DE19909422C2 - Festplatte mit Servomuster unterschiedlicher Phase sowie Festplattennachlaufverfahren - Google Patents

Festplatte mit Servomuster unterschiedlicher Phase sowie Festplattennachlaufverfahren

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Description

1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Servosteuerung eines Festplattenantriebs, genauer auf eine Festplatte, bei der eine genaue Nachlaufsteuerung für ein Produkt mit hoher Dichte möglich ist, indem das auf der Platte aufgezeichnete Servomuster verbessert wird, sowie auf ein Verfahren zur Steuerung des Nachlaufs eines Kopfs auf der Platte.
2. Beschreibung des Stands der Technik
Zur Verbesserung der Aufzeichnungskapazität einer Festplatte ist es erforderlich, nicht nur die Fähigkeit zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Daten, sondern auch die Fähigkeit zur Steuerung der Lage eines Aufzeichnungs-/Wiedergabekopfs zu verbessern. Bei einem herkömmlichen Festplattenantrieb hängt ein Verfahren zum Aufzeichnen und Lesen von Lageinformationen auf und von einer Platte für eine Servosteuerung von einer Gleichstromkomponente eines Signals ab, die von einem Doppelweggleichrichter und einem Integrierer unter Nutzung des Vorhandenseins eines Burstsignals erkannt wird.
Die Servosteuerung eines Festplattenantriebs wird gemäß dem Verfahren zur Aufzeichnung von Servoinformationen auf einer Platte, auf der Daten aufgezeichnet sind, klassifiziert. Zur Lieferung von Servolageinformationen wird für gewöhnlich ein eingebettetes Servoverfahren verwendet. Beim eingebetteten Servoverfahren werden Servoinformationen auf allen Oberflächen einer Platte mit einem vorbestimmten Intervall aufgezeichnet, während Daten in allen anderen Bereichen aufgezeichnet werden. Ein Servoinformationsabschnitt und ein Dateninformationsabschnitt werden alternativ in einer einzelnen Spur auf der Platte positioniert. Der Servoinformationsabschnitt, in dem Informationen zur Lage eines Kopfs aufgezeichnet werden, schließt Spurlageinformationen, eine Spuradresse, Indexinformationen und Suchinformationen ein. Istdateninformationen werden im Dateninformationsabschnitt aufgezeichnet.
Ein Verfahren zur Steuerung der Lage eines Kopfs gemäß der herkömmlichen Technologie wird unter Bezugnahme auf Fig. 1A bis Fig. 1D erklärt. Hier zeigt Fig. 1A ein auf einer Festplatte aufgezeichnetes Servomuster; Fig. 1B zeigt ein vom Kopf erkanntes Ausgangssignal; Fig. 1C zeigt Abtastsignale A, B, C und D; und Fig. 1D zeigt Burstsignale A, B, C und D.
Der Servoabschnitt einer Platte ist in mehrere Abschnitte, zum Beispiel A, B, C und D, unterteilt. Signale, die in jedem Servoburstbereich der Abschnitte A, B, C und D aufgezeichnet sind, werden gelesen und durchlaufen Doppelweggleichrichtung und Integrierung, um eine Gleichstromkomponente zu erkennen. Dabei entspricht der Servoburstbereich der Hälfte der Spurbreite. Indem in der Spurmitte eine Grenze zwischen einem Abschnitt, in dem der Wert der von den A- und B-Bursts erkannten Gleichstromkomponente sein Maximum erreicht, und einem Abschnitt, in dem der Wert der Gleichstromkomponente sein Minimum erreicht, errichtet und indem die Größen der aufgrund der Superposition der beiden Komponenten erzeugten Gleichstromkomponenten verglichen werden, ist die Bestimmung eines Grads der Abweichung des Kopfs von der Spurmitte möglich.
Das oben beschriebene Verfahren kann wirksam sein, wenn die Aufzeichnungsdichte gering ist. Wenn jedoch die Aufzeichnungsdichte zunimmt und die Bitlänge eines Servosignals beträchtlich reduziert wird, kann es in einem Abschnitt ohne Servoburstsignal zu einer Beeinträchtigung der Gleichstromkomponente eines Ausgangssignals des Kopfs kommen.
Fig. 2A bis Fig. 2D sind Ansichten zur Erklärung eines Problems, das auftritt, wenn die Bitlänge eines Servosignals, wie oben erwähnt, beträchtlich reduziert wird. Hier zeigt Fig. 2A ein auf einer Festplatte aufgezeichnetes Servomuster; Fig. 2B zeigt ein vom Kopf erkanntes Ausgangssignal; Fig. 2C zeigt Abtastsignale A, B, C und D; und Fig. 2D zeigt Burstsignale A, B, C und D.
In Fig. 2B verändert sich im Unterschied zu Fig. 1 B ein Übergangsabschnitt vom S- Pol zum N-Pol in einem Abschnitt ohne ein Signal auf einer Platte allmählich, so daß die Ausgangs- und Burstsignale der Abschnitte -1/2 und +1/2 eines Kopfs verzerrt erscheinen. Somit ist eine richtige Identifizierung der Lageinformationen nicht möglich, da die Burstsignale A, B, C und D, wie in Fig. 2D gezeigt, als verzerrt erkannt werden.
Weiterhin ist aus dem IBM Technical Disclosure Bulletin Vol. 41, No. 01. Jan. 1998, S. 69-71 ein Sektor-Servo-Muster bekannt, bei dem zur Platzersparnis die herkömmlicherweise räumlich getrennten A/B bzw. C/D-Bursts ineinander verschoben werden.
Die genaue Anordnung der kombinierten Bursts und ihre Auswertung ist jedoch nicht beschrieben.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Zur Lösung des oben beschriebenen Problems ist es eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Festplatte mit einem Servosignal zu schaffen, durch das ein Kopfausgangssignal und ein Burstsignal ohne Verzerrung erkennbar sind, selbst wenn die Länge eines auf einer Platte aufgezeichneten Bits beträchtlich reduziert wird.
Eine weitere Aufgabe dieser Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Steuerung des Nachlaufs eines Kopfs durch Lesen des aufgezeichneten Servosignals von einem Festplattenantrieb.
Entsprechend wird zur Erfüllung der ersten Aufgabe eine Festplatte einschließlich eines Servoinformationsbereichs, wo Informationen zur Lage eines Kopfs aufgezeichnet werden, und eines Dateninformationsbereichs, wo Istdateninformationen aufgezeichnet werden, geschaffen, wobei der Servoinformationsbereich in einen A/B-Burstabschnitt und einen C/D-Burstabschnitt unterteilt ist, der A/B-Burstabschnitt ein Servomuster hat, bei dem Phasen von Burstsignalen A und B unterschiedlich voneinander aufgezeichnet werden, und der C/D-Burstabschnitt ein Servomuster hat, bei dem Phasen von Burstsignalen C und D unterschiedlich voneinander aufgezeichnet werden.
In der vorliegenden Erfindung wird bevorzugt, daß das im A/B-Burstabschnitt aufgezeichnete Servomuster das im Kopfabschnitt +1/2 der (n - 1)-ten Spur und im Kopfabschnitt -1/2 der n-ten Spur aufgezeichnete Burstsignal A sowie das im Kopfabschnitt +1/2 der n-ten Spur und im Kopfabschnitt -1/2 der (n + 1)-ten Spur aufgezeichnete Burstsignal B mit einer im Vergleich zum Burstsignal A unterschiedlichen Phase entsprechend dem Abschnitt, in dem das Burstsignal A aufgezeichnet ist, einschließt.
In der vorliegenden Erfindung wird ebenfalls bevorzugt, daß das im C/D- Burstabschnitt aufgezeichnete Servomuster das im Kopfabschnitt -1/2 der (n + 1)-ten Spur und im Kopfabschnitt +1/2 der (n + 1)-ten Spur aufgezeichnete Burstsignal C sowie das im Kopfabschnitt -1/2 der n-ten Spur und im Kopfabschnitt +1/2 der n-ten Spur aufgezeichnete Burstsignal D mit einer im Vergleich zum Burstsignal C unterschiedlichen Phase entsprechend dem Abschnitt, in dem das Burstsignal C aufgezeichnet ist, einschließt.
Zur Erfüllung der zweiten Aufgabe wird ein Verfahren zur Steuerung des Nachlaufs eines Kopfs zur Bestimmung eines Grads der Abweichung des Kopfs von einer Spurmitte in einem Festplattenantrieb geschaffen, wobei ein Servoinformationsbereich, in dem Informationen zu einer Lage des Kopfs aufgezeichnet werden, in einen A/B-Burstabschnitt und einen C/D-Burstabschnitt unterteilt ist und ein Servomuster einschließt, bei dem Phasen von Burstsignalen A und B unterschiedlich voneinander im A/B-Burstabschnitt aufgezeichnet sowie Phasen von Burstsignalen C und D unterschiedlich voneinander im C/D- Burstabschnitt aufgezeichnet werden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Erkennen eines im Servomuster aufgezeichneten Burstsignals, während sich der Kopf entlang einer Spur bewegt; Erzeugen von Abtastsignalen A und B zur Erreichung eines Phasenunterschieds, der so groß wie der zwischen den Burstsignalen A und B ist, und Erzeugen von Abtastsignalen C und D zur Erreichung eines Phasenunterschieds, der so groß wie der zwischen den Burstsignalen C und D ist; Erzeugen der Burstsignale A, B, C und D aus Kopfausgangssignalen, die gemäß den Abtastsignalen erkannt worden sind; und Bestimmen des Grads der Abweichung des Kopfs von der Spurmitte aus den Größen von Gleichstromkomponenten der Burstsignale.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die oben beschriebenen Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher durch die ausführliche Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
Fig. 1A bis 1D Ansichten zur Erklärung eines Verfahrens zur Steuerung der Lage eines Kopfs gemäß der herkömmlichen Technologie sind;
Fig. 2A bis Fig. 2D Ansichten zur Erklärung eines Problems sind, das auftritt, wenn die Bitlänge eines Servosignals beträchtlich reduziert wird;
Fig. 3A bis Fig. 3D Ansichten sind, die das Format eines Servomusters auf einer Festplatte und ein Verfahren zur Steuerung des Nachlaufs eines Kopfs gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen; und
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm zur Erklärung eines Nachlaufverfahrens einer Festplatte gemäß der vorliegenden Erfindung ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Fig. 3A bis Fig. 3D sind Ansichten, die das Format eines Servomusters auf einer Festplatte und ein Verfahren zur Steuerung des Nachlaufs eines Kopfs gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen. Hier zeigt Fig. 3A ein auf einer Festplatte aufgezeichnetes Servomuster; Fig. 3B zeigt ein von einem Kopf erkanntes Ausgangssignal; Fig. 3C zeigt Abtastsignale A, B, C und D; und Fig. 3D zeigt Burstsignale A, B, C und D.
Wie aus Fig. 3A hervorgeht, ist der Servoinformationsbereich einer Festplatte in einen A/B-Burstabschnitt und einen C/D-Burstabschnitt unterteilt. Die im A/B- Burstabschnitt aufgezeichneten Phasen von Burstsignalen A und B sind unterschiedlich voneinander aufgezeichnet, und die im C/D-Burstabschnitt aufgezeichneten Phasen von Burstsignalen C und D sind ebenfalls unterschiedlich voneinander aufgezeichnet.
Das Burstsignal A wird also im Kopfabschnitt +1/2 der (n - 1)-ten Spur und im Kopfabschnitt -1/2 der n-ten Spur aufgezeichnet, und das Burstsignal B mit einer im Vergleich zum Burstsignal A unterschiedlichen Phase wird im Kopfabschnitt +1/2 der n-ten Spur und im Kopfabschnitt -1/2 der (n + 1)-ten Spur entsprechend dem Abschnitt, in dem das Burstsignal A aufgezeichnet ist, aufgezeichnet. Unterdessen wird das Burstsignal C im Kopfabschnitt -1/2 der (n + 1)-ten Spur und im Kopfabschnitt +1/2 der (n + 1)-ten Spur aufgezeichnet, und das Burstsignal D mit einer im Vergleich zum Burstsignal C unterschiedlichen Phase wird im Kopfabschnitt -1/2 der n-ten Spur und im Kopfabschnitt +1/2 der n-ten Spur entsprechend dem Abschnitt, in dem das Burstsignal C aufgezeichnet ist, aufgezeichnet. Hier werden die Phasen der Burstsignale A und C und die Phasen der Burstsignale B und D alle angeglichen, obwohl die Phasen der Burstsignale A und B und die Phasen der Burstsignale C und D jeweils unterschiedlich voneinander sind.
Fig. 3B zeigt ein Ausgangssignal des Kopfs, das aus dem nach Fig. 3A aufgezeichneten Servomustersignal erkannt wird. Die Zeichnung zeigt ein Kopfausgangssignal, das erkannt wird, wenn der Kopf, der sich entlang der Mitte der n-ten Spur bewegen sollte, geringfügig in Richtung der (n - 1)-ten Spur abweicht.
Obwohl die Burstsignale A und B im selben Zeitabschnitt positioniert sind, werden die Burstsignale A und B (siehe Fig. 3D) aus dem Ausgangssignal des Kopfs (siehe Fig. 3B) unter Verwendung der Abtastsignale mit unterschiedlichen Phasen (siehe Fig. 3C) erkannt, da die Phasen der Signale unterschiedlich aufgezeichnet werden. Die Burstsignale C und D werden auf die gleiche Art und Weise erkannt.
In Fig. 3D wird gezeigt, daß die Größe des Burstsignals A die des Burstsignals B übersteigt, da die aktuelle Lage des Kopfs geringfügig in Richtung der (n - 1)-ten Spur abweicht.
Fig. 4 zeigt den Prozeß eines Verfahrens zur Steuerung des Nachlaufs einer Festplatte gemäß der vorliegenden Erfindung. Das Verfahren bestimmt den Grad der Abweichung des Kopfs von der Mitte einer Spur der Festplatte, wo ein Servomuster, wie in Fig. 3A gezeigt, aufgezeichnet ist.
Zuerst erkennt ein Kopf, während er sich entlang einer Spur bewegt, ein in einem Servomuster aufgezeichnetes Signal (Schritt 41). Das erkannte Signal wird in Fig. 3B gezeigt. Anschließend werden die Abtastsignale A und B erzeugt, deren Phasenunterschied so groß wie der zwischen den Burstsignalen A und B ist (siehe Fig. 3C). Es werden auch die Abtastsignale C und D erzeugt, deren Phasenunterschied so groß wie der zwischen den Burstsignalen C und D ist (Schritt 42). Die Burstsignale A, B, C und D werden aus den Ausgangssignalen des Kopfs gemäß den jeweiligen Abtastsignalen erzeugt (Schritt 43). Die erzeugten Burstsignale werden in Fig. 3D gezeigt. Nachdem das in jedem Servoburstbereich aufgezeichnete Signal gelesen worden ist, wird eine Gleichstromkomponente durch Doppelweggleichrichtung und Integrierung jedes der Burstsignale erkannt (Schritt 44). Der Grad der Abweichung des Kopfs von der Spurmitte wird aus der erkannten Gleichstromkomponente bestimmt (Schritt 45).
Wenn sich also, wie in Fig. 3D gezeigt, herausstellt, daß die Größe des Burstsignals A die des Burstsignals B übersteigt, ergibt die Bestimmung der aktuellen Lage des Kopfs, daß diese geringfügig in Richtung der (n - 1)-ten Spur abweicht.
Gemäß einer Festplatte, wo ein Servomuster mit unterschiedlichen Phasen aufgezeichnet ist, und einem Nachlaufverfahren der Festplatte gemäß der vorliegenden Erfindung werden, wie oben beschrieben, die Phasen der Burstsignale A und B unterschiedlich voneinander aufgezeichnet, und die Phasen der Burstsignale C und D werden unterschiedlich voneinander aufgezeichnet. Dann wird der Nachlauf des Kopfs unter Verwendung eines wie oben beschrieben aufgezeichneten Servomusters gesteuert. Somit ist bei einer beträchtlichen Reduzierung der Länge eines auf einer Platte aufgezeichneten Bits die Erkennung eines Ausgangssignals eines Kopfs und eines Burstsignals ohne Verzerrung möglich. Dementsprechend ist eine genaue Steuerung des Kopfnachlaufs möglich.

Claims (5)

1. Festplatte, einschließend einen Servoinformationsbereich, wo Informationen zur Lage eines Kopfs aufgezeichnet werden, und einen Dateninformationsbereich, wo Istdateninformationen aufgezeichnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Servoinformationsbereich in einen A/B-Burstabschnitt und einen C/D-Burstabschnitt unterteilt ist, der A/B-Burstabschnitt ein Servomuster hat, bei dem Phasen von Burstsignalen A und B unterschiedlich voneinander aufgezeichnet werden, und der C/D-Burstabschnitt ein Servomuster hat, bei dem Phasen von Burstsignalen C und D unterschiedlich voneinander aufgezeichnet werden.
2. Festplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das im A/B- Burstabschnitt aufgezeichnete Servomuster aufweist:
das im Kopfabschnitt +1/2 der (n - 1)-ten Spur und im Kopfabschnitt -1/2 der n-ten Spur aufgezeichnete Burstsignal A; sowie
das im Kopfabschnitt +1/2 der n-ten Spur und im Kopfabschnitt -1/2 der (n + 1)-ten Spur aufgezeichnete Burstsignal B mit einer im Vergleich zum Burstsignal A unterschiedlichen Phase entsprechend dem Abschnitt, in dem das Burstsignal A aufgezeichnet ist.
3. Festplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das im C/D- Burstabschnitt aufgezeichnete Servomuster aufweist:
das im Kopfabschnitt -1/2 der (n + 1)-ten Spur und im Kopfabschnitt +1/2 der (n + 1)- ten Spur aufgezeichnete Burstsignal C; sowie
das im Kopfabschnitt -1/2 der n-ten Spur und im Kopfabschnitt +1/2 der n-ten Spur aufgezeichnete Burstsignal D mit einer im Vergleich zum Burstsignal C unterschiedlichen Phase entsprechend dem Abschnitt, in dem das Burstsignal C aufgezeichnet ist.
4. Festplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasen der Burstsignale A und C gleich sind und daß die Phasen der Burstsignale B und D gleich sind.
5. Verfahren zur Steuerung des Nachlaufs eines Kopfs zur Bestimmung eines Grads der Abweichung des Kopfs von einer Spurmitte in einem Festplattenantrieb, wobei ein Servoinformationsbereich, in dem Informationen zu einer Lage des Kopfs aufgezeichnet werden, in einen A/B-Burstabschnitt und einen C/D-Burstabschnitt unterteilt ist und ein Servomuster einschließt, bei dem Phasen von Burstsignalen A und B unterschiedlich voneinander im A/B-Burstabschnitt aufgezeichnet sowie Phasen von Burstsignalen C und D unterschiedlich voneinander im C/D- Burstabschnitt aufgezeichnet werden, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Erkennen eines im Servomuster aufgezeichneten Burstsignals, während sich der Kopf entlang einer Spur bewegt;
Erzeugen von Abtastsignalen A und B zur Erreichung eines Phasenunterschieds, der so groß wie der zwischen den Burstsignalen A und B ist, und Erzeugen von Abtastsignalen C und D zur Erreichung eines Phasenunterschieds, der so groß wie der zwischen den Burstsignalen C und D ist;
Erzeugen der Burstsignale A, B, C und D aus Kopfausgangssignalen, die gemäß den Abtastsignalen erkannt worden sind; und
Bestimmen des Grads der Abweichung des Kopfs von der Spurmitte aus den Größen von Gleichstromkomponenten der Burstsignale.
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