DE2550678A1

DE2550678A1 - Spurauswahlanordnung in einem datenspeicher

Info

Publication number: DE2550678A1
Application number: DE19752550678
Authority: DE
Inventors: Charles Christian Hanson; Francis Kong King
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1974-11-25
Filing date: 1975-11-12
Publication date: 1976-05-26
Also published as: IT1042773B; JPS589499B2; FR2292303A1; CA1066407A; FR2292303B1; JPS5162720A; US3956766A; GB1478559A

Description

_____„ _Λ Böblingen, den 10. November 1975 2 550678 bt/se

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

Amtliches Aktenzeichen; Neuanmeldung Aktenzeichen der Anmelderin: RO 974 006

Spurauswahlanordnung in einem Datenspeicher

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Datenspeichertechnik und befaßt sich mit der Aufzeichnung und dem Lesen von Daten auf magnetischen Medien, z.B. starren Magnetplatten oder flexiblen Speicherfolien. Im Detail betrifft die Erfindung eine Anordnung zur Spurauswahl bei solchen Speichern, bei denen die ! Anzahl paralleler Spuren größer ist als die Anzahl der Schreib/ ! Leseköpfe, wodurch eine Relativbewegung des Kopfes bzw. der Köpfe gegenüber dem Aufzeichnungsträger erforderlich ist.

j Bisher ist es üblich gewesen, die einzelnen Spuren auf einem Aufzeichnungsträger, insbesondere einer Magnetplatte, über die sich der Magnetkopf bewegt, mittels eines Zählers zu zählen. Dadurch ist die Feststellung der jeweiligen Lage des Magnetkopfs möglich. Eine solche Anordnung bringt mehr oder minder brauchbare Ergebnisse bei der Verwendung mit starren Magnetplatten nicht zu großen Durchmessers. Auch die Auffindung der innersten Spuren starrer Magnetplatten ist dabei noch möglich. Sobald jedoch Platten ' sehr großen Durchmessers oder flexible Speicherfolien anstatt der kleinen, starren und sehr geringen geometrischen Veränderungen unterliegenden Magnetplatten benutzt werden, ergeben sich durch Dimensions- und Temperaturänderungen ebenso wie durch Ab-* i nutZungserscheinungen mangelhafte Übereinstimmungen zwischen I

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Zählerstand und tatsächlicher KopfStellung.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anordnung in einem rotierenden Datenspeicher zur Spurauswahl anzugeben, die eine Kompen-I sation für Dimensions- und Langzeittemperaturänderungen vorsieht. Ebenso soll die Abnützung des mechanischen Kopfantriebs keinen Einfluß auf die Spurauswahlgenauigkeit ausüben.

Im einzelnen soll durch die Erfindung erzielt werden, daß in Verbindung mit einem Spurzähler, dessen Inhalt sich mit der Kopfposition ändert, Mittel zur Initialisierung des Zählerinhalts vorgesehen sind, wobei insbesondere Dimensionsänderungen der Aufzeichnungsträger berücksichtigt werden sollen.

Mit der Erfindung soll erreicht werden, daß ein Schreib/Lesekopf über einen Aufzeichnungsträger in eine innere Grenzposition gebracht wird, sodann über eine an der Außenkante des Aufzeichnungsträgers befindliche Referenzspur zurück, und daß eine Erkennung des Überschreitens der Referenzspur durch den Kopf möglich ist. Sobald der Kopf die Mitte der Referenzspur überschreitet, wird, wenn notwendig, der anfängliche Zählerinhalt geändert, so daß er mit der Position der Referenzspur auf dem Aufzeichnungsträger korrespondiert.

Die Merkmale der Erfindung sind in den Patentansprüchen definiert. Einzelheiten können der nachfolgenden Beschreibung im Zusammen- · hang mit den Zeichnungen entnommen werden. Auf den Zeichnungen j zeigen: j

Fig. 1 die Zusammengehörigkeit der Pign. la bis Ic,

Fign la, Ib die Gesamtschaltung eines Ausführungsbeispiels und Ic der Erfindung,

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Fig, 2 eine perspektivische Ansicht eines Schrittmotors,;

wie er in der in den Fign. la bis Ic gezeigten Anordnung Verwendung finden kann,

Fign. 3 und 4 zeitabhängige Signaldiagramme zur Erläuterung

der Wirkungsweise der Erfindung.

Das Steuersystem gemäß der Erfindung ist im Beispiel zusammenwirkend mit einem Magnetfolienspeicher (Fign. la bis Ic) darge- ■ stellt. Die Magnetfolie 100 kann dünn und flexibel und beispielsweise aus 75 um dickem Polyäthylen-Terephtalat bestehen. Auf diesem Träger kann sich eine Beschichtung aus unorientierten Fe₂O₃ beidseitig befinden. Ein Magnetkopf 104 ist an einer Aufhängigung 106 derart befestigt, daß Aufhängung und Kopf über jede Stelle der Magnetfolie bewegt werden können. Der Magnetkopf 1O4 hat die Ein- und Ausgangsleitungen 108, 110 und 112. Die Aufhängung 106 ist auf einer Führungsspindel 114, die die Abtriebswelle eines elektrischen Schrittmotors 116 darstellt, sozusagen als Spindelmutter gelagert. Der Schrittmotor kann vier verschiedene Windungen 118, 120, 122 und 124 aufweisen, die auf die einzelnen in Fig. 2 dargestellten Sektionen a, b, c und d verteilt sein können. Treiberschaltungen 126, 128, 130 und 132 i sind mit den genannten Wicklungsgruppen 118, 120, 122 und 124 j verbunden. Sowohl Schrittmotor 116 als auch die Treiberschaltungen sind konventionell konstruiert und können beispielsweise der in j der US-Patentschrift 3 842 331 gezeigten Anordnung entsprechen. J

Fest eingeschrieben auf der Magnetfolie 100 befindet sich die Referenzspur 134. Sie ist nahe der äußeren Kante der Folie 100 angeordnet und befindet sich außerhalb der Datenspuren 135, die auf die Magnetfolie 100 vorher beispielsweise durch den Kopf 104 unter Steuerung der Steuerschaltung 150 eingeschrieben werden können. Weiterhin ist ein Schalter 136 vorgesehen, der, als Ruhepositionsschalter, durch die Aufhängung 106 dann geschlossen wird, wenn der Kopf 104 sich von der Spindel 102 weg über die Referenzspur 134 nach außen bewegt. Der Ruhepositionsschalter 136

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; ist über die Leitung 137 mit einer Detektorschaltung 138 verbunden. Die Anschlüsse 108 und 112 des Magnetkopfes 104 sind imit dem Ausgang einer Treiberschaltung 140 verbunden, deren j Ausgangssignale gleichzeitig auf den Amplitudendetektor 142 und die Differenzierschaltung 144 gegeben werden« An letztere ist der Begrenzungsverstärker 146 angeschlossen, über dessen j
Ausgangsleitung 148 vom Magnetkopf 104 gelesene Signale abge-(nommen werden können.

Die gesamte, in den Fign. la bis Ic dargestellte Anordnung wird durch die Steuerschaltung 150 gesteuert, insbesondere das Register 152, das die Nummer der gewünschten Spur aufnimmt. Der Ausgang dieses Registers 152 ist mit einem Vergleicher 158 verbunden, dessen anderer Eingang mit einem Zähler verbunden ist, der auf- und abwärts zählen kann und die Nummer derjenigen Spur beinhaltet, über der der Magnetkopf 104 gerade steht. Abhängig von dem Verhältnis zwischen dem Inhalt des Zählers 156 und dem des Registers 152 gibt der Vergleicher 158 ein Signal "Aufwärts" auf Leitung 160 oder ein Signal "Abwärts" auf Leitung 162 ab. Die beiden Eingänge einer ODER-Schaltung 164 sind mit den Leitungen 160 und 162 verbunden, während ihr Ausgang Über einen Inverter 166 an die Steuerschaltung 150 angeschlossen ist.

Der Ausgang eines Oszillators 168 ist über Leitung 169 mit !einem Zähler 170 verbunden, der jeweils dann auf Leitung 172 jein Ausgangssignal abgibt, wenn er bis 10 gezählt hat. Leitung

172 ist mit den UND-Schaltungen 174 und 176 verbunden, deren andere Eingänge an die Leitungen 16Q (Signal "Aufwärts") und Leitung 162 (Signal "Abwärts") angeschlossen sind. Außerdem ist die Ausgangs leitung 172 an jeweils einen Eingang der UND-Schaltungen 180 und 178 geschaltet, deren jeweils andere Eingänge ebenfalls an die Leitungen 160 und 162 gekoppelt sind. Die Ausgänge der UND-Schaltungen 178 und 180 sind über Verzögerungsglieder 182 und 186 und die Leitungen 184 und 188 mit dem

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'zähler 156 verbunden. Die Leitung 184 führt ein Signal "Aufwärts", !während Leitung 188 ggf. ein Signal "Abwärts" aufweist.

Die "Einstell"-Eingänge der Verriegelungsschaltungen 190 und ' sind mit den Ausgängen der bereits genannten UND-Schaltungen '' und 176 verbunden. Die Ausgänge der Verriegelungsschaltungen und 192 bilden je einen Eingang der UND-Schaltungen 194 und 196. Demgegenüber sind die Rückstelleingänge der Verriegelungsschaltungen 179 und 192 mit dem Ausgang einer monostabilen Kippschaltung 198 verknüpft, deren Eingang Leitung 172 vom Zähler 170 bildet.

Von der Stromversorgungseinheit 202 geht die Leitung 200 zur Strom- und Spannungsversorgung der Schaltung und des Schrittmotors 116 ab. Ebenfalls an Leitung 202 ist der Einstelleingang eines Relais 204 angeschlossen, das über Leitung 206 ein Signal "Stromausfall" abgibt, so bald es sich im rückgestellten Zustand befindet. Dies tritt automatisch dann auf, wenn auf Leitung ein Spannungsausfall auftritt.

Eine Verriegelungsschaltung 208 besitzt zwei Einstelleingänge, von denen einer mit der Leitung 206 des Relais 204, der andere mit der Steuerschaltung 150 verbunden ist. Wenn sie eingestellt ist, bewirkt die Verriegelungsschaltung 208 die Ausgabe eines Signals "Ausfahren" auf Leitung 210. Dieses Signal bedeutet, daß der Magnetkopf 104 aus dem Folienstapel bis zu seiner äußeren Extremposition auszufahren ist. Leitung 210 ist über den Inverter 212 mit einem Eingang der UND-Schaltung 214 verbunden. Wenn die Bedingung dieser UND-Schaltung 214 erfüllt ist, tritt an ihrer Ausgangsleitung 216 ein Signal "Normaler Zugriff" auf. Diese Leitung 216 bildet den zweiten Eingang der beiden oben genannten UND-Schaltungen 194 und 196. Die Ausgänge dieser UND-Schaltungen bilden je einen Eingang der ODER-Schaltungen 218 und 220. Den zweiten Eingang der letzteren ODER-Schaltung 220 bildet Leitung 210 von der Verriegelungsschaltung 208. Die Ausgänge der ODER-Schaltungen 218 und 220 führen zu einem Vier-Bit-Auf/Ab-Zähler

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226, der außerdem über Leitung 169 vom Oszillator 168 ein Fortschaltsignal empfängt. Die Ausgangsleitungen des Zählers 226 weisen die Signale "Zugriff 1, Zugriff 2, Zugriff 3 und Zugriff 4" auf. Die vier Ausgangsleitungen 228, 230, 232 und 234 steuern die vier Treiberschaltungen 126, 128, 130 und 132.

Der Detektor 138 weist eine Ausgangs leitung 236 auf, auf der ein Signal "Ausgefahren" auftritt, und die mit dem Einstellanschluß einer Verriegelungsschaltung 238 verbunden ist. Außerdem führt sie zum Rückstellanschluß der Verriegelungsschaltung 208. Die Verriegelungsschaltung 238 weist eine Aus gangs leitung 240 auf, die ein Signal "Einfahren" auf die genannte ODER-Schaltung 218 führt. Außerdem ist Leitung 240 mit einem Inverter 242, dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang der UND-Schaltung 214 verbunden. Weiterhin führt Leitung 240 zum Einstelleingang einer Verriegelungsschaltung 244, deren Ausgangsleitung 245 das Signal "Monitor-Maximum-Amplitude-Detektor" zur UND-Schaltung 246 führt. Auf dessen Ausgangsleitung 248 wird ein Signal "Zurück auf O" auf den Rückstellanschluß der Verriegelungsschaltung 238 und die Zähler 156 und 170 zur Rückstellung beider Zähler übertragen.

Der Amplitudendetektor 142 überträgt ein Signal "Maximalamplitude" über Leitung 250 auf den zweiten Eingang der genannten UND-Schaltung 246 und über das Verzögerungsglied 152 auf den Rückstelleingang der Verriegelungsschaltung 244.

Mit Ausnahme der Umstände, unter denen die Stromversorungseinheit 202 ausfällt oder die Steuerschaltung 150 anzeigt, daß sie einen festen Fehler in der von der Folie 100 gelesenen

Informationen erkannt hat, arbeitet die in den Fign. la bis Ic ι
!dargestellte Schaltung "normal". Unter dieser Bedigung bewegt sich der Magnetkopf 104 mit seiner Aufhängung 106 hinein und heraus im bezug auf die Welle 102, um auf verschiedene Spuren

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135 zu schreiben oder von ihnen zu lesen. Die Aufhängung 106 wird entweder nach innen oder nach außen über die vom Schrittmotor 116 angetriebene Spindel 114 bewegt. Diese normale Operation ist ähnlich der, wie sie in der unter der Serien-Nr. 336 391 am 27. Februar 1973 in den USA eingereichten Anmeldung beschrieben ist. Während dieser Betriebsweise ist das Signal ' "Normaler Zugriff" auf Leitung 216 vorhanden, so daß jede der

UND-Schaltungen 194 und 196 durchgeschaltet ist, wenn entsprechende Ausgangssignale von den Verriegelungsschaltungen 190 bzw. 192 anliegen.

Um die Kopfaufhängung 106 in der einen oder anderen Richtung zu bewegen, kann der Schrittmotor 116 in jede Richtung zur Drehung der Spindel 114 gesteuert werden. Unabhängig von der Drehrichtung führt der Schrittmotor 116 eine Mehrzahl von Schritten zur Bewegung des Magnetkopfes 104 von einer Spur zur nächsten aus. Beim Ausführungsbeispiel sind insgesamt 10 Schritte notwendig, um Magnetkopf 104 und Kopfaufhängung 106 von einer Spur zur nächsten zu bewegen.

Der Schrittmotor 116 bewegt sich unter Steuerung des Zählers 226. Dieser ist ein Vier-Bit-Auf/Ab-Zähler und zählt unter Kontrolle eines Signals "Fortschalten" auf Leitung 179, das, wie in Fig. 3 gezeigt, eine Impulsfolge vom Oszillator 168 darstellt. Der Zähler 226 zählt aufwärts, sobald ein "Auf-Signal auf Leitung 222 von der ODER-Schaltung 218 anliegt; er zählt abwärts, sobald ein "Ab"-Signal vom ODER-Glied 220 über Leitung i 224 anliegt. Der Zähler 226 gibt die Signale "Zugriff 1, Zugriff 2, Zugriff 3 und Zugriff 4" auf den Leitungen 228, 230, 232 und ; 234, die ebenfalls in Fig. 3 gezeigt sind, ab. Aus Fig. 3 ist außerdem zu erkennen, daß jedes dieser Zugriffssignale für alle vier Ausgangsimpulse des Oszillators 168 auftreten. Die vier '. Zugriffssignale sind zeitlich gestaffelt, so daß für jeden jAusgangsimpuls des Oszillators 168 ein Zugriffssignal auftaucht. Auch dies ist aus Fig. 3 zu erkennen. Die Zugriffssignale ;

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werden auf die Treiberschaltung 126, 128, 130 und 132 gegeben, so daß "Zugriff 1" Wicklung 118, "Zugriff 2" Wicklung 120, "Zugriff 3" Wicklung 122 und "Zugriff 4" Wicklung 124 einschaltet. Die Einschaltung jeder dieser Wicklungen bewirkt eine Weiterschaltung des Schrittmotors 116 um einen Schritt, so daß sich auch die Spindel 114, die damit verbunden ist, um einen Schritt weiterbewegt. Die Reihenfolge, in der die Wicklungen 118, 120, 122 und 124 eingeschaltet werden, bestimmt die Richtung der Motordrehung. Die Anzahl der vom Schrittmotor 116 durchgeführten Schritte ist durch die Häufigkeit der Einschaltung der Treiber 126, 128, 130 und 132 definiert. Dies wiederum ist durch die Anzahl der Schritte gekennzeichnet, die der Zähler 226 fortgeschaltet wurde. Wie in Fig. 3 zu sehen, ist die Zeit t die für einen Schritt des Schrittmotors 116 erforderliche Zeit; die Zeit Tl ist die für den Zugriff zu einer geraden Spur notwendige, die Zeit T2 die für die nächstfolgende ungerade Spur erforderliche Zeit. Für ein detailierteres Verständnis der Art, in der die Treiber 126, 128, 130 und 130 die Rotation des Motors 116 in beiden Richtungen bewirken, kann die oben bereits genannte US-Patentschrift 3 842 331 zurate gezogen werden.

Die Signale "Auf" und "Ab" auf den Leitungen 222 und 224 kommen im wesentlichen vom Vergleicher 158, der den Ausgang des Zählers 156, der die gegenwärtige Spurnummer/ über der sich der Magnetkopf 104 befindet, enthält, mit dem Wert im Register 152 vergleicht, das die gewünschte Spurnummer gespeichert hat. Die gewünschte Spurnummer wird in das Register 152 aus der Steuerschaltung 150 eingegeben und stellt diejenige Nummer dar, auf die der Magnetkopf 104 bewegt werden soll. Der Vergleicher 158 gibt ein Signal "Aufwärts" auf Leitung 160 ab, wenn der Inhalt im Zähler 156 kleiner als der des Registers 152 ist; er liefert ein Signal "Abwärts" auf Leitung 162, wenn der Inhalt des Zählers 156 größer als der Inhalt des Registers 152 ist. Während Leitung 160 mit der UND-Schaltung 178 verbunden ist, liefert Leitung einen Eingang der UND-Schaltung 180. Der Ausgang des Zählers

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bildet über Leitung 172 den jeweils zweiten Eingang der UND-Schaltungen 178 und 180. Auf Leitung 172 tritt dann ein Ausgangsimpuls auf, wenn über Leitung 169 zehn Impulse des Oszillators 168 erzeugt wurden. Die Ausgänge der UND-Schaltungen 178 und 180 sind über die Verzögerungsglieder 182 und 186 über die Leitungen 184 und 188 mit dem Zähler 156 verbunden. Dadurch zeigt der Zähler 156 diejenige Spur an, über der sich der Magnetkopf 104 befindet.

Das Ausgangssignal des Zählers 170 wird außerdem auf die beiden UND-Schaltungen 174 und 176 gegeben, die entsprechend voreingestellt werden durch Signale "Aufwärts" und "Abwärts" des Vergleichers 158. Wenn der Vergleicher 158 über Leitung 160 ein Signal "Aufwärts" abgibt, wird über die UND-Schaltung 176 die Verriegelungsschaltung 190 eingestellt. Wenn andererseits der Vergleicher 158 über Leitung 162 ein Signal "Abwärts" abgibt_f erfolgt eine Einstellung der Verriegelungsschaltung 192 über die UND-Schaltung 174. Die Ausgangsleitungen der Verriegelungsschaltungen 190 und 192 sind über die UND-Schaltungen 194 und 196 mit dem Zähler 226 verbunden; die letztgenannten UND-Schaltungen erhalten über Leitung 216 an ihrem zweiten Eingang ein dauerndes Signal "Normaler Zugriff". Dadurch sind die UND-Schaltungen 194 und 196 über die ODER-Schaltungen 218 und 220 auf den Zähler 226 durchgeschaltet. Die ODER-Schaltung 218 liefert auf Leitung 222 ein Signal "Auf", während die ODER-Schaltung 220 auf Leitung 224 das Signal "Ab" abgibt, so daß beide Signale dem Zähler 226 zugeführt und ihn zum Auf- bzw. Abzählen veranlassen.

Die Verriegelungsschaltungen 190 und 192 werden durch ein Signal der monostabilen Kippschaltung 198 über ihre Rückstelleingänge zurückgestellt. Diese Kippschaltung gibt ein Ausgangssignal ab, dessen Dauer kürzer als die durch die Verzögerungsschaltungen 182 und 186 hervorgerufenen Verzögerungen ist. Die Kippschaltung 198 wird durch ein Ausgangssignal des Zählers 170 auf Leitung

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172 ausgelöst. Durch diese Anordnung wird der Zähler 226 um 10 Schritte aufwärts oder abwärts geschaltet, abhängig davon, ob die Verriegelungsschaltung 190 oder 192 eingestellt ist. Dadurch wird der Magnetkopf um eine Spur durch den Motor weiterbewegt. Wenn sich nun der Magnetkopf 104 noch nicht über der gewünschten Spur befindet, wird der Vergleicher 158 immer noch eines seiner beiden Signale, entweder "Aufwärts" oder "Abwärts" aufweisen. Dadurch wird der Zähler 226 um weitere 10 Schritte fortgeschaltet werden, bevor der Zähler 170 ein Ausgangssignal abgibt. Dadurch wird der Zähler 156 wiederum auf den neusten Stand gebracht und die Operation fortgesetzt, bis der Magnetkopf 104 sich über der gewünschten Spur befindet. Wenn nämlich der Wert im Zähler 156 dem Wert im Register entspricht, so befindet sich der Magnetkopf 104 an der gewünschten Position und der Vergleicher 158 hat weder ein Signal "Aufwärts" noch "Abwärts" an einem seiner Ausgänge. Die Abwesenheit dieser beiden Signale resultiert in weder einem Signal "Auf" noch "Ab" auf Leitung 222 bzw. 224, wodurch der Schrittmotor 116 und Magnetkopf 104 stoppen. Die ODER-Schaltung 164 erkennt ebenfalls die Abwesenheit der Ausgangssignale des Vergleichers 158 auf den Leitungen 160 und 162, wodurch der Inverter 166 ein Signal an die Steuerschaltung 150 abgibt, welches anzeigt, daß sich der Magnetkopf 104 über der gewünschten Spur der Folie 100 befindet. Dadurch kann von der Steuerschaltung 150 die entsprechende Schreib- oder Leseoperation durchgeführt werden.

Im Falle, daß die Stromversorgung 202 ausfüllt oder daß ein fester Fehler durch die Steuerschaltung 160 ermittelt wird, fällt das Signal "Normaler Zugriff" auf Leitung 216 weg. Dadurch sind die UND-Schaltungen 194 und 196 nicht mehr in der Lage, die Ausgangssignale "Auf" und "Ab" zur Bewegung des Magnetkopfes 104 mit seiner Aufhängung 106 auf dem Zähler zu übertragen. In diesem Falle bewirkt die dargestellte Anordnung, daß der Magnetkopf 104 nach außen, d.h. außerhalb der Referenzspur 134 bewegt und sodann wieder eingefahren wird. Dies sei nachfolgend näher erläutert.

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Wie oben bereits kurz erwähnt wurde, sind beispielsweise beim Austausch von Magnetplatten oder -folien 100 die zulässigen Spurabstände durch die maximal erreichbaren Genauigkeiten der Kopfpositionierung und des Zentriermechanismus für die Folie 100 begrenzt. Dies trifft insbesondere für Magnetspeicherfolien zu, bei denen die Änderung in einer radialen Richtung anders aussehen kann als die in einer anderen, zur ersten z.B. um 90 versetzten Richtung. Durch diese begrenzte Genauigkeit der Kopfeinstellung ist die Gesamtmenge der auf einer Magnetspeicherfolie 100 aufbringbaren Daten beschränkt.

Bei Spurauswahlanordnungen, die elektrische Schrittmotoren aufweisen, die mehr als einen Schritt zwischen zwei benachbaren Spuren durchführen, ist es möglich, Korrekturen zur Zentrierung des Magnetkopfes über der ausgewählten Spur durchzuführen. Im vorliegenden Beispiel sind derartige Korrekturen möglich. Sie werden dadurch durchgeführt, daß der Zugriffsmechanismus sowohl beim Abschalten der Stromversorgung 202 als auch beim Feststellen eines festen Fehlers wieder von der Referenzspur 134 aus gestartet wird. Dadurch können die Austauschtoleranzen ebenso wie die langfristigen Temperatur- und Verschleißabweichungen im Antriebssystem kompensiert werden. Zur Initialisierung der Position des Magnetkopfes 104 wird dieser nach außen über die Referenzspur 134 hinweg bewegt. Sodann wird er schrittweise zurück auf die auf der Referenzspur aufgezeichneten Daten geführt, bis das vom Kopf 104 abgetastete Signal ein Maximum ist. Dieses Maximum stellt den Referenzpunkt dar, von dem aus alle Spuren innerhalb der Referenzspur 134 gemessen werden. Die Genauigkeit der Korrektur wird durch die Auflösung des Zugriffsmechanismus begrenzt. Daher ist die Präzision der Korrektur um so größer, je größer die Anzahl der Schritte pro Spur ist.

Die Referenzspur 134 wird an den äußeren Umfang der Magnetfolie 100 bei der Herstellung durch eine Standardeinrichtung

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geschrieben. Die Steigung der Führungsspindel 114 wird so gewählt, daß eine Vielzahl von in Schritten des Schrittmotors 116 erforderlich ist, um den Magnetkopf 104 um eine Spurbreite zu bewegen, um die Grundposition des Magnetkopfes 104 zu initialisieren, wird durch die dargestellte Anordnung der Magnetkopf auf seine Aufhängigung 106 so weit nach außen bewegt, bis der Schalter 136 betätigt wird, der die äußere Lage des Kopfes 1O4 anzeigt. Diese Betätigung erfolgt dann, wenn sich der Magnetkopf 104 so weit außerhalb der Referenzspur befindet, daß keine Signale von der letzteren gelesen werden. Von da ab bewirkt die Anordnung, daß der Kopf 104 zurück auf die Folienoberfläche Schritt um Schritt um jeweils l/m einer Spurbreite geführt. Nach Durchführung jedes Schrittes wird der Amplitudendetektor 142 abgefragt. Sobald ein Signal von diesem Detektor 142 abgefühlt wird, das geringer als der Pegel am Ende des vorhergehenden Schrittes ist, wird angenommen, daß sich der Magnetkopf 104 über der Mitte der Referenzspur 134 befunden hat; die Positionszähler 152 und 156 werden zurückgestellt und alle nachfolgenden Spurzugriffe auf die letzte Position über der Referenzspur 134 bezogen. Die Genauigkeit der Positionierung über der Referenzspur 134 kann sehr nahe an plus oder minus einer halben Schrittweite des Schrittmotors 116 liegen.

Beim Ausfall der Stromversorgung 202 fällt gleichzeitig das Signal auf Leitung 200 aus. Dadurch wird das Relais 204 zurückgestellt, wodurch auf Leitung 206 ein Signal "Stromausfall" abgegeben wird. Dieses Signal stellt die Verriegelungsschaltung 208 ein. In gleicher Weise wird die Verriegelungsschaltung 208 eingestellt, wenn die Steuerschaltung 150 einen festen Fehler in den von der Folie 100 abgetasteten Daten feststellt? Dazu wird eine konventionelle Schaltung benutzt. Die Verriegelungsschaltung 208 gibt dann ein Signal "Ausfahren" auf Leitung 210 ab, welches auf Leitung 224 über die ODER-Schaltung 220 ein Signal "Ab" hervorruft. Dieses Signal bewirkt, daß durch den Zähler 226 der Schrittmotor 116 die Führungsspindel 114 so dreht, daß Magnetkopfaufhängung 106 und Magnetkopf 104 zum

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äußeren Umfang der Folie 100 geführt werden. Unter dieser Bedingung bewirkt der Inverter 212, daß die UND-Schaltung 214 kein Ausgangssignal "Normaler Zugriff" abgeben kann. Infolge der Abwesenheit dieses Signals auf Leitung 216 können die UND-Schaltungen 194 und 196 nicht durchgeschaltet werden, wodurch verhindert wird, daß der Schrittmotor 116 über den Zähler 226 in der oben beschriebenen Weise nach der im Register 152 gespeicherten Spur sucht.

Die zum Rand der Folie 100 gerichtete Bewegung der Kopfaufhängung 106 mit dem Kopf 104 wird so lange unter Steuerung des Oszillators 168 und des Zählers 126 fortgesetzt, bis die Kopfaufhängung den Schalter 136 schließt, wodurch der Detektor 138 das Signal "Ausgefahren" auf Leitung 236 abgibt. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Magnetkopf 104 außerhalb der Referenzspur 134, Das Signal "Ausgefahren" auf Leitung 236 gelangt auf den Rückstelleingang der Verriegelungsschaltung 208, wodurch das Signal "Ausfahren™ auf Leitung 210 unterbrochen wird. Außerdem wird durch das auf Leitung 236 anstehende Signal die Verriegelungsschaltung 238 eingestellt, wodurch der Zähler 226 umgesteuert wird. Da über den Inverter 224 das Ausgangssignal der Verriegelungsschaltung 238 invertiert auf die UND-Schaltung 214 gegeben wird, kann auf dessen Ausgangsleitung 216 das Signal "Normaler Zugriff" nicht auftreten. Das Signal auf Leitung 240 ist "Einfahren" und wird auf die ODER-Schaltung 218 gegeben und resultiert in einem Ausgangssignal "Auf" auf Leitung 222 dieser ODER-Schaltung. Dieses Ausgangssignal wird auf den Zähler 226 gegeben. Dadurch werden die Treiberschaltungen 126, 128, 130 und 132 so angesteuert, daß der Schrittmotor 116 die Führungsspindel 114 in derjenigen Richtung dreht, die Kopfaufhängung und Magnetkopf 104 auf die Spindel 102 zu bewegt. Diese Einfahrbewegung der Kopfaufhängung 106 wird fortgesetzt, bis der Amplitudendetektor 142 anspricht und die Bewegung zum Halten bringt.

Der Amplitudendetektor 142 empfängt über die Leitungen 1O8 und die Ausgangssignale des Magnetkopfes 104 und liefert auf seine

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Aus gangs leitung 250 ein Aus gangs s i gnal, nachdem die Maximalamplitude der Referenzspur 134 ermittelt wurde. Dies tritt gerade dann auf, wenn das Ausgangssignal des Magnetkopfes 104 aufgrund der abgetasteten Referenzspur 134 zu fallen beginnt. Dann nämlich befindet sich der Magnetkopf im wesentlichen über der Mitte der Referenzspur 134. Dadurch wird die Null-Position der Kopfaufhängung 106 mit dem Magnetkopf 104 gegenüber der Magnetfolie 100 definiert.

Das Signal "Einfahren" auf Leitung 240 ist weiterhin auf den Einstellanschluß der Verriegelungsschaltung 244 gelangt. Diese gibt daraufhin über die Leitung 245 ein Ausgangssignal auf die UND-Schaltung 246 ab, die ihr zweites Eingangssignal direkt von Leitung 250 empfängt. Sobald auf Leitung 250 ein Signal auftritt, wird es über die UND-Schaltung 246 übertragen und tritt auf Leitung 248 auf. Dieses Signal stellt ein Rückstellsignal für die Verriegelungsschaltung 238 und die Zähler 156 und 170 dar, so daß der Zählerstand der letzteren auf 0 gebracht wird. Die Rückstellung der Verriegelungsschatung 238 bewirkt eine Unterbrechung des Signals "Einfahren" auf Leitung 240, wodurch der Schrittmotor 116 und der Magnetkopf gestoppt werden. Die Verriegelungsschaltung 244 wird durch das auf Leitung 250 auftretende Signal über das Verzögerungsglied 253 zurückgestelllt, so daß die Verriegelungs-Schaltung 244 nur während des eben beschriebenen 0-Stellungszyklus operiert, während der Magnetkopf 104 sich über der Mitte der Referenzspur 134 befindet. Demnach wird bei nachfolgender Bewegung des Magnetkopfes 104 in Richtung auf die Mitte der Magnetfolie 100 zu der Amplitudendetektor 142 nicht mehr arbeiten. Die Schrittfolge ist nun beendet und die Verriegelungsschaltungen 208, 238 und 244 sind ausgeschaltet, bis der nächste Fehler oder der nächste Stromausfall eintritt. Die Steuerschaltung 150 bringt nun die gewünschte Spurnummer in das Register 152 und die Kopfaufhängung 106 bewegt sich mit dem Kopf 104 einwärts bis zur gewünschten Spurnummer, wie es oben bereits beschrieben wurde. Da unter dieser Bedingung beide Verriegelungsschaltungen 208 und 238 zurückgestellt sind, geben die Inverter 212 und 242 zusammen

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mit der UND-Schaltung 214 ein Signal "Normaler Zugriff" auf Leitung 216 ab. Dadurch wird der Schrittmotor 116 in die
Lage versetzt, Kopfaufhängung 106 und Magnetkopf 104 einwärts zu bewegen, bis der Inhalt des Zählers 156 mit dem
des Registers 152 übereinstimmt.

In Fig. 4 sind eine Reihe wichtiger Signale, wie sie in der in den Fign. la bis Ic dargestellten Schaltung auftreten, gezeigt. Das auf Leitung 206 auftretende Signal "Stromausfall" kann
nur einen Impuls darstellen, der jedoch ausreicht, die Verriegelungsschaltung 208 einzustellen, die so lange in diesem Zustand verbleibt, bis sie durch ein Signal an ihrem Rückstelleingang zurückgestellt wird. Die anderen Teile der Anordnung, die bewirken, daß die Kopfaufhängung 106 sich nach außen bis zur Begrenzung bewegt und dann über die Referenzspannung 134 zurückkehrt, arbeiten unabhängig von der Länge des auf Leitung 206 auftretenden Impulses. Im wesentlichen
sind an dieser Funktion die Verriegelungsschaltungen 238 und 244 beteiligt. Das auf Leitung 210 auftretende Signal "Ausfahren" tritt gleichzeitig mit dem Signal "Stromausfall" auf Leitung 206 auf. Das Signal "Ausgefahren" auf Leitung 137
tritt dann auf, wenn auf Leitung 110 das Signal "Ausfahren" absinkt. Das Signal "Einfahren" auf Leitung 240 und das
Signal "Monitor Maximum Amplitude Detektor" auf Leitung 245 treten gleichzeitig mit dem auf Leitung 137 zu findenden
Signal "Ausgefahren" auf. Signal "Maximalamplitude" auf
Leitung 250 und das O-Stellungssignal auf Leitung 248
treten zum gleichen Zeitpunkt auf, wie die Signale auf den
Leitungen 240 und 245 abfallen. Beide Signale auf den Leitungen 248 und 250 sind nur Impulse.

Wie bereits erwähnt wurde, bewirkt das auf Leitung 248 auftretende O-Stellungssignal eine Rückstellung des Zählers 156 auf O._% Dies tritt dann auf, wenn der Magnetkopf 104 über dem Zentrum

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der Referenzspur 134 steht. Alle innerhalb der Referenzspur 134 liegenden Spuren 135 auf der Folie 100 werden vom Zentrum der Referenzspur aus gemessen. Sobald sich demnach irgend eine Änderung in den Foliendimensionen eingestellt hat, werden die Anordnungen der inneren Spuren 135 korrespondierend mit der derzeitigen Position der Referenzspur 134 bleiben. Eine Rekalibrierung tritt immer dann ein, wenn die Stromversorgung abgeschaltet wird, so daß erwartet werden kann, daß sie so oft auftritt, daß langfristige Temperatur- und Abnützungstoleranzen des Antriebs für die Kopfaufhängung 106 über die Führungsspindel kompensiert werden.

Natürlich können abweichend von dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Änderungen in Details der Erfindung vorgenommen werden. So kann beispielsweise die Referenzspannung 134 in der Nähe der Spindel 102 und damit innerhalb der Datenspuren 135 auf der Folie 100 anstatt an ihrer Peripherie angeordnet werden. Mit dieser Änderung würden die Spuren dann von der Spindel her gezählt. Die in den Fign. la bis Ic dargestellte Schaltung kann in einfacher Weise dieser anderen Spuranordnung angepaßt werden: Es wäre nur notwendig, die Steigungsrichtung der Führungsspindel 114 umzukehren und den Schalter 136 so anzuordnen, daß er von der Kopfaufhängung 106 dann betätigt wird, wenn sich der Magnetkopf 104 innerhalb der nun innen liegenden Referenzspur 134 befindet. In der Schaltung selbst ist überhaupt keine Änderung notwendig.

Die Neueinstellung (Initialisierung) ist im Beispiel abhängig von einem Stromausfall oder einem festen Fehler beim Abtasten der Daten beschrieben worden. Genau so gut können natürlich auch andere Bedingungen zur Veranlassung der Neueinstellung herangezogen werden. Wenn beispielsweise die Magnetfolie innerhalb einer Umhüllung oder Kassette mit einer Klappe angeordnet ist, kann eine Verriegelungsschaltung mit einem von dieser Klappe betätigten Schalter verbunden werden, so daß das Relais 204 immer

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dann abfällt, wenn die Klappe geöffnet wird. In diesem Fall würde jede öffnung der Klappe eine Neueinstellung, wie oben beschrieben, hervorrufen.

Auch ist die Verwendung dieser Anordnung nicht auf die Abtastung kreisförmiger Datenträger beschränkt, sondern sie kann auch Anwendung bei linearen Aufzeichnungsträgern, wie beispielsweise Magnetbändern mit einer fest aufgezeichneten Referenzspur finden.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

Anordnung zur Steuerung der Bewegung eines Schreib/Lesekopfes zur Spurauswahl auf einem Aufzeichnungsträger mit zumindest einer festen Referenzspur, dadurch gekennzeichnet, daß ein Impulsgeber (168, 170) vorgesehen ist, der einen zum Antrieb des Schreib/Lesekopfes (104) dienenden Schrittmotor (116) und einen Zähler (156) beaufschlagt, und daß der Schreib/Lesekopf (104) mit einer Schaltung (142, 246) verbunden ist, deren die Überschreitung der Referenzspur (134) anzeigendes Ausgangssignal den Zähler (156) zurückstellt, so daß dessen Stand die relativ zur Referenzspur (134) bestimmte Lage derjenigen Spur (135) des Aufzeichnungsträgers (100) anzeigt, über dem sich der Schreib/Lesekopf (104) befindet.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Register (152) vorgesehen ist, dessen Ausgang mit dem Ausgang des Zählers (156) auf einen Vergleicher (158) gegeben wird, und daß abhängig vom Ausgangssignal des Vergleichers (158) der Schrittmotor (116) gesteuert wird, so daß über das Register (152) die anzusteuernde Spur (135) auf dem Aufzeichnungsträger (100) vorgewählt werden kann.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Impulsgeber aus einem Oszillator (16 8) und einem Zähler (170) als Impulsuntersetzer besteht.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endlagedetektor (136, 138) vorgesehen ist, der die Endlage des Magnetkopfes (104) definiert.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittmotor (116) eine als Führungsspindel (114)

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ausgebildete Welle aufweist, und daß die Aufhängung (1O6) für den Schreib/Lesekopf (104) als Spindelmutter ausgebildet ist.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittmotor 116 eine Mehrzahl von Wicklungen (118, 120, 122, 124) aufweist, die von jeweils einem Treiber (126, 128, 130, 132) durch einen Zähler (226) nacheinander aktivierbar sind, so daß Bruchteile von Spindelumdrehungen einstellbar sind,
7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Überschreitung der Referenzspur (134) anzeigende Schaltung aus einem mit den Ausgangsleitungen (108, 112) des Schreib/Lesekopfes (104) verbundenem Amplitudendetektor (142) besteht, der nach jedem Vorschub des Schreib/Lesekopfes (104) um einen Bruchteil der Spurbreite das Lesesignal abtastet und dann ein Ausgangssignal abgibt, sobald die Maximalamplitude des Lesesignals unterschritten wird.
8. Verfahren zum Betrieb einer Anordnung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Feststellung eines Lesefehlers und/oder bei einem insbesondere kurzzeitigen Stromausfall der Schreib/Lesekopf (104) in seine durch den Endlagedetektor (136, 138) definierte Endlage gebracht wird und nachfolgend eine neue Einstellung des Zählers (156) durch den Amplitudendetektor (142) erfolgt.

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