DE3717795C2

DE3717795C2 -

Info

Publication number: DE3717795C2
Application number: DE3717795A
Authority: DE
Inventors: Eiji Kawasaki Kanagawa Jp Moteki
Original assignee: Fuji Electric Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 1986-05-27
Filing date: 1987-05-26
Publication date: 1989-06-29
Also published as: JPH0766639B2; JPS62277669A; US4807063A; DE3717795A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Kopfeinstellungs-Steuersystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Allgemein müssen die Wandlerköpfe bei Plattenspeichereinheiten jeweils zu einer bestimmten Spur versetzt und in bezug auf diese Datenspur richtig eingestellt werden. Für diese Versetzung und Einstellung der Köpfe in bezug auf die Datenspur können einfache offene Steuersysteme (ohne Regelschleife) oder Systeme mit geschlossenem Regelkreis verwendet werden. Bei dem einfachen offenen Steuersystem wird nur ein die Kopfversetzungsstrecke darstellendes Signal wie etwa eine vorbestimmte Anzahl von Impulsen an einen Schrittmotor angelegt, ohne daß die gerade bestehende Lage des Kopfes ermittelt wird, so daß keine Lageregelung erfolgt. Das einfache offene System wird in weitem Ausmaß in Plattenspeichereinheiten eingesetzt, bei denen keine genaue Einstellung des Kopfes in bezug auf eine gewünschte Datenspur erforderlich ist.

In den letzten Jahren wurde jedoch die Datenspeicherungsdichte der Plattenspeichereinheiten beträchtlich gesteigert, so daß die Abstände zwischen benachbarten Spuren kleiner wurden. Infolgedessen entstehen auch schon dann Probleme, wenn der Kopf auch nur geringfügig von seiner richtigen Lage abweicht; daher werden verstärkt Steuersysteme mit geschlossenem Regelkreis eingesetzt. Ein derartiges, dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 entsprechendes Kopfeinstellungs-Steuersystem ist aus der DE 30 36 850 A1 bekannt.

Bei der Lagesteuerung mit geschlossenem Regelkreis muß die gegenwärtige Lage des Kopfes ermittelt und als Istwert in eine Lagesteuerschaltung eingegeben werden. Zu diesem Zweck sind in die Platte Bezugsinformationen bzw. Servoinformationen für das Ermitteln der Kopflage eingeschrieben. Daher wird das System mit dem geschlossenen Regelkreis auch Servosystem genannt. Zu den Servosystemen zählen ein Servoflächen-Servosystem und ein Datenflächen-Servosystem.

Bei dem Servoflächen-Servosystem dient eine Seite einer Speicherplatte ausschließlich für das Speichern von Bezugsinformationen, so daß eine die gegenwärtige Lage des Kopfes anzeigende Information an der Bezugsinformations- Speicherfläche jederzeit unabhängig von dem Einschreiben oder Auslesen von Daten an der anderen Seite der Platte ausgelesen werden kann. Infolgedessen kann entsprechend den auf der einen Plattenseite gespeicherten Bezugsinformationen die Lage des Kopfes ständig korrigiert werden, so daß der Kopf immer richtig in bezug auf eine bestimmte Datenspur eingestellt werden kann. Diesem System haftet jedoch der Mangel an, daß die Datenspeicherkapazität beträchtlich verringert ist, da eine Seite der Platte ausschließlich für die Speicherung der Bezugsinformationen benutzt wird.

Andererseits werden bei dem Datenflächen-Servosytem die Bezugsinformationen nur in einen Teilbereich des Umfangs einer jeden Datenspur eingeschrieben. Daher können abweichend von dem Servoflächen-Servosystem die Kopflageinformationen nicht jederzeit ausgelesen werden. Im allgemeinen reicht es aber aus, die Kopfeinstellung entsprechend dem Bezugssignal zu korrigieren, das bei jeweils einer Umdrehung der Platte ausgelesen wird. Das Datenflächen-Servosystem hat daher den Vorteil, daß der Speicherraum für die Bezugsinformationen auf den Flächen der Platte verrringert werden kann und infolgedessen die Datenspeicherkapazität kaum verringert wird.

Die Erfindung ist auf das Datenflächen-Servosystem der vorstehend beschriebenen Art gerichtet.

Bei dem Datenflächen-Servosystem ist jedoch für das Versetzen des Kopfes zu einer bestimmten Spur und das darauffolgende genaue Einstellen eine verhältnismäßig lange Suchzeit erforderlich, so daß die für das Auffinden einer gewünschten Spur zum Einschreiben oder Auslesen von Daten benötigte Zugriffzeit länger wird, was nachstehend ausführlich anhand von Fig. 1A, 1B und 2 beschrieben wird.

Fig. 1B zeigt eine abgewickelte Darstellung einer einzelnen Spur 1 a auf einer Platte 1 mit im strichlinierten Bereich eingeschriebenen Bezugsinformationen 1 b. Die Dauer einer Umdrehung der Platte 1 ist mit T bezeichnet, während die Drehrichtung der Platte durch P dargestellt ist. Fig. 1B veranschaulicht eines der typischsten Datenflächen-Servosysteme, nämlich ein sog. Indexbündel-System, bei dem die Bezugsinformationen 1 b an einer Stelle am Ende der Umdrehungsdauer T eingeschrieben sind. In dem restlichen Bereich 1 f, der der nach dem Speichern der Bezugsinformationen verbleibenden Zeit der Umdrehungsdauer T entspricht, werden beispielsweise 32 Datenspeicherungssektoren gebildet, die voneinander jeweils durch geeignete Zwischenräume in der Längsrichtung der Spur 1 a abgegrenzt und beabstandet sind. Jeder Sektor enthält einen Datenbereich, in den die erforderlichen Daten eingeschrieben oder aus dem die erforderlichen Daten ausgelesen werden, einen Bereich für das Speichern von Formatierungsdaten, einen Bereich für das Speichern von Synchronisationsdaten, für eine Lese/Schreibschaltung und einen Randbereich.

Fig. 1A zeigt einen Indeximpuls IDX, auf den hin die Bezugsinformationen 1 b eingeschrieben und die Daten in den Bereich 1 f eingeschrieben bzw. aus diesem ausgelesen werden. Der Indeximpuls IDX ist mit dem Umlauf der Platte synchronisiert und wird während der Umdrehungsdauer T von einem in Fig. 6 gezeigten Achsenmotor 3 für das Drehen der Platte erzeugt.

Fig. 2 zeigt den Ablauf von Schritten bei einem Suchvorgang in dem vorstehend beschriebenen Servosystem. Der Suchvorgang wird eingeleitet, wenn die Plattenspeichereinheit, die beispielsweise durch eine Festplatteneinheit gebildet ist, bei einem Schritt S 1 einen Suchbefehl von einem Computer empfängt. Der Suchbefehl beinhaltet beispielsweise die Anzahl der Spuren zwischen einer Ausgangsspur, an der sich der Kopf befindet, und der Datenspur, auf die der Kopf eingestellt werden soll. Auf den Suchbefehl hin wird bei einem Schritt S 2 eine vorbestimmte Anzahl von Schrittimpulsen an einen Schrittmotor für das Verstellen des Kopfes angelegt, so daß der Kopf versetzt wird. Bei einem nachfolgenden Schritt S 3 wird mittels einer geeigneten Einrichtung ermittelt, ob der Kopf zu der bestimmten Datenspur versetzt ist oder nicht, wonach die Schritte S 2 und S 3 wiederholt werden, bis die Ermittlung die Antwort "JA" ergibt. Auch nachdem der Kopf zu einer bestimmten Spur 1 a versetzt worden ist, treten für eine bestimmte Zeitdauer vor und nach dem Erreichen der bestimmten Spur Regelschwingungen auf, so daß für das Abklingen der Regelschwingungen ein nächster Schritt S 4 vorgesehen ist.

Bei einem Schritt S 5 werden nach dem vollständigen Abklingen der Regelschwingungen die Bezugsinformationen 1 b ausgelesen, wonach bei einem Schritt S 6 eine Abweichung des Kopfes von der richtigen Lage, nämlich das Ausmaß der Spurabweichung ermittelt und dann beurteilt wird, ob die ermittelte Spurabweichung innerhalb eines vorbestimmten Toleranzbereichs liegt oder nicht. Falls die Spurabweichung außerhalb des vorbestimmten Toleranzbereichs liegt, wird bei einem Schritt S 7 die Stellung des Schrittmotors korrigiert, wonach das Programm zu dem Schritt S 5 zurückkehrt. Im allgemeinen werden die Schritte S 5, S 6 und S 7 mehrmals wiederholt. Erst nach dem Auskorrigieren der Spurabweichung schreitet das Programm von dem Schritt S 6 zu einem Schritt S 8 fort, bei dem ein den Abschluß des Suchvorgangs darstellendes Signal erzeugt und an den Computer angegeben wird. Damit ist der Suchvorgang abgeschlossen.

Bei der Festplatteneinheit ist die für den Abschluß des Suchvorgangs erforderliche Zeit gleich der mittleren Zugriffzeit, die der Kopf für die Bewegung über ein Drittel einer ganzen Spur braucht, nämlich beispielsweise ungefähr 100 ms. Das Problem besteht in dem Zeitaufwand für das Auslesen der Bezugsinformationen 1 b bei dem Schritt S 5. Wenn die Drehzahl der Platte 3600 Umdrehungen je Minute beträgt, liegt die Abfragezeit für das Auslesen der Daten je Umdrehung der Platte bei ungefähr 17 ms. Ferner werden gemäß der vorstehenden Beschreibung die Schritte S 5 bis S 7 zwei- oder dreimal wiederholt, so daß demgemäß allein für den Schritt S 5 jeweils 34 bis 51 ms erforderlich sind. D. h., allein für den Schritt zum Auslesen der Bezugsinformationen ist ein Zeitaufwand erforderlich, der ungefähr einem Drittel oder der Hälfte der Suchzeit entspricht. Dies ist der Hauptgrund dafür, daß in dem herkömmlichen Datenflächen-Servosystem eine beträchtlich lange Zugriffzeit für das Lesen und Schreiben von Informationen benötigt wird.

Um die Zugriffzeit zu verkürzen, kann die für das Durchlaufen des Schritts S 5 erforderliche Zeit auf 1/n verringert werden, indem jeweils an mehreren Stellen in Umfangsrichtung der Spur n Teile von Bezugsinformationen eingeschrieben werden. Dadurch wird aber die Speicherkapazität entsprechend verringert. Ferner müssen die Bezugsinformationen zwischen Datenspeichersektoren eingefügt werden, so daß eine solche Festplatteneinheit nicht mit einer herkömmlichen Festplatteneinheit auswechselbar ist.

In Anbetracht dessen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Kopfeinstellungs-Steuersystem für eine Plattenspeichereinheit zu schaffen, bei dem die Zugriffzeit verkürzt ist, während die Austauschbarkeit mit einer herkömmlichen Festplatteneinheit erhalten bleibt.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Erfindungsgemäß werden auf jeder Hauptfläche jeder Platte in gegenseitigem Winkelabstand von 360°/4 N zwei Bezugsinformations-Speicherbereiche ausgebildet, so daß bei dem erfindungsgemäßen System die Bezugsinformationen bei jeder 1/4 N-Umdrehung der Platte aufgenommen werden können, als ob auf jeder Hauptfläche der Platte 4 N Bezugsinformations- Speicherbereiche vorgesehen wären. Damit kann verglichen mit einem herkömmlichen Kopfeinstellungs-Steuersystem, bei dem die Bezugsinformationen nur einmal je Umdrehung der Platte empfangen werden, die Zugriffzeit verkürzt werden.

Ferner können, wenn mindestens zwei Platten verwendet werden (N 2), die (nachstehend als Hilfsdatenbereiche bezeichneten) Bereiche zwischen den beiden Bezugsinformations-Speicherbereichen verschmälert werden. Wenn infolgedessen die Drehzahl der Platte um ein Ausmaß verringert wird, das den einer herkömmlichen Platte hinzugefügten Bezugsinformations-Speicherbereichen und Hilfsdatenbereichen entspricht, kann auf den (nachstehend als Hauptdatenbereiche bezeichneten) Bereichen außerhalb der Bezugsinformations-Speicherbereiche und der Hilfsdatenbereiche auf jeder Hauptfläche der Platte die gleiche Speicherkapazität wie bei einer herkömmlichen Platte erreicht werden. Darüber hinaus enthält der Hauptdatenbereich keinen Bezugsinformations-Speicherbereich, so daß die Daten in einem beliebigen Format aufgezeichnet werden können.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1A und 1B Darstellungen zur Erläuterung der Anordnung von Bezugsinformationen und Indeximpulsen auf einer Spur eines herkömmlichen Datenflächen-Servosystem,

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm eines Suchvorgangs für das Einstellen eines Kopfes auf eine gewünschte Spur bei einem herkömmlichen Kopfeinstellungs-Steuersystem,

Fig. 3 eine Darstellung der Anordnung von Bezugsinformations-Speicherbereichen auf einer Hauptfläche einer Magnetplatte, die bei einem Ausführungsbeispiel des Steuersystems eingesetzt wird,

Fig. 4 eine Darstellung der Anordnung von Bezugsinformations-Speicherbereichen bei der Verwendung zweier Magnetplatten,

Fig. 5 eine Darstellung, die das Aufzeichnen von Daten auf einer Hauptfläche einer Magnetplatte veranschaulicht,

Fig. 6 eine Blockdarstellung eines Ausführungsbeispiels des Steuersystems, das mit einer Festplattenspeichereinheit mit zwei Magnetplatten arbeitet,

Fig. 7 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung von Kopfumschaltvorgängen bei dem in Fig. 6 gezeigten Ausführungsbeispiel,

Fig. 8 ein Blockschaltbild eines in Fig. 6 gezeigten Zeitsignalgenerators,

Fig. 9 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Funktionen des Zeitsignalgenerators,

Fig. 10 ein Blockschaltbild eines in Fig. 6 gezeigten Servosignaldemodulators und

Fig. 11 ein Blockschaltbild eines als Kopfwählschaltung gemäß Fig. 6 dienenden Datenwählers.

Fig. 3 zeigt die Lagen von Bezugsinformations-Speicherbereichen auf einer Hauptfläche einer bei dem Steuersystem verwendeten Magnetplatte. Auf einer Hauptfläche (der Vorderfläche) einer Magnetplatte 1 sind Bezugsinformations-Speicherbereiche 2-1 und 2-2 in einem Winkelabstand R gebildet, während an der anderen Hauptfläche (Rückfläche) der Platte 1 radialsymmetrisch zu den Bezugsinformations- Speicherbereichen 2-1 und 2-2, bezogen auf die Mitte der Platte 1, Bezugsinformations-Speicherbereiche 2-3 und 2-4 gebildet sind. Der Winkelabstand R zwischen den beiden Bezugsinformations-Speicherbereichen 2-1 und 2-2 ist gleich 360°/4 N, wobei N die Anzahl der im System verwendeten Magnetplatten ist. Auf der einen Hauptfläche der Platte 1 ist zwischen den beiden Bezugsinformations-Speicherbereichen 2-1 und 2-2 ein Hilfsdatenbereich 100 ausgebildet, während an dem restlichen Bereich der Hauptfläche, nämlich an dem Bereich außerhalb der Bezugsinformations-Speicherbereiche 2-1 und 2-2 und des Hilfsdatenbereichs 100, ein Hauptdatenbereich 101 gebildet ist. Auf gleiche Weise sind auf der anderen Hauptfläche der Platte 1 ein Hilfsdatenbereich 100′ und ein Hauptdatenbereich 101′ gebildet.

Fig. 4 zeigt die Anordnung der Bezugsinformations-Speicherbereiche bei der Verwendung von zwei Magnetplatten (N = 2). Nach Fig. 4 sind zwei Magnetplatten mit der vorstehend anhand Fig. 3 beschriebenen Gestaltung unter gegenseitiger Versetzung um einen Winkel ϕ übereinandergesetzt. Auf der einen Hauptfläche der zweiten Magnetplatte sind Bezugsinformations- Speicherbereiche 2-5 und 2-6 gebildet, während auf der anderen Hauptfläche der zweiten Platte zwei Bezugsinformations- Speicherbereiche 2-7 und 2-8 gebildet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel beträgt die Winkelversetzung ϕ 360°/2 N. Daraus folgt, daß an jeder von acht (4 N) in gleichen Winkeln verteilten Stellen an dem Umfang der Magnetplatten bei deren Übereinandersetzung ein Bezugsinformations-Speicherbereich gebildet ist.

Fig. 5 veranschaulicht die Art und Weise, wie die Daten auf der Platte aufgezeichnet werden. An der Platte ist eine Vielzahl koaxialer Aufzeichnungsspuren 50, 60 und 70 gebildet, an denen jeweils zum Ermitteln der Spurmitte in den Bezugsinformations-Speicherbereichen 2-1 und 2-2 Bezugsdaten 200 und 300 aufgezeichnet sind. Es können herkömmliche Bezugsinformationen oder Bezugsdaten beliebiger Art benutzt werden, sofern sie die Erfassung der Mitte der jeweiligen Spur ermöglichen.

Fig. 6 zeigt eine Blockdarstellung einer Festplattenspeichereinheit mit zwei Magnetplatten, bei der das Kopfeinstellungs- Steuersystem eingesetzt ist. Auf Magnetplatten 1-1 und 1-2 werden Bezugsinformationen in der anhand Fig. 4 beschriebenen Weise gespeichert. Ein Spindel- bzw. Achsenmotor 3 wird mit vorbestimmter Drehzahl in Drehung versetzt, wobei bei diesem Ausführungsbeispiel der Motor 3 an eine Indexsignalleitung 21 ein Indexsignal IP mit jeweils einem Impuls je Umdrehung synchron mit der Drehung des Motors 3 abgibt. Entsprechend dem Indexsignal IP als Bezugszeitsignal erzeugt ein Zeitsignalgenerator 11 durch Zählen der Anzahl von Taktsignalen CLK, die über eine Signalleitung 24 aus einem Zeitgeber 23 aufgenommen werden, Kopfwählsignale HS 0 und HS 1 gemäß Fig. 7, die über eine Zeitsignal-Ausgabeleitung 22 einem Servosignaldemodulator 12 und einer Kopfwählschaltung 14 zugeführt werden. Bei dem Ermitteln der Lage bzw. Einstellung jeweiliger Köpfe 4-1, 4-2, 4-3 und 4-4 wird entsprechend der Kombination der Kopfwählsignale HS 0 und HS 1, die jeweils die Form eines Bits "0" oder "1" haben, einer der vier Köpfe gewählt.

In Fig. 7 entspricht eine Zeitperiode T 1 den beiden Bezugsinformations- Speicherbereichen auf der einen Hauptfläche der Magnetplatte 1-1, während eine Zeitperiode T 3 den beiden Bezugsinformations- Speicherbereichen auf der anderen Hauptfläche dieser Platte entspricht. Eine Zeitperiode T 2 entspricht den beiden Bezugsinformations- Speicherbereichen auf der einen Hauptfläche der Magnetplatte 1-2, während eine Zeitperiode T 4 den beiden Bezugsinformations- Speicherbereichen auf der anderen Hauptfläche dieser Platte entspricht. Während dieser Perioden T 1, T 2, T 3 und T 4 werden die entsprechenden Magnetköpfe 4-1, 4-2, 4-3 und 4-4 in dieser Reihenfolge eingeschaltet.

Auf ein Signal (Fig. 6) hin, das den Zeitpunkt für den Beginn eines Einstellungsvorgangs anzeigt und von einer Zentraleinehit (CPU) 13 über eine Signalleitung 19 der Kopfwählschaltung 14 zugeführt wird, gibt diese das über die Signalleitung 22 übertragene Wählsignal über eine Signalleitung 16 an eine Schreib/Leseschaltung 9 ab, so daß automatisch entsprechend der Kombination der in Fig. 7 gezeigten Kopfwählsignale HS 0 und HS 1 die Köpfe 4-1 bis 4-4 gewählt werden. Wenn auf der Signalleitung 19 kein Signal abgegeben wird, wird der Kopfwählschaltung 14 von einem Verarbeitungsrechner 25 über eine Kopfwählleitung 15 ein Kopfwählsignal HSEL zugeführt und dieses Signal über die Signalleitung 16 zur Schreib/Leseschaltung 9 weitergegeben. Die Schreib/Leseschaltung 9 schaltet den entsprechend den über die Signalleitung 16 übertragenen Kopfwählsignalen gewählten Kopf auf die Lese-Betriebsart oder die Schreib-Betriebsart. Ein durch den gewählten Kopf ausgelesenes Signal RD, das Daten und die Bezugsinformationen enthält, wird über eine Lesesignalleitung 17 dem Servosignaldemodulator 12 und dem Verarbeitungsrechner 25 zugeführt.

Der Servosignaldemodulator 12 zieht aus dem über die Lesesignalleitung 17 zugeführten Signal RD die Bezugsinformationen für den gewählten Kopf als Servodaten SVD heraus. Wenn von der Zentraleinheit 13 an die Signalleitung 19 das den Anfangszeitpunkt des Einstellungsvorgangs darstellende Signal abgegeben wird, wird zum Zeitpunkt eines Servo-Abfragesignals SV-STB ein bestimmter Kopf angewählt, so daß von dem Servosignaldemodulator 12 während einer Umdrehung der Magnetplatten acht Bezugsdaten bzw. Servodaten SVD abgegeben und über eine Servosignalleitung 20 der Zentraleinheit 13 zugeführt werden.

Wenn keine Einstellung erfolgt, nämlich auf der Signalleitung 19 kein Signal abgegeben wird, gibt auf das Kopfwählsignal HSEL des Verarbeitungsrechners 25 hin der Servosignaldemodulator 12 nur diejenigen Bezugsinformationsdaten bzw. Servodaten SVD ab, die von dem Kopf aufgenommen werden, der durch das Kopfwählsignal HSEL, das der Kopfwählschaltung 14 über die Kopfwählleitung 15 von dem Verarbeitungsrechner 25 zugeführt wird, gewählt ist.

Aus den eingegebenen Bezugsinformations- bzw. Servodaten SVD ermittelt die Zentraleinheit 13 das Ausmaß der "Spurabweichung" zwischen dem gewählten Kopf und der gewünschten Spur und führt einer herkömmlichen Kopfeinstelleinheit 10 eine dem ermittelten Spurabweichungsausmaß entsprechende Korrekturgröße zu, um die Lage bzw. Einstellung des Kopfes zu korrigieren.

Wenn die Kopfeinstellung korrigiert wird, nachdem die Zentraleinheit 13 gemäß der in dem Ablaufdiagramm in Fig. 2 gezeigten Schrittefolge wie bei dem herkömmlichen Kopfeinstellungs- Steuersystem den Kopf von einer Spur auf eine gewünschte Spur versetzt und dort angehalten hat, gibt die Zentraleinheit 13 über die Signalleitung 19 das den Zeitpunkt für das Beginnen des Einstellungsvorgangs anzeigende Signal ab, so daß bei diesem Ausführungsbeispiel die Bezugsinformations- bzw. Servodaten SVD innerhalb einer Zugriffzeit erhalten werden, die höchstens einer 1/8-Umdrehung der Magnetplatten entspricht, wie aus Fig. 4 hervorgeht. Auf diese Weise ist die Zugriffzeit vom Zeitpunkt des Erzeugens des Suchbefehls bis zum Beenden des Suchvorgangs verkürzt.

Mit 8 ist ein Kopfträger bezeichnet, während mit 18 eine an den Verarbeitungsrechner 25 angeschlossene Schreibsignalleitung für ein Schreibsignal WS bezeichnet ist. Der Kopfträger 8 und die Schreibsignalleitung 18 sind bekannt.

Die Drehzahl der Magnetplatten 1-1 und 1-2 ist in einem Ausmaß vermindert, das dem Bezugsinformations-Speicherbereich 2-2 und dem Hilfsdatenbereich 100 entspricht, die der herkömmlichen Platte hinzugefügt sind. Daher besitzt der Hauptdatenbereich 101 die gleiche Speicherkapazität wie bei einer herkömmlichen Platte. Wenn wie bei diesem Ausführungsbeispiel zwei Platten benutzt werden, ist der Winkelabstand R zwischen diesen Bereichen gleich 45°, was einem Achtel des Plattenumfangs entspricht. Wenn die Drehzahl der herkömmlichen Magnetplatte beispielsweise 3600 Umdrehungen je Minute beträgt, wird folglich die Drehzahl bei diesem Ausführungsbeispiel des Steuersystems auf 7/8, nämlich auf 3150 Umdrehungen je Minute verringert. Wenn der Kopf, der über die Kopfwählsignalleitung 15 durch den Verarbeitungsrechner 25 gewählt ist, an dem Bezugsinformations- Speicherbereich auf der dem gewählten Kopf entsprechenden Plattenfläche vorbeigelaufen ist, nämlich der gewählte Kopf erstmalig den Hauptdatenbereich 101 abzutasten beginnt, empfängt der Verarbeitungsrechner 25 den Indeximpuls bzw. das Indexsignal IP, um diesem entsprechend das Einschreiben oder Auslesen von Daten auszuführen; dadurch bleibt die Austauschbarkeit zwischen dem System gemäß diesem Ausführungsbeispiel und dem System nach dem Stand der Technik erhalten.

Fig. 8 zeigt eine bestimmte Ausführungsform des in Fig. 6 gezeigten Zeitimpulsgenerators 11. Ein Rückstellsignalgenerator, der beispielsweise durch eine monostabile Kippstufe gebildet sein kann, erzeugt bei Empfang des Indeximpulses IP einen Rückstellimpuls RS gemäß Fig. 9. Durch den in Fig. 9 gezeigten Rückstellimpuls RS werden Zähler 32 und 33 rückgesetzt, die dann das Zählen der Taktimpulse CLK des Zeitgebers bzw. Taktimpulsgenerators 23 beginnen, um jeweils in Zeiten T 11 bzw. T 12 Ausgangssignale zu erzeugen. Das Ausgangssignal des Zählers 32 wird dem Zähler 33 zugeführt, der das Servo-Abfragesignal SV-STB abgibt. Ein Frequenzteiler 34, der durch einen Zähler gebildet sein kann, wird durch den Rückstellimpuls RS rückgesetzt und beginnt das Zählen der Taktimpulse, um während der in Fig. 9 dargestellten Zeiten die Kopfwählsignale HS 0 und HS 1 zu erzeugen.

Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform des Servosignaldemodulators 12. Die Kopfwählsignale HS 0 und HSEL 0 werden an ein Antivalenzglied 41 angelegt, während die Kopfwählsignale HS 1 und HSEL 1 an ein zweites Antivalenzglied 42 angelegt werden. Die Ausgangssignale der beiden Antivalenzglieder 41 und 42 liegen an einem NOR-Glied 43 an, so daß ein NOR-Ausgangssignal auftritt, wenn das Kopfwählsignal HS 0 oder HSEL 0 oder das Kopfwählsignal HS 1 oder HSEL 1 auftritt. Das NOR-Signal, das Signal und das Signal SV- STB werden an ein UND-Glied 44 angelegt, welches das Signal SV-STB nur dann abgibt, wenn sowohl das NOR-Signal als auch das Signal den Pegel "1" haben. Andererseits wird das Signal über einen Inverter 45 zusammen mit dem Signal SV-STB an ein weiteres UND-Glied 46 angelegt, welches das Signal SV-STB nur dann abgibt, wenn das Signal den Pegel "0" hat. Die Ausgangssignale der beiden UND-Glieder 44 und 46 werden einem ODER-Glied 47 zugeführt, welches ein Synchronisiersignal SS erzeugt, das einem Rampensignalgenerator 48 zugeführt wird. Gemäß der Darstellung in dem Block für den Rampensignalgenerator 48 erzeugt dieser synchron mit dem Synchronisiersignal SS ein dreieckförmiges Schwellenwertsignal, dessen Spitze in der Mitte der Bezugsinformationen liegt. Das auf diese Weise erhaltene Schwellenwertsignal TS und das Auslesesignal RD werden an einen Vergleicher 49 angelegt, der das Impulssignal in dem im Signal RD enthaltenen Bezugsinformationssignal mit dem Schwellenwert TS vergleicht und die Bezugsinformations- bzw. Servodaten SVD erzeugt, wenn der Spitzenwert dieses Impulssignals das Schwellenwertsignal TS übersteigt.

Fig. 11 zeigt eine Ausführungsform eines Datenwählers, der die Kopfwählschaltung 14 bildet. Der Datenwähler 14 wählt die Kopfwählsignale HSEL 0 und HSEL 1 oder HS 0 und HS 1 entsprechend folgenden Zusammenhängen:

1Y = 1A · S + 1B · und
2Y = 2A · S + 2B ·

D. h., wenn das Signal "1" ist, werden die Signale HSEL 0 und HSEL 1 gewählt. Wenn das Signal "0" ist, werden die Signale HS 0 und HS 1 gewählt. Die gewählten Signale werden der Schreib/Leseschaltung 9 zugeführt.

Die Schreib/Leseschaltung 9 nach Fig. 6 kann eine integrierte 6-Kanal-Schreib/Leseschaltung sein, während die Zentraleinheit 13 durch einen 8-Bit-Mikrocomputer gebildet sein kann.

Vorstehend wurde das Steuersystem anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben, bei dem zwei Magnetplatten verwendet sind; wenn jedoch nur eine Magnetplatte verwendet wird, müßte die Bedingung R = 90° erfüllt werden. In diesem Fall besteht jedoch im Hinblick auf die Aufzeichnungsdichte die Möglichkeit, daß die Verminderung der Drehzahl schwierig ist. Daher ist es in diesem Fall vorteilhaft, einen Winkel R von 45° zu wählen. Wenn drei oder mehr Magnetplatten verwendet werden, wird der Winkel R umso kleiner, je größer die Anzahl der verwendeten Platten ist. Dies ergibt jedoch nicht zwangsläufig eine zu dem Winkel R proportionale Verkürzung der Zugriffszeit. Es ist daher offensichtlich, daß die Bezugsinformations- Speicherbereiche dann nicht in gleichen Winkeln gegeneinander versetzt werden müssen und daß Überlappungen der Bezugsinformations-Speicherbereiche zulässig sind. Beispielsweise können bei Verwendung von vier Platten zwei Sätze aus jeweils zwei Platten gemäß Fig. 4 mit gleicher Winkelanordnung der beiden Sätze übereinander gesetzt werden ( ϕ = 0)

Bei dem erfindungsgemäßen Steuersystem können die Benutzer die Daten in dem Hauptdatenbereich 101 in herkömmlicher Weise einschreiben oder auslesen. Weiterhin kann dann, wenn ein Sektor des Hauptdatenbereichs 101 beschädigt ist, anstelle des beschädigten Sektors ein Ersatzsektor in dem Hilfsdatenbereich gebildet werden, so daß damit die sich durch den beschädigten Sektor ergebende Verminderung der Speicherkapazität kompensiert werden kann.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung sind bei dem erfindungsgemäßen Steuersystem auf jeder Hauptfläche jeder Magnetplatte zwei Bezugsinformations-Speicherbereiche mit dem gegenseitigen Winkelabstand von 360°/4 N vorgesehen, so daß die Bezugsinformationen je 1/4 N-Umdrehung erhalten und infolgedessen die Zugriffszeit verkürzt werden kann. Der Winkelabstand zwischen den beiden Bezugsinformations-Speicherbereichen auf jeder Hauptfläche beträgt 360°/4 N, so daß bei der Verwendung von zwei oder mehr Magnetplatten (N 2) die Bezugsinformations-Speicherbereiche eine ausreichend kleine Fläche einnehmen. Wenn die Drehzahl der Platte in einem Ausmaß verringert wird, das dem Ausmaß der Verkleinerung durch die Bezugsinformations-Speicherbereiche entspricht, kann der Hauptdatenbereich die gleiche Speicherkapazität wie bei der herkömmlichen Platte besitzen. Ferner können die Daten in dem Hauptdatenbereich gespeichert werden. Weiterhin können die Daten in dem Hauptdatenspeicherbereich in einem gewünschten Format gespeichert werden, so daß die Austauschbarkeit zwischen dem erfindungsgemäßen Steuersystem und dem System nach dem Stand der Technik gewährleistet ist und folglich die Verkürzung der Zugriffzeit ohne Änderung des Datenverarbeitungssystems erreicht werden kann.

Claims

1. Kopfeinstellungs-Steuersystem für eine Plattenspeichereinheit mit N drehbaren Platten als Aufzeichnungsträger und mit mehreren Wandlerköpfen, deren Lage jeweils einstellbar ist, für das Einschreiben und/oder Auslesen von Daten an einer entsprechenden Hauptfläche einer jeweiligen Platte, wobei an jeder Hauptfläche jeder Platte eine Vielzahl von Spuren für die Datenspeicherung ausgebildet ist, mit einer Einrichtung zum Auslesen von Bezugsinformationen aus auf den Platten vorhandenen Bezugsinformations-Speicherbereichen während einer Umdrehung jeder Platte, einer Einrichtung zum Ermitteln einer Abweichung des jeweiligen Kopfes von seiner normalen Lage und einer Einrichtung zum Korrigieren der Lage des jeweiligen Kopfes entsprechend der ermittelten Abweichung, dadurch gekennzeichnet, daß an jeder Hauptfläche jeder Platte (1) in einem gegenseitigen Winkelabstand von 360°/4 N zwei Bezugsinformations-Speicherbereiche (2) zum Speichern von Bezugsinformationen zum Ermitteln der Lage des jeweiligen Kopfes (4) in dem Bezugsinformations- Speicherbereich gebildet sind, wobei sich die Bezugsinformations-Speicherbereiche radial erstrecken und die Vielzahl der Spuren am Umfang schneiden, wodurch zwei Teilbereiche jeder Spur den Bezugsinformations- Speicherbereichen zugeordnet sind, und daß die Lagen der Bezugsinformations-Speicherbereiche auf einer der Platten gleichwinklig gegenüber den Lagen der Bezugsinformations- Speicherbereiche auf den anderen Platten versetzt sind.

2. Kopfeinstellungs-Steuersystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Erzeugen von Indeximpulsen (IP) unter Synchronisierung mit der Drehung der N Platten (1), eine Wähleinrichtung (11, 14) zum Wählen eines der Wandlerköpfe (4) unter Synchronisierung mit den Indeximpulsen und eine Ausleseeinrichtung (9) zum Auslesen der Bezugsinformationen aus den beiden Bezugsinformations-Speicherbereichen (2) auf einer Hauptfläche einer der Platten mit dem gewählten Wandlerkopf.

3. Kopfeinstellungs-Steuersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Bezugsinformations- Speicherbereiche (2) auf einer Hauptfläche einer der Platten (1) und die beiden Bezugsinformations-Speicherbereiche auf der anderen Hauptfläche der Platte in bezug auf die Plattenmitte radial symmetrisch sind.