、所述标准帧对不同预定磁性的帧、所述积分帧对预定磁性的帧和所述积分帧对不同预定磁性的帧的单元。

5.权利要求3所述的磁盘驱动器植入式伺服系统，其特征在于：所述位置子域包括一只含所述标准帧对预定磁性的帧和所述标准帧对不同预定磁性的帧的单元。

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