DE2629710B2 - Steueranordnung für Magnetplattenspeicher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Datenspeicher und insbesondere eine Steueranordnung für einen Magnetplattenspeicher mit einem Servosystem, mit dessen Hilfe ein Magnetkopf ständig in einer gewünschten Position in bezug auf eine vorgegebene Leitbahn gehalten werden kann.

Bei Datenspeichern, die einen Stapel rotierender Magnetplatten als Aufzeichnungsmedium verwenden, ist es notwendig, daß ein Magnetkopf ständig in einer solchen gewünschten Position gehalten werden kann. Dabei werden Daten normalerweise in konzentrischen Datenspuren auf den Oberflächen der Magnetplatte!!

aufgezeichnet. Die Aufzeichnungsspuren liegen sehr dicht beieinander, mit beispielsweise 118 Datenspuren je cm Radius (300/Zoll), und die Aufzeichnungsdichte der Daten ist größer als 2000 Bit je cm (500/Zoll). Um nun Zugriff zu diesen aufgezeichneten Daten zu erhalten, muß ein Aufzeichnungs-Widergabekopf nach einer gewünschten Spur geführt werden, in der die gewünschte Information aufgezeichnet ist, wobei dann dieser Aufzeichnungs-Wiedergabekopf bei Anwesen heit einer möglichen Störung für die gesamte Zeit mit einem möglichst kleinen Ausrichtfehler genau über der Spurmitte gehalten werden kann, in der Information gelesen oder geschrieben wird. Diese Funktionen lassen sich beispielsweise durch ein Einstellservosystem für einen Magnetkopf erzielen, wie es beispielsweise in der deutschen Patentanmeldung P 26 12 111.9 beschrieben ist.

In dem, in dieser Patentanmeldung beschriebenen System wird die Spurpositionsinformation nur von einem Servokopf abgeleitet, der einer in dem Plattenstapel enthaltenen Servomagnetplatte zugeordnet ist. Den der Datenaufzeichnung und -wiedergabe dienenden Magnetplatten des übrigen Stapels sind dann Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfe zugeordnet, die sich im Gleichlauf mit dem Servokopf bewegen. Entsprechende elektronische Servoschaltungen erzeugen dann ein Positionsfehiersignal, das die Position der Datenköpfe in radialer Richtung in bezug auf die gewünschte Datenspur auf den Datenplatten anzeigt.

Ein Nachteil dieser Art von Speichervorrichtung liegt darin, daß sich Lageabweichungen der Datenköpfe aus verschiedenen beeinflussenden Faktoren ergeben können wie z. B. eine leichte Exzentrizität der Platten, eine gewisse Neigung der Platten auf der Plattenspindel und unterschiedliche Ausdehnung aufgrund unterschiedlicher Wärmeeinflüsse. Jeder dieser Einflüsse für sich oder beliebige Kombinationen dieser Einflüsse können zur Folge haben, daß einer oder mehrere der Datenköpfe außerhalb der Spur liegt, obgleich der Servokopf genau über seiner Servospur geführt ist. Während der Aufzeichnung und Wiedergabe von Daten, ist es erwünscht, daß die Einstellung der Datenköpfe über den entsprechenden Datenspuren mit einer Genauigkeit erfolgt, die besser ist als ein Zehntel des Abstandes zwischen benachbarten Spuren. Bei der heute verwendeten hohen Spurendichte können solche unerwünschten niederfrequenten Störungen eine Verschiebung der Datenköpfe hervorrufen, die die zulässigen Grenzen bei weitem überschreitet, so daß der

Datenspeicher nicht mehr richtig arbeitet.

Ein weiterer Vorschlag, der diesen Nachteil nicht aufweist, besteht darin, die Servoplatte überhaupt wegzulassen und dafür die Servopositionsinformation auf jeder Datenplatte in Sektoren anzubringen, die sich mit den Datensektoren abwechseln. Dadurch erhält man die Möglichkeit, die Servopositionsinformation ständig aus der gerade angesteuerten Platte abzuleiten, so daß die obenerwähnten niederfrequenten Störungen keinen Einfluß ausüben. Ein System unter Verwendung von in Sektoren angebrachter Servoinformation ist in der britischen Patentschrift 13 14 695 beschrieben. Servosysteme dieser Art haben aber den weiteren Nachteil, daß das sich dabei ergebende Positionsfehlersignai eine zu geringe Bandbreite aufweist, als daß es bei der heute

μ üblichen Zugriffsgeschwindigkeit noch brauchbar wäre.

Der Datenspeicher gemäß der Erfindung besteht aus

einem auf einer Antriebsspindel angebrachten Magnet plattensiapei, einer entsprechenden Anzahl von Daten-

aufzeichnungsfläche!! für eine Datenaufzeichnung und -wiedergabe durch den Datenspuren zugeordnete Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfe, wobei jede Datenspur aus Datensektoren für die Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von darin aufgezeichneten Daten durch die Datenköpfe besteht, die sich mit voraufgezeichnete Datenspurpositionsinformation enthaltenden Servosektoren für diese Spur abwechseln, weiche durch den zugeordneten Datenkopf und den Servokopf im Gleichlauf mit den übrigen Datenköpfen in der Weise gelesen werden können, daß der Servokopf einer Servofläche einer der Platten zugeordnet ist, wobei fortlaufend Datenspurpositionsinformation aus voraufgezeichneten Servospuren über die durch den Servokopf auslesbare Servoaufzeichnungsfläche geliefert wird. Dabei werden die von der Servoaufzeichnungsflächp abgeleiteten Betriebssignale für eine Steuerung der Bewegung der Datenköpfe bei einer Spurziv?riffsoperation benutzt, während die von den Servosektoren auf den Datenaufzeichnungsflächen abgeleiteten Signale für die Positionssteuerung der Datenköpfe während einer Spurnachlaufoperation verwendet werden.

Der Datenspeicher gemäß der vorliegenden Erfindung vereinigt in sich den Vorteil einer sehr kurzen Zugriffszeit, der sich mit einer besonderen Servoaufzeichnungsfläche verbindet, mit dem Vorteil einer sehr genauen Positionierung eines Kopfes bei einer Spurnachlaufoperation in einem Datenspeicher, bei der jede Datenspur Sektoren von Servoinformation enthält. Daher wird die besondere Servooberfläche ausschließlich während eines Spurzugriffs eingesetzt, während für eine Spurnachlaufoperation erforderliche relativ niederfrequente Positionsinformation aus der Sektorinformation der angesteuerten Datenspur abgeleitet wird. Ein Merkmal des Systems gemäß der Erfindung besteht darin, daß für die Erhöhung der Bandbreite der Servoschleife erforderliche höherfrequente Komponenten aus der speziellen Servooberfläche abgeleitet werden können.

Die unter Schutz zu stellenden Merkmale der Erfindung sind den Patentansprüchen im einzelnen zu entnehmen.

Die Erfindung wird nunmehr anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen im einzelnen beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 schematisch ein Blockschaltbild für die Erzeugung eines Datenkopf-Positionsfehlersignals gemäß einem Merkmal der Erfindung,

Fig.2 ein Blockschaltbild eines Datenspeichers gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig.3 ein Blockschaltbild der Servosteuerschaltungen in F i g. 2,

F i g. 4a bis c Impulsdiagramme zur Steuerung des in der Servosteuerschaltung von Fig.3 enthaltenen phasenstarren Oszillators,

F i g. 4b bis 4h verschiedene Ausgangsimpulszüge des phasenstarren Oszillators in der Servosteuerschaltung nach F i g. 3,

F i g. 4i und 4j Impulszüge, die durch Taktschaltung für fehlende Taktimpulse erzeugt werden, die einen Teil der Servosteuerschaltung in F i g. 3 darstellt,

Fig.5 ein Blockschaltbild mit Einzelheiten der 'Taktschaltung zur Erzeugung der ausfallenden Taktimpulse gemäß F i g. 4j,

Fig.6 eine Schaltungsanordnung der Servosektor-Detektorschaltung, die in der Servosteuerschaltung gemäß F i g. 3 enthalten ist und

F i κ. 7 Einzelheiten der Servomischstufe. die ebenfalls

in den Servosteuerschaltungen der F i g. 3 enthalten ist.

Obgleich, wie bereits erläutert, die Einstellung des Datenkopfs durch ausschließlich aus der Sektorservoinformation auf der Plattenoberfläche abgeleitete Information gesteuert werden kann, wird in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die Bandbreite der Positionsinformation dadurch erhöht, daß die höherfrequenten Komponenten des von der Servoaufzeichnungsfläche abgeleiteten Signals zu dem von den

ίο Servosektoren der Datenaufzeichnungsfläche abgeleiteten Signal hinzuaddiert wird. Dies ist schematisch in F i g. 1 der Zeichnungen dargestellt

Das durch den Datenkopf gelesene, von den Servosektoren abgeleitete und abgetastete Positions fchlersignal wird einem Eingang 1 eines Tiefpaßfilters 2 zugeführt. Dieses Signal enthält die niederfrequentere Information der Position des Datenkopfes in bezug auf die Sollposition über der angesteuerten Spur. Obgleich in der hier bevorzugten Ausführungsform 65 Servosek toren auf jeder Datenspur vorgesehen sind, so ist diese Frequenz wahrscheinlich noch nicht hoch genug, um ein Positionsfehlersignal ausreichend großer Bandbreite zu überzeugen, damit die Servoschleife ohne Einführen einer merklichen Phasenverzögerung geschlossen wer-

den kann. Demgemäß werden die höherfrequenten, aus dem kontinuierlichen Positionsfehlersignal stammenden Komponenten, die durch den Servokopf von der besonderen Servooberfläche abgeleitet werden, zu dem aus den Servosektoren abgeleiteten Positionsfehler-

signal hinzuaddiert. Das von der besonderen Servofläche abgeleitete Positionsfehlersignal wird daher der Eingangsklemme 3 zugeführt und durch ein Hochpaßfilter 4 geleitet Die niederfrequentere Positionsinformation der besonderen Servooberfläche, die durchaus durch niederfrequente Schwankungen beeinflußt sein kann, wird dadurch ausgesiebt Die beiden gefilterten Signale werden in einer Mischstufe 5 miteinander kombiniert, und man erhält dadurch an der Ausgangsklemme 6 ein breitbandiges Positionsfehlersignal, das den wahren Positionsfehler des Datenkopfes in bezug auf die gerade gelesene Spur darstellt

Das Blockschaltbild der Speichervorrichtung zeigt F i g. 2. Ein Stapel Magnetplatten 7 ist für eine Rotation auf einer Spindel 8 befestigt Voraufgezeichnete Servospuren 9 sind auf einer Oberfläche einer der Platten vorgesehen, in diesem Fall die unterste Platte des Stapels, und diese Servospuren werden durch einen nur zum Lesen geeigneten Servokopf 10 gelesen. Da diese Oberfläche nur Servoinformation enthält, wird sie

so als besondere Servooberfläche bezeichnet Die besondere Servooberfläche enthält Positionsinformation für die Datenspuren auf den Aufzeichnungsflächen der Platten, die durch eine Anzahl von zum Aufzeichnen und Wiedergeben von Daten dienenden Köpfen H ange steuert werden, wobei für jede der verbleibenden Plattenoberflächen jeweils ein Kopf vorgesehen ist Die Datenköpfe U und der Servokopf 10 werden alle gemeinsam im Gleichlauf durch eine Magnetkopfein-Stellvorrichtung 12 über die Plattenoberflächen bewegt Das durch den Servokopf 10 aus der auf der besonderen Servooberfläche voraufgezeichneten Servoinformation 9 abgeleitete kontinuierliche Positionsfehlersignal wird ausschließlich benutzt, während eines Spurzugriffs die entsprechende Positionsinformation zu

(V) liefern. Diese Positionsinformation nimmt dabei die Form von das Überqueren von Spuren anzeigenden Impulsen an, die aus dem Fehlersignal, nachdem dieses einen Vorverstärker 13 und einen ResrelverstSrlcer 14

durchlaufen hat, durch die Servosteuerschaltungen 15 abgeleitet werden. Die Adresse der Spur wird den Servosteuerschaltungen 15 von einem äußeren Steuersystem zugeführt, und aus dieser Information leitet die Servosteuerschaltung die notwendigen Steuerströme für die Magnetkopfeinstellvorrichtung 12 ab, so daß die Datenköpfe einem vorbestimmten Geschwindigkeitsprofil folgend, nach der gewünschten Spur bewegt werden.

Die tatsächlich für die Steuerung des Spurzugriffs in der bevorzugten Ausführungsform der Speichervorrichtung verwendete Servoschaltung ist in der obengenannten deutschen Patentanmeldung ausführlich beschrieben. Selbstverständlich lassen sich auch andere Schaltungen für die Steuerung eines Spurzugriffs aufbauen, die anstelle der dort beschriebenen Schaltung verwendet werden können. Obgleich dort das sogenannte Drei-Bit-Servomuster verwendet wird, so ist doch ohne weiteres einleuchtend, daß die Servoinformation auch in vielfach anderer Weise codiert sein und in gleicher Weise benutzt werden kann. Da die Arbeitsweise und der Aufbau der Servoschaltungen während eines Spurzugriffs keinen Einfluß auf die vorliegende Erfindung hat und da eine ausreichende Beschreibung des Drei-Bit-Servomusters, wie es tatsächlich verwendet wird, in der bereits genannten deutschen Patentanmeldung beschrieben ist, bedarf dieser Teil der Speichervorrichtung keiner weiteren Erläuterung.

Während einer Spurnachlaufoperation wird das Positionsfehlersignal, das dazu benutzt wird, den Datenkopf genau über der Datenspur zu halten, von der in einzelnen Sektoren der Datenspur selbst voraufgezeichneten Servoinformation abgeleitet. Die Soll-Position über der Datenspur ist dann erreicht, wenn der Servokopf in der Mitte zwischen zwei voraufgezeichneten Servospuren liegt Weicht die Position des Kopfes von dieser Soll-Position ab, so wird ein Fehlersignal abgeleitet, daß nach Verarbeitung zur Steuerung des der Magnetkopfeinstellvorrichtung 12 zugeführten Stromes benutzt wird, so daß sich ein geschlossener Regelstromkreis ergibt.

Wie im Fall des Servomusters auf der besonderen Servofläche, hat auch der genaue Aufbau des codierten Servomusters, das zum Aufzeichnen der Servospuren verwendet wird, keine Beziehung zur vorliegenden Erfindung. Jedes Codierverfahren, das ein Fehlersignal erzeugt, das durch seine Amplitude und Polarität den Grad und die Richtung der Spurabweichung von der richtigen Spurposition anzeigt, kann hier verwendet werden. Es gibt tatsächlich im Stand der Technik viele andere Lösungen und es ist daher nicht notwendig, die Codierung der Sektor-Servoinformation hier noch einmal zu besprechen.

Die durch einen ausgewählten Datenkopf 11 gelesene Daten- und Servoinformation durchläuft einen Vorverstärker 17 und einen Regelverstärker 18. Die Auswahl des Datenkopfes kann dabei in völlig normaler Weise erfolgen. Die in 155, gleiche Abstände voneinander aufweisenden Sektoren rund um die Datenspur voraufgezeichnete Servoinformation wird, gesteuert durch ein Servoschutzsignal, dessen Erzeugung noch beschrieben wird, durch die Servosteuerschaltungen 15 hindurchgeschaltet.

Der Gleichstromanteil und die niederfrequentere Information der in Sektoren aufgezeichneten Servoinformation wird in den Servosteuerschaltungen 15 mit der von der besonderen Servooberfläche abgeleiteten höhcrfrequentcn Information kombiniert. Das sich dabei ergebende kombinierte Signal größerer Bandbreite wird dann zur Erzeugung der Treiberströme für die Steuerung der Magnetkopfeinstellvorrichtung 12 in üblicher Weise verwendet. Die vom Regelverstärker 18 kommenden Signale werden außerdem über den Datenkanal 51 an das Steuersystem 16 weitergegeben, so daß die zwischen den Servosektoren aufgezeichneten Daten in der üblichen Weise verarbeitet werden können. Das Auftreten von Datensignalen am Daten kopf wird durch ein niedriges Potential des Servo- schutzsignals angezeigt, wie sich noch aus der nachfolgenden Beschreibung der Erzeugung dieses Signals ergibt. Die Kopfauswahlschaltungen und andere Merkmale des Datenkanals stehen in keiner Beziehung zur vorliegenden Erfindung und werden daher nicht beschrieben.

Einzelheiten der Servoschaltungen zur Erzeugung des Datenkopf-Positionsfehlersignals werden nunmehr anhand des Blockschaltbildes der Fig.3 beschrieben.

Die Servosteuerschaltung hat dabei die Aufgabe, die Datensignale zu geeigneten Zeitpunkten abzufühlen, um dabei die in Sektoren angeordnete Servoinformation zu entnehmen. Der Ort des Beginns eines jeden Servosektors in den Datenspuren wird durch eine Servoadreß- marke angezeigt, die an zugehörigen Speicherplätzen rund um die entsprechenden Servospuren der besonderen Servofläche aufgezeichnet sind. Diese Adreßmarken können dabei beliebig aufgebaut sein, abhängig davon, wie die Servoinformation codiert ist. Da in der Vorrichtung die Servocodierung das modifizierte Drei-Bit-Muster verwendet, erschien es zweckmäßig, eine Servoadreßmarke dadurch zu kennenzeichnen, daß sie durch ein vorbestimmtes Muster fehlender Taktimpulse in einem sonst ununterbrochenen Strom von Taktimpulsen dargestellt wird, die durch die Drei-Bit-Muster auf der besonderen Servooberfläche erzeugt werden. Die Feststellung des richtigen Musters der fehlenden Taktimpulse, die die Servoadreßmarke darstellen, zeigt an, daß der zugehörige Sektor von Servoinformation gerade bei jedem Datenkopf angekommen ist.

Die vom Servokopf 10 kommende Servoinformation wird vom Regelverstärker 14 nach dem Eingang einer Positionsfehler-Detektorschaltung 20 abgegeben. Diese Schaltung erzeugt auf der Leitung 21 in Abhängigkeit von der Taktinformation, die von Drei-Bit-Mustern der voraufgezeichneten Servospuren abgeleitet wurde, Taktimpulse, die nach dem phasenstarren Oszillator 22 weitergeleitet werden. Der phasenstarre Oszillator 22

■so erzeugt wiederum Steuertaktimpulse auf Leitung 23 für die Detektorschaltung 20. Die Detektorschaltung 20 demoduliert die Positionssignale aus den Drei-Bit-Mustern und liefert auf der Ausgangsleitung 24 ein Positionsfehlersignal. Eine ausführliche Beschreibung

■·>■> der Positionsfehler-Detektorschaltung findet man in der obengenannten deutschen Patentanmeldung, wo sie ausführlich beschrieben ist. Diese Beschreibung muß daher hier nicht wiederholt werden.

Aufbau und Arbeitsweise des phasenstarren Genera-

1.(1 tors ist ebenfalls in der obengenannten Patentanmeldung, insbesondere in bezug auf das Blockschaltbild der Fig. Π und die Impulszuge der Fig. 12, beschrieben. Eine zusätzliche Funktion des phasenstarren Oszillators 22, die für die vorliegende Erfindung erforderlich ist und

ι.·, in der genannten Patentanmeldung nicht beschrieben ist, ist eine logische Schaltung zur Erzeugung der fehlenden Taktimpulse jedesmal dann, wenn dem normalen kontinuierlichen Strom von Taktimpulsen,

wie sie aus der besonderen Servooberfläche abgeleitet werden, ein wirklicher Taktimpuls fehlt. Die logische Schaltung gibt also jedesmal dann, wenn eine Servoadreßmarke durch den Servokopf gelesen wird, ein Muster von fehlenden oder ausgefallenen Taktimpulsen ab.

Die Signalimpulszüge des phasenstarren Oszillators sind in Fig.4a bis 4h gezeigt. Das dem Oszillator zugeführte Servotaktsignal zeigt F i g. 4a, das Ausgangssignal einer durch die Servotaktimpulse angesteuerten monostabilen Kippschaltung zeigt die F i g. 4b, das Ausgangssignal einer Taktverriegelungsschaltung zeigt Fig.4c, und Fig.4d, e, f, g und h sind die Ausgangssignale der im phasenstarren Oszillator verwendeten Zähler CTl, CT2, CT3, CTA bzw. CT5, die zur Demodulation der Positionsfehlersignale in der Positions-Detektorschaltung 20 dienen. Die drei Signalimpulszüge, die durch die logische Schaltung für die ausfallenden Taktimpulse benutzt werden, sind in Fig.4b als Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung, Fig.4f als Ausgangssignal des Zählers 3 (CT3) und Fig.4g als Ausgangssignal des Zählers 4 (CTA) dargestellt. In dem Servotaktimpulszug der Fig.4a ist ein ausfallender Taktimpuls gezeigt, um damit die Arbeitsweise der logischen Schaltung für den ausfallenden Taktimpuls klarer zu machen. Folgerichtigerweise ist die zugehörige monostabile Kippschaltung ebenfalls weggelassen worden. F i g. 4i zeigt den Signalpegel am Ausgang eines Teils der Detektorlogik für den ausgefallenen Taktimpuls und 4j zeigt die Erzeugung des tatsächlich ausgefallenen Taktimpulses als Ausgangssignal der Detektorlogik.

Die logische Schaltung zur Erzeugung des ausgefallenen Taktimpulses in F i g. 5 besteht aus einer durch Impulskanten gekippten bistabilen JK-Kippschaltung 25, die auf positiv gerichtete Impulskanten anspricht. Das der J-Einstellklemme 50 der Verriegelungsschaltung zugeführte Eingangssignal ist das Signal CT3, d. h., daß immer dann, wenn das Signal CT3 (F i g. 4f) einen negativen Wert annimmt, die Verriegelungsschaltung 25 eingestellt wird. Das Ausgangssignal dieser Verriegelungsschaltung ist in Fig. 4i gezeigt. Das dem K-Rückstelleingang 51 zugeführte Eingangssignal entstammt einer monostabilen Kippschaltung, d. h. immer dann, wenn das einer monostabilen Kippschaltung entstammende Signal F i g. 4b negativ wird, dann wird die Verriegelungsschaltung 25 zurückgestellt. Im Fall eines ausfallenden Taktimpulses, wie er beim nächsten Taktintervall in F i g. 4a gezeigt ist, wird die monostabile Kippschaltung nicht betätigt, so daß die Verriegelungsschaltung 25, die durch das Ausgangssignal von CT3 eingestellt wurde, nicht zurückgestellt wird, wodurch ausgangsseitig ein hohes Potential beibehalten wird, wie Fig.4i zeigt. Das am Q-Ausgang der Verriegelungsschaltung auftretende Ausgangssignal wird einem UND-Glied 26 mit drei Eingängen zugeleitet, während an den übrigen beiden Eingängen die Ausgangssignale CT3 und CTA in F i g. 4f bzw. 4g liegen. Kurz nach dem Auftreten des fehlenden Taktimpulses sind dann die Bedingungen für das UND-Glied erfüllt, so daß ausgangsseitig so lange ein hohes Potential auftritt, bis die Signale CT3 und CT4 abfallen. Dieses positive, vom UND-Glied 28 kommende, über Leitung 28 abgegebene Potential ist ein Impuls, der anzeigt, daß in dem normalerweise kontinuierlichen Strom von Taktimpulsen, die aus der besonderen Servooberfläche abgeleitet wurden, ein Impuls fehlt.

Der einen fehlenden Tatkimpuls anzeigende Impuls auf Leitung 28 des phasenstarren Oszillators 22 wird als Eingangssignal einer Sektor-Detektorschaltung 29 in F i g. 3 zugeleitet. Wenn also eine Servoadreßmarke von der besonderen Servooberfläche gelesen wird, dann wird ein entsprechendes Muster von ausgefallenen Tatkimpulsen durch die logische Schaltung auf der Leitung 28 erzeugt, die nach der Sektor-Detektorschaltung 29 führt. Diese Sektor-Detektorschaltung 29 dient dazu, das Servoadreßmarkenmuster festzustellen und auf seiner Ausgangsleitung 30 ein Servoschulzsignal zu erzeugen. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß das Servoschutzsignal für die Dauer des nachfolgenden zugehörigen Sektors der Servoinformation in entsprechenden Datenspuren auf der Datenoberfläche andauert. Die Servo-Detektorschaltung 29 ist in Fig.6 dargestellt und besteht aus einem Schieberegister 31, das so viele Stufen aufweist, wie Servoadreßmarken erkannt werden müssen. In diesem Beispiel besteht die Adreßmarke aus dem Muster 1011 011 0 mit fehlenden Taktbits. Die fehlenden Taktbits sind natürlich der Kehrwert der tatsächlich aus dem ursprünglichen Strom von Taktimpulsen ausgelassenen Tatkimpulse. Das Schieberegister 31 weist 9 Stufen auf, die für ein paralleles Auslesen an einem positiven UND-Glied 32 angeschlossen sind. Die Inverter 33 sind dabei in die Ausgangsleitungen der zweiten und letzten Stufe des Schieberegisters eingeschleift, so daß die eingangsseitigen Bedingungen für das UND-Glied 32 nur dann erfüllt sind, wenn die tatsächlich nötigen acht Bits der Servoadreßmarke in den acht Stufen des Schieberegisters 31 enthalten sind. Als Takteingang für das Schieberegister 31 dient das Ausgangssignal des Zählers 4, (CTA), das vom phasenstarren Oszillator 22 über die Leitung 34 zugeführt wird. Dieses Ausgangssignal ist in Fig.4g gezeigt und dient dazu, die fehlenden Taktimpulse mit der Taktfrequenz durch das Schieberegister hindurchzuschieben. Sobald die Indexmarke festgestellt worden ist, stellt ein durch das UND-Glied 32 hindurch übertragener positiver Impuls die Verriegelungsschaltung 35 ein. Das auf Leitung 30 auftretende Ausgangssignal der Verriegelungsschaltung 35 ist das bereits erwähnte Servoschutzsignal und muß daher für die Dauer des zugeordneten Sektors der Servoinformation auf der Datenplatte einen positiven Wert behalten.

Jeder Sektor der Servoinformation hat eine Länge von 12 Byte (6 Servozellen). Das von der Verriegelungsschaltung 35 abgegebene Servoschutzsignal wird daher einem Eingang eines UND-Gliedes 37 zugeführt, an dessen anderen Eingang ein über Leitung 34 von Zähler

so 4 (CTA) des phasenstarren Oszillators ankommendes Ausgangssignal zugeführt wird. Das vom UND-Glied 37 kommende Ausgangssignal wird einem durch 6 teilenden Zähler 38 zugeführt, dessen Ausgangssignal zur Rückstellung der Verriegelungsschaltung 35 benutzt wird. Auf diese Weise wird das Servo-Schutzsignal zum richtigen Zeitpunkt beendet. Das von der Verriegelungsschaltung 35 kommende Servoschutzsignal durchläuft eine Inverterstufe 39 und dient zum Zurückstellen des Zählers 38.

bo Das auf Leitung 30 (F i g. 3) auftretende Servoschutzsignal wird in üblicher Weise zur Durchschaltung der Sektoren von Servoinformation von den Datenoberflächen über die Dateneingangsleitung 40 nach den Demodulatorschaltungen 41 verwendet. Der Aufbau

b5 dieser Demodulatorschaltungen hängt natürlich von der bestimmten jeweiligen Servocodierung zur Speicherung der Sektoren von Servoinformation ab. Wie auch bei den besonderen Scrvoobcrflächen, können verschiede-

ne Arten von Demodulationsschaltungen benutzt werden, die ein Datenkopf-Positionsfehlersignal erzeugen, das durch Größe und Richtung die Abweichung des Datenkopfes von der Soll-Position über der Datenspur anzeigt. Weil derartige Systeme im Stand der Technik allgemein bekannt sind, wird die Demodulation der Sektor-Servoinformation hier nicht beschrieben. Was im Fall der von der besonderen Servofläche abgeleiteten Positionsfehlersignale nicht der Fall zu sein braucht, trifft im vorliegenden Fall jedoch zu, d. h., das über die Ausgangsleitung 42 des Demodulators abgegebene Positionsfehlersignal ist für die angesteuerte Datenspur richtig. Das auf Leitung 24 auftretende, von der besonderen Servooberfläche abgeleitete Positionsfehlersignal kann dem Einfluß niederfrequenter Schwankungen ausgesetzt sein und kann unter Umständen für die gerade angesteuerte Spur nicht richtig sein. Die hochfrequenten Komponenten dieses Servosignals werden jedoch dazu benutzt, die Bandbreite des von der Datenspur abgeleiteten Positionsfehlersignals zu erhöhen.

Die Kombination der Gleichstrom- und der niederfrequenten Komponenten des Sektor-Servopositionsfehlersignals mit den höherfrequenten Komponenten des Servo-Positionsfehlersignals aus der besonderen Servooberfläche werden in der Servomischstufe 43 gemischt. Das sich dabei ergebende hybride Servopositionsfehlersignal auf der Ausgangsleitung 44 wird in üblicher Weise dadurch kompensiert, daß ein die Phasenvor- oder Nacheilung berücksichtigender Kompensator 45 vorgesehen ist und daß das phasenkompensierte Fehlersignal auf der Leitung 46 einer üblichen Steuerschaltung 47 zugeführt wird. Diese erzeugt ihrerseits einen Steuerstrom auf der Steuerleitung 48, der mit geeigneter Amplitude und Polarität die Magnetkopfeinstellvorrichtung 12 (Fig.2) ansteuert, wodurch die Servoschleife geschlossen ist.

Die Servomischstufe 43 ist in F i g. 7 dargestellt. Sie

to besteht im wesentlichen aus einem Operationsverstärker 49, in dessen Gegenkopplungsweg eine Parallelkombination aus einem Widerstand R1 und einem Kondensator C\ angeordnet ist. Das über Leitung 42 ankommende Sektor-Positionsfehlersignal wird dem invertierenden Eingang des Operationsverstärkers über einen Widerstand R 2 zugeführt. Das der besonderen Servooberfläche entstammende Positionsfehlersignal wird über Leitung 24 über einen Kondensator C 2 am gleichen Eingang des Verstärkers zugeleitet. Der andere Eingang des Verstärkers ist geerdet. Man sieht, daß diese Schaltung für das über die Eingangsleitung 42 ankommende Sektor-Positionsfehlersignal als Tiefpaß und für das über die Leitung 24 ankommende Servosignal als Hochpaß wirkt. Die Werte der Bauelemente der Schaltung sind so gewählt, daß die Durchlaßgrenzen beider Durchlaßbereiche bei 100 Hz liegen. Das kombinierte Positionsfehlersignal tritt dann auf der Ausgangsleitung 44 der Mischstufe auf und dient zum Schließen des Regelstromkreises.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Steueranordnung für Magnetplattenspeicher mit einer durch einen Servokopf abtastbaren, mit voraufgezeichneter Servoinformation versehenen Servoplatte, zur gleichlaufenden selektiven Einstellung eines Datenkopfes über der Mitte einer Datenspur, mit einer durch Positionsfehlersignale ansteuerbaren Steuerschaltung für die Betätigungsvorrichtung der im Gleichlauf einstellbaren Magnetköpfe, dadurch gekennzeichnet, daß eine durch die Datenköpfe (11) aus Sektorinformationen der Datenplatten (7) entnehmbare zweite Servoinformation vorgesehen ist und daß diese beiden Servoinformationen über getrennte Kanäle (13, 14, 17, 18) einer summenbildenden Steuerschaltung (5, 15; Fig.3) zur Ableitung eines kombinierten Posiiionsfehlersignals zur Ansteuerung der Magnetkopfeinstellvorrichtung (12) zuführbar sind.

2. Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Servosteuerschaltung (15; Fig.3) für die von den Servosektoren der Datenplatte abgeleitete Servoinformation einen Demodulator (41) und für die von der Servoplatte abgeleitete Servoinformation einen Positionsfehlerdetektor (20) enthält, die beide ausgangsseitig mit einer Servosignal-Mischstufe (43; F i g. 7) verbunden sind.

3. Steueranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Servosteuerschaltung (15; Fig.3) zur Taktgabe einen über einen Positionsfehlerdetektor (20) angesteuerten phasenstarren Oszillator (22) und einen durch diesen angesteuerten Sektordetektor (29) zur Feststellung der Auftrittszeitpunkte der Servosektoren der Datenplatte aufweist.

4. Steueranordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Servokopf der Servoplatte kommende Servokanal (3, 13, 14) einen Hochpaß (4; R 2) und der von der Datenplatte (7) kommende Servokanal (1, 17, 18) einen Tiefpaß (2; R 2) aufweist, deren Durchlaßbereiche aneinander grenzen, und daß zur Summenbildung ein gegengekoppelter Operationsverstärker (49) vorgesehen ist, an dem die beiden Kanäle angeschlossen sind.

5. Steueranordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenzen der niederfrequenten Servosignalkomponenten unterhalb von 100 Hz und die Frequenzen der höherfrequenten Servosignalkomponenten oberhalb von 100 Hz liegen.