DE19916104A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von Defekten auf einer Platte in einem Plattenlaufwerk - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung von Defekten auf einer Platte in einem PlattenlaufwerkInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Bestimmen einer Anzahl von Defekten, die auf einer Platte in einem Festplattenlaufwerk erkannt werden, beschrieben. Das Festplattenlaufwerk umfaßt einen Betätigerarm, der an einem Gehäuse montiert ist, und einen Kopf, der am Betätigerarm montiert ist. Ein Drehmotor ist am Gehäuse montiert und eine Platte ist am Drehmotor befestigt. Die Platte hat eine Vielzahl von Spuren, von denen jede eine Vielzahl von Sektoren aufweist. Jeder der Sektoren hat ein Datenfeld. Das Festplattenlaufwerk umfaßt ferner eine Defekterkennungsschaltung, die mit dem Kopf verbunden ist, die eine Anzahl von Defekten erkennt, die in dem Datenfeld vorhanden sind. In einer Ausführungsform umfaßt das Festplattenlaufwerk eine Defektgrößenerkennungsschaltung, die mit dem Kopf verbunden ist, die eine entsprechende Größe jedes erkannten Defekts erkennt.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Platten
speichersysteme und insbesondere auf ein Verfahren und eine
Vorrichtung für das Erkennen von Defekten auf einer Platte in
einer Plattenlaufwerkvorrichtung.
Plattenlaufwerke sind magnetische Aufzeichnungsvorrichtungen,
die für die Speicherung von Information verwendet werden. Die
Information wird auf konzentrischen Spuren auf jeder Oberflä
che einer oder mehrerer magnetischer Aufzeichnungsplatten
aufgezeichnet. Die Platten sind drehbar auf einem Drehmotor
montiert, und auf die Information wird mittels Lese/Schreib-
Köpfen, die an Betätigungsarmen montiert sind, die durch ei
nen Schwingspulmotor gedreht werden, zugegriffen. Der
Schwingspulmotor wird mit einem Strom erregt, um den Betäti
ger zu drehen und die Köpfe zu bewegen. Die Lese/Schreib-
Köpfe müssen genau mit den Speicherspuren auf der Platte aus
gerichtet werden, um ein korrektes Lesen und Schreiben der
Information zu gewährleisten. Die Lese/Schreib-Köpfe lesen
aufgezeichnete Information von der Oberfläche der Platte
durch das Messen der magnetischen Übergänge, die von der
Oberfläche der Platte ausgehen.
Die Fähigkeit, Information in Form von magnetischen Übergän
gen zu speichern und wieder von der Platte zu lesen kann
durch das Vorhandensein von Plattendefekten beeinträchtigt
werden. Plattendefekte können sich auf mehrere Arten äußern.
Eine Art ist einfach ein Rauschen, das mit der zufälligen Na
tur der Plattenoberfläche zusammenhängt. Oft kann dieses Rau
schen leicht vom Umgebungsrauschen im Rücklesekanal getrennt
werden durch Messen des Rauschens vom Vorverstärker, wobei
der Kopf über die Platte gleitet, und durch die anschließende
Wiederholung der Messung, wobei der Kopf von der Platte ent
fernt wurde.
Problematischer sind Sprünge oder Defekte in der Plattenober
fläche, die sich als fehlende Bits oder zusätzliche Bits von
Daten (das heißt als einfache Bitfehler) darstellen. Fehlende
Bits sind Verminderungen in der Amplitude der Hüllkurve des
Signals, gewöhnlicherweise über eine kleine Anzahl von Bits
(beispielsweise 1-4 Bits), so daß die Amplitude unterhalb
den Kanaldetektorabschneidepegel fällt. Die Zahl der fehlende
Bits hängt von der Einstellung des Abschneidepegels im Rück
lesekanal ab.
Eine verbreitete Technik für das Vermeiden des Problems von
fehlenden oder zusätzlichen Bits besteht darin, eine Oberflä
chenanalyse der Platte durchzuführen. Diese Oberflächenanaly
se führt zu einer Fehlerkarte der Plattenoberfläche. Auf die
Fehlerkarte kann dann Bezug genommen werden als Mittel zur
Vermeidung lokalisierter Plattendefekte. Die Oberflächenana
lyse besteht aus dem Abtasten aller Datenspuren auf der Plat
te nach Defekten. Das Plattenlaufwerkssystem verwendet typi
scherweise einen Fehlerkorrekturkode, um zu versuchen, die
Plattendefekte zu korrigieren. Die lokalisierten Defekte, die
nicht korrigierbar sind, werden in einer Defekteliste pla
ziert, die später im Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM)
während des Einbrennverfahrens gespeichert wird. Die Defekte
liste wird dann den Plattenformatierprogrammen zugänglich ge
macht, die Sektorköpfe schreiben, die die defekten Sektoren
identifizieren, so daß diese Sektoren ungebraucht bleiben.
Plattendefekte haben, wenn sie unkorrigiert bleiben, eine
Tendenz in der Größe zuzunehmen und somit benachbarte Bits
und/oder Datensektoren zu beeinflussen. Obwohl konventionelle
Systeme allgemein eine Plattenfehlerdetektion durchführen
können, fehlen ihnen die Mittel für das Bestätigen der An
zahl, der Länge und/oder der Größe der Defekte, die auf der
Platte existieren. Als Ergebnis sind Benutzer solcher konven
tionellen Systeme nicht in der Lage, vorausschauende Maßnah
men für das Vermeiden der Verwendung gewisser Datensektoren
zu treffen, bei denen ein Risiko besteht, daß sie durch exi
stierende Plattendefekte, die eine Tendenz haben, in der
Größe zuzunehmen, beeinflußt werden.
Somit besteht ein Bedürfnis nach einer Technologie für ein
Verfahren und eine Vorrichtung für das Erkennen der Anzahl
und der Größen der Defekte auf einer Platte in einer Platten
laufwerksvorrichtung. Ein solches Verfahren und eine solche
Vorrichtung erleichtern eine verbesserte Defekterkennung und
Plattendefektvorhersage, so daß eine verbesserte Produktions
ausbeute erzielt werden kann.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung für das Bestimmen einer
Anzahl von Defekten, die auf einer Platte in einem Festplat
tenlaufwerk erkannt werden, wird beschrieben. Das Festplat
tenlaufwerk umfaßt einen Betätigerarm, der an einem Gehäuse
montiert ist, und einen Kopf, der am Betätigerarm montiert
ist. Ein Drehmotor wird am Gehäuse montiert, und eine Platte
wird am Drehmotor befestigt. Die Platte hat eine Vielzahl von
Spuren, von denen jede eine Vielzahl von Sektoren aufweist.
Jeder der Sektoren hat ein Datenfeld. Das Festplattenlaufwerk
umfaßt ferner eine Defekterkennungsschaltung, die mit dem
Kopf verbunden ist, der eine Anzahl von Defekten, die im Da
tenfeld angeordnet sind, erkennt. In einer Ausführungsform
umfaßt das Festplattenlaufwerk eine Defektgrößenerkennungs
schaltung, die mit dem Kopf verbunden ist, die eine entspre
chende Größe jedes erkannten Defektes erkennt.
Fig. 1 zeigt ein Festplattenlaufwerk, das die Vorrichtung
und das Verfahren der vorliegenden Erfindung implementiert.
Fig. 2 zeigt die allgemeine Gestaltung des Servofeldgebietes
einer Spur.
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm von Teilen eines integrierten
Schaltungslesekanals gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 4A ist ein detailliertes Schaltungsdiagramm der Defekt
längenzählschaltung 252.
Fig. 4B ist ein detailliertes Schaltungsdiagramm der Defekt
anzahlzählschaltung 254.
Fig. 5 ist ein Zeitdiagramm, das die Zeitzyklen des Defekt
längenzählverfahrens und des Defektanzahlzählverfahrens der
vorliegenden Erfindung zeigt.
Die vorliegende Erfindung gibt ein Verfahren und eine Vor
richtung für das Erkennen der Anzahl und der entsprechenden
Größe von Defekten auf einer Platte in einer Plattenlauf
werksvorrichtung an. Unter Bezug auf die Zeichnungen, insbe
sondere mittels der Bezugszahlen, zeigt Fig. 1 ein Festplat
tenlaufwerk 100. Das Plattenlaufwerk 100 umfaßt eine Platte
102, die durch einen Drehmotor 104 gedreht wird. Der Drehmo
tor 104 ist auf einer Basisplatte 106 montiert. Auch eine Be
tätigerarmvorrichtung 108 ist auf der Basisplatte 106 mon
tiert. Die Betätigerarmvorrichtung 108 umfaßt eine Anzahl von
Köpfen 110, die an den entsprechenden Biegungsarmen 112 mon
tiert sind. Die Biegungsarme 112 sind am Betätigungsarm 114
befestigt, der sich um eine Lagervorrichtung 116 drehen kann.
Die Vorrichtung 108 umfaßt auch eine Schwingspule 118, die
mit den Magneten 119 verbunden ist, die auf der Basisplatte 106
montiert sind. Das Versorgen der Schwingspule 118 mit
Leistung bewegt die Köpfe 110 relativ zur Platte 102. Es gibt
typischerweise einen einzelnen Kopf für jede Plattenoberflä
che. Der Drehmotor 104, die Schwingspule 118 und die Köpfe
110 sind mit einer Anzahl von elektronischen Schaltungen 120
verbunden, die auf einer gedruckten Leiterplatte 122 montiert
sind. In der folgenden Diskussion wird nur auf den Kopf 110
Bezug genommen. Die elektronischen Schaltungen 120 umfassen
typischerweise eine Lesekanalschaltung, eine Steuerung auf
Mikroprozessorbasis und eine Speichervorrichtung eines Spei
chers mit wahlfreiem Zugriff (RAM).
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, werden die Daten typischerweise
innerhalb von Sektoren radial konzentrischer Spuren gespei
chert, die über der Platte 102 angeordnet sind. Ein typischer
Sektor wird ein automatisches Verstärkungssteuerungs-(AGG)-
Feld 150, ein Synchronisations-(Sync)-Feld 152, ein Gray-
Kode-Feld 154, das die Spur identifiziert, ein Identifikati
ons-(ID)-Feld 156, das den Sektor definiert, ein Servofeld
158, das eine Anzahl von Servobits A, B, C, D einschließt,
ein Datenfeld 160, das die Daten enthält, und ein Fehlerkor
rekturkodefeld 162 umfassen. Im Betrieb wird der Kopf 110 zu
einer Spur bewegt, und die Servoinformation, die im Servofeld
158 gelesen wird, wird gelesen und an die elektronischen
Schaltungen 120 gegeben. Im Falle eines Plattenfehlers wird
ein solcher Fehler 164 oder 166 erkannt, die vorliegende Er
findung bestimmt die Länge oder die Größe des Defekts 164
oder 166 und die Anzahl der vorhandenen Defekte 164, 166. Die
vorliegende Erfindung bestimmt dann, ob der Fehlerkorrektur
kode im Fehlerkorrekturkodefeld 162 die Korrektur der Fehler
164 und/oder 166 unterstützen kann. Wenn dem so ist, so wird
eine Fehlerkorrektur durchgeführt. Ansonsten wird eine Infor
mation, die sich auf die Fehlerlänge und die Anzahl bezieht,
im Speicher gespeichert.
Fig. 3 ist ein Blockdiagramm einer elektronischen Schaltung
120 des Laufwerks. Die elektronische Schaltung 120 umfaßt ei
nen Vorverstärker 200, der mit einer Lese/Schreib-(R/W)-Ka
nalschaltung 210 verbunden ist. Die R/W-Kanalschaltung 210
umfaßt eine R/W-Automatikverstärkungssteuerung (AGC) und eine
Filterschaltung 212, einen adaptiven Ausgleicher 214, eine
Defekterkennungsschaltung 216 und eine Nicht-auf-Null-(NRZ)-
Rückkehr-Schnittstellenschaltung 218. Die R/W-Kanalschaltung
210 umfaßt auch einen Zeitbasisgenerator 220, einen Datensyn
chronisierer 222 und eine Steuerlogikschaltung 224. Die elek
tronische Schaltung 120 umfaßt ferner eine Defektzählschal
tung 250, die mit dem R/W-Kanal 210 verbunden ist. Die De
fektzählschaltung 250 umfaßt eine Defektlängenzählschaltung
252, einen Defektanzahlzähler 254 und einen First-In-First-
Out-(FIFO)-Zähler 256. Die elektronische Schaltung 120 umfaßt
ferner eine Servosteuerung 260 auf Mikroprozessorbasis, die
einen digitalen Signalprozessor (DSP) 262 und einen Impuls
folgensequenzierer und eine Zeitschaltung 264 einschließt;
und einen Speicher 270, wie eine Speichervorrichtung mit
wahlfreiem Zugriff (RAM).
Im Betrieb wird die elektronische Schaltung 120 mit einer der
Magnetköpfe 110 verbunden, der das Magnetfeld auf einer Ma
gnetplatte 102 mißt. Wenn der Kopf die Servoinformation, die
im Servofeldgebiet 10 auf der Platte 102 angeordnet ist,
liest, so erzeugt der Kopf 1210 ein Lesesignal, das dem Ma
gnetfeld auf der Platte 102 entspricht. Das Lesesignal wird
zuerst durch den Vorverstärker 200 verstärkt und dann an die
R/W-Kanalschaltung 210 geliefert. Die AGC-Daten, die im Lese
signal enthalten sind, werden an die R/W-AGC und die Filter
schaltung 212 geliefert. Die R/W AGC Schaltung in der Schal
tung 212 überwacht die AGC Daten, die durch das Lesesignal
geliefert werden, und das Lesesignal wird dann durch die Fil
terschaltung gefiltert, die in der R/W AGC und der Filter
schaltung 212 angeordnet ist. Das sich ergebende Lesesignal
wird dann durch den adaptiven Ausgleicher 214 ausgeglichen.
Das gefilterte und ausgeglichene Signal wird als nächstes an
die Defektabtastschaltung 216 gegeben, die arbeitet, um Va
riationen des Lesesignals durch einen Vergleich mit einem
vorbestimmten Signalpegel zu erkennen.
Um dies zu verwirklichen, kann die Defektabtastschaltung 216
beispielsweise einen (nicht gezeigten) Vollwellengleichrich
ter umfassen, der das Lesesignal gleichrichtet, und einen
(nicht gezeigten) Spitzendetektor, der das gleichgerichtete
Signal mit einem vorbestimmten Referenzsignal vergleicht.
Wenn die Amplitude des Lesesignals größer als das vorbe
stimmte Referenzsignal ist, so wird es nicht als ein Defekt
identifiziert, und ein niedriges Ausgangssignal wird an die
NRZ-Schnittstellenschaltung 218 geliefert. Umgekehrt wird,
wenn die Amplitude des Lesesignals kleiner als das vorbe
stimmte Referenzsignal ist, dieses als ein Defekt identifi
ziert, und ein hohes Ausgangssignal wird an die NRZ-Schnitt
stellenschaltung 218 geliefert. Die NRZ-Schnittstellenschal
tung 218 gibt ein Signal NRZ in Erwiderung auf die Ausgabe
der Defektabtastschaltung 216 aus. Insbesondere gibt die NRZ-
Schnittstellenschaltung 218 ein logisches Signal mit hohem
Pegel in Erwiderung auf das Vorhandensein eines Defektes aus,
und ein logisches Signal mit niedrigem Pegel in der Abwesen
heit eines Defektes. Das sich ergebende Ausgangssignal NRZ
wird dann an die Defektzählschaltung 250 geliefert.
Der Zeitbasisgenerator 220 empfängt Taktsignale von einem ex
ternen Taktgeber 230, auf der Basis, auf der der Zeitbasisge
nerator 220 Referenztaktpulse einer vorbestimmten Frequenz an
den Datensynchronisierer 222 gibt. Insbesondere erzeugt der
Zeitbasisgenerator 220 Referenztaktpulse mit einer speziellen
Frequenz für einen spezielle Zone der Platte 102. Der Daten
synchronisierer 222 empfängt auch abgetastete Lesesignale vom
adaptiven Ausgleicher 214. Basierend auf den Referenztaktpul
sen und den abgetasteten Lesesignalen erzeugt der Datensyn
chronisierer ein Lesereferenztaktsignal RRCLK, das sowohl an
die Defektzählschaltung 250 als auch die Servosteuerung 260
gegeben wird.
Die Steuerlogikschaltung 224 empfängt das Lesesignal vom Vor
verstärker 200 und erzeugt ein Lesegattersignal RG, das an
zeigt, daß eine Leseoperation gerade ausgeführt wird. Die
Steuerlogikschaltung 224 erzeugt auch ein Synchronisations
byteerkennungssignal (SDB) mit niedrigem Pegel nach der Er
kennung eines Synchronisationsbytes. (Bitte liefern Sie hier
einige Details).
Die Defektzählschaltung 260 empfängt die NRZ, RRCLK und RG
Signale von der Lese/Schreib-Kanal-Schaltung 210 und liefert
diese Signale an die Defektlängenzählschaltung 252 und die
Defektanzahlzählschaltung 254 nach dem ersten Takt-FCLK Si
gnal vom schnellen Taktgenerator 258. Ein Leistungsrücksetz
signal PORB, das durch eine Motoransteuerschaltung 240 (die
im Drehmotor 104 der Fig. 1 angeordnet ist) geliefert wird,
wird auch an die Defektlängenzählschaltung 252 und die Defek
tanzahlzählschaltung 254 nach dem ersten Taktsignal FCLK vom
schnellen Taktgenerator 258 geliefert. Die Verwendung des
schnellen Taktgenerators 258 bei der Ansteuerung der Schal
tungen 252 und 254 gewährleistet, daß die Schaltungen 252 und
254 keines der NRZ-Signale verpassen, die durch die Defektab
tastschaltung 216 und die NRZ Schnittstellenschaltung 218 ge
liefert werden. In einer Ausführungsform werden die Taktsi
gnale FCLK, die durch den schnellen Taktgenerator 258 erzeugt
werden, mit der doppelten Frequenz des RRCLK Signals gelie
fert. Ein Durchschnittsfachmann wird verstehen, daß die Fre
quenz des FCLK-Signals ein positives Vielfaches der Frequenz
der RRCLK-Signale betragen kann. Das PORB-Signal wird ausge
geben, wenn die Versorgungsspannung des Festplattenantriebs
100 kleiner als 5 V oder größer als 12 V ist.
Die Defektlängenzählschaltung 252 erzeugt Signale rL, die die
Größe (das sind die Bytes) über die ein spezieller Defekt,
beispielsweise Defekt 164 oder 166 (siehe Fig. 2) geht, dar
stellen. Ein First-In-First-Out-(FIFO)-Puffer 256 wird ver
wendet, um diese Information zu speichern. Die Defektan
zahlzählschaltung 254 erzeugt ein Signal rn, das die Zahl der
Defekte in einem speziellen Datensektor darstellt. Die Signa
le rL und rn werden an den DSP 260 nach dem Ausgeben der
Steuersignale DRD1 beziehungsweise DRD2 geliefert. Die Daten,
die der Defektgröße und der Defektanzahl entsprechen, werden
dann in den entsprechenden Registern 266, 268 im DSP 262 ge
speichert. Nach dem Empfangen der Daten, die der Defektgröße
und der Defektanzahl entsprechen, bestimmt die DSP 262, ob
die Fehlerkodekorrekturleistung der Servosteuerung 260 aus
reicht, um eine Korrektur zu garantieren. In einer Ausfüh
rungsform umfaßt die ECC-Fähigkeit der Servosteuerung eine
kontinuierliche Korrektur von 72 Bits in einer Single-Burst-
Betriebsart und eine kontinuierliche Korrektur von 24 Bits in
einer Triple-Burst-Betriebsart. Wenn die ECC-Leistung die
Korrektur der Defekte in einem speziellen Datensektor unter
stützt, so wird eine Fehlerkorrektur durchgeführt. Ansonsten
wird Information bezüglich der Defektgröße und der Defektan
zahl im Speicher 270 gespeichert.
Fig. 4A ist ein detailliertes Schaltungsdiagramm der Defekt
längenzählschaltung 252 und Fig. 4B ist ein detailliertes
Schaltungsdiagramm der Defektanzahlzählschaltung 254. Der Be
trieb der Defektlängenzählschaltung 252 und der Defektan
zahlzählschaltung 254 wird nun unter Bezug auf das Zeitdia
gramm der Fig. 5 beschrieben.
Unter Bezug auf die Fig. 4A und 5 wird zuerst der Betrieb
der Defektlängenzählschaltung 252 beschrieben. Die Defektlän
genzählschaltung 252 umfaßt eine Zählschaltung 300 und eine
Defektlängenhalteschaltung 310. Die Zählschaltung 300 umfaßt
UND-Gatter A1-A3, einen Zähler CTR1 und D-Flip-Flops DF1,
DF2. Die NRZ und RG Signale von der NRZ- Schnittstellenschal
tung 218 beziehungsweise der Logikschaltung 224 werden zuerst
an das UND-Gatter A1 geliefert, das ein Signal mit logisch
hohem Pegel nur dann erzeugt, wenn ein Defekt erkannt wird
(wenn NRZ einen logisch hohen Pegel aufweist, beispielsweise
nach dem RRCLK-Zyklus T4) während der Leseoperation (wenn RG
ein Signal mit logisch hohem Pegel ist, beispielsweise nach
dem RRCLK-Zyklus T0). Wenn dies auftritt, so wird das Aus
gangssignal des UND-Gatters A1 an einen Eingang eines D-Flip-
Flops DF1 geliefert, das auch FCLK-Signale vom schnellen
Taktgenerator 258 empfängt. Die FCLK-Signale werden verwen
det, um DF1 anzusteuern, um zu gewährleisten, daß DF1 keinen
der NRZ-Pulse (die durch die NRZ-Schnittstelle 132, die durch
die RRCLK-Signale angesteuert werden, geliefert wird), die
das Auftreten eines Defektes anzeigen, verfehlt. Das D-Flip-
Flop DF1 erzeugt ein Ausgangssignal, das den Takteingang ei
nes zweiten D-Flip-Flop DF2 ansteuert. Der Eingang von DF2
wird auf einer konstanten Spannung VCC gehalten, so daß nur
dann ein Ausgangssignal erzeugt wird, wenn DF2 ein Taktein
gangssignal von DF1 empfängt. Das Ausgangssignal von DF2 wird
an ein UND-Gatter A3 geliefert, das auch Taktsignale RRCLK
als Eingangssignale empfängt. Das UND-Gatter A3 erzeugt somit
ein Ausgangssignal mit jedem RRCLK-Eingangspuls, wenn das
Ausgangssignal von DF2 einen logisch hohen Pegel aufweist
(das heißt, wenn während der Leseoperation ein Defekt erkannt
wird). Jeder Ausgangspuls, der durch das UND-Gatter A3 gelie
fert wird, wird als Eingangssignal an den Zähler CTR1 gelie
fert, der die Zahl der Bytes zählt, die die Defekte 164 oder
166 bedecken. Der Zähler CTR1 wird anfänglich auf null ge
setzt, und jeder Impuls, der durch das UND-Gatter A3 gelie
fert wird, inkrementiert den Zähler um einen Wert 1. Bei
spielsweise weist im Beispiel, das in der Fig. 5 gezeigt
ist, der Defekt 1 eine Dauer von 4 RRCLK-Pulsen auf, so daß
CTR1 am Ende den Zählwert von 4 aufweist.
Der Gesamtzählwert wird im FIFO 256 gehalten, nach dem Ausge
ben eines WRCK Taktsignals, das durch die Defektlängenhalte
schaltung 310 geliefert wird, wenn der Defekt (beispielsweise
Defekt 1) nicht mehr länger durch die Defektabtastschaltung
216 erkannt wird.
Wie in Fig. 4A gezeigt ist, umfaßt die Defektlängenhalte
schaltung 310 UND-Gatter A4-A6, D-Flip-Flops DF3-DF6 und
Inverter INV1, INV2. Wenn ein Defekt, wie Defekt 1, nicht
länger durch die Defekterkennungsschaltung 216 erkannt wird,
so nimmt NRZ einen logisch niedrigen Pegel an (beispielsweise
nach dem RRCLK-Puls T8). Die NRZ und RG-Signale von der NRZ-
Schnittstellenschaltung beziehungsweise der Logikschaltung
werden an das UND-Gatter A4 geliefert. In Erwiderung darauf
erzeugt das UND-Gatter A4 ein logisch hochpegeliges Signal,
das zuerst durch den Inverter INV1 invertiert und dann an den
Takteingang eines D-Flip-Flops DF3 geliefert wird. Das D-
Flip-Flop DF3 verbleibt somit inaktiv so lange sich das Aus
gangssignal der Defekterkennungsschaltung 216, das ist NRZ,
auf einem logisch hohen Pegel befindet. Wenn jedoch ein De
fekt nicht länger erkannt wird, so nimmt NRZ einen logisch
niedrigen Pegel an, was zu dem Bereitstellen eines logisch
hochpegeligen Signals an den Eingangsanschluß von DF3 führt.
In Erwiderung darauf erzeugt DF3 ein Ausgangssignal mit lo
gisch hohem Pegel, das an das D-Flip-Flop DF4 geliefert wird,
das wiederum ein Ausgangssignal mit logisch hohem Pegel an
DFS liefert, das wiederum ein Ausgangssignal mit logisch ho
hem Pegel erzeugt und an DF6 gibt. Die D-Flip-Flops DF4, DFS
und DF6 werden durch FCLK angesteuert, das in einer Ausfüh
rungsform mit der doppelten Frequenz von RRCLK betrieben
wird. Die Ausgangssignale von DF4 und DFS werden an das UND-
Gatter 5 geliefert, wobei es wiederum an den WRCK-Anschluß
des FIFO 256 geliefert wird. Somit arbeiten DF4, DFS und A5,
um eine kurze Zeitverzögerung zu liefern, und auch um einen
Defektlängenhaltepuls DL1 zu liefern, wie er am Ausgang von
AS geliefert wird, der als ein Taktsignal WRCK dient, um den
Zählwert von CTR1 im FIFO 256 zu halten. Der Wert, der im FIFO
256 gespeichert ist, wird in das Register 266 im DSP 266
nach dem Ausgeben eines Steuersignals DRD1 vom DSP 262 an den
FIFO 256 gegeben. Die Ausgangssignale von DF5 und DF6 werden
auch an das UND-Gatter A6 gegeben, das ein Ausgangssignal er
zeugt, das durch den Inverter INV2 invertiert wird, um ein
Defektlängenzählerrücksetzsignal DLCR zu liefern, das in Ver
bindung mit dem PORB-Signal über das UND-Gatter A2 verwendet
wird, um DF2 und CTR1 zurück zu setzen, wenn kein Defekt mehr
durch die Defekterkennungsschaltung 216 erkannt wird. Auf
diese Weise kann die Defektlängenhalteschaltung 310 zurückge
setzt werden, wenn kein Defekt mehr erkannt wird.
Auf diese Weise werden die Größen oder Längen (in Bytes) der
Defekte, die erkannt wurden, wie Defekt 1, Defekt 2, Defekt 3
und Defekt 4, durch CTR1 gezählt und im FIFO 256 gespeichert.
Auf den Zählwert, der im FIFO 256 gespeichert wird, kann,
wenn erforderlich, durch den DSP 262 zugegriffen werden. Das
DF1 wird rückgesetzt, wenn PORB einen logisch hohen Pegel
aufweist; DF2 und CTR1 werden rückgesetzt, wenn sowohl PORB
als auch das Defektlängenzählrücksetzsignal DLCR beide einen
logisch hohen Pegel aufweisen. Der FIFO 256 wird rückgesetzt,
wenn sowohl PORB sich auf einem logisch hohen Pegel befindet
als auch ein FIFO-Rücksetzsignal ausgegeben wird.
Unter Bezug auf die Fig. 4B und Fig. 5 wird als nächstes
der Betrieb der Defektanzahlzählschaltung 254 beschrieben.
Die Defektlängenhaltesignale DL1, DL2, DL3 und DL4 werden
durch die Defektzählschaltung 254 verwendet, um den Zählwert
eines zweiten Zähler CTR2 zu inkrementieren. Insbesondere um
faßt die Defektzählschaltung 254 eine Defektzählschaltung 320
und eine Defektzahlhalteschaltung 330. Die Defektzählschal
tung 320 umfaßt einen Zähler CTR2, ein D-Flip-Flop L, ein De
fektregister DR und ein UND-Gatter A11, A12. Das Ausgangssi
gnal des UND-Gatters A5 der Defektlängenhalteschaltung 310
wird als Eingangssignal des Zähler CTR2 bereitgestellt. Somit
werden alle Defektlängenhaltepulse DL1, DL2, DL3 und/oder DL4
in den Zähler CTR2 gegeben, wobei der Zählwert des Zählers
CTR2, der anfänglich auf null gesetzt wird, inkrementiert
wird. Der Zählwert, der in CTR2 gespeichert ist, wird durch
eine Halteschaltung L in das Defektregister DR gegeben, wenn
die Leseoperation, wie sie durch das Signal RG dargestellt
wird, nicht mehr länger andauert, das heißt, an der fallenden
Flanke von RG und wenn SDB-Übergänge von einem Signal mit lo
gisch niedrigem Pegel zu einem Signal mit logisch hohem Pegel
anzeigen, daß die Leseoperation für einen speziellen Sektor
beendet wurde. Die Halteschaltung L wird freigegeben, wenn
PROB einen logischen hohen Pegel aufweist, und wenn das De
fektzählerhalte-DCL-Signal einen logisch hohen Pegel auf
weist. Die Inhalte der Halteschaltung L werden dann an das
Defektregister DR gegeben. Die Inhalte des Defektregister DR
werden in das Register 268 des DSP 262 nach dem Ausgeben ei
nes Steuersignals DRD2 gegeben.
Die Defektanzahlhalteschaltung 330 umfaßt UND-Gatter A8-A10,
D-Flip-Flops DF7-DF10 und Inverter INV3, INV4. Das RG-
Signal wird als Eingangssignal dem Inverter INV3 zugeführt.
Somit invertiert der Inverter INV3 an der fallende Flanke des
RG-Signals das RG-Signal mit logisch niedrigem Pegel, um ein
Signal mit logisch hohem Pegel zu liefern, das als Takt dem
Eingang des D-Flip-Flops DF7 zugeführt wird, das auch einen
Eingang aufweist, der auf einer konstanten Spannung VCC ge
halten wird. Das Ausgangssignal des DF7 wird als Eingangssi
gnal an das DF8 gegeben, welches wiederum ein Ausgangssignal
erzeugt, das als Eingangssignal an das DF9 gegeben wird. Das
Ausgangssignal des DF9 wird als ein Eingangssignal an das
DF10 geliefert. Die Ausgangssignale des DF8 und des DF9 wer
den als Eingangssignale an das UND-Gatter A8 geliefert, wel
ches ein Ausgangssignal DLCR (wie DLCR1, DLCR2, DLCR3, DLCR4)
liefert, wenn die Ausgänge von DF8 und DF9 einen hohen Pegel
aufweisen. Wie in Fig. 4B gezeigt ist, werden DF8, DF9 und
DF10 alle durch FCLK angesteuert, das in einer Ausführungs
form mit der doppelten Frequenz von RRCLK betrieben wird. Die
Ausgangssignale von DF9 und DF10 werden als Eingangssignale
dem UND-Gatter A10 geliefert, das ein Ausgangssignal mit lo
gisch hohem Pegel erzeugt, wenn die Ausgangssignale von DF9
und DF10 einen logisch hohen Pegel aufweisen. Das Ausgangssi
gnal von A10 wird durch den Inverter INV4 invertiert und als
Defektzählerrücksetzsignal DCR bereitgestellt, das bei der
Rücksetzung von CTR2 nach dem Beenden der Leseoperation eines
speziellen Sektors verwendet wird. Das Ausgangssignal von INV4
wird auch als Eingangssignal dem UND-Gatter A9 zugeführt.
Das UND-Gatter A9 empfängt als Eingangssignal PORB und er
zeugt ein Ausgangssignal, um DF7 zu einer Zeit zurückzuset
zen, wenn PORB ein logisch hohes Signal aufweist, und nach
einer kurzen Zeitverzögerung wenn RG ein logisch hohes Signal
darstellt.
Der Zähler CTR2 wird rückgesetzt, wenn alle drei der folgen
den Haltebedingungen erfüllt sind: (1) wenn PORB sich auf ei
nem hohen logischen Pegel befindet; (2) wenn die Leseopera
tion gerade stattfindet, das heißt, wenn RG sich auf einem
logisch hohen Pegel befindet; und (3) wenn das Defektzähler
rücksetzsignal DCR einen logisch hohen Pegel aufweist.
Die vorliegende Erfindung liefert somit ein Verfahren und ei
ne Vorrichtung für das Erkennen der Anzahl und der Größen von
Defekten auf einer Platte in einem Plattenlaufwerk. Ein sol
ches Verfahren und eine solche Vorrichtung erleichtert eine
verbesserte Defekterkennung und eine Plattendefektvorhersage,
so daß eine verbesserte Produktionsausbeute erzielt werden
kann.
Während gewisse beispielhafte Ausführungsformen beschrieben
und in den begleitenden Zeichnungen gezeigt wurden, sollte
verstanden werden, daß solche Ausführungsformen nur zur Er
läuterung dienen sollen und die breite Erfindung nicht ein
schränken sollen, und daß diese Erfindung nicht auf speziell
gezeigten und beschriebenen Konstruktionen und Anordnungen
beschränkt ist, da verschiedene andere Modifikationen für
Durchschnittsfachleute ersichtlich sein werden.
Claims (20)
1. Festplattenlaufwerk, umfassend:
ein Gehäuse;
einen Betätigerarm, der an dem Gehäuse montiert ist;
einen Kopf, der an dem Betätigerarm montiert ist;
einen Drehmotor, der an dem Gehäuse montiert ist; und
eine Platte, die am Drehmotor befestigt ist, wobei die Platte eine Vielzahl von Spuren aufweist, wobei jede Spur ei ne Vielzahl von Sektoren hat, wobei jeder der Sektoren ein Datenfeld aufweist; und
eine Defekterkennungsschaltung, die mit dem Kopf verbun den ist, für das Erkennen einer Anzahl von Defekten, die sich in dem Datenfeld befinden.
ein Gehäuse;
einen Betätigerarm, der an dem Gehäuse montiert ist;
einen Kopf, der an dem Betätigerarm montiert ist;
einen Drehmotor, der an dem Gehäuse montiert ist; und
eine Platte, die am Drehmotor befestigt ist, wobei die Platte eine Vielzahl von Spuren aufweist, wobei jede Spur ei ne Vielzahl von Sektoren hat, wobei jeder der Sektoren ein Datenfeld aufweist; und
eine Defekterkennungsschaltung, die mit dem Kopf verbun den ist, für das Erkennen einer Anzahl von Defekten, die sich in dem Datenfeld befinden.
2. Festplattenlaufwerk nach Anspruch 1, wobei es weiter eine
Defektgrößenerkennungsschaltung umfaßt, die mit dem Kopf ver
bunden ist, für das Erkennen einer Größe jedes erkannten De
fekts.
3. Festplattenlaufwerk nach Anspruch 1, wobei die Größe in
Bytes gemessen wird.
4. Festplattenlaufwerk nach Anspruch 2, wobei es weiter einen
Puffer für das Speichern der Größe jedes erkannten Defekts
umfaßt.
5. Festplattenlaufwerk nach Anspruch 1, wobei jeder Sektor
ein Spuridentifikationsfeld hat, das Bits aufweist, die den
Ort einer Spur darstellen, und ein Sektoridentifikationsfeld,
das Bits aufweist, die den Ort eines Sektors darstellen.
6. Festplattenlaufwerk nach Anspruch 5, weiter umfassend:
eine Verarbeitungsschaltung, die mit der Erkennungs schaltung verbunden ist; und
einen Speicher, der mit der Verarbeitungsschaltung ver bunden ist;
wobei die Verarbeitungsschaltung bestimmt, ob die er kannten Defekte korrigiert werden können, und wenn dies so ist, die Verarbeitungsschaltung die erkannten Defekte korri giert, und ansonsten die Verarbeitungsschaltung in dem Spei cher die Anzahl der erkannten Defekte, einen entsprechenden Ort auf der Spur für jeden erkannten Defekt und einen ent sprechenden Ort des Sektors jedes erkannten Defektes spei chert.
eine Verarbeitungsschaltung, die mit der Erkennungs schaltung verbunden ist; und
einen Speicher, der mit der Verarbeitungsschaltung ver bunden ist;
wobei die Verarbeitungsschaltung bestimmt, ob die er kannten Defekte korrigiert werden können, und wenn dies so ist, die Verarbeitungsschaltung die erkannten Defekte korri giert, und ansonsten die Verarbeitungsschaltung in dem Spei cher die Anzahl der erkannten Defekte, einen entsprechenden Ort auf der Spur für jeden erkannten Defekt und einen ent sprechenden Ort des Sektors jedes erkannten Defektes spei chert.
7. Festplattenlaufwerk nach Anspruch 6, wobei die Verarbei
tungsschaltung ein Steuersignal an die Defekterkennungsschal
tung ausgibt, um die Anzahl der erkannten Defekte wieder zu
gewinnen.
8. Festplattenlaufwerk nach Anspruch 2, wobei jeder Sektor
ein Spuridentifikationsfeld hat, das Bits aufweist, die einen
Ort einer Spur bezeichnen, und ein Sektoridentifikationsfeld,
das Bits aufweist, die den Ort eines Sektors darstellen.
9. Festplattenlaufwerk nach Anspruch 8, weiter umfassend:
eine Verarbeitungsschaltung, die mit der Defekterken nungsschaltung und der Defektgrößenerkennungsschaltung ver bunden ist;
einen Speicher, der mit der Verarbeitungsschaltung ver bunden ist; und
wobei die Verarbeitungsschaltung bestimmt, ob die er kannten Defekt korrigiert werden können, und wenn dem so ist,
die Verarbeitungsschaltung die erkannten Defekt korrigiert, wobei ansonsten die Verarbeitungsschaltung in diesem Speicher die Anzahl der erkannten Defekte, eine entsprechende Größe jedes erkannten Defekts, einen entsprechenden Ort auf der Spur für jeden erkannten Defekt und einen entsprechenden Ort im Sektor für jeden erkannten Defekt speichert.
eine Verarbeitungsschaltung, die mit der Defekterken nungsschaltung und der Defektgrößenerkennungsschaltung ver bunden ist;
einen Speicher, der mit der Verarbeitungsschaltung ver bunden ist; und
wobei die Verarbeitungsschaltung bestimmt, ob die er kannten Defekt korrigiert werden können, und wenn dem so ist,
die Verarbeitungsschaltung die erkannten Defekt korrigiert, wobei ansonsten die Verarbeitungsschaltung in diesem Speicher die Anzahl der erkannten Defekte, eine entsprechende Größe jedes erkannten Defekts, einen entsprechenden Ort auf der Spur für jeden erkannten Defekt und einen entsprechenden Ort im Sektor für jeden erkannten Defekt speichert.
10. Festplattenlaufwerk nach Anspruch 9, wobei die Verarbei
tungsschaltung ein Steuersignal an die Defektgrößenerken
nungsschaltung ausgibt, um die Größe jeder Zahl der erkannten
Defekte wieder zu gewinnen.
11. Verfahren zur Erkennung einer Anzahl von Defekten auf ei
ner Platte in einem Festplattenlaufwerk, wobei das Verfahren
die folgenden Schritte umfaßt:
Bereitstellen einer Platte, die an einem Festplatten laufwerk montiert ist, wobei diese Platte eine Vielzahl von Spuren aufweist, wobei jeder der Spuren eine Vielzahl von Sektoren aufweist, wobei jeder der Sektoren ein Datenfeld hat, das eine Vielzahl von Datenbits aufweist; und
Lesen der Vielzahl von Datenbits in einem Datensektor;
Bestimmen, ob ein Fehler in einem Bit aus der Vielzahl der Datenbits vorliegt, und wenn dem so ist, Zählen einer An zahl von Fehler in dem Datenfeld.
Bereitstellen einer Platte, die an einem Festplatten laufwerk montiert ist, wobei diese Platte eine Vielzahl von Spuren aufweist, wobei jeder der Spuren eine Vielzahl von Sektoren aufweist, wobei jeder der Sektoren ein Datenfeld hat, das eine Vielzahl von Datenbits aufweist; und
Lesen der Vielzahl von Datenbits in einem Datensektor;
Bestimmen, ob ein Fehler in einem Bit aus der Vielzahl der Datenbits vorliegt, und wenn dem so ist, Zählen einer An zahl von Fehler in dem Datenfeld.
12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei es weiter den Schritt
der Bestimmung einer entsprechenden Größe jedes Defektes, der
in dem Datenfeld angeordnet ist, umfaßt.
13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt der Bestim
mung einer entsprechenden Größe den Schritt der Bereitstel
lung der entsprechenden Größe in Bytes einschließt.
14. Verfahren nach Anspruch 12, wobei es weiter den Schritt
des Speicherns der entsprechenden Größe jedes Defektes um
faßt.
15. Verfahren nach Anspruch 11, wobei im Schritt des Bereit
stellens einer Platte, jeder Sektor ein Spuridentifikations
feld hat, das Bits aufweist, die den Ort der Spur darstellen,
und ein Sektoridentifikationsfeld, das Bits aufweist, die den
Ort des Sektors darstellen.
16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei es weiter den Schritt
der Bestimmung umfaßt, ob die erkannten Defekte korrigiert
werden können, und wenn dem so ist, die erkannten Defekte
korrigiert werden, und ansonsten in dem Speicher die Zahl der
erkannten Defekte, ein entsprechender Ort der Spur jedes er
kannten Defektes und ein entsprechender Ort des Sektors jedes
erkannten Defektes gespeichert wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei es weiter den Schritt
der Erzeugung eines Steuersignals umfaßt, um die Zahl der er
kannten Defekte wieder zu gewinnen.
18. Verfahren nach Anspruch 12, wobei im Schritt des Bereit
stellens einer Platte jeder Sektor ein Spuridentifikations
feld hat, das Bits aufweist, die den Ort der Spur darstellen,
und ein Sektoridentifikationsfeld, das Bits aufweist, die den
Ort des Sektors darstellen.
19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei es weiter den Schritt
der Bestimmung umfaßt, ob die erkannten Defekte korrigiert
werden können, und wenn dem so ist, die erkannten Defekte
korrigiert werden, ansonsten in dem Speicher die Zahl der er
kannten Defekte, eine entsprechende Größe jedes erkannten De
fektes, einen entsprechenden Ort der Spur jedes erkannten De
fektes und einen entsprechenden Ort jedes Sektors des erkann
ten Defektes gespeichert wird.
20. Verfahren nach Anspruch 19, wobei es weiter den Schritt
der Herausgabe eines Steuersignals umfaßt, um die entspre
chende Größe jedes erkannten Defektes wieder zu gewinnen.
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