DE2619601A1

DE2619601A1 - Magnetplattenspeicher

Info

Publication number: DE2619601A1
Application number: DE19762619601
Authority: DE
Inventors: Hjalmar Holmboe-Ottesen
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1975-05-30
Filing date: 1976-05-04
Publication date: 1976-12-02
Also published as: JPS51147308A; NL7605718A; US4016603A; AU502093B2; CA1079848A; SE412655B; FR2312835B1; GB1499293A; BR7603481A; FR2312835A1; SE7605134L; IT1063872B; JPS59901B2; BE840961A; ATA329676A; AU1436676A; AT354122B

Description

Aktenzeichen der Anmelderin:

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Magnetplattenspeicher

Die Erfindung bezieht sich auf Magnetplattenspeicher mit rotierendem Spei chermedi uir..

Magnetplattenspeicher mit sogenannten starren Platten und einem wabenform!gen Kopfträger, der sich radial zur Innen- bzw. Außensaite einen solches axialen Plattenstapels bewegt, sind allgemein bekannt. Eine Schwierigkeit bei diesen Plattenstapeln liegt darin, daß der volumetrische Wirkungsgrad und die Kosten extreme Werte mit zunehmender Speicherkapazität erreichen.

Flexible Aufzeichnungsmedien sind weit weniger kostspielig und entsprechende Platten können dichter zusammengestapelt v/erden, so daß sich ein größerer volumetrischer Wirkungsgrad ergibt. Wenn die Aufzeichnungsdichte auf starren Platten über die gegenwärtig benutzten Grenzen hinaussteigt, treten Toleranzprobleme auf bei der Spurverfolgung, der Spuradressierung und allgemein bei einer zuverlässigen Aufzeichnung und Wiedergabe. Zu früheren Lösungen,z.B. DAS 14 24 516, dieser Problerne gehört die Zoneneinteilung der Plattenoberfläche in radiale Bänder, so daß die Bitpackungsdichte für eine gegebene Datenübertragungsfrequenz sich nicht übermäßig vom äußeren Radius zum inneren Radius einer jeden Zone ändert. Die Datenübertragungsrate schwankt von einer Zone zur anderen typischerweise mit einer Differenz von 2 : 1 zwischen der innersten und der äußersten Zone. Diese Differenz verlangt Kanäle

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unterschiedlicher Bandbreite. Systemprobleme bei Aufzeichnungen verschiedener Länge haben jedoch scheinbar die Anwendung dieser Bandeinteilung beschränkt. Außerdem sorgte die Bandeinteilung bekanntlich für den adaptiven Ausgleich des gelesenen Signales, d. h. die Ausgleichstechniken für jedes Band werden automatisch geschaltet entsprechend der Geschwindigkeit der Aufzeichnungsfläche in Bezug auf einen abfühlenden Übertrager.

Virtuelle Massenspeichersysteme nutzten vorteilhaft feste Blocklängen zur leichteren Raumverwaltung und Adressierung. Die meisten gebräuchlichen Datensätze haben eine variable Länge und somit paßt das Programm in virtuellen Spei eher sy steinen die unterschiedliche Blocklänge den verschiedenen Techniken an. Bei der Verwaltung des Speicherraumes zur Benutzung in virtuellen Speichersystemen hat eine feste Blocklänge jedoch bestimmt Vorteile.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines spezifischen Formates und einer Schaltung für einen Plattenspeicher,das nicht nur Systemparameter sondern auch physikalische Toleranzen akkumuliert,die einen wesentlichen Einfluß auf die Datenspurwahl und die Datenspurverfolgung haben.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht insbesondere im Kennzeichen des Patentanspruchs 1.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden anschließend näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig· 1 in einem vereinfachten perspektivischen Diagramm ein Speichergerät,

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Fig. 2 in einem Diagramm, die Umfangsbeziehung zwischen

einem Winkelindexanzeiger oder Tachometer und einer Speicherplatten-■ Zuverlässigkeitsmarke (Winkelindex);

Fig. 3 in einem Diagramm eine erfindungsgemäß unter

teilte Aufzeichnungsplatte;

Fig. 4 in einem Diagramm und Blockschaubild den Signal

fluß eines das in Fig. 3 gezeigte Format verwendenden Gerätes;

Fig. 5 in einem Diagramm ein bevorzugtes Spurformat,

das in Verbindung mit dem in Fig. 3 dargestellten Format genutzt werden kann;

Fig. 6 in einem Diagramm einen mit dem in Fig. 5 gezeig

ten Spurformat verwendbaren Datensektor;

Fig. 7 sin Zeitdiagramm für die Sektoradressierung und

Fig. 8 in einem vereinfachten Diagramm, einen Servo- und

Datensignaltrenner.

Xn den Zeichnungen .bezeichnen gleiche Nummern gleiche Teile und Bauelemente.

.In Pig. 1 ist ein koaxialer Stapel 10 aus Aufzeichnungsplatten 11 'gezeigt, die sich in einer Einheit auf einer gemeinsamen Welle 1.2 drehen, die von einem Motor 1,3 angetrieben wird. Eine Tachometerplatte 14 ist ebenfalls auf der Welle 12 befestigt. Außer den

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Winkelindexmarkierungen 15 hat die Tachometerplatte 14 eine Zuverlässigkeitsmarkierung 16, die auf eine Keilnut (später gezeigt und beschrieben) bezogen ist, die alle Platten ir;> Stapel 10 am umfang so ausrichtet, daß die Zuverlässigkeitsmar-ke 17, die separat auf einen gemeinsamen Radius von allen Platten aufgezeichnet ist. eine meßbare und vorgegebene Beziehung zum Tachometerindex 16 hat. Wogen der mit der Montage eines solchen Gerätes verbundenen Fertigungstoleranzen kann die Tachometermarke 16 im Winkel gegenüber der Suverlässigkeits-Radiallinie 17 um einen Winkel verschoben sein, der bei 18 in Fig. 2 angegeben ist. Das in Fig. 4 dargestellte Gerät zeigt,- wie eine solche Verschiebung oder Versetzung, die für jede Speicherplatte 11 anders sein kann, automatisch so ausgeglichen wird, daß das spezifische Format der vorliegenden Erfindung Herstellungstoleranzen eines Stapels 10 für flexible oder starre Speicherplatten ausgleicht.

In Fig. 3 ist die Formatkonfiguration der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben. Die geeignet an der Rohrspindel 12 befestigte Platte 11 ist am Umfang durch einen Keil 20 der Welle orientiert, der in eine Keilnut 21 in die tragende Unterlage für starre Platten eingreift. Die Unterlage 22 hat eine äußere ringförmige Vertiefung,- die durch die gestrichelte Linie 23 dargestellt ist, zur Aufnahme der Platte 11. Die beiden Teile 22 und 11 sind vorzugsweise haftend gesichert. Beim Zusammensetzen des Stapels 10 muß dann jede Platte 11 genau auf die entsprechende mittlere tragende Unterlage 22 und die Keilnut 21 mit der radial verlaufenden Zuverlässigkeitslinie 17 einer jeden Platte ausgerichtet werden. Auch wenn Präzisionswerkzeuge bei der Herstellung verwendet werden können, weist diese Zusammensetzung noch gewisse Toleranzen auf. Die Platten werden vorzugsweise mit der Servoinformation beschrieben, bevor der Stapel zusammengesetzt und jede Platte verkeilt wird.

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,Der Toleranzwinkel 18 wird dementsprechend mit den später beschriebenen Schaltungen der Fig. 4 so ausgelegt, daß diese Toleranzen für die genaue Identifizierung der Sektoren auf der Platte 11 akkumuliert v/erden. Der Tachorneterindex 14 ist in Fig. 3 durch die gestrichelte Linie 16' dargestellt. Die Herstellungstoleranzen sollen vorzugsweise symmetrisch um die. ideale oder perfekte Übereinstimmung angeordnet sein, die durch die Linie 16' gezeigt ist. Der Tachometerindex 16' liegt aufwärts von der radialen Zuverlässigkeitslinie 17 in einem Winkel, der größer ist als die Toleranz im Winkel 18. Dadurch können elektronische Schaltungen basierend auf dem Tachometerindex 16 initialisiert und dann jede Platte entsprechend den Toleranzen geeicht v/erden, so daß die radiale Zuverlässigkeitslinie 17 genau lokalisiert ist und zur Bezeichnung von Winkelpositionen eines jeden Sektors in jeder der gezeigten Aufzeichnungszonen A, B, C oder D der Platte 11 benutzt werden kann. Da die Winkeladrsssierung zur Bezeichnung der Sektorlagen vorgezogen wird, liegt der Toleranzwinkel 18 in dem sogenannten Ausgangsadreßbereich, der in Fig. 3 bezeichnet ist durch die Sektoren AO, BO, CO und DO. Die Ausgangsadreßbereiche müssen also eine Winkelausdehnung haben, die größer ist als der größte Fertigungstoleranzwinkel 18 oder es xaüssen Spezialschaltungen zur Akkumulation der Lage des Tachometerindex 16' außerhalb des Ausgangsadreßbereiches verwendet werden. Es kann auch eine Zuverlässigkeitsmarkierung zur Taktierung auf der Platte selbst angebracht werden, wie später noch im Zusammenhang mit Fig. 7 beschrieben wird. Außerdem können die Ausgangsadreßbereiche innerhalb einer Zone verschiedene Umfangslängen haben.

Die geometrische Form des Datensektors, des Servosektors, des Ausgangsadreßbereiches und ihre entsprechende Funktionen werden nachfolgend beschrieben, wobei die Darstellung der Beziehung der Umfangslage der Platte 11 zum Keil 20 besonders betont wird. Jede Platte 11 ist in vier Aufzeichnungsbänder mit unterschiedlichem Radius aufgeteilt. Das äußere Band A besteht aus den Aufzeichnungssektoren AO bis A13 und hat die größte radiale Ausdehnung. Das nächste Band B hat die nächstgrößere radiale Ausdehnung, C hat

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eine kleinere Ausdehnung und D (das radial am weitesten innen liegende Band) hat dio kleinste radiale Ausdshung. Nach Darstellung in Fig. 3 sind die Verhältnisse 5, 6, 7 und 3 für D, C₁ B und Λ. Das Verhältnis der radialen Ausdehnungen v/ird am stärksten so bevorzugt, daß sich eine maximale Datenübertragung in einem virtuellen Speichersystem dadurch ergibt, daß die Radialbewegungen des rCopfes möglichst klein gehalten v/erden. In jedem Äufzeichnungsband sind alle Signale· radial ausgerichtet, d. h. jedes Signal hat dieselbe iiinkeladressc-. in jeder Spur. Im Band A können z. B. 455 Spuren liegen, von denen jede 16 000 Signale enthält. Jedes Signal von Anfana des Sektors Al wie bei N bis zum Ende des Datenssktors

wie bei 24 wird winkelig identisch adressiert wie es heute bei Plattendateien mit einem Band üblich ist. In ähnlicher Weise haben die Zonen B, C und D ihre eigene eindeutige Winkeladressierung, dargestellt durch die Symbole N. , !-I-,, L-T. und N.,, wobei N die

3^a D^D 3^C 3^a Winkelverschiebung und die Indizes ja, jb usw. besagen, daß der Winkel für jede Zone eindeutig ist. Jeder Sektor in demselben Band hat jedoch dieselbe Winkelverschiebung. Für die winklige Adressierung der Sektoren basieren alle Berechnungen auf dem Tachometerindex 16', wie er für jede Platte 11 geeicht ist. Die radiale Zuverlässigkeitslinie 17 hat eine Winkelindexzahl N '. Da N ' für alle Bänder gleich ist, bildet sie die Suverlässigkeitsmarke für alle Signale auf jeder der Platten 11. Während sich die Platte 11 in Richtung des Pfeiles 25 dreht, überstreicht ein eine Spur im Band A abtastender Kopf 26 nach Auftreten der radialen Zuverlässigkeitslinie 17 eine Löschlücke bei 27. Dann tritt er in den Sektorservosignal-Bereich 28 ein, der in einem vorgegebenen Winkel N vom Tachometerindex 16' versetzt ist. Dieser Sektorservosignal-Bereich 28 hat denselben Referenzpunkt für alle Bänder von Signalen. Die wechselseitige Beziehung des Sektorservosignal-Bereiches 28 und der anderen Sektorssrvobereiche, die in Fig. 3 durch die schraffierten Bereiche dargestellt sind wie bei 30 bis 40 und die unnumerierten schraffierten Bereiche können entsprechend der ü.S.-Patentanmeldung 3 185 972 aufgebaut werden. Mit der vorliegenden Erfindung kann jedes Spurbezeichnungsruuster, Spurservomuster und Lokalisierungsmuster verwendet werden.

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Bei der Winkeladressierung für die Zone A, wobei die Beschreibung entsprechend für die Zonen B bis D gilt, ist der Datenanfang im ersten Sektor einer jeden Zone Al bis Dl angegeben durch die Winkeladresse N . Der Abstand zwischen dem Sektorbereich 2 8 und N ist eine Löschlücke (die ein Signalbündel vom Typ IBG sein kann). Die Winkelausdehnung des Datenbereiches ist N. , wobei die Winkel-

J^a

adresse N + N. das Datenende wie bei 24 angibt. Der Sektorsero 3 a

vobereich 30 und die Lücke bis zum Datenende 24 und eine weitere Lücke bis zum Datenbeginn bei 42 für den Sektor A2 wird gemessen durch die Winkelverschiebung M. . Der Datenanfang für den Sektor

J^a

A2 ist somit die Winkelverschiebung N +N. + M-_a· Für den Datenanfang in jedem Sektor ist die Winkelverschiebung N. festgelegt durch folgende Gleichung:

N_d = N₀ (k-1) (N_ja + M_ja)

Die obige Gleichung gilt für den k-ten Sektor. Entsprechend ist das Datenende für den k-ten Sektor, bezeichnet mit E,, gegeben durch folgende Gleichung:

E, = N + (k-1) (N. + M. ) + N.
d ο ja ja ja

Die in Fig. 4 gezeigten Schaltungen lösen die beiden obigen Gleichungen zum Leiten der Datensignale an die Datenverarbeitungsschaltungen und zum Leiten der Servosignale von den Servosektoren 28 und 30 bis 40 an ihre beschriebenen Servoschaltungen.

Jeder Datenabschnitt Al bis D5 hat eine identische Tangentiallänge am innersten Radius der entsprechenden Bänder. Dadurch wird die Speicherung von Datensignalblocks mit fester Länge in jedem Segment erleichtert. Nach bekannten Verwaltungsalgorythmen für virtuellen Speicherraum ist die Verwaltung von Blocks mit fester Länge wesentlich einfacher als diejenige von Blocks mit veränderlicher Länge. Außerdem wird durch diese Anordnung die Speicherung auf einer Plattenoberfläche maximiert; während die Bandbreite der Lesesignale eingeschränkt wird, wird die Frequenzabweichung von der innersten zur äußersten Position der Bänder gesteuert.

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Die Ausgangsadreßsektoren AO, BO, CO und DO, von denen jeder eine veränderliche Länge haben kann, liefern zwei Funktionen in jedem Abschnitt wie bei 50 für AO, 51 für BO, 52 für CO und 5 3 für DO. In einem ersten Teil wird die Aufzeichnungsspurbezeichnung und Steuerinformation gespeichert wie etwa eine Information zur Bezeichnung schlechter Sektoren und zur Bezeichnung der Zone. Ein Aufzeichnungsteil enthält andere Zustandsinformation, wie sie für Verfügbarkeits- und Zuvorlassigkeitszwecke gebraucht werden kann. Die Bereiche 50 bis 53 liegen unmittelbar neben den letzten Servoabschnitten 38, 39, 40 und 40A, um eine maximale Toleranz zur Annahme des Toleranzwinkels 18 zwischen dem hintersten Teil des HA-Berichtsbereiches 52 zu ermöglichen, der am dichtesten an der Zuverlässigkeitslinie 17 liegt, d. h., es ist erwünscht, den Tangentialzähler bis zur Beendigung des Lesens der Steuerinformation in den Bereichen 50 bis 53 zurückzustellen. Die Länge der Aufzeichnungen 50 bis 53 ist vorgegeben, so daß die Tachometerzahl für jede der Zonen vorgegeben ist zum Abschalten der Datenverarbeitungsschaltungen, um das Abfühlen der Suverlässigkeitslinie 17 vorzubereiten. Die Winkelversetzung zwischen den Bereichen 5O bis 53 und der Zuverlässigkeitslinie 17 ist für jede Zone unabhängig und wird gemäß späterer Beschreibung gespeichert.

Während das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eine separate Tachometerplatte zur Erzeugung einer Tachometerreferenz 16 zwecks Eichung der Formatstellen in allen Platten 11 zeigt, besteht eine andere Lösung in der Anordnung der Tachometerinformation am äußeren umfang der Platte 11 wie etwa in einem Datenbereich 55, der aus einer oder mehreren Informationsspuren bestehen kann. In diesem Zusammenhang kann man den allgemeinen Ausführungen in dem oben erwähnten U.S.-Patent folgen, die vollständiger später im Zusammenhang mit Fig. 7 beschrieben werden.

Ein anderer wichtiger Gesichtspunkt des in Fig. 3 gezeigten Aufzeichnungsformates ist die Akkumulation des radialen Auslaufes von Umlaufplattenspeichern sowie die Akkumulation des orthogonalen Kriechens in flexiblen Medien. Das zuerst erwähnte Problem basiert

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auf aer Lagerung, der Abnutzung und den Exzentrizitäten, die bei der Herstellung entstehen, wobei niedrige Spurdichten bis beispielsv/eise etwa 200 Spuren pro Zoll solche Exzentrizitäten und das Auslaufen als ernsthaftes Problem nicht kennen. Wenn man jedoch 1000 Spuren pro Zoll und mehr aufzeichnen will, kann ein solches Auslaufen ein Problem werden. Der Mindestabstand von einer Spur zur anderen beträgt bei 1000 Spuren pro Zoll 0,001 Zoll. Wenn ein Schutzband zwischen benachbarten Spuren liegt, dann liegt die Gesamtspurbreite näher bei 0,005 Zoll. Da magnetische übertrager eine ganz bestimmt reduzierte Empfindlichkeitsamplitude haben und der Übertragungsspalt weniger als die halbe Spur abfühlt, ist die echte Toleranz für den Auslauf wesentlich kleiner als die tatsächliche Spurbreite. Daher ist es von großer Bedeutung, daß das Spurfolgesysteiu für den übertrager die Spuren genau und zuverlässig verfolgt. Während die Spuren bisher mit liilfe von Datensignalen verfolgt wurden, diese Spurverfolgung praktisch nicht möglich ist, weil der Energiegehalt solcher Signale bei hohen Spurdichten zu niedrig ist. Somit müssen verbesserte Spurverfolgungsverfahren entwickelt werden. Im Falle der flexiblen Medien besteht das Substrat oft aus flexiblem Harz wie Polyester, Celluloseacetat und dergleichen. Solche Materialien ändern bekanntlich ihre Form im Laufe der Zeit, das ist der sogenannte Visco-Elastische Effekt. Bei Polyester können sich die Maßänderungen in einer Achse sogar wesentlich von denen in einer Querachse unterscheiden. Es wird angenommen, daß das auf den Herstellungsprozeß zurückzuführen ist, in dem der Polyesterfilm durch eine Walze hergestellt wird. Diese Herstellung induziert anisotrope Spannungen im Film, die in orthogonal unterschiedlichen Maßänüerungen resultieren. Wenn eine Aufzeichnungsplatte 11 ein solches Substrat enthält, ist infolge, dieser Ilaßänderungeii die Plattenforrci nicht mehr kreisförmig sondern leicht elliptisch. Bei einer Platte von 15 Zoll Durchmesser beispielsweise beträgt die Differenz in den Maßänderungen etwa 0,002 Zoll. Solche Maßinstabilitäten der Statik pro Umdrehung der Platte 11 sind über lange Zeit dynamisch und resultieren in Problemen bei der Spurverfolgung.

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Die vorliegende Erfindung bietet eine Lösung dieses Problemes durch Anwendung der Sektorservotechnik, um einen im wesentlichen konstanten Abstand zwischen benachbarten Servosektoren wie etwa den Sektoren 20 und 30 einzuhalten. Die Abweichung im Uitifangsabstand zwischen den Servosektoren 28 und 30 ist am Außenradius am größten, aber nur geringfügig größer als der Mindestabstand am inneren Radius. Der größte Umfangsabstand wird bestimmt durch die Servoansprache und ihre Möglichkeit, Änderungen in der Dichte von einer Spur zur anderen sowie der Änderungsrate der Spur von einer reinen Kreiskonfiguration vorherzusagen. Bei der Auswahl eines Forruates nach der vorliegenden Erfindung muß also nicht nur der Mindesttangentialabstand für jeden Datensektor, sondern auch die größte Umfangslänge für jeden Sektor gewählt werden, gemessen zwischen dem effektiven Mittelpunkt zweier benachbarter Servosektoren. Der Einfachheit halber wird ein Datenblock vorzugsweise zwischen zwei Sektorservos gehalten, obwohl auch zusätzliche Servosektoren innerhalb eines Datenblocks verschachtelt werden können.

Das in Fig. 4 gezeigte Gerät ist zur Arbeit mit dem in Fig. 3 dargestellten Plattenformat entwickelt, das in dem in Fig. 1 gezeigten Gerät verwendet wird. Die Taktierung der Operationen des in Fig. 4 gezeigten Gerätes ist in Fig. 7 gezeigt, die Spurformate sind in den Fign. 5 und 6 darcrestellt. Bei der Beschreibung wird angenommen, daß das Kopfstellglied 60 den Kopfträgerarm 61 so gestellt hat, daß der Übertragerkopf 62 entsprechend dem Kopf 26 in Fig. eine gewünschte zu adressierende Spur abtastet. Die Beschreibung beginnt mit der Fotofühlereinheit 63, die die Tachometerindexmarkierung 16 abfühlt und ein Tachometerindexsignal 63A über die Leitung 64 liefert, um die Winkelpositionsfühlschaltung und die Steuerschaltung zurückzustellen, wozu auch die Rückstellung des Winkelpositionszählers 65, des Winkeladreßregisters 66 und des Pufferregisters 67 gehört. Außerdem wird das Vorindex-Flip-Flop in den aktiven Zustand geschaltet und dadurch angezeigt, daß der Übertrager 62 den Löschteil vor der Plattenradialindex-Linie 17 abtastet, was am besten in Fig. 3 zu sehen ist, die zwischen der Linie 16' verläuft, die die Winkelposition der Tachometerindexmarke

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16 zur Radialindexlinie 17 bezeichnet. Ein Vorindex-Flip-Flop 68 bereitet das UND-Glied 69 so vor, daß es auf ein Signal anspricht, welches die Abfühlung der Plattenradialindex-Linie 17 anzeigt und ein Plattenindexsignal 75 über die Leitung 74 liefert.

Die Plattenindexsignale und andere Steuersignale werden am Anfang durch den übertrager 62 erzeugt, der die durch das in Fig. 3 gezeigte Format dargestellten Signale abfühlt und sie über die Leitung 70 an den Servo- und Datensignaltrenner 71 und den Hülldetektor 72 gibt. Der Servo- und Datensignaltrenner 71 liefert die abgetrennten Servosignale an das Kopfstellglied 60, um den übertrager 62 die adressierte Spur zuverlässig abtasten zu lassen. Außerdem liefert der Trenner 71 die abgetrennten Datensignale an die Datenverarbeitungsschaltungen 73 zur Verarbeitung auf bekannte Art und Weise. Die Technik der Datenverarbeitungsschaltungen hat keine Bedeutung für die vorliegende Erfindung und wird daher nicht beschrieben. Der Hülldetektor 72 liefert bei Empfang des vom Übertrager 62 entsprechend der Plattenradialindex-Linie 17 erzeugten Signales ein aktives Signal an das UND-Glied 69, das durch das Vorindex-Flip-Flop 68 vorbereitet ist, um das Signal vom Hülldetektor 72 auf der Leitung 74 als Plattenindexsignal 75 weiterzuleiten. Das entspricht dem Zeitpunkt, an dem der übertrager 62 die Linie

17 abfühlt.

Das Plattenindexsignal 75 bereitet die UND-Glieder 80 vor, um den Signalinhalt des WinkelpositionsZählers 65 auf den Addierer 81 zu leiten und die Normalisierung des Inhaltes des Winkeladreßregisters 66 auf die Zone vorzubereiten, in der der übertrager 62 eine gegebene Spur abtastet. Die Fotofühlereinheit 82 fühlt die Tachometermarken 84 ab und liefert Tachometersignale zur Erhöhung des Inhaltes des WinkelpositionsZählers 65. Wenn das Plattenindexsignal 75 auftritt, ist der Inhalt des WinkelpositionsZählers 65 gleich N , die geeichte Versetzung zwischen Tachometerindex 16 und radialer Zuverlässigkeitslinie 17. Dieser Inhalt wird durch den Addierer 81 auf das Pufferregister 67 geleitet und so das Einschieben in das Winkeladreßregister 66 vorbereitet.

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In
ί. —

Das Einsetzen dieses Inhaltes in das Winkeladreßregister 66 wird jetzt beschrieben. Der Plattenindeximpuls 75 auf der Leitung 74 stellt auch das Servo-Zeittrigger-Flip-Flop 82 zurück. Zurückgestellt liefert dieses ein Einschaltsignal über die Kompleraentausgangsleitung 83 und schaltet dadurch den Servo-Zeittrigger v/ieder ein, d. h. dieser wirkt als monostabiler Multivibrator. Ein negativer Impuls wird somit über die Leitung S4 an das Eingangsadreßregister 86 des Festwertspeichers 85 geliefert. Eine Position des Registers 86 gibt an, ob der Kopf 62 Servosignale oder Datensignale abtastet. Dieses Anzeigesignal wird üjjer die Leitung 07 zuw. ROII 85 geführt, um den Servodatentrenner 71 und die Datenvurarbeitungsschaltung 7 3 zu adressieren. Außerdem wirkt es als Abfrage für das Einschieben von Signalen in das Pufferregister 67 und das V/inkeladreßr^gister 66. Die von den UHD-Gliedern 80 an den Addierer 81 (N ) geleiteten Signale v/erden von hier an das Pufferregister 67 und das Xvinkeladreßregister 66 geleitet. Dieser Vorgang läuft so schnell ab, daß der Winkelpositionszähler 65 noch nicht hinter die Tachometerzahl IJ gezählt hat. Dis digitale Vergleicherschaltung 88 zeigt also ein erfolgreiches Vergleichssignal auf der Leitung 89 an und triggert den Servo-Zeittrigger 82 in den zurückgestellten Zustand, so daß keine Servozeit angezeigt wird.

Außerdem schaltet das Plattenindexsignal 75 auf der Leitung 74 das Nach-Index-Flip-Flop 90 in den aktiven Zustand, wodurch eine binäre Eins in das Adreßregister 86 gezwungen wird. Gemäß der nachfolgenden Tabelle adressieren die Adressen des Registers 86 eines der neun Register im ROII 85. Die Adressen sind in der linken Spalte aufgeführt, wobei sie die X llormalzustände bezeichnen und der Inhalt der Register entspricht den im Zusammenhang mit Fig. 3 definierten Winkelverschiebungen. Das mittlere Symbol bezeichnet die Zone, das linke Symbol die Tätigkeit des Nach-Index-Flip-Flops und das rechte Symbol die Tätigkeit des Servo-Zeittriggers. Jeder Zeittrigger 82 wird durch ein Signal auf der Leitung 89 getriggert und wird als monostabiler Multivibrator für die Dauer der Servozeit betrieben, so daß der entsprechende numerische Inhalt der Register

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Inhalt	ο
N
	ja
II	j_a

H	jb
~\7	Jb

Ι·ί	je
N
	je
M	id

N	jd
M

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durch den Addierer 81 auf das Pufferregister 67 und das winkeladreßrcgister 66 geleitet wird.

ROM ADR^SSTADSLLL

Adresse

OXX IAO IAl IBO IBl ICO ICl IDO IDl

Jedesmal wenn der Servo-Zeittrigger 82 durch die Vergleicherschaltung 88 verglichen wird, wird der Signalinhalt des Adreßregisters des ROM 85, wie er durch das Register 86 angezeigt wird, zum Addierer 81 übertragen, dort zum Inhalt des Winkeladreßregisters 66 addiert, um die Winkeladresse für den nächsten Datenabschnitt oder den nächsten Servoabschnitt je nach Lage auf den neuesten Stand zu bringen. Der obige Vorgang wird für die Dauer der Spur wiederholt. Das erneute Auftreten des Tachometerindexsignales auf der Leitung 64 startet die Winkeladressierung der Spur neu und eicht sie neu. Auch bei Fehlerbedingungen erfolgt also eine automatische Wiederaufnahme wegen der Neueichung nach der vorliegenden Erfindung. Der Servo-Zeittrigger 82 wird am Anfang eines jeden Datensignalsatzes und eines jeden Servosignalsatzes getriggert. Aus Fig. 3 ist zu ersehen, daß die am Anfang oder am Vorderkantenteil des Servoabschnittes 28 definiert als M. sowie am Beginn des Datenabschnittes für eine Eins wie bei K erfolgt. Der ROM kann als kapazitiver Speicher, leitender Speicher, mechanische Stecktafel oder elektrisch einstellbarer Flip-Flop und dergleichen aufgebaut sein. Die Triggerung des Servo-Zeit-

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trx9gers 82 läßt sich aia besten aus Fig. 7 aus äen Zeilen mit der beschriftung Servo-Zeitzonen A bis D ersehen, wo jeder Impuls zwei Triggern des Triggers 82 entspricht, einer am Anfang des Impulses 28 und einer an dessen Ende.

In Fig. 5 sind die Abmessungen einer Spur in Form eines Diagrammes gezeigt. Die obere Spur 100 ist eine radial innen liegende Spur, die untere Spur 101 eine radial außen liegende Spur. Es ist zu beachten, daß die lineare Ausdehnung der Servobereiche 102 kleiner ist als irgendeine Ausdehnung des Servobereiches 103. Beide Servobereiche 102 und 103 schließen denselben Winkel in der Zone ein. In ähnlicher Weise hat der Datenbereich 104 eine kürzere lineare Länge als der Datenbereich 105,während auch sie denselben Winkel einschließen. Hach bekannten Platteniesetechniken passen sich die Leseschaltungen also verschiedenen linearen Längen zum Betrieb mit verschiedenen Frequenzen an, d. h., die Oberflächengeschwindigkeit der Platten in den verschiedenen radialen Positionen ist unterschiedlich und führt zu einer unterschiedlichen linearen Länge. Für den erfolgreichen Betrieb ist es wichtig, daß die verschiedenen Servo- und Datenteile im wesentlichen denselben Winkel einschließen. In einigen Fällen können die Servoteile genau dieselbe lineare Länge haben und dadurch unterschiedliche Winkel einschließen. In diesem Fall ändern sich die Löschteile oder Blocklücken wie 106 und 107 und gleichen solche Differenzen aus.

Fig. 6 zeigt in einem Diagramm die Signalanordnungen innerhalb eines Datenabschnittes wie bei 104 und 105 in Fig. 5. Der Vorderteil ist ein Taktsynchronisationsbereich 110, dem ein Sektor ID Abschnitt SID 111 folgt und diesem ein IBG-Synchronisationsteil. Die eigentlichen Daten- und Fehlerkorrekturcodes folgen in einem Bereich 113. Der Bereich 113 wird durch einen Löschteil oder zusätzliche Synchronisationssignale vor dem Servobereich abgeschlossen. Die Verwendung eines Löschteiles ist insofern erwünscht, als dann unterschiedliche Datenlängen in Sektoren mit fester Länge aufgezeichnet werden können. Die gestrichelte Linie 114 zeigt z. 3. an, daß eine Aufzeichnung mit geringer Länge erfolgte. In

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einer vorgezogenen Betriebsart wird der Bereich zwischen dem Datenende bei 114 und dem Ende des Datensektorteiles bei 115 mit Füllsignalen wie lauter Nullen oder lauter Einsen oder einem bestimmten Muster gefüllt, das die Auffüllung anzeigt. Hin solches Auffüllmuster kann auch aus einer Serie von Wellenzügen bestehen, die langer sind als die Wellenzüge, die in den Daten in der Fehlerkorrekturcode-Aufzeichnung auftreten.

Der Servosignal- und Datensignaltrenner 71 kann eine relativ einfache Schaltung sein, wie sie in Fig. 8 gezeigt ist. Signale vom Übertrager 62 v/erden entsprechend verstärkt an eine synchrone Deraodulators chaltung 120 geliefert, die durch einen Oszillator 121 mit veränderlicher Frequenz synchronisiert wird, der ebenfalls von dem auf der Leitung 70 empfangenen Eingangssignal abhängig ist. Die Ausgabe der Demodulatorschaltung 120 wird an ein Paar Analogglieder oder UND-Glieder 122 und 123 geleitet, die durch das über die Leitung 87 empfangene Signal abwechselnd betätigt werden. Das UND-Glied 122 spricht an, wenn das Signal auf der Leitung 87 negativ läuft und leitet Datensignale an die Datenverarbeitungsschaltungen 23, und das IKTD-Glied 123 spricht auf den positiven Verlauf der Signale auf der Leitung 87 an und leitet Servosignale an das Kopfstellglied 60.

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Claims

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P Ά T E II T A N S P RÜCHE

Magnetplattenspeicher mit einer Einrichtung sur Spursteuerung der Magnetköpfe entlang ausgewählter, konzentrischer Aufzeichnungsspuren einer starren oder flexiblen Magnetplatte ode-r eines Stapels solcher liagnetplatten, auf d-iiten otoueriaarkierungen und Daten aufgezeichnet werden bzw. sind, wobei die gelesenen Steuersignale Auswertschaltungen zugeführt werden, die über Adressiarungsschaltungen zur Adressierung der AufζeichnungsSektoren und über Steuerschaltungen zur Servosteuerung der Magnetkopf e dienen, una bei dem mit der Antriebswelle der Platte bzw. der Platten mindestens ein Tachometer zur Urzeugung von Indexsignalen verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,

daß mindestens eine Oberfläche jeder Platte in mehrere konzentrische Bänder unterschiedlicher Breite unterteilt ist,

daß diese Bänder in AufzeichnungsSektoren gleicher Länge unterteilt sind,

daß diese gemeinsame Länge gleich der Länge der radial innen liegenden Spur ist,

daß für alle Sektoren ein gemeinsamer radialer Index die Basis für den Ausgangsadreßteil ist, und daß jedem Sektor bzw. jeder Spur innerhalb des Sektors spezifische Servoinfomationen und Adreßinformationen zugeordnet sind, die auf die Auswertschaltungen, die Adreßschaltungen und Servoschaltungen zur Adreßbildung, zum Adressenvergleich und zur radialen Einstellung der Köpfe gelangen.
2. Magnetplattenspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der einschließende Winkel für alle Sektoren eines Bandes gleich groß ist.

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3. Magnetplattenspeicher nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Adresse eines Sektors aus der Ausgangsadresse, einem Y/inkelinaex und einer variablen Länge gebildet wird, wobei jeder Spur ein itfinkelindex zugeordnet ist.
4. Magnetplattenspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeicnnet,

daß das äußere Band auf einer Platte im Verhältnis zu den innen liegenden Bändern in seiner radialen Ausdehnung am größten ist.
5. Magnetplattenspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß bei mehreren auf einer gemeinsamen Welle verkeilten Magnetplatten die Winkelposition jeder Magnetplatte relativ zum Tachometerindex zur· Eliminierung von Fertigungstoleranzen im Servoteil der Sektoren aufgezeichnet ist.
6. Magnetplattenspeicher nach den Ansprücnen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß zur radialen Kopfeinstellung und Spuradressierung ein radialer Winkelindex einer jeden Spur der einzelnen Sektoren zugeordnet ist.
7. Magnetplattenspeicher nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

daß ein Tachometerindexsignal (63A) über eine Leitung (64) eine Winkelpositions-Fühlschaltung, bestehend aus einem Winkelpositionszähler (65), einem Winkeladreßregister (66) und einem Pufferregister (67) zurückstellt und ein Vorindex-Flip-Flop (68) in den aktiven Zustand schaltet, wodurch angezeigt wird, daß der Kopf oder Übertrager (62) einen Löschteil vor der Plattenradialindex-Linie (17) abtastet,

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daß das Vorindex-Flip-Flop (68) ein nachgeschaltetes UHD-Glied (69) vorbereitet, so daß dieses auf ein Signal anspricht, das die Abfühlung der Plattenradialindex-Linie (17) anzeigt und ein Plattenindexsignal (75) über die Leitung (74) liefert.
8. Magnetplattenspeicher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

daß die Plattenindexsignale und die Steuerindexsignale am Anfang einer jeden Datenübertragung durch den übertrager (62) erzeugt v/erden und über Leitungen (70) an den an sich bekannten Servo- und Datensignaltrenner (71) sowie einen Külldetektor (72) geleitet werden, daß die abgetrennten Servosignale an das an sich bekannte Kopfstellglied (60) geleitet werden und die Datensignale an eine nachgeschaltete Datenverarbeitungsschaltung (7 3).
9. Magnetplattenspeicher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß der Eülldetektor (72) bei Empfang des vom Übertrager (62) entsprechend dar ilagnetplattenradialindex-Linie (17) erzeugten Signals ein Signal an das UITD-Glied (69) liefert, und

daß das Vorindex-Flip-Flop (68) vorbereitet ist, um das Signal vom Hülldetektor (72) auf der Leitung (74) als Plattenindexsignal (75) weiterzuleiten.
10. Magnetplattenspeicher nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet,

daß das Plattenindexsignal (75) UHD-Glieder (80) vorbereitet, ura den Inhalt des Winkelpositions Zählers (65) auf einen nachgeschalteten Addierer (81) zu leiten und die ifonv.alisierung des Inhalts des Winkeladreßregisters (66) auf die Zone vorzubereiten, in der der Übertrager (62) eine gegebene Spur abtastet, wobei eine zweite

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Fotofühlereinheit (82) Tachometermarken (34) liefert/ die direkt auf den Winkelpositionszähler (65) gelangen, wobei beim Eintreten eines Plattenindexsignals (75) in den Winkelposi ti ons zähler (65) dessen Inhalt gleich il ist, was der geeichten Versetzung zwischen Tachometerindex (16) und radialer Zuverlässigkeitslinie (17) entspricht, daß dieser Inhalt über den Addierer (81) in das nachgeschaltete Pufferregister (67) geleitet wird, wodurch das Einschieben der Winkeladresse in das Winkeladreßregister (66) vorbereitet wird,

daß dann das Plattenindexsignal (75) ein Servo-Zeittrigger-Flip-Flop (82) zurückstellt, daß über eine Leitung (84) ein negativer Impuls an ein Exngangsadreßregxster (86) eines Festwertspeichers (85)gelangt, wobei eine Position des Registers (86) angibt, ob der übertrager Servosignale oder Datensignale abtastet,

daß dieses Signal über eine weitere Leitung (87) zu einem Festwertspeicher (85) gelangt, um den Servodatentrcnner (71) und die Datenverarbeitungsschaltung (73) zu adressieren,

daß das Plattenindexsignal (75) außerdem ein Nach-Index-Flip-Flop (90) in den aktiven Zustand schaltet, wodurch eine Eins in das Adreßregister (86) eingeschrieben wird, und daß jedesmal, wenn der Servo-Zeittrigger (82) durch eine Vergleicherschaltung (88) verglichen wird, der Inhalt des Adreßregisters (86) im Addierwerk (31) zum Inhalt des Winkeladreßregisters (66) addiert wird, um die Winkeladresse für den nächsten Datenabschnitt oder den nächsten Servoabschnitt je nach Lage auf den neuesten Stand zu bringen.

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L e e r s e i t e