DE1424516C3

DE1424516C3 - Device for tracking control of the magnetic heads of a magnetic disk memory

Info

Publication number: DE1424516C3
Application number: DE19621424516
Authority: DE
Inventors: Robert Joseph Poughkeepsie N.Y. Sippel (V.St.A.)
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1961-10-10
Filing date: 1962-10-10
Publication date: 1976-05-26

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Spurnachlaufsteuerung der Magnetköpfe eines Magnetplattenspeichers entlang ausgewählter, konzentrischer Aufzeichnungsspuren einer Magnetplatte, auf welcher in Servo-Spuren periodisch wiederkehrende Steuermarkierungen aufgezeichnet sind und die Signale eines jeweils zwei benachbarte Servo-Spuren abtastenden Magnetkopfes einer Auswerteschaltung zuführbar sind, in welcher durch Vergleich dieser Signale ein Fehlersignal für die Servo-Steuerung der Magnetköpfe gebildet wird.The invention relates to a device for tracking control of the magnetic heads of a magnetic disk storage system along selected, concentric recording tracks a magnetic disk on which periodically recurring control marks in servo tracks are recorded and the signals of a respective two adjacent servo tracks scanning magnetic head can be fed to an evaluation circuit in which an error signal is generated by comparing these signals for the servo control of the magnetic heads.

Bekannte Magnetplattenspeicher sind so ausgebildet, ίο daß kreisförmige Magnetplatten zur Aufzeichnung und Abtastung von Signalen um eine zentrale Achse rotieren. Die Übertragung der Signale, d. h., deren Aufzeichnung oder Abtastung erfolgt durch Magnetköpfe, die durch einstellbare Tragarme auf ausgewählte Spuren einer Platte einstellbar sind. Für eine gute Ausnützung der Speicherfläche ist es erwünscht, die Signale in sehr dicht nebeneinanderliegenden Spuren auf einer Platte aufzuzeichnen. Es ist daher notwendig, einen Magnetkopf mit sehr hoher Genauigkeit auf die ausgewählte Spur einzustellen. Diese Genauigkeit wird beschränkt durch die mechanischen Mittel zur Einstellung der Magnetkopftragarme. Die Werte dieser Einstellgenauigkeit liegen in einem Toleranzbereich, innerhalb dessen * eine Grobeinstellung des Magnetkopfes durchführbar '' ist. Diese Grobeinstellung ist jedoch nicht ausreichend für eine genaue Unterscheidung von benachbarten Spuren.Known magnetic disk storage devices are designed so that circular magnetic disks for recording and Rotate the sampling of signals around a central axis. The transmission of the signals, i. i.e., their recording or scanning is carried out by magnetic heads, which are guided by adjustable support arms on selected tracks a plate are adjustable. For a good utilization of the storage area it is desirable to have the signals in very record closely spaced tracks on a disk. It is therefore necessary to have a magnetic head with very high accuracy on the selected track. This accuracy is limited by the mechanical means for adjusting the magnetic head support arms. The values of this setting accuracy lie within a tolerance range within which * a rough adjustment of the magnetic head can be carried out '' is. However, this coarse setting is not sufficient for an exact differentiation from neighboring ones Sense.

Zur Vermeidung dieser Schwierigkeit wurde bereits vorgeschlagen, bei der Aufzeichnung von Signalen am Rande der Aufzeichnungsspur eine Löschspur vorzusehen, die bei einer ungenauen Einstellung des Magnetkopfes die Löschung eines Teiles der Signale der benachbarten Spur bewirkt. Das Verfahren hat den Nachteil, daß aus der Nachbarspur nur noch Signale abgeleitet werden können, die eine kleinere Amplitude aufweisen. Bei einem anderen Verfahren wurde auch schon vorgeschlagen, nach der Grobeinstellung des Magnetkopfes eine Feineinstellung durchzuführen. Diese Feineinstellung des Magnetkopftragarmes erfolgt durch einen besonderen Magnetkopf, der aus einer Leitspur der Magnetplatte Steuersignale abtastet, die den Magnetkopf genau auf die Mitte der Leitspur einstellen. Der mit dem Magnetkopf verbundene Tragarm bewirkt somit die genaue Einstellung der übrigen für dieTo avoid this difficulty, it has already been suggested when recording signals on Provide an erasure track at the edge of the recording track, which in the event of an inaccurate setting of the magnetic head causes the deletion of part of the signals of the adjacent track. The procedure has the disadvantage that only signals with a smaller amplitude can be derived from the neighboring track. Another method has already been proposed after the coarse adjustment of the magnetic head make a fine adjustment. This fine adjustment of the magnetic head support arm is carried out by a special magnetic head which scans control signals from a guide track of the magnetic disk, which the magnetic head Set exactly to the center of the lead track. The support arm connected to the magnetic head causes thus the exact setting of the rest for the

Aufzeichnung und die Abtastung von Signalen vorgese- I henen Magnetköpfe auf die Signalspuren, die parallel zur Leitspur angeordnet sind. An den Rändern der Leitspur sind Signale wechselnder Polarität aufgezeichnet, welche bei Abweichung des abtastenden Magnetkopfes von der genauen Spurlage entsprechende Steuersignale liefern. Bei diesem Verfahren besteht der Nachteil, daß die Einstellgenauigkeit der Leitspur bezogen ist auf eine große Anzahl von Parallelspuren, die von der Leitspur größere Abstände aufweisen. Sollen in einer Einrichtung zur Aufzeichnung und Abtastung von Signalen eine Anzahl verschiedener auswechselbarer Magnetplatten verwendet werden, so ist es notwendig, daß die Spurabstände der verschiedenen Platten genau gleich sind. Es besteht daher der Nachteil, daß die Mktel zur Feineinstellung des Tragarms wirkungslos bleiben, wenn die verschiedenen Magnetplatten nicht völ-, lig identisch sind. Diese Forderung kann jedoch in der: Praxis nicht eingehalten werden.Recording and scanning of signals provided by magnetic heads on the signal tracks that run parallel are arranged to the lead track. Signals of alternating polarity are recorded at the edges of the lead track, which corresponds to the deviation of the scanning magnetic head from the exact track position Deliver control signals. This method has the disadvantage that the setting accuracy is related to the guide track is on a large number of parallel tracks that are at greater distances from the lead track. Shall in a device for recording and sampling signals a number of different interchangeable Magnetic disks are used, so it is necessary that the track spacing of the various disks be accurate are the same. There is therefore the disadvantage that the Mktel for fine adjustment of the support arm remain ineffective, if the different magnetic disks are not completely identical. However, this requirement can be in the: Practice not being followed.

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (deutsche Auslegeschrift 10 74 887) befinden sich Gruppen von _t Servo-Spuren auf einer separaten Magnetplatte. Die Servo-Spuren sind in Paaren angeordnet, und jedes Paar ist einer entsprechenden Speicherspur auf den üb-In a known device of this type (German Auslegeschrift 10 74 887) there are groups of _t servo tracks on a separate magnetic disk. The servo tracks are arranged in pairs, and each pair is associated with a corresponding storage track on the

rigen Platten zugeordnet. Wenn der die Servo-Spuren abtastende Magnetkopf in der Mitte zwischen zwei Spuren liegt, heben sich die Steuersignale auf. Wenn andererseits der steuernde Magnetkopf außerhalb der Mitte eines Spurenpaares liegt, wird ein Fehlersignal induziert, das durch seine Größe und seine Polarität anzeigt, welche Korrektur der Lage der Daten übertragenden Magnetköpfe notwendig ist, um die gewünschte Lage in der Spurenmitte zu erreichen. Bei dieser Einrichtung wird für die Steuerung des Spurnachlaufs relativ viel Speicherplatz benötigt. Außerdem können die Aufzeichnungsspuren nur in relativ großen Abständen angeordnet werden, da sonst die Gefahr besteht, daß der Servo-Magnetkopf über die jeweiligen Servo-Spuren hinausgerät und dann irrtümlich auf der danebenliegenden Spur weitergeführt wird. Dies wirkt dem Bestreben, die Aufzeichnungsdichte auf den Magnetplatten zu erhöhen, entgegen.assigned to various plates. When the magnetic head scanning the servo tracks is in the middle between two If there is a trace, the control signals cancel each other out. On the other hand, when the controlling magnetic head is outside the Lies in the middle of a pair of tracks, an error signal is induced which, due to its size and polarity indicates which correction of the position of the data-transmitting magnetic heads is necessary to achieve the desired Can be reached in the middle of the lane. With this device, the tracking control is relative requires a lot of storage space. In addition, the recording tracks can only be spaced at relatively large intervals be arranged, otherwise there is a risk that the servo magnetic head over the respective servo tracks out device and then mistakenly continued on the adjacent lane. This works towards the endeavor to increase the recording density on the magnetic disks, contrary.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Servo-Steuerung in einem Magnetplattenspeicher anzugeben, bei der keine von den Datenspuren getrennt angeordneten Servo-Spuren erforderlich sind, so daß neben einer besseren Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Speicherfläche auch eine höhere Einstellgenauigkeit sowie die Vermeidung von Einstellfehlern, besonders bei zwischen mehreren Speichern auswechselbaren Magnetplatten, erreicht wird. Durch die Einrichtung soll auch eine Erhöhung der Dichte der Aufzeichnungsspuren ermöglicht werden, ohne daß dabei die von der Servo-Steuerung erfaßten Bereiche verkleinert werden müssen. Gleichzeitig soll die Servo-Steuerung aus möglichst wenig kritischen Elementen aufgebaut sein und dadurch der Aufwand hierfür verringert werden.The object of the invention is to provide a device for servo control in a magnetic disk memory, in which no servo tracks separated from the data tracks are required, so that In addition to a better utilization of the available storage area, also a higher setting accuracy as well as the avoidance of setting errors, especially when exchangeable between several memories Magnetic disks, is achieved. The device is also intended to increase the density of the recording tracks can be made possible without reducing the areas covered by the servo control Need to become. At the same time, the servo control should be made up of as few critical elements as possible and thereby the effort for this can be reduced.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Steuermarkierungen innerhalb bestimmter, in gleichmäßigen Winkelabständen angeordneter Servo-Sektoren links und rechts der Mitte der Aufzeichnungsspuren gegeneinander versetzt angeordnet sind, und daß eine mit dem Plattenumlauf synchronisierte Umschalteinrichtung und ein Taktgeber vorgesehen sind, durch welche beim Durchlaufen der Servo-Sektoren die von den Steuermarkierungen im abtastenden Magnetkopf erzeugten Signale der Auswerteschaltung der Servo-Steuerung zuführbar sind.According to the invention, this object is achieved in a device of the type mentioned in the introduction, that the control marks are within certain servo sectors that are evenly spaced apart from one another are offset from one another to the left and right of the center of the recording tracks, and that a switching device synchronized with the disk rotation and a clock generator are provided are through which, when passing through the servo sectors, the control marks in the scanning Magnetic head generated signals of the evaluation circuit of the servo control can be fed.

Diese Einrichtung hat den Vorteil, daß eine oder mehrere gesonderte Servo-Spuren ebenso wie die für ihre Abtastung erforderlichen, gesonderten Magnetköpfe nicht erforderlich sind. Die Markierungen für die Steuersignale können direkt in den Datenspuren angeordnet werden, so daß für die Abtastung von Steuermarkierungen und Datenmarkierungen nur noch ein Magnetkopf erforderlich ist. Die Genauigkeit der Feineinstellung wird dadurch wesentlich erhöht, daß die Steuersignale direkt aus der einzustellenden Spur abgeleitet, werden und nicht aus einer in einem größeren Abstand angeordneten Parallelspur. Einstellfehler, die auf Grund unterschiedlicher Spurabstände bei mehreren Speichern mit auswechselbaren'Magnetplatten entstanden sein können, werden durch diese Maßnahme vermieden.This device has the advantage that one or more separate servo tracks as well as those for their scanning required, separate magnetic heads are not required. The markings for the Control signals can be placed directly in the data tracks, allowing for the scanning of control marks and data marking, only a magnetic head is required. The accuracy of the fine adjustment is significantly increased by the fact that the control signals are derived directly from the track to be set, and not from a parallel track arranged at a greater distance. Setting errors that Due to different track spacings with several memories with exchangeable magnetic disks can be avoided by this measure.

An sich ist es bekannt, bei rotierenden Oberflächenspeichern eine Spur in Abschnitte zu unterteilen und bestimmte Abschnitte zu Steuerzwecken zu verwenden. Beispielsweise ist in der britischen Patentschrift 67 236 ein Magnettrommelspeicher beschrieben, bei welchem der Trommelumfang in Gruppen von Speicherplätzen unterteilt ist und die ersten Speicherplätze einer Gruppe zur Aufnahme von Steuersignalen vorgesehen sind. In der französischen Patentschrift 12 60 924 ist ein Magnettrommelspeicher beschrieben, bei welchem auf dem Trommelumfang eine in Abschnitte unterteilte Spur vorgesehen ist, aus welcher Synchronisationssignale für die jeweilige Stellung des Magnetkopfes abgeleitet werden. In der deutschen Auslegeschrift 10 79 357 ist ein Magnettrommelspeieher beschrieben, bei dem auf dem Trommelumfang in Abschnitte unterteilte Steuerspuren mit zugeordneten Magnetköpfen für Adressierung und Taktgabe vorgesehen sind. Bei diesen bekannten Magnettrommelspeichern dienen die in Abschnitte unterteilten Spuren ausschließlich dazu, für die erforderlichen Adreß-, Steuer- und Synchronisierungssignale bestimmte Speicherplätze vorzusehen. Eine Spurnachlaufsteuerung ist bei diesen Speichern nicht vorhanden.It is known per se to subdivide a track into sections in rotating surface storage systems use certain sections for tax purposes. For example, in British Patent 67 236 describes a magnetic drum storage device in which the drum circumference is divided into groups of Storage locations is divided and the first storage locations of a group for receiving control signals are provided. In the French patent specification 12 60 924 a magnetic drum storage is described, in which a track divided into sections is provided on the drum circumference, from which Synchronization signals are derived for the respective position of the magnetic head. In the German Auslegeschrift 10 79 357 describes a magnetic drum storage device in which on the drum circumference in Sections of subdivided control tracks with associated magnetic heads are provided for addressing and clocking are. In these known magnetic drum storage devices, the tracks divided into sections are used exclusively in addition, certain memory locations for the required address, control and synchronization signals to be provided. A tracking control is not available with these memories.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ist in vorteilhafter Weise so ausgebildet, daß jede zweite Aufzeichnungsspur der Magnetplatte mit Steuermarkierungen zur Spurnachlaufsteuerung versehen und bei der Spurauswahl ansteuerbar ist, daß sich die Steuermarkierungen jeweils von der Mitte dieser Aufzeichnungsspuren bis zur Mitte der übernächsten Aufzeichnungsspur erstrecken, und daß der auf diese Spuren einstellbare Magnetkopf in einer Magnetkopfeinheit mit einem zweiten im Abstand von drei Spuren angeordneten Magnetkopf starr verbunden ist. Diese Ausbildung der Einrichtung bietet den Vorteil, daß trotz der sehr dicht nebeneinanderliegenden Aufzeichnungsspuren die von der Servo-Steuerung erfaßten Bereiche der Steuermarkierungen so breit gemacht werden können, daß ein fehlerhaftes Überspringen der Steuerung auf die nächste Spur vermieden wird.The device according to the invention is advantageously designed so that every second recording track the magnetic disk with control markings for tracking control and for track selection It can be controlled that the control marks are each from the center of these recording tracks extend to the middle of the next but one recording track, and that the magnetic head adjustable to these tracks in a magnetic head unit with a second magnetic head spaced three tracks apart is rigidly connected. This design of the device offers the advantage that despite the very close proximity Recording tracks are the areas of the control marks detected by the servo control can be made so wide that an erroneous skipping of the control to the next Track is avoided.

Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Einrichtung besteht darin, daß die Datenmarkierungen schiefwinklig zu ihren Aufzeichnungsspuren und in benachbarten Aufzeichnungsspuren gegeneinander geneigt und die Steuermarkierungen parallel zu den Datenmarkierungen der jeweils zur Nachlaufsteuerung vorgesehenen Spuren angeordnet sind. Durch diese Maßnahme wird das sogenannte Übersprechen bei den dicht nebeneinanderliegenden Spuren vermieden.Another advantageous embodiment of the device is that the data markings are at an oblique angle to their recording tracks and in adjacent recording tracks inclined to each other and the Control markings parallel to the data markings of each provided for follow-up control Tracks are arranged. This measure eliminates the so-called crosstalk in the case of the Avoided traces.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung werden darin gesehen, daß die in sehr einfacher Weise aufgebaute Umschalteinrichtung eine auf einer synchron mit dem Speicher umlaufenden Magnetplatte angeordnete Taktspur und einen die Taktspur abtastenden, ortsfesten Magnetkopf enthält, dessen Signale über eine Torschaltung der Auswerteschaltung zugeführt werden, und daß der ebenfalls in sehr einfacher Weise aufgebaute Taktgeber eine auf der Magnetplatte angeordnete Taktspur und einen die Taktspur abtastenden, ortsfesten Magnetkopf enthält, dessen Signale einer monostabilen Kippschaltung mit nachgeschaltetem Inverter zuführbar sind.Further advantages of the device according to the invention are seen in the fact that the very simple Wise constructed switching device on a magnetic disk rotating synchronously with the memory contains arranged clock track and a clock track scanning, stationary magnetic head whose signals are fed to the evaluation circuit via a gate circuit, and that is also very simple Wise constructed clock generator a clock track arranged on the magnetic disk and a clock track that scans, contains stationary magnetic head, whose signals a monostable flip-flop with a downstream Inverters can be supplied.

Die Erfindung wird an Hand eines durch die Zeichnungen erläuterten Ausführungsbeispieles beschrieben. Es zeigtThe invention is described using an exemplary embodiment illustrated by the drawings. It shows

F i g. 1 in schematischer Darstellung eine Magnetplatte des Magnetplattenspeichers mit den Magnetköpfen und den Daten- und Servo-Sektoren,F i g. 1 in a schematic representation of a magnetic disk of the magnetic disk storage with the magnetic heads and the data and servo sectors,

F i g. 2 ebenfalls in schematischer Darstellung die Markierungen der Aufzeichnungsspuren für Daten- und Servo-Informationen,F i g. 2 also in a schematic representation the markings of the recording tracks for data and servo information,

F i g. 3 im Blockdiagramm die Auswerteschaltung für die Servo-Signale.F i g. 3 shows the evaluation circuit for the servo signals in the block diagram.

Die in F i g. 1 dargestellte Magnetplatte 10 dreht sich zur Aufzeichnung und Abtastung von Signalen um die Achse 11. Die Übertragung der Signale erfolgt durch die Magnetköpfe der Magnetkopfeinheit 14, die entlang der Gleitbahn 15 auf ausgewählte Kreisspuren der Platte einstellbar ist. Der Magnetkopf 16, der über einer Taktspur fest angeordnet ist, dient der Übertragung von Taktsignalen.The in F i g. The magnetic disk 10 shown in FIG. 1 rotates around the for recording and sampling signals Axis 11. The signals are transmitted through the magnetic heads of the magnetic head unit 14, which run along the slide 15 is adjustable to selected circular tracks of the plate. The magnetic head 16, which is about a clock track is permanently arranged, is used to transmit clock signals.

Die Oberfläche der kreisförmigen Magnetplatte 10 ist eingeteilt in die breiten Sektoren 12 und in die schmalen Sektoren 13. Dadurch werden die Kreisspuren eingeteilt in größere Abschnitte zur Aufnahme von Datensignalen und in kleinere Abschnitte zur Aufnahme der Steuersignale. Die in den Abschnitten 13 angeordneten, nicht löschbaren Steuermarkierungen dienen dazu, die Magnetkopfeinheit 14 genau auf eine ausgewählte Spur einzustellen. Die vom Magnetkopf 16 abgetasteten Taktsignale haben die Aufgabe, die von der Magnetkopfeinheit 14 abgetasteten Daten- und Steuersignale entsprechend der Taktzeiten der verschiedenen Sektoren in die zugeordneten Kanäle zu übertragen.The surface of the circular magnetic disk 10 is divided into the wide sectors 12 and the narrow sectors 13. This divides the circular tracks into larger sections to accommodate Data signals and into smaller sections for receiving the control signals. The arranged in sections 13, non-erasable control marks are used to accurately position the magnetic head unit 14 on a selected one To adjust the track. The clock signals sampled by the magnetic head 16 have the task of being that of the magnetic head unit 14 sampled data and control signals in accordance with the cycle times of the various Transfer sectors in the assigned channels.

Die in F i g. 1 dargestellte Magnetkopfeinheit 14 enthält die in F i g. 2 dargestellten Magnetköpfe 20 und 21. Diese beiden Magnetköpfe sind in einem Abstand von drei Aufzeichnungsspuren angeordnet. Der Magnetkopf 20 dient zur Übertragung der Daten- und Steuersignale. Durch den Magnetkopf 21 werden nur Datensignale übertragen. Die Steuersignale, die durch den Magnetkopf 20 abgetastet werden, dienen zur Steuerung der Spurlage der Magnetkopfeinheit 14. Eine Adressierung der Magnetkopfeinheit 14 dient somit zwei Spuren gleichzeitig. Um die Signale einer ausgewählten Spur zu übertragen, wird einer der Magnetköpfe 20 oder 21 zur Übertragung eingeschaltet. Die Anwendung von zwei Magnetköpfen in der Magnetkopfeinheit 14 hat den Vorteil, daß durch eine einzige Adresseneinstellung zwei Spuren des Speichers zu erreichen sind.The in F i g. 1 includes the magnetic head unit 14 shown in FIG. Magnetic heads 20 and 21 shown in FIG. These two magnetic heads are arranged at a distance of three recording tracks. The magnetic head 20 is used to transmit the data and control signals. Only data signals are passed through the magnetic head 21 transfer. The control signals which are scanned by the magnetic head 20 are used for control the track position of the magnetic head unit 14. Addressing of the magnetic head unit 14 is therefore used two tracks at the same time. In order to transmit the signals of a selected track, one of the magnetic heads is used 20 or 21 switched on for transmission. The use of two magnetic heads in the magnetic head unit 14 has the advantage that two tracks of the memory can be reached by a single address setting are.

F i g. 2 zeigt schematisch eine lineare, vergrößerte Darstellung der einzelnen Kreisspuren der Magnetplatte 10. Der mittlere Bereich der Abbildung entspricht einem der in F i g. 1 dargestellten Sektoren 13. Dieser Bereich enthält in Abständen aufgezeichnete, nicht löschbare Steuermarkierungen. Anschließend an diesen Bereich sind im oberen und im unteren Teil der Abbildung Teile der benachbarten Sektoren 12 dargestellt, die für die Aufnahme der Datenmarkierungen vorgesehen sind. Bei der Drehung der Magnetplatte wird beim Überstreichen einer Markierung in den Magnetköpfen ein Signal induziert. Die löschbaren Datenmarkierungen sind sehr dicht nebeneinanderliegend aufgezeichnet. Wie schematisch durch Linien angedeutet, sind alle Steuer- und Datenmarkierungen bezüglich der Richtung der Spuren schiefwinklig angeordnet. Die Datenmarkierungen benachbarter Spuren haben bezüglich der Spurlage ungleiche Winkel, wodurch das Übersprechen zwischen den Spuren vermieden wird. In den einzelnen Spuren werden die Signale übertragen durch die beiden Magnetköpfe 20 und 21, die der in F i g. 1 dargestellten, einstellbaren Magnetkopfeinheit 14 gemeinsam zugeordnet sind.F i g. 2 schematically shows a linear, enlarged representation of the individual circular tracks of the magnetic disk 10. The middle area of the figure corresponds to one of those in FIG. 1 illustrated sectors 13. This Area contains non-erasable control marks recorded at intervals. Subsequent to this Area, parts of the neighboring sectors 12 are shown in the upper and lower part of the figure, which are intended to receive the data marks. When the magnetic disk is rotated, the Scanning a marking in the magnetic heads induces a signal. The erasable data marks are recorded very close to each other. As indicated schematically by lines, are all Control and data markings are arranged at an oblique angle with respect to the direction of the tracks. The data markers Adjacent tracks have unequal angles with respect to the track position, which leads to crosstalk between the tracks is avoided. In the individual tracks, the signals are transmitted through the two magnetic heads 20 and 21, which are the one shown in FIG. 1 shown, adjustable magnetic head unit 14 together assigned.

Im unteren Teil der F i g. 2 sind die Nummern der adressierbaren Einstellungen angegeben. Im oberen Teil der F i g. 2 sind die Nummern der Aufzeichnungsspuren eingetragen. Die Spuren »1« und »2« des Speichers können somit durch die Einstellung des Magnetkopfs 20 auf die Adressenstelle »1« erreicht werden.In the lower part of FIG. 2 shows the numbers of the addressable settings. At the top Part of FIG. 2 the numbers of the recording tracks are entered. The tracks "1" and "2" of the memory can thus be achieved by setting the magnetic head 20 to address position "1".

Im rechten Teil der F i g. 2 ist die dem Magnetkopf 16 zugeordnete Taktspur dargestellt. In dieser Spur sind Taktimpulsmarkierungen aufgezeichnet, aus denen Signalfolgen für die Taktzeiten A und B abgeleitet werden. Diese periodischen Taktzeiten werden zur Unterscheidung der Steuersignale der links und rechts der Mitte der Aufzeichnungsspuren angeordneten Steuermarkierungen verwendet.In the right part of FIG. 2 shows the clock track assigned to the magnetic head 16. Clock pulse markings are recorded in this track, from which signal sequences for clock times A and B are derived. These periodic clock times are used to distinguish the control signals of the control marks arranged to the left and right of the center of the recording tracks.

Der Magnetkopf 20 tastet in der Spur »1« in einer Übertragungszeit, die dem Sektor 13 zugeordnet ist, die Steuermarkierungen ab. In der Spur »1« sind die nicht löschbaren Steuermarkierungen so angeordnet, daß sowohl zu den Taktzeiten A als auch zu den Taktzeiten B Steuersignale abgetastet werden. Bei der Auslenkung des Magnetkopfes 20 in die rechts benachbarte Spur werden Steuersignale nur während der Taktzeiten A abgetastet. Dagegen werden bei der Auslenkung des Magnetkopfes 20 in die links benachbarte Spur Steuersignale nur während der Taktzeiten B abgetastet. Die in F i g. 2 dargestellte Verteilung der Steuermarkierungen in der Spur »1« und in den beiden benachbarten Spuren wirkt sich in der Servo-Steuerung so aus, daß die adressierbare Spur »1« eine Spur mit Servo-Steuerung darstellt und daß die der Spur »1« benachbarten Spuren Spuren ohne Servo-Steuerung darstellen. Die nicht löschbaren Steuermarkierungen sind so angeordnet, daß eine Markierung die ganze Breite der Spur ohne Servo-Steuerung überdeckt und die beiden benachbarten Spuren mit Servo-Steuerung bis zur Spurmitte überdeckt. Die Steuermarkierungen sind in Spurrichtung reihenweise so angeordnet, daß sie in benachbarten Reihen eine verschiedene Phasenlage aufweisen und daß sie in nicht benachbarten Reihen die gleiche Phasenlage aufweisen. Dadurch ergeben sich in benachbarten Reihen parallel angeordnete Markierungen, die in abwechselnder Folge während der Taktzeiten B und A abgetastet werden.The magnetic head 20 scans the control marks in the track "1" in a transfer time which is assigned to the sector 13. In track "1" the non-erasable control markings are arranged in such a way that control signals are scanned both at cycle times A and at cycle times B. When the magnetic head 20 is deflected into the adjacent track on the right, control signals are only scanned during cycle times A. In contrast, when the magnetic head 20 is deflected into the adjacent track on the left, control signals are only scanned during cycle times B. The in F i g. 2 shows the distribution of the control markings in track "1" and in the two adjacent tracks in the servo control so that the addressable track "1" represents a track with servo control and that those adjacent to track "1" Tracks Show tracks without servo control. The non-erasable control markings are arranged in such a way that one mark covers the entire width of the track without servo control and covers the two adjacent tracks with servo control up to the center of the track. The control markings are arranged in rows in the track direction so that they have a different phase position in adjacent rows and that they have the same phase position in non-adjacent rows. This results in markings arranged in parallel in adjacent rows, which are scanned in alternating sequence during cycle times B and A.

In einer nachfolgend beschriebenen, logischen Schaltung werden die Steuersignale so ausgewertet, daß bei einer maximalen Auslenkung des Magnetkopfs 20 um eine und eine halbe Spur nach rechts oder nach links die Spurlage der mit Servo-Steuerung ausgerüsteten Spur »1« selbsttätig wieder einstellbar ist. Diese Wirkung ergibt sich durch die Steuersignale, die rechts der adressierten Spur »1« bis zur Spurmitte der adressierbaren Spur »2« die gleiche Phasenlage aufweisen. Ebenso haben die Steuersignale links der Spur »1« bis zu der Breite von 1'/2 Spuren die gleiche Phasenlage. Die gleiche Wirkung ergibt sich, wenn der Magnetkopf 20 der Magnetkopfeinheit 14 auf die Adressenstelle »2« eingestellt wird. Die Steuersignale der mit Servosteuerung ausgerüsteten Spur »3« bewirken ständig die selbsttätige Rückführung der Magnetkopfeinheit 14 in die Spurlage bei einer maximalen Auslenkung um 1'/2 Spuren nach rechts oder nach links. Wenn die Magnetkopfeinheit 14 auf die Adressenstelle »2« eingestellt wird, besteht die Möglichkeit, durch den Magnetkopf 21 in der Spur »4« Datensignale zu übertragen.In a logic circuit described below, the control signals are evaluated so that at a maximum deflection of the magnetic head 20 by one and a half tracks to the right or to the left the track position of track "1" equipped with servo control can be automatically adjusted again. This effect results from the control signals that are to the right of the addressed track "1" up to the middle of the addressable track Track »2« have the same phase position. The control signals to the left of the track also have "1" to to the width of 1 '/ 2 tracks the same phase position. The same effect is obtained if the magnetic head 20 of the magnetic head unit 14 is set to the address position "2" is set. The control signals of track "3", which is equipped with servo control, constantly cause the automatic return of the magnetic head unit 14 to the track position with a maximum deflection of 1 '/ 2 Tracks to the right or to the left. When the magnetic head unit 14 is set to the address "2" there is the possibility of transmitting data signals through the magnetic head 21 in track "4".

Die im rechten Teil der F i g. 2 dargestellte Taktspur enthält nicht löschbare Steuermarkierungen, aus denen durch den Magnetkopf 16 über die monostabile Kippschaltung 45 und den Inverter 46 die Taktsignale für die Taktzeiten A und B abgeleitet werden.The in the right part of FIG. The clock track shown in FIG. 2 contains non-erasable control markings from which the clock signals for the clock times A and B are derived by the magnetic head 16 via the monostable multivibrator 45 and the inverter 46.

Die in F i g. 3 dargestellte logische Schaltung dient zur selbsttätigen Einstellung der Spurlage durch Auswertung der Servo-Signale des Magnetkopfs 20. Eine auf der Magnetplatte 43 angeordnete Taktspur, die vom Magnetkopf 44 abgetastet wird, bildet eine Um-The in F i g. 3 shown logic circuit is used for the automatic adjustment of the track position by evaluation of the servo signals of the magnetic head 20. A clock track arranged on the magnetic disk 43, the is scanned by the magnetic head 44, forms an

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schalteinrichtung. Diese liefert die Umschaltsignale für die Übertragungszeiten, die den Sektoren 12 und 13 des Speichers zugeordnet sind. Während der Übertragungszeit für einen der Sektoren 13 wird dem UND-Glied 30 ein von der Magnetplatte 43 abgetastetes Übertragungssignal zugeleitet. Während der Übertragungszeit des Sektors 13 werden dem UND-Glied 30 auch die vom Magnetkopf 20 abgetasteten Steuersignale zugeleitet. Diese Signale durchlaufen den Verstärker 31 und den Mischer 32. Am Ausgang des Mischers 32 erscheinen Signale, deren Amplituden abhängig sind von der Größe der jeweils abgetasteten Markierungen. Die vom Mischer 32 abgeleiteten Steuersignale werden entweder über die UND-Glieder 33 und 38 oder über die UND-Glieder 34 und 37 dem Vergleieher 41 zugeleitet. Die UND-Glieder 33 und 38 erhalten ein Signal der Adressenzuordnung, d. h., sie erhalten das Signal »ungerade Adresse«. Außerdem erhalten das UND-Glied 33 die Taktsignale A und das UND-Glied 38 die Taktsignale B. Beide UND-Glieder erhalten außerdem die bereits erwähnten Steuersignale. Das Signal »ungerade Adresse« liegt vor, wenn z. B. der Magnetkopf 20 die Spurlage der Adressenstelle »1« einhalten soll. Soll der Magnetkopf 20 die Spurlage der Adressenstelle »2« einhalten, so wird an die UND-GIieder 34 und 37 das Adressensignal »gerade Adresse« geleitet. Die UND-Glieder 34 und 37 erhalten außerdem eine entsprechende Steuerung durch die Taktsignale A und B sowie durch die Steuersignale.switchgear. This supplies the switching signals for the transmission times that are assigned to sectors 12 and 13 of the memory. During the transmission time for one of the sectors 13, a transmission signal scanned by the magnetic disk 43 is fed to the AND element 30. During the transmission time of the sector 13, the AND gate 30 also receives the control signals scanned by the magnetic head 20. These signals pass through the amplifier 31 and the mixer 32. Signals appear at the output of the mixer 32, the amplitudes of which are dependent on the size of the markings being scanned. The control signals derived from the mixer 32 are fed to the comparator 41 either via the AND gates 33 and 38 or via the AND gates 34 and 37. The AND gates 33 and 38 receive a signal of the address assignment, that is, they receive the "odd address" signal. In addition, the AND element 33 receives the clock signals A and the AND element 38 receives the clock signals B. Both AND elements also receive the control signals already mentioned. The "odd address" signal is present when e.g. B. the magnetic head 20 should keep the track position of the address position "1". If the magnetic head 20 is to keep the track position of the address position "2", the address signal "even address" is sent to the AND gates 34 and 37. The AND gates 34 and 37 also receive a corresponding control by the clock signals A and B and by the control signals.

Es sei nun angenommen, daß der Magnetkopf 20 in die Spurlage der Adressenstelle »1« eingestellt wurde. Bei genauer Spurlage entstehen am Ausgang des Mischers 32 zu den Taktzeiten A und B Signale gleich großer Amplitude. Diese Signale werden den UND-Gliedern 33 und 38 zugeleitet, an denen auch die Signa-Ie der Adressenzuordnung »ungerade Adresse « wirksam sind. Am UND-Glied 33 bewirken die Taktsignale A, daß das entsprechende Steuersignal der Spur »1« über das ODER-Glied 35 und den Haltestromkreis 36 dem Vergleicher 41 zugeführt wird. Entsprechend hierzu werden zu den Taktzeiten B die entsprechenden Steuersignale durch das UND-Glied 38 über das ODER-Glied 39 und den Haltestromkreis 40 dem zweiten Eingang des Vergleichers 41 zugeführt. Da beide Signale die gleiche Amplitude aufweisen, entsteht am Vergleicher 41 keine Ausgangsspannung. Wird der Magnetkopf 20 in die in F i g. 2 punktiert angedeutete Lage der rechts benachbarten Spur ausgelenkt, so werden die Steuersignale nur noch zu den Taktzeiten A abgetastet. Dieser Vorgang hat zur Folge, daß entsprechende Steuersignale nur noch über das UND-Glied 33 zum ersten Eingang des Vergleichers 41 geleitet werden. Am Ausgang des Vergleichers 41 entsteht eine Steuerspannung, die zu der Servo-Steuerung 42 der auf der Gleitbahn 15 verschiebbaren Magnetkopfeinheit 14 weitergeleitet wird. Dieser Steuerspannung ist die Bewertung »nach links« zugeordnet, so daß der Magnetkopf 20 in die ursprüngliche Spurlage zurückgeführt wird. In der beschriebenen Art kommt eine Rückführung auch dann noch zustande, wenn der Magnetkopf 20 bis zur Mitte der Spur »3« ausgelenkt wird, d. h. solange noch Steuersignale der Taktzeiten A abgetastet werden können. Falls der Magnetkopf 20 aus der Spur »1« in die links benachbarte Spur ausgelenkt wird, können nur die Taktsignale der Taktzeit B abgeleitet werden. Die Steuersignale des Mischers 32 werden daher über das UND-Glied 38, das ODER-Glied 39, den Haltestromkreis 40 zum zweiten Eingang des Vergleichers 41 geleitet. Am Ausgang des Vergleichers 41 entsteht das Signa! »nach rechts«, das durch die Servo-Steuerung 42 die ursprüngliche Spurlage des Magnetkopfs 20 wieder herstellt.It is now assumed that the magnetic head 20 has been set in the track position of the address position "1". If the track position is precise, signals of equal amplitude are produced at the output of mixer 32 at cycle times A and B. These signals are fed to the AND gates 33 and 38, at which the signals of the address assignment "odd address" are also effective. At the AND gate 33, the clock signals A cause the corresponding control signal for track "1" to be fed to the comparator 41 via the OR gate 35 and the holding circuit 36. Correspondingly to this, the corresponding control signals are fed to the second input of the comparator 41 by the AND element 38 via the OR element 39 and the holding circuit 40 at the cycle times B. Since both signals have the same amplitude, there is no output voltage at the comparator 41. If the magnetic head 20 is in the form shown in FIG. 2, the position of the adjacent track on the right, indicated by dotted lines, is deflected, so the control signals are only scanned at cycle times A. This process has the consequence that corresponding control signals are only passed to the first input of the comparator 41 via the AND element 33. At the output of the comparator 41, a control voltage is produced which is passed on to the servo control 42 of the magnetic head unit 14 which is displaceable on the slideway 15. The evaluation "to the left" is assigned to this control voltage, so that the magnetic head 20 is returned to the original track position. In the manner described, a return occurs even when the magnetic head 20 is deflected to the middle of track "3", ie as long as control signals of the cycle times A can still be scanned. If the magnetic head 20 is deflected from track “1” into the adjacent track on the left, only the clock signals of clock time B can be derived. The control signals of the mixer 32 are therefore passed via the AND element 38, the OR element 39 and the holding circuit 40 to the second input of the comparator 41. At the output of the comparator 41 is the signal! “To the right”, which by means of the servo control 42 restores the original track position of the magnetic head 20.

Falls der Magnetkopf 20 auf eine Adressenstelle gerader Ordnungszahl, z. B. Adressenstelle »2«, entsprechend der Aufzeichnungsspur »3« eingestellt werden soll, wird das Signal der Adressenzuordnung »gerade Adresse« den beiden UND-Gliedern 34 und 37 zugeführt. Dieses Signal bewirkt im Zusammenwirken mit den Taktsignalen A und B sowie den Steuersignalen aus dem Mischer 32 entweder eine nach links oder nach rechts gerichtete Korrektur der Spurlage, wie dies an Hand der ungeraden Adressenstelle entsprechend der Spur »1« bereits beschrieben wurde.If the magnetic head 20 is set to an even ordinal address location, e.g. If, for example, address position “2” is to be set according to recording track “3”, the signal for the address assignment “even address” is fed to the two AND gates 34 and 37. This signal, in conjunction with the clock signals A and B and the control signals from the mixer 32, either corrects the track position to the left or to the right, as has already been described using the odd address position corresponding to track "1".

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 609 622/21 sheet of drawings 609 622/2

Claims

Patent claims:

1. Device for tracking control of the magnetic heads along a magnetic disk storage selected, concentric recording tracks of a magnetic disk, on which in servo tracks periodically recurring control marks are recorded and the signals of one in each case two adjacent servo tracks scanning magnetic head can be fed to an evaluation circuit, in which by comparing these signals an error signal for the servo control of the magnetic heads is formed, characterized in that the control marks within certain, Equally angularly spaced servo sectors (13) to the left and right of the center of the Recording tracks are arranged offset from one another and that one with the disk circulation synchronized switching device (43, 44) and a clock (16, 45, 46) are provided by which when passing through the servo sectors that of the control marks in the scanning magnetic head (20) generated signals of the evaluation circuit (31 to 41) of the servo control (42) can be fed are.

2. Device according to claim 1, characterized in that every second recording track of the Magnetic disk (10) is provided with control markings for tracking control and for track selection It can be controlled that the control marks are each from the center of these recording tracks to the center of the next but one recording track and that the magnetic head (20) adjustable to these tracks in a magnetic head unit (14) rigidly connected to a second magnetic head (21) arranged at a distance of three tracks is.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the data markings at an oblique angle to their recording tracks and against each other in adjacent recording tracks inclined and the control markings parallel to the data markings of the respective follow-up control provided tracks are arranged.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that the switching device a clock track arranged on a magnetic disk (43) rotating synchronously with the memory, and a stationary magnetic head (44) which scans the clock track and whose signals are transmitted via a gate circuit (30) are fed to the evaluation circuit (31 to 41).

5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that the clock generator on the clock track arranged on the magnetic disk (10) and a stationary magnetic head which scans the clock track (16) contains the signals of a monostable multivibrator (45) with a downstream inverter (46) can be supplied.