DE3822388A1 - Plattenfoermiges aufzeichnungsmedium mit festwertspeicher-spuren, beschreibbaren bereichen und mit antriebseinrichtung - Google Patents

Plattenfoermiges aufzeichnungsmedium mit festwertspeicher-spuren, beschreibbaren bereichen und mit antriebseinrichtung

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DE3822388A1
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Shoji Tanaka
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein plattenförmiges Aufzeichnungsmedium mit einer zugehörigen Antriebseinrichtung (Laufwerk), speziell auf eine Diskette/Winchester mit Festwertspeicher-Bereichen und beschreibbaren Bereichen, außerdem auf eine Einrichtung (Laufwerk) zum Antreiben eines solchen plattenförmigen Aufzeichnungsmediums.
Es ist bekannt, daß in den meisten Fällen eines magnetischen, plattenförmigen Aufzeichnungsmediums, wie z. B. einer Diskette, einer Festplatte, einer Winchester oder ähnlichem, die gesamten Spuren für Schreiboperationen zur Verfügung gestellt werden.
Obwohl ein Schreibschutz-Bit (flag) oder ähnliches, zu den aufgezeichneten Daten hinzugefügt wird, um fehlerhaftes Erneuern der Daten zu vermeiden, ist der Bereich eines solchen Bits (flags) oder ähnlichem, nicht vorher im Format festgelegt. Wenn man den während einer Schreiboperation erzeugten Spurfehler, und den Positionsfehler während des Abtastens einer Spur in einer Leseoperation berücksichtigt, ist es infolgedessen unmöglich, die Spur-Schrittweite oder die Breite des zwischen den Spuren liegenden Schutzbandes oer Sicherheitsbereiches zu verringern. Folglich ist es nicht möglich, eine hohe Aufzeichnungsdichte auf einem solchen magnetischen Aufzeichnungsmedium zu erzielen.
Es sollte also ein verbessertes plattenförmiges Aufzeichnungsmedium sowie eine Antriebsvorrichtung (Laufwerk) hierfür unter Vermeidung der oben genannten Nachteile des Standes der Technik, zur Verfügung gestellt werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein plattenförmiges Aufzeichnungsmedium mit einem zugehörigen Laufwerk zu schaffen, wobei die Aufzeichnungsdichte in einem großen Maße erhöht wird und trotzdem ein ordnungsgemäßes Aufzeichnen von Daten mit hoher Sicherheit erreicht wird.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist ein plattenförmiges Aufzeichnungsmedium mit Festwertspeicher-Spuren und mit beschreibbaren Spuren geschaffen, wobei ein Sicherheitsbereich zwischen dem Festwertspeicher-Spurbereich und dem beschreibbaren Spurbereich derart angeordnet ist, daß genügend Breite vorhanden ist, um fehlerhaftes Schreiben in den Festwertspeicher-Spuren, während des Beschreibens der beschreibbaren Spurbereichen, zu vermeiden.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein Laufwerk geschaffen, das an den Antrieb eines solchen plattenförmigen Aufzeichnungsmediums angepaßt ist und Schreib/Lesekopfeinrichtungen und andere Einrichtungen aufweist, womit verhindert wird, daß in die Festwertspeicher- Spurbereiche geschrieben wird, wenn Daten daraus gelesen wurden.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein die Magnetplatte antreibendes Laufwerk geschaffen, das ein Paar von Schreib/Lese/Löschmagnetköpfen mit gegenseitig unterschiedlichen Spalt-Azimuthwinkeln aufweist, um ein Signal in jede Spur einer Magnetplatte so zu schreiben, daß die Aufzeichnungs-Azimuthwinkel abwechselnd unterschiedlich sind, und die Magnetköpfe so angebracht sind, daß sie die gleiche Spur auf der Magnetplatte zum Lesen und Löschen des in jede Spur geschriebenen Signals abtasten;
daß das Laufwerk eine Löschsignalquelle zum wahlweisen Zuführen eines Löschsignales an das Paar von Magnetköpfen, und
daß das Laufwerk eine Schaltung zur Lösch-Ablaufsteuerung aufweist, die abhängig ist von einem Erfassungssignal, das den Referenzwert der Winkelposition der Magnetplatte darstellt und das von einem der Magnetköpfe aus einer bestimmten Spur, die den gleichen Aufzeichnungs-Azimuthwinkel wie der Spalt-Azimuthwinkel dieses einen Magnetkopfes hat, gelesen wurde und
die den zeitlichen Ablauf zum Zuführen des Löschsignals von der Löschsignalquelle zu einem anderen Magnetkopf steuert, um das in die bestimmte Spur geschriebene Signal zu löschen.
Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 schematisch und in Teilansicht ein Spurenmuster in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eines plattenförmigen Aufzeichnungsmediums;
Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht eines Spurenmusters von Fig. 1 und ein entsprechender Aufzeichnungs/ Wiedergabekopf (Schreib/Lesekopf);
Fig. 3 bis 6 eine schematische Darstellung von Aufzeichnungsformaten des bevorzugten Ausführungsbeispiels dieser Erfindung;
Fig. 7A und 7B eine schematische Darstellung eines Subcodedatenformats, das die Sub-Daten in den Formaten von Fig. 5 und 6 darstellt;
Fig. 8 ein Blockschaltbild eines bevorzugten Ausführungsbeispieles einer Antriebseinrichtung (Laufwerk) für ein plattenförmiges Aufzeichnungsmedium;
Fig. 9 ein Teilblockschaltbild einer Schnittstellen- Schaltung mit ihrer Peripherie nach Fig. 8;
Fig. 10A bis 10C Ablaufdiagramme zur Erläuterung der Funktion des Laufwerkes nach Fig. 8;
Fig. 11 ein Schaltbild einer beispielhaften Aufzeichnungs/ Wiedergabe/Löschschaltung, wie sie das Laufwerk nach Fig. 8 aufweist;
Fig. 12 ein zeitliches Ablaufdiagramm zur Erläuterung der Funktion der Aufzeichnungs/Wiedergabe/Löschschaltung nach Fig. 11; und
Fig. 13A und 13B schematische Darstellung einer Index-Aufzeichnungseinrichtung.
Nach Fig. 1 und 2 wird die Beschreibung anhand einer beispielhaften Diskette (floppy disk) durchgeführt, auf die die vorliegende Erfindung angewendet wird.
Nach Fig. 1 weist eine 2-Inch Diskette 1 einen Bereich mit read-only Spuren AR(R) (Festwertspeicher-Spuren) in seiner inneren Region und einen Bereich mit beschreibbaren Spuren AR(W/R) in seiner äußeren Region auf. Der read-only Bereich AR(R) besteht aus einer großen Anzahl von read-only Spuren TR(R) (Festwertspeicher-Spuren).
Ein Schutzband GB(N) mit einer Breite n ist zwischen den read-only Spuren TR(R) gebildet. Der Bereich mit den beschreibbaren Spuren AR(W/R) wird in diesem Beispiel von einer einzelnen beschreibbaren/lesbaren Spur TR(W/R) gebildet und befindet sich außerhalb des Bereiches mit den read-only Spuren AR(R), d. h., im Randbereich der Diskette 1. Ein Schutzbereich GB(W) mit einer Breite w ist zwischen der beschreibbaren Spur TR(W/R) und der read-only Spur TR(R) im äußersten Bereich des Gebietes der read-only Spuren AR(R) gebildet. Die Anzahl solcher beschreibbaren Spuren TR(W/R) ist nicht auf eine einzige Spur beschränkt, sie kann zwei oder mehr Spuren aufweisen. Die Breite des Überwachungsbereiches zwischen den beschreibbaren Spuren TR(W/R) ist so gewählt, daß sie größer ist, als die Breite n des Schutzbandes GB(N). Der Bereich mit beschreibbaren Spuren AR(W/R) muß nur von dem Bereich mit den read-only Spuren AR(R) getrennt sein, infolgedessen kann er auch in dem innersten Bereich der Diskette 1 angeordnet sein.
In diesem Beispiel sind die Azimuthwinkel der read-only Spuren TR(R) und der beschreibbaren Spuren TR(W/R) so gewählt, daß sie einander gleich sind (in einer Richtung senkrecht zur Ausdehnung der Spur).
Da die read-only Spuren TR(R) bei der Aufzeichnung der Daten eines Programms für ein Spiel oder ähnliches durch den Gebrauch eines speziellen Aufzeichnungsgeräts gebildet werden, ist der Positionsfehler jeder Spur gering und folglich kann, aufgrund des prinzipiellen Abtast-Positionsfehlers jeder Spur bei einer Leseoperation die Breite des Schutzbandes GB(N), das zwischen den Spuren liegt, kleiner als das der beschreibbaren Spuren gewählt werden.
Um jegliches fehlerhafte Schreiben in die read-only Spuren TR(R), das durch einen Abtast-Lagefehler des Magnetkopfes zur Zeit des Schreibens der beschreibbaren Spuren TR(W/R) bedingt ist, zu vermeiden, wird die Breite w des Schutzbandes GB(W), der zwischen den beschreibbaren Spuren TR(W/R) und den read-only Spuren TR(R) im äußersten Bereich des read-only Spurenbereichs AR(R) ausreichend größer gewählt, als die Breite n des oben erwähnten Schutzbandes GB(N).
Für den Fall, daß die Daten des Programms für ein Spiel (TV-Game) bereits in den oben erläuterten Bereich der read-only Spuren AR(R) geschrieben wurden, kann der Bereich der beschreibbaren Spuren AR(W/R) zum Schreiben und Lesen von Daten, wie z. B. Namen von Spielern, ihre Spielstände, spezielle Fähigkeiten und ähnliches, verwendet werden. Für diesen Fall sind eine oder zwei beschreibbare Spuren TR(W/R) ausreichend, um die Erfordernisse zu erfüllen. Ebenso wird für einen solchen Fall die Schreib- oder Leseoperation sofort nach dem Einlegen der Diskette 1 in ein Laufwerk oder sofort nach dem Entnehmen der Diskette aus dem Laufwerk, ausgeführt. Jedoch kann abhängig von dem Inhalt der Daten, die in den Bereich der read-only Spuren AR(R) geschrieben wurden, die Anzahl der beschreibbaren Spuren TR(W/R) erhöht werden.
Um die Aufzeichnungsdichte so groß wie möglich zu machen, indem die Breite des Überwachungsbereiches GB(N) zwischen den read-only Spuren TR(R) im Bereich der read-only Spuren AR(R) zu machen, ist es vorteilhaft, die Aufzeichnungs- Azimuthwinkel von benachbarten Spuren abwechselnd voneinander verschieden zu gestalten (Fig. 2). Für einen solchen Fall wird die gleiche Anordnung ebenso für die beschreibbaren Spuren TR(W/R) übernommen. Der Magnetkopf 2 zum Schreiben und Lesen von Daten von und in die Spuren TR(R) und TR(W/R) ist entsprechend einer Mehrkopf-Struktur mit einem Paar von in ihrem Azimuthwinkel gegenseitig unterschiedlichen Spalten 2 a und 2 b, die längs der Spur-Abtastrichtung liegen, ausgebildet.
Zur Vermeidung von Schwierigkeiten, daß wiederum Daten in die read-only Spuren TR(R) der Diskette 1 nach vorhergehendem Beschreiben geschrieben werden, wird ein Code, der die read-only Funktion kenntlich macht, z. B. in das Subcodeformat (verdecktes Codeformat) jedes Sektors der Spuren TR(R) und TR(W/R) geschrieben; hierauf wird später Bezug genommen.
Im folgenden werden anhand der Fig. 3 bis 7 die Formate der einzelnen Spuren näher erläutert.
Spurformat
Fig. 3 zeigt ein Spurformat. Jede Spur wird von einem Index und vier Sektoren #0 bis #3 gebildet. Folglich ergibt sich der Reihe nach folgender Spurinhalt: Eine Lücke 0 (gap 0, pre-index gap), Index, Lücke 1 (gap 1, post-index gap), Sektor #0, Lücke 2 (gap 2, sector gap), Sektor #1, Lücke 2 (gap 2, sector gap), Sektor #2, Lücke 2 (gap 2, sector gap), Sektor #3 und die Lücke 3 (gap 3, the last gap). Der Index ist ein kontinuierliches T max Signal · T max bedeutet die längste oder größte Übergangszeit in einem runlängenbegrenzten Code (run length limited code, zeitbegrenzter Code) wie z. B. ein MFM, EFM, M², 8/10 Modulation oder ähnlichem. In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein 8/10 Umsetz-Code verwendet bei einem T max mit vier T bei NRZI moduliertem Kanalcode. Folglich ist ein kontinuierliches T max ein binäres 100010000100001000010000.
Es wird darauf hingewiesen, daß eine Datengruppe (Frame (F)) 44 Bytes (B) aufweist, wobei jedes Byte 10 Kanalbits (channel bits) enthält.
PG kennzeichnet ein Rotations-Positionserfassungssignal, das bei Drehung eines Motors mit Welle an das Rotations-Antriebsprinzip einer Diskette angepaßt ist. Das Signal ist mit dem Index korreliert.
Sektorformat
Fig. 4 zeigt ein Sektorformat. Jeder Sektor wird gebildet aus: Vorspann-Daten "2Bhex" (Hexformat, in Binärdarstellung 00101011, preamble data), einer sync-frame (Synchronisations- Gruppe), sub-frame (verdeckte Wortgruppe), codierten Daten (date frames 0 . . .n . . .127), und Nachspann-Daten (post-amble data, "2Bhex"), und weist eine Gesamtlänge von 5765 Bytes auf.
Sub-frame Format
Fig. 5 zeigt das Format eines Sub-frames. Jeder Sub-frame wird gebildet aus: sync-data (Synchronisationsdaten), sub-data (verdeckten Daten), frame address (Wortgruppen- Adressen), parity codes (Paritätscodes) für die sub-data und Adressen, mode data (Betriebsarten-Daten), Spurnummer, Sektornummer (#0, #1, #2 oder #3), Kopfnummer, Kopierschutz, reserviertem Bereich und parity codes (4 Symbole) für Daten die der frame Adresse und den mode Daten folgen, und weist eine Gesamtlänge von 44 Bytes auf.
Data frame Format
Fig. 6 zeigt das Format einer Daten-Wortgruppe (frames). Jeder frame wird gebildet aus: sync-data, sub-data, frame address, Paritätscodes für sub-data und Adressen, Codierdaten (32 Symbole), C₂ und C₁ Paritätscodes (jeweils 4 Symbole) mit einer Gesamtlänge von 44 Bytes.
Sub-Code Format (verdecktes Codeformat)
Das Format eines Sub-codes wird gebildet von einer Zusammensetzung aus 128 Bytes, wobei jeweils ein Byte von Sub-Daten aus dem Data frame von Fig. 6 entnommen und aus jedem der 128 Data frames eines Sektors gesammelt wird (Fig. 7). Das Format wird gebildet durch die Sub-codes #0, #1, #2 und #3. Wie Fig. 7b zeigt, wird jeder Sub-code gebildet aus: mode data, Spurennummer, Sektornummer, Kopfnummer, Kopierschutz, read-only Bereichscode, reserviertem Bereich und Paritätscode (4 Symbole) für die obigen Daten, mit einer Gesamtlänge von 32 Bytes.
Die Vorrichtung zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben von Daten mit den oben genannten Formaten von oder auf die Diskette, wird anhand von Fig. 8 beschrieben. Die aufzuzeichnenden Daten werden von einem Hostrechner (Gastrechner, Hauptrechner) 3 in einen Pufferspeicher 4 über eine Schutzstellen-Schaltung 11 und ein Diskettencontroller 12 (Diskettensteuervorrichtung) dem Diskettenkontroll- Bereich 10 übergeben. Ein statischer Speicherbereich mit einer Kapazität in der Größenordnung von 8 k Bytes für jeden Sektor, wird z. B. als Pufferspeicher 4 verwendet. Die Daten, die in den Pufferspeicher 4 geschrieben werden, unterliegen einer Codier-Bearbeitung, derart, daß eine Fehlerkorrektur-Einrichtung (ECC processor) 13, die Codier- und Decodiermöglichkeiten aufweist, ihre Anordnung modifiziert und den C₂ und C₁ Paritätscode zufügt. Die codierten Daten, die aus dem Pufferspeicher 4 entnommen werden, werden einer Modulatorschaltung 14 zugeführt, wo sie einer Aufbereitung unterworfen werden, z. B. einer 8/10 Umsetzung, bevor sie über eine Aufzeichnungs/Leseschaltung 5, einem Magnetkopf 4 zugeführt werden, um auf die Diskette 1 aufgezeichnet zu werden. Die Diskette 1 wird mit 3600 U/min betrieben, z. B. von einem Antriebsmotor 7, der von einem Mikrorechner 6 gesteuert wird, wobei der Mikrorechner 6 auf die Steuerung des mechanischen Systems abgestimmt ist. Die Bewegung des Magnetkopfes 2 wird ebenfalls von dem Mikrorechner 6 ausgeführt. Eine serielle Schnittstelle 15 (interface) ist zwischen den Mikrorechner 6 und den Diskettencontroller 12 geschaltet, um die serielle Kommunikation zu ermöglichen. Es sei darauf hingewiesen, daß die Aufzeichnungs/Leseschaltung 5 ebenfalls die Funktion einer Löschschaltung aufweist.
Die Daten, die vom Magnet-Kopf 2 von der Diskette 1 gelesen werden, werden über eine Aufzeichnungs/Leseschaltung 5 einer Demodulatorschaltung 16 zugeführt. Diese Daten werden einer Aufbereitung mit 10/8 Umsetzung in der Demodulatorschaltung 16 unterworfen, anschließend werden sie dem Speicher übergeben und in den Pufferspeicher 4 geschrieben. Die Ein/Sektordaten (one-sector-data), die in den Pufferspeicher 4 geschrieben werden, werden einer vorbestimmten Dekodierungsart unterworfen, wie z. B. Fehlerkorrektur über den C₁ und C₂ Paritätscode und das Entfernen von redundanten Bits, bevor sie über den Diskettencontroller 12 und die Schnittstelle 11 (interface) dem Hostrechner 3 zugeführt werden. Der Diskettencontroller 12 umfaßt eine Mikrobefehls-Steuereinrichtung (Mikrocodesteuereinrichtung, MCS) 12 a und eine Befehls-Ausführungseinrichtung 12 b (IES). Die Mikrocodesteuereinrichtung 12 a interpretiert oder gebraucht einfache Befehle (Instruktionen), die vom Hostrechner 3 über die Schnittstelle 11 zugeführt werden, um der Befehls-Ausführungseinrichtung 12 b den Mikrocode zum Steuern und Überwachen einer Vielzahl von Schreib/Leseoperationen zuzuführen.
Die Steuerinformationen, die im Diskettencontroller 12 gebildet werden, werden über einen internen Bus einer Speicherverwaltungseinrichtung 17 (MMU, memory management unit) zugeführt.
Der Disketten-Kontrollbereich 10 weist eine Schnittstelle 11, einen Diskettencontroller 12, eine Fehlerkorrektur-Einrichtung 13, eine Demodulatorschaltung 16, eine Speicherverwaltungseinrichtung 17 (MMU) und eine Serie 11/Parallel- Schnittstelle 15 auf, die z. B. auf einem LSI-Schaltkreis gebildet sein kann.
In dem bevorzugten Anwendungsbeispiel weist die Schnittstelle 11 fünf Arten von Registern zur Kommunikation zwischen dem Steuerdekoder 20 (controll decoder) und dem Hostrechner 3 auf: ein 1-byte-Rücksetzregister 21 (reset register), ein 1-byte-Statusregister 22, ein 1-byte-Befehlsregister 23, ein 4-byte-Parameterregister 24 und ein 1-byte-Datenregister 25 (Fig. 9).
Diese fünf Arten von Registern werden über den Steuerdecoder 20 über eine 6-Bit-Information nach Tabelle 1 angewählt; diese weist die Adressen-Bits A₀, A₁ des Hostrechners 3, das Lesesteuerbit RD (read), das Schreibsteuerbit WR (write), das Chipwählbit CS (chip select), welches aus der Dekodierung der Adressenleitungen über Dekoder 3 a und ein DMA-acknowledge-bit DACK auf.
Betriebszustände der Schnittstelle
Die Daten für einen Rücksetzbefehl (reset command) zum Initialisieren des Laufwerks und zum Kalibrieren des Antriebs werden über das reset register 21 zur Verfügung gestellt. Wenn ein Rücksetzbefehl dem Rücksetzregister 21 übergeben wird, wird der Antriebsmotor 27 im Laufwerk sofort abgeschaltet und der Magnetkopf 2 kehrt in seine Ruhelage zurück.
Wie Fig. 9 schematisch zeigt, ist die Schnittstelle 11 so beschaffen und entwickelt, daß die 8-Bit Rücksetzdaten (D₇, D₆, D₅, D₄, D₃, D₂, D₁, D) von dem Hostrechner 3 über den Datenbus 11 mittels eines Schreibsignales des Hostrechners 3 in das Rücksetzregister 21 geschrieben werden. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel werden das Bit mit der geringsten Wertigkeit D₀ und das nächsthöhere Bit D₁ des vorher erläuterten 8-Bit Rücksetz-Datenwortes D₇ bis D₀ als Rücksetzmarke (reset flag) für die Mikrocodesteuereinrichtung 12 a (nach Fig. 8) und als reset flag für den Mikrorechner 6 der mechanischen Laufwerksteuerung (ebenfalls Fig. 8) zum separaten Rücksetzen der Mikrocodesteuereinrichtung 12 und des Mikrorechners 6 der mechanischen Laufwerksteuerung verwendet.
Während die Mikrocodesteuereinrichtung 12 a eine Reihe von oben aufgeführten Operationen mit dem Laufwerk ausführt, überwacht der Hostrechner 3 den Inhalt des Statusregisters 22 oder des Parameterregisters 24 in der Weise, daß bei Erkennen einer fehlerhaften oder irrtümlichen Operation dem Rücksetzregister 21 der Schnittstelle 11 Rücksetzdaten zum individuellen Rücksetzen der Mikrocodesteuereinrichtung 12 a oder des Mikrorechners 6 der mechanischen Laufwerksteuereinrichtung zugeführt werden. Durch diese Rücksetzfunktion, kann das Laufwerk ordnungsgemäße Maßnahmen im Zusammenhang mit der fehlerhaften Operation einleiten oder den Mikrorechner 6 der mechanischen Laufwerksteuereinrichtung, zum effektiven Aufzeichnen und Wiedergeben von Daten auf und von Diskette 1, während die Mikrocodesteuereinrichtung 12 a selbst Bearbeitungsoperationen ausführt, initialisieren.
Obwohl die Mikrocodesteuereinrichtung 12 a und der Mikrorechner 6 der mechanischen Laufwerksteuereinrichtung in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel getrennt zurückgesetzt werden (reset), kann die Anzahl der Funktionen der rückzusetzenden Bausteine durch eine entsprechende Erhöhung der Bitanzahl des Rücksetzregisters 21, vergrößert werden.
Das Statusregister 22 zeigt den momentanen Zustand (Status) der Diskette 1 über 8-bit an. Die Statusinformation wird dem Hostrechner 3 übermittelt.
In dem Statusregister 22 wird das Bit D₇, auch D₇ flag bezeichnet, das Bit mit der höchsten Wertigkeit (keine DMA-Anforderung, DMA = direct memory access, direkter Speicherzugriff) als hand-shaking für den Fall eines Datentransfers zwischen dem Register und dem externen System, das vom Hostrechner 3 gebildet wird (Fig. 9) verwendet. Dieses D₇-Bit (kein DMA-Datenanforderungsbit) wird jedesmal "1", wenn ein Datentransfer erlaubt ist, es wird "0" während des Datentransfers und wird wieder "1" nach Beendigung eines 1-Byte Datentransfers, so daß es wiederholt zwischen den Zuständen "1" und "0" invertiert wird, bis eine vorbestimmte Anzahl von Transfervorgängen erreicht ist. Das nächste Bit D₆ oder D₆ flag (kein Speichermedium) zeigt den Verbindungszustand der Diskette 1 an, wobei es "1" wird, wenn die Diskette 1 nicht verbunden ist, oder wenn die Diskette 1 aus dem Laufwerk durch Drücken des Auswurfknopfes während der Verbindungsoperation entnommen wurde. Das nächste Bit D₅ oder D₅ flag (Speichermediumswechselbit) zeigt die Wahrscheinlichkeit an, daß die Diskette 1 ausgetauscht worden ist, wobei es "1" nach einem Rücksetzen wird, wenn die einmal ausgeworfene Diskette 1 noch nicht verbunden ist, oder wenn die Diskette 1 während der Diskettenverbindungsoperation durch Drücken des Auswurfknopfes herausgenommen wird. Das D₅ Bit ändert sich nach "0", wenn die Daten richtig von der Diskette 1 gelesen werden. Das nächste Bit D₄ oder D₄ flag (Schreibschutzbit) zeigt den Schreibschutz der Diskette 1 an. So wird das Bit "1" wenn eine Diskette 1, die nicht beschrieben werden darf, eingelegt ist, oder wenn keine Diskette 1 eingelegt ist, jedoch wird es "0" wenn eine Diskette 1, die beschrieben werden kann, eingelegt ist. Das nächste D₃ Bit oder D₃ flag (ECC-Fehler (MSB)) und das D₂ Bit oder D₂ flag (ECC-Fehler (LSB)) zeigen mit zwei Bits und vier Zuständen, welcher Fehler im Verlauf der Fehlererkennung und Fehlerkorrektur stattgefunden hat, der in der Fehlerkorrektur-Einrichtung 13 bei fortschreitenden Leseoperationen automatisch ausgeführt wird.
Das nächste D₁ oder D₁ flag (Laufwerkfehler) zeigt eine fehlerhafte Laufwerkoperation an. So wird, bei Antriebs- oder Laufwerkoperationen, die nicht korrekt ausgeführt werden, dieses Bit "1" und es bleibt im Zustand "1", bis die Schreib/Lese/Löschoperation beim nächstenmal erfolgreich ausgeführt wurde, oder der oben erwähnte Rücksetzbefehl (reset) erhalten wird. Das Bit mit der geringsten Wertigkeit D₀ oder das D₀ flag (Befehl in Arbeit, command busy) zeigt den Zustand der Ausführung eines Befehls, anders als bei dem oben erwähnten Rücksetzbefehl. Es wird "1" während der Laufzeit und der Ausführung eines Befehls, mit Ausnahme des oben erwähnten Rücksetzbefehls und es wird mit Abschließen der Bearbeitung "0".
Alle Befehlsdaten, zum Steuern des Laufwerks werden im Befehlsregister 23 erwartet, so daß die entsprechenden grundlegenden Funktionen oder Operationen eingeschaltet werden, wenn die entsprechenden Bits auf "1" gesetzt sind. Die Mikrocodesteuereinrichtung 12 a wertet den Inhalt des 1-Byte-Befehlsdatenwortes aus, das von dem Hostrechner 3 in das Befehlsregister 23 geschrieben wurde, um die Befehlsausführungseinrichtung 12 b zu veranlassen, den Datenlöschvorgang, die Datenaufzeichnung oder die Datenwiedergabe automatisch in einer vorgeschriebenen Reihenfolge auszuführen.
Nach Fig. 9 werden die Ziel-Laufwerkbefehle (Laufwerk 1, Laufwerk 2) in den oberen Bits D₇ und D₆ des Befehlsregisters 23 geschrieben. Bis zu maximal vier Ziel-Laufwerke können durch die 2-Bit Ziel-Laufwerkbefehle angewählt werden. Ein Ausführ-Sperrbefehl steht im nächsten, dem D₅-Bit. Wenn das D₅-Bit auf "0" gesetzt ist, wird die durch die unteren Bits D₄ bis D₀ gekennzeichnete Operation ausgesetzt. Wenn die Bearbeitung zusammen mit der Ausführung durchgeführt werden, wird das D₅ Bit auf "1" gesetzt. Der Befehl (Mon: Motor ein) zum Einschalten des Antriebsmotors 7 steht in dem D₄ Bit. Der Antriebsmotor 7 wird angetrieben, wenn das D₄ Bit auf "1" steht. Der Antriebsmotor 7 wird eine vorbestimmte Zeit, nach dem das D₄ Bit auf "0" gesetzt wurde, angehalten. Wenn der Antriebsmotor 7 zu drehen beginnt, wird der Magnetkopf 2 aus seiner Ruhelage in Richtung des äußeren Bereichs der Diskette bewegt, wenn der Antriebsmotor 7 angehalten wird, kehrt der Magnetkopf 2 aus seiner momentanen Position in seine Ruhelage zurück. Es wird darauf hingewiesen, daß das D₄ Bit nicht unbedingt auf "1" für jede gewöhnliche Schreib/Lese/Löschoperation gesetzt werden muß, sondern daß die Mikrocodesteuereinrichtung 12 so entworfen und angeordnet ist, daß die Drehung des Antriebsmotors 7 automatisch mit einer Schreib/Lese/ Löschoperation beginnt, auch wenn das D₄ Bit auf "0" steht, und daß der Antriebsmotor 7 eine gewisse Zeit nach dem Abschluß der Daten-Bearbeitung angehalten wird. Der Befehl zum Datenübertragen wird mit dem nächsten, dem D₃ Bit injiziert. Mit einem auf "1" gesetzten D₃ Bit kann die Datenübertragung und der Datenempfang zwischen dem Laufwerk und dem Hostrechner 3 ablaufen. Die oben aufgeführte Datenübertragung und der Datenempfang laufen in einem sequentiellen Transfer über den Pufferspeicher 4 und das Datenregister ab. Für diesen Fall kann ein Umfang von 4 k Bytes, 512 Bytes oder 256 Bytes von übertragenen Daten angewählt werden, während jede Adresse im 4 k Byteadressenraum des Pufferspeichers adressiert werden kann. Es wird ebenfalls darauf hingewiesen, daß der Pufferspeicher 4 als Übergangsspeicher-Bank für den Hostrechner 3, ohne von Operationen des Laufwerks abhängig zu sein, benutzt werden kann. Der Speicherbereich von in diesem Fall 4 k Bytes, des Pufferspeichers ist aufgeteilt in einen kleinsten Bereich von 256 Bytes, wobei jeder Bereich eine eigene übergeordnete Adresse besitzt. Infolgedessen wird eine der übergeordneten Adressen ausgewählt, wenn 256 Byte von Daten übertragen werden. Es kann nicht nur mit den physikalischen Sektorbereichen von 4 k Bytes, sondern auch über die logischen Sektorbereiche von 521 un 256 Bytes angesprochen werden. Das Löschsignal (ER: erase) wird über das nächste Bit, das D₂ Bit mitgeteilt. Mit einem auf "1" gesetzten D₂ Bit, kann die Löschung, bei Angabe des physikalischen Sektorbereiches, die über das Parameterregister 24 angewählt wird, ausgeführt werden. Der Schreibbefehl (WR: write) wird über das nächste Bit, das D₁ Bit mitgeteilt. Mit einem auf "1" gesetzten D₁ Bit, kann ein Schreiben in den physikalischen Sektorbereich, der über das Parameterregister 24 angewählt ist, ausgeführt werden.
Ein Indexsignal kann aufgezeichnet werden, wenn der Index in dem Parameterregister 24 angegeben ist. Bei Ausführung des Schreibbefehles WR, hält sich die Mikrocodesteuereinrichtung 12 a an eine vorbestimmte Ablaufreihenfolge, bei der Bearbeitung der Daten, die auf die Diskette 1 aufgezeichnet werden. So werden die Paritydaten, die Sub-Codedaten und die Header-Informationen zur Fehlererkennung und Korrektur automatisch in dem Fehlerkorrekturprozessor 13 erzeugt und der Reihe nach, entsprechend einem vorgegebenen Format ausgegeben. Bei Ablauf des Schreibbefehles WR kann eine Reihe von Datentransfer/ Lösch/Schreiboperationen ausgeführt werden, wobei die Mikrocodesteuereinrichtung 12 a eine automatische Bearbeitung der Daten nach einer festgelegten Reihenfolge vornimmt. Der Lesebefehl (RD: read) wird über das nächste D₀ Bit mitgeteilt. Mit einem, auf "1" gesetzten D₀ Bit, wird ein Lesen in dem physikalischen Sektorbereich ausgeführt, der über das Parameterregister 24 angegeben ist. Eine Angabe des Index über das Parameterregister 24 ist unwirksam und erzeugt einen Antriebsfehler in dem Statusregister 22. Während des Ablaufs des Lesebefehls (RD) führt die Mikrocodesteuereinrichtung 12 a eine Datenaufbereitung entsprechend einem vorbestimmten Ablauf zum Lesen der Daten von der Diskette 1 durch und zur gleichen Zeit, zu der die Daten aus der Diskette 1 gelesen werden, werden entsprechend einem vorgegebenen Format fehlerhafte Daten, die in dem Pufferspeicher 4 eingelesen werden, durch den Fehlerkorrekturprozessor 13 korrigiert. Der Transfer der von der Diskette 1 gelesenen Daten in den Pufferspeicher 4 und der Transfer der Daten aus dem Pufferspeicher 4 in den Hostrechner 3 sind mit Hilfe des Lesebefehls (RD) möglich und werden automatisch, über die Mikrocodesteuereinrichtung 12 a nach einer vorher festgelegten Reihenfolge ausgeführt. Nach regulärem Abschluß einer Leseoperation, wird die wiedergegebene Spur/Sektornummer in das Parameterregister 24 geschrieben.
Über das Parameterregister 24 werden die Daten zum Kennzeichnen des Schreibens eines Indexsignals, zum Löschen von Spurenbereichen und die Spur/Sektornummer bei eine Schreib/Lösch/Lesevorgang anhand des physikalischen Sektorbereichs oder auf der Basis eines physikalischen Sektors übergeben. An dieses Parameterregister wird z. B. aus 4 Bytes gebildet. Ein Registerzeiger (pointer), der hier nicht dargestellt ist, wird bei jedem Schreib- oder Lesezugriff hochgezählt, und auf das erste Byte zurückgesetzt, wenn der Zugriff auf die Parameterregister fortgesetzt wird, nach dem Beenden des Lesezugriffs auf das letzte Byte (hier 4. Byte) oder nach dem Schreiben auf das zweite Byte. Es wird darauf hingewiesen, daß der Zeiger wieder auf das erste Byte zeigt, zur gleichen Zeit, wenn auf ein anderes, als das Parameterregister 24 zugegriffen wird, um die Empfangsreihenfolge des Parameterregisters 24 zu initialisieren. Das erste Byte des Parameterregisters 24 wird als physikalische Sektoradresse zusammen mit einer Schreib/Lösch/Leseoperation und als Sektorregister 24 a zur Kennzeichnung von zu löschenden Spuren, als Index-Schreib-Kennzeichnung, als logische Sektorgrößen- Kennzeichnung und als virtuelle logische Sektoradressen- Kennzeichnung verwendet, um den Datentransfer zwischen dem Pufferspeicher 4 und dem Hostrechner 3 zu beeinflussen. Das Sektorregister 24 a kennzeichnet wahlweise die drei Arten der logischen Sektorgrößen mit seinen obersten Bits D₇ und D₆, während es das Indexschreiben und das Löschen von einer Spur mit seiner Gesamtheit (1,1) kennzeichnet. Wenn der kombinierte Schreib/Löschbefehl in das Befehlsregister 23 geschrieben wird, mit den beiden obersten Bits D₇ und D₆ des Sektorregisters 24 a auf logisch "1" (1,1), veranlaßt die Mikrocodesteuereinrichtung 12 a, daß ein Indexsignal nach dem Löschen einer gesamten Spur geschrieben wird. Mit einem so auf die Diskette 1 geschriebenen Indexsignal, kann die Diskette 1 nun über einen physikalischen Sektorbereich angesprochen werden. Die nächsten zwei Bits D₅ und D₄ kennzeichnen die 4 k Bytebreite physikalische Sektoradresse und nehmen sinnvolle Werte an, wenn Leseoperationen auf dem normalen Weg ausgeführt werden. Diese Bits können, wenn es ein Ereignis erfordert, mit der physikalischen Sektoradresse, die vom Hostrechner 3 gekennzeichnet wird, verglichen werden. Die unteren 4 Bits D₃, D₂, D₁, D₀ kennzeichnen die logische Sektoradresse der 512 Byte-Blöcke.
Das zweite Byte des Parameterregisters 24 wird als Spurenregister 24 b zur Kennzeichnung der Spurnummer verwendet. Wenn eine Leseoperation auf reguläre Weise ausgeführt wird, sind die unteren sieben Bits des Spurenregisters 24 b als Spurennummer wirksam, und können, wenn es ein Ereignis erfordert, mit der Spurenadresse, die vom Hostrechner 3 gekennzeichnet ist, verglichen werden. Der 2-Byte-Kopierschutz (copy protection code, CPC) wird in zwei Registern 24 c, 24 d, die sich im dritten und vierten Byte des Parameterregisters 24 befinden, übergeben.
Datenregister
Das Datenregister 25 wird zum Datentransfer zwischen der Diskette (floppy disk) und dem Hostrechner 3 verwendet. Das Programm und der direkte Speicherzugriff (DMA) werden über das Register 25 abgewickelt.
Die Funktion des Laufwerks wird anhand der Ablaufdiagramme in Fig. 10A und 10B erläutert.
Bei Punkt 101 des Programms wird entschieden, ob eine "1" in das D₄ Bit (Mno), in das D₂ (ER) Bit, in das D₁ (WR) Bit oder in das D₀ (RD) Bit des Befehlsregisters durch Befehlsdaten, die vom Hostrechner 3 zum Befehlsregister 23 kommen, geschrieben wurde. Bei einer positiven Entscheidung, wird an Punkt 102 anhand des Statusregisters 22 geprüft, ob eine Diskette 1 eingelegt und verbunden wurde. Bei positivem Ergebnis, d. h. wenn eine Diskette eingelegt ist, wird an Punkt 103 des Programms entschieden, ob der Mikrorechner 6 der mechanischen Laufwerksteuerung die Bearbeitungsoperation durchführt. Nachdem der Mikrorechner 6 die Bearbeitungsoperation beendet hat, wird an Punkt 104 des Programms geprüft, ob eine "1" in das D₂ (ER), D₁ (WR) oder in das D₀ (RD) Bit des Befehlsregisters 23 geschrieben wurde.
Bei positivem Ergebnis an Programmschritt 104, wenn demnach eine Löschoperation (ER), eine Schreiboperation (WR) oder eine Leseoperation (RD) von dem Hostrechner 3 angefordert wurde, wird bei Programmschritt 105 geprüft, ob das Laufwerk-Ziel, das über die Bits D₇, D₆ des Befehlsregisters 23 bereits angefordert wurde. Wenn ein neues Ziel-Laufwerk angefordert ist, wird eine Disketten-Oberflächenbezeichnung (disk surface number, SURF#), eine Laufwerkskennzeichnung (DR#) und das Motor-Ein-Signal (Mno) bei Programmpunkt 107 der mechanischen Laufwerksteuereinrichtung (MD) 6 zugeführt. Es wird dann bei Programmschritt 107 geprüft, ob die mechanische Laufwerksteuereinrichtung, der Mikrorechner 6, die Bearbeitungsoperation ausführt. Nachdem der Mikrorechner 6 die Bearbeitungsoperation ausgeführt hat, wird die Spurnummer (TR#), die sich in dem Parameterregister 24 befindet, bei Programmschritt 108 dem Mikrorechner 6 zugeführt. Wenn das Ergebnis der Abfrage an Programmpunkt 105 positiv ist, d. h., wenn ein Ziel-Laufwerk bereits angefordert wurde, geht das Programm sofort zu Programmschritt 108 über, um die Spurnummer (TR#), die sich im Parameterregister 24 befindet, dem Mikrorechner 6 (MD) zu übergeben. Bei Programmschritt 109 wird entschieden, ob eine "1" in das D₀ (RD) Bit des Befehlsregisters 23 geschrieben wurde. Wenn die Abfrage bei Programmpunkt 109 verneint wird, d. h. der Lesebefehl wurde nicht angefordert, werden die in dem Datenregister 25 befindlichen Daten bei Programmpunkt 110 in den Pufferspeicher 4 übertragen. Es wird anschließend bei Programmschritt 111 geprüft, ob in das D₁ (WR) Bit des Befehlsregisters 23 eine "1" geschrieben ist. Bei positivem Ergebnis der Abfrage an Programmpunkt 111, d. h. wenn ein Schreibbefehl vom Hostrechner 3 angefordert wurde, wird bei Programmpunkt 112 geprüft, ob der Indexschreibbefehl aufgrund des ersten Bytes des Parameterregisters 24 ausgeführt wurde, d. h. die Bits D₇ und D₆ des Sektorregisters 24 a. Wenn der Indexschreibbefehl nicht ausgeführt wurde, geht das Programm zu Schritt 113 über, um die Paritätskodierung (ENC) mit den im Pufferspeicher 4 befindlichen Daten auszuführen. Anschließend wird bei Programmpunkt 114 geprüft, ob in das Bit D₂ (ER) des Befehlsregisters 23 eine "1" geschrieben ist. Bei positivem Ergebnis der Abfrage an Programmpunkt 112, d. h. wenn ein Indexschreibbefehl angefordert wurde, verzweigt das Programm sofort an Programmpunkt 114, um zu prüfen, ob die Löschoperation vom Hostrechner 3 befohlen wurde. Wenn das Ergebnis der Abfrage bei Programmpunkt 114 positiv ist, d. h. eine Löschoperation wurde befohlen, werden die Löschoperationen (ER) und die Schreiboperationen (WR) bei Programmpunkt 115 ausgeführt. Wenn keine Löschoperation (ER) befohlen wurde, wird nur die Schreiboperation bei Programmschritt 116 ausgeführt. Wenn das Ergebnis der Abfrage an Programmschritt 111 negativ ist, d. h. die Aufzeichnungsoperation ist nicht befohlen, wird nur die Löschoperation (ER) bei Programmschritt 117) ausgeführt. Nachdem die Operationen der Programmschritte 115, 116 oder 117 durchgeführt wurden, wird bei Programmpunkt 118 oder Zustand einer Reihenfolge anhand des D₀ Bits (command busy, Befehl in Ausführung), das sich im Statusregister 22 befindet geprüft, um den Zustand der Reihenfolge zu testen, um festzustellen, ob die Operation bei Schritt 115, 116 oder 117 beendet wurde. Das Programm verzweigt anschließend an Programmpunkt 119, um zu prüfen, ob eine "1" in das D₄ (Mno) Bit des Befehlsregisters 23 geschrieben ist. Wenn das Ergebnis der Abfrage bei Programmpunkt 119 negativ ist, wird bei Programmpunkt 120 geprüft, ob der Mikrorechner 6 die Bearbeitungsoperation ausführt. Wenn der Mikrorechner 6 seine Bearbeitungsoperation beendet hat, werden die Disketten-Oberflächenkennzeichnung (disk surface number, SURF#), die Laufwerkskennzeichnung (drive number, DR#) und das Motor-Aus-Signal (Moff) dem Mikrorechner 6 (MD) bei Programmschritt 121 übergeben. Das Programm verzweigt anschließend zur Warteschleife bei Programmschritt 122.
Es wird darauf hingewiesen, daß, wenn das Ergebnis der Abfrage bei Programmschritt 101 negativ ist, d. h. der Hostrechner 3 hat keinen Befehl für das Laufwerk angefordert, das Programm zu Schritt 122 verzweigt, um zu testen, ob der Mikrorechner 6 für die mechanische Laufwerksteuerung, seine Bearbeitungsoperation ausführt. Wenn der Mikrorechner 6 seine Bearbeitungsoperation bei Programmschritt 124 beendet hat, werden die Disketten- Oberflächenkennzeichnung (SURF#), die Laufwerkskennzeichnung (DR#) und das Motor-Aus-Signal (Moff) dem Mikrorechner 6 der mechanischen Laufwerksteuerung bei Programmschritt 125 übertragen. Das Programm verzweigt anschließend zur Warteschleife bei Programmschritt 122. Wenn das Ergebnis der Abfrage bei Programmschritt 104 negativ ist, d. h. nur der Befehl zum Einschalten (Mon) wurde vom Hostrechner 3 angefordert, aber keine Löschoperation (ER), Schreiboperation (WR) oder Leseoperation (RD) waren befohlen, verzweigt das Programm zu Programmschritt 126, um die Disketten-Oberflächenkennzeichnung (SURF#), die Laufwerkskennzeichnung (DR#) und das Motor-Aus-Signal (Moff) zu übergeben, um anschließend die Datenübertragung bei Programmschritt 125 auszuführen. Wenn das Ergebnis der Abfrage bei Programmschritt 102 negativ ist, d. h. keine Diskette befindet sich im Laufwerk, verzweigt das Programm zu Programmschritt 127, um das Ziel-Laufwerk zu prüfen. Wenn das gleiche Laufwerk angewählt ist, verzweigt das Programm sofort zu Programmschritt 120.
Wenn das Ergebnis der Abfrage bei Programmschritt 109 positiv ist, d. h. eine Leseoperation (RD) wurde vom Hostrechner 3 befohlen, verzweigt das Programm zu Programmschritt 128, um verschiedene Bits (flags) zurückzusetzen (reset). Die Daten werden anschließend von der Diskette in den Pufferspeicher 4 bei Programmschritt 129 gelesen. Nach dem Lesen der Daten bei Programmschritt 129, wird das D₀ Bit (command busy flag) des Statusregisters 22 bei Programmschritt 130 geprüft, um den Zustand der Reihenfolge zu testen und sich zu versichern, daß die Operation bei Programmschritt 127 beendet ist. Das Programm verzweigt anschließend zu Programmschritt 131, um das D₁ Bit des Statusregisters 22 zu prüfen, womit getestet wird, ob der Magnetkopf 2 vorschriftsmäßig zu der Zielspur bewegt wurde, und die Daten-Leseoperation bei Programmschritt 129 richtig ausgeführt wurde. Wenn kein Laufwerkfehler besteht, wird eine Fehlerkorrektur-Bearbeitung (DEC) bei Programmschritt 132 mit der Fehlerkorrektur- Einrichtung 13 (ECC processor) durchgeführt. An Programmschritt 132 wird entschieden, ob Fehler existieren, die von der Fehlerkorrektur-Einrichtung 13 bei Programmschritt 132 nicht korrigiert werden können. Wenn kein Fehler vorhanden ist, wird die Spurnummer (TR#), die Sektornummer (SC#) und der Schreibschutzcode (CPD) die sich in den Daten des Sub-codes befinden innerhalb der gelesenen Daten in die Parameterregister 24 bei Programmschritt 134 übertragen, wobei bei Programmschritt 135 geprüft wird, ob sich ein Fehler in den Sub-codedaten befindet. Wenn die Sub-Codedaten keinen Fehler aufweisen, werden bei Programmschritt 136 die sich im Pufferspeicher 4 befindlichen gelesenen Daten zum Hostrechner 3 über das Datenregister übertragen. Das Programm verzweigt anschließend zu Programmschritt 119.
Wenn die Ergebnisse der Abfrage der Programmschritte 131, 133 oder 135 positiv sind, d. h. ein Fehler ist aufgetreten, verzweigt das Programm sofort zu Programmschritt 119.
In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung interpretiert die Mikrocodesteuereinrichtung 12 a die Befehlsdaten D₇ . . .D₀, die vom Hostrechner 3 in das Befehlsregister 23 der Schnittstelle 11 geschrieben werden, um folgende verschiedenartige Steueroperationen auszuführen.
Beispiel einer Steueroperation 1
  • (1) Antriebsmotor Ein
    (2) Magnetkopf verschieben (Suchlauf)
    (3) Löschoperation
    (4) Schreiboperation
    (5) Antriebsmotor Aus
    (6) Magnetkopf verschieben (kalibrieren)
Beispiel einer Steueroperation 2
  • (1) Antriebsmotor Ein
    (2) Magnetkopf verschieben (Suchlauf)
    (3) Datentransfer
    (4) Löschoperation
    (5) Schreiboperation
Beispiel einer Steueroperation 3
  • (1) Antriebsmotor Ein
    (2) Magnetkopf verschieben (Suchlauf)
    (3) Löschoperation
    (4) Schreiboperation
Beispiel einer Steueroperation 4
  • (1) Antriebsmotor Ein
    (2) Magnetkopf verschieben (Suchlauf)
    (3) Leseoperation
    (4) Antriebsmotor Aus
    (5) Magnetkopf verschieben (Kalibrieren)
Beispiel einer Befehlsoperation 5
  • (1) Antriebsmotor Ein
    (2) Magnetkopf verschieben (Suchlauf)
    (3) Leseoperation
    (4) Datenübertragen
Eine Reihe von Steueroperationen, bei der Befehlsdaten, wie z. B. (0010110) als Befehlsdatenwort (D₇ . . .D) auftritt, die vom Hostrechner 3 über die Schnittstelle 11 in das Befehlsregister 23 geschrieben werden, werden nun genauer erläutert.
Die Mikrocodesteuereinrichtung oder die Steuerung 12 a wertet obige Befehlsdaten (0010110) aus, wobei sie dem Mikrorechner 6 der mechanischen Laufwerksteuereinrichtung den Befehl zum Einschalten des Antriebsmotors 7 (Mon) und die Spurnummer (TR#) über die Befehlsausführeinrichtung 12 b und die serielle Schnittstelle 15 übermittelt, nach Empfang des Motor-Ein-Befehls und der Spurnummer, veranlaßt der Mikrorechner 6 den Antriebsmotor 7, die Diskette 1 zu drehen, während er den Magnetkopf 2 mittels des Vorschubmotors 8 in die Position bringt, die durch die Spurnummer (TR#) gekennzeichnet ist. Während dieser Zeit wird der Hostrechner 3 von der Mikrocodesteuereinrichtung 12 a angewiesen, daß der Fertig-Zustand (ready state) zum Empfang der übertragenen Daten abgeschlossen ist. Der Hostrechner 3 veranlaßt, daß die Daten über das Datenregister 25 und die Schnittstelle 11 in den Pufferspeicher 13 übertragen werden. Der Befehls-Ausführungseinrichtung 12 b wird ebenfalls von dem Mikrorechner 6 mitgeteilt, daß die Drehzahl des Antriebsmotors 7 stabil ist, und daß die Bewegung des Magnetkopfes 2 abgeschlossen ist, so daß das Aufzeichnungs/ Wiedergabegerät (Laufwerk) in einem Fertig-Zustand zum Aufzeichnen ist (ready state). Die Fehlerkorrektur-Einrichtung 13 erzeugt die Fehlerkorrektur-Paritätscodes zu den vom Hostrechner 3 in den Pufferspeicher 4 übertragenen Daten. Die Mikrocodesteuereinrichtung 12 a teilt der Befehls-Ausführungseinrichtung 12 b mit, wenn der Fertig-Zustand zum Aufzeichnen erreicht ist, und die Paritätscodes vollständig von der Fehlerkorrektureinrichtung 13 erzeugt wurden, ebenso aktiviert die Mikrocodesteuereinrichtung 12 a die Aufnahmeschaltung und die Löschschaltung, nachdem die Diskette 1 in die Start-Position des Ziel-Sektors gedreht wurde, derart, daß die Daten von einem davor liegenden Löschkopf gelöscht werden, während die Daten von einem Aufzeichnungs/Wiedergabekopf aufgezeichnet werden. Die Mikrocodesteuereinrichtung übergibt das Motor-Aus-Signal (Moff) für den Antrieb 7 dem Mikrorechner 6, um die Drehung des Antriebsmotors 7 abzuschalten, durch serielle Übertragung. Die Mikrocodesteuereinrichtung 12 a teilt dem Hostrechner 3 ebenfalls mit, daß der Datenaufzeichnungsvorgang beendet ist.
Der read-only-Code weist verschiedene Bitmuster auf, abhängig davon, ob der Sektor ein read-only-Sektor ist oder nicht.
Mittels des Blockschaltbildes von Fig. 10C wird die Funktion des Schreibens von Daten in gewünschte Sektoren oder alle Sektoren, d. h. vier Sektoren in einer gewünschten Spur der Diskette 1 beschrieben.
In dem Flußdiagramm nach Fig. 10B, wird ein Unterprogramm nach Abschluß des Schrittes 110 aufgerufen. Bei Programmschritt 137 (Fig. 10C) wird der Magnetkopf 2 mit Hilfe des Motors 8 zu der vorbestimmten Spur bewegt. Da für diesen Fall die Spur-Abstufung abhängig von den Bereichen nach Fig. 1 und 2 ist, kann die bekannte Technik, wie z. B. Verschieben oder Nachführen zum Bewegen des Kopfes in seine ordnungsgemäße Lage verwendet werden. Anschließend werden Daten eines vorbestimmten Sektors einer Spur gelesen (Schritt 138). Anschließend wird der read-onyl-Code des Sub-Codes der Daten gelesen (Schritt 139). Abhängig von dem gelesenen read-only-code, wird entschieden, ob dieser Sektor zu einer read-only Spur TR(R) gehört. Wenn das Ergebnis dieser Abfrage "Ja" ist, womit angezeigt wird, daß dieser Sektor zu einer read-only-Spur TR(R) gehört, verzweigt das Unterprogramm zu Programmschritt 101 des Flußdiagramms von Fig. 10A; wenn das Ergebnis der Abfrage "Nein" ist, womit angezeigt wird, daß der Sektor nicht zu einer read-only-Spur TR(R) gehört, verzweigt das Unterprogramm zu Programmschritt 111 des Flußdiagramms von Fig. 10B, womit fälschliches Schreiben in read-only Spuren vermieden wird.
Auf einem plattenförmigen Aufzeichnungsmedium, nach Maßgabe der Erfindung, mit read-only Spurbereichen AR(R) ist es möglich, wenigstens den Positionsfehler, der während der Schreiboperation einer speziellen Schreibeinrichtung entsteht, zu verkleinern, so daß die Spurbreite des Schutzbandes entsprechend verkleinert werden kann. Durch zur Verfügungstellung von beschreibbaren Spurbereichen AR(W/R) können auch Datenschreiboperationen ausgeführt werden. Zusätzlich wird irrtümliches Schreiben (Löschen) in die read-only Spurbereiche AR(R) durch die Anwesenheit des Schutzbandes GB(W), das zwischen dem read-only Spurbereich AR(R) und dem beschreibbaren Spurbereich AR(W/R) liegt, und eine ausreichende Breite w aufweist, um irrtümliches Schreiben in die read-only Spuren AR(R) während des Schreibens von Daten in die beschreibbaren Spurbereiche AR(W/R), vermieden.
Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf eine Magnetplatte alleine begrenzt ist, sie kann auch für andere plattenförmige Aufzeichnungsmedien verwendet werden, wie z. B. magnetisch/optische Aufzeichnungsmedien.
Anhand von Fig. 11 wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Aufzeichnungs/Wiedergabeschaltung 5 des Laufwerks im einzelnen beschrieben. Ähnlich dem vorhergehenden Beispiel, das in Fig. 2 dargestellt ist, weist der Magnetkopf 2, der die Lösch/Lese/Schreiboperationen ausführt, eine Mehrkopf-Struktur auf, mit zwei Köpfen Ha, Hb, die ein Paar von Spalten 2 a, 2 b mit entgegengesetzt unterschiedlichen Azimuthwinkeln und die so angebracht sind, daß sie die gleiche Spur auf dem plattenförmigen Aufzeichnungsmedium 1 abtasten. Die Azimuthwinkel weisen die gleichen absoluten Werte in Abtastrichtung auf, jedoch sind ihre Winkel im Vorzeichen unterschiedlich. Der Abstand des zwischen den Spalten 2 a, 2 b des Magnetkopfes 2 ist deutlich kleiner, als jede der Lücken gab 0 bis gab 3 zwischen den Spuren von Fig. 3. Nach Fig. 11 weist jeder Schreib/Leseumschalter 31, 32, die mit den Köpfen Ha, Hb verbunden sind, einen bewegbaren Hebel m auf, einen auf der Schreibseite befestigten Kontakt w und einen auf der Leseseite befestigten Kontakt r. Die bewegbaren Hebel m solcher Umschalter 31 oder 32 werden mit den Magnetköpfen Ha, Hb verbunden. Die schreibseitig befestigten Kontakte w sind mit den entsprechenden Ausgängen der Schreibverstärker 33 und 34 verbunden, die leseseitig befestigten Kontakte r sind mit den entsprechenden Eingängen der Leseverstärker 35, 36 verbunden. Die Schalter 31, 32 werden von Steuersignalen, die den Eingangsanschlüssen 31 a, 32 a zugeführt werden, umgeschaltet.
Jeder der Umschalter 37 und 38 weist einen bewegbaren Kontakt m, einen festen Kontakt a für den Magnetkopf Ha und einen weiteren festen Kontakt b für den Magnetkopf Hb auf. Die festen Kontakte a und b des Umschalters 37 sind mit den entsprechenden Ausgängen der Leseverstärker 35 und 36 verbunden, die bewegbaren Hebel m sind mit dem Eingang der Signalformerschaltung 39, die später beschrieben wird, verbunden. Die festen Kontakte a und b des Umschalters 38 sind mit den Eingängen der Schreibverstärker 33, 34 verbunden und der bewegliche Hebel m ist der Gatterschaltung 20 verbunden. Die Umschalter 37, 38 werden mittels den Eingangsanschlüssen 37 a, 38 a zugeführten Steuersignalen umgeschaltet.
Bei einer Leseoperation wird das in einer Spur befindliche Signal von den Magnetköpfen Ha, Hb, die den gleichen Spalt-Azimuthwinkel wie der Aufzeichnungs-Azimuthwinkel der Spur aufweisen, gelesen.
Die von der Diskette 1 über die Magnetköpfe Ha, Hb gelesenen Daten werden anschließend über einen Leseverstärker 35, 36 den festen Anschlüssen a, b des Umschalters 37 zugeführt. Die über den Schalter 37 ausgewählten Daten werden einer Signalformerschaltung 39 und über eine PLL-Schaltung 40 einem Indexdetektor 41, der ein Signal erfaßt, das mit der fallenden Flanke des Index-Signals, welches in jede Spur mit gleichem Radius der Diskette 1 geschrieben ist, zugeführt. Das Index-Erfassungssignal, welches auf diese Weise gewonnen wird, wird als Rücksetzsignal einem Zeitgeber 42 eine Löschablaufsteuerungs-Schaltung und einem Vergleichs-Datengenerator 44 zugeführt, um sie zurückzusetzen.
Taktimpulse mit vorgegebener Frequenz werden dem Zeitgeber 42 über den Eingangsanschluß 43 zugeführt und von dem Zeitgeber 42 gezählt, der abhängig von dem Index-Erfassungssignal, welches von dem Indexdetektor 41 gewonnen wird, zurückgesetzt wird, und folglich wird der Zählerstand bei 0 bis 1, 2, 3 usw. aufgenommen.
Der Vergleichs-Datengenerator 44 ist eine Schaltung zum Erzeugen von Daten, die die Anzahl der Taktimpulse zwischen dem Zeitpunkt des Index-Erfassungssignals und dem ersten Zeitpunkt einer ersten von einer mehreren Sektor-Signalen, und ebenso bis zum letzten Zeitpunkt des letzten Sektor-Signals, darstellt. Es wird angenommen, daß nach Fig. 11 die Diskette in Richtung des Pfeiles d, bezogen auf die Magnetköpfe Ha, Hb gedreht wird. Das Indexsignal IND und die Sektor-Signale SC-0, SC-2 . . ., die von den Magnetköpfen Ha, Hb gelesen werden, sind im Magnetkopf Ha gegenüber dem Signal im Magnetkopf Hb um eine gewisse Zeit dt verzögert, die berechnet werden kann, indem der Abstand ds zwischen den beiden Spalten 2 a, 2 b der Magnetköpfe Ha, Hb durch die lineare Geschwindigkeit der Spur, die auf der Diskette abgetastet wird, geteilt wird. Da die lineare Geschwindigkeit in den äußeren und in den inneren Bereichen der Diskette 1 unterschiedlich ist, folgt daraus, daß Zeit dt ebenfalls entsprechend unterschiedlich wird. Der Komperator-Datengenerator 44 erzeugt unter der Berücksichtigung eines mittleren Wertes für eine solche Zeitspanne ds Daten, die die Anzahl der Taktimpulse zwischen dem Zeitpunkt des Index-Erfassungssignals und dem Beginn jedes Sektor- Signals und ebenfalls dem Ende dieses Signals repräsentiert. Für diesen Fall ist es möglich, die Schaltung so zu verändern, daß Daten erzeugt werden, die die Anzahl der Taktimpulse zwischen dem Zeitpunkt des Index-Erfassungssignals und dem Anfangszeitpunkt der ersten von einem oder mehreren Sektor-Signalen und ebenfalls dem Endzeitpunkt des letzten Sektorsignals nach einer vollständigen Umdrehung der Diskette 1, repräsentieren.
Abhängig von einem Sektor-Löschsignal an Eingangsanschluß 46 wird durch den Vergleichs-Datengenerator 44 entweder der Magnetkopf Ha, Hb für die zu löschende Spur ausgewählt, abhängig von dem Kopf-Umschaltsignal von Eingangsanschluß 45, derart, daß das Signal einer Spur von dem Magnetkopf Hb gelöscht wird, der einen Spalt-Azimuthwinkel aufweist, der von dem Azimuthwinkel dieser Spur abweicht, während das Signal der anderen Spur von dem Magnetkopf Ha gelöscht wird, der einen Spalt-Azimuthwinkel aufweist, der von dem Aufzeichnungs-Azimuthwinkel der anderen Spur abweicht und ebenso werden die Daten, die die Anzahl der Taktimpulse zwischen dem Zeitpunkt des Index-Erfassungssignals und dem Anfangszeitpunkt der ersten von einer oder mehreren Sektorsignalen und ebenfalls dem Endzeitpunkt des letzten Sektorsignals repräsentiert, übereinstimmend mit der Sektornummer in der zu löschenden Spur. Der gezählte Wert vom Zeitgeber 42 und die Taktimpulsdaten des Vergleichs-Datengenerators 44 werden von Komparator 48 verglichen. Wenn ein Übereinstimmungs-Signal erzeugt wird, stimmt der Zeitpunkt der Erzeugung eines solchen Übereinstimmungs-Signals mit dem Anfangszeitpunkt des ersten einen oder mehrere Sektorsignale, die gelöscht werden sollen, oder mit dem Endsignal des letzten Sektorsignales überein. Ein solches Übereinstimmungs-Signal wird dem Vergleichs-Datengenerator 44 zugeführt, um die Eingabe der nächsten Daten anzuzeigen. Gleichzeitig wird das Übereinstimmungs-Signal der Zeitgeberschaltung 49 zugeführt, die ihrerseits ein Tor-Signal abgibt, das die gleiche Länge aufweist, die zwischen dem Anfangszeitpunkt des ersten von einem oder mehreren Sektor-Signalen bis zum Endzeitpunkt des letzten Sektorsignals liegt; dieses so erzeugte Tor-Signal wird der Tor-Schaltung 50 zugeführt. Mit der Ziffer 47 ist ein Steuersignal-Generator gekennzeichnet, der das Kopf-Umschaltsignal von dem Eingangsanschluß 45 erhält und ebenfalls das Befehlssignal zum Sektorlöschen über einen weiteren Eingangsanschluß 46 erhält und an seinem Ausgangsanschluß 47 ein Steuersignal abgibt, das zu den oben beschriebenen Umschaltern 31, 32, 37 und 38 geführt wird.
Mit Ziffer 51 ist ein Burst-Generator gekennzeichnet, zum Erzeugen eines Impuls-Löschsignales (AC-Löschsignal) das über die Tor-Schaltung 50 dem beweglichen Hebel m des Umschalters 38 zugeführt wird. Das Impuls-Löschsignal wird wahlweise über den Schalter 38, über die Schreibverstärker 33, 34 und die Umschalter 31, 32 den Magnetköpfen Ha, Hb zugeführt, um den entsprechenden Sektor der Spur auf der Diskette 1 zu löschen.
Bei einem Magnet-Plattenlaufwerk obiger Ausführung, extrahiert die Lösch-Zeitgebereinrichtung 52 das Index-Signal aus dem vom Magnetkopf Ha gelesenen Datenstrom, wenn die Daten in einem gewünschten Sektor einer Spur gelöscht werden sollen, und der Zeitpunkt des Löschbeginns und der Zeitpunkt des Löschendes (oder die Zeitpunkte nach einer Umdrehung der Magnetplatte 1) der Daten, die sich in dem zu löschenden Sektor befinden werden mit Hilfe des Magnetkopfs Hb, übereinstimmend mit der fallenden Flanke eines solchen Index-Signals, bestimmt. Während der so bestimmten Zeitdauer wird das Impuls-Löschsignal dem Magnetkopf Hb zugeführt, um den gewünschten Sektor zu löschen. In diesem Fall wird die Spur durch den Magnetkopf Hb gelöscht, dessen Spalt-Azimuthwinkel von dem Aufzeichnungs-Azimuthwinkel dieser Spur abweicht, womit einer Verschlechterung begegnet wird, die andernfalls durch residuelle Magnetisierung eines Lösch-Musters eintritt, wobei sich das Signal/Rauschverhältnis des nach einem Löschgeschriebenem und anschließend durch Lesen wiedergewonnenen Signals verschlechtert (CN-Verhältnis oder Fehlerrate).
Das Löschen eines Signals in einem Bereich der Magnetplatte ist gekennzeichnet durch den Vorgang in diesem Bereich ein Wechsel-Spannungs-Löschsignal oder ähnliches mit einer relativ hohen Leistung aufzuzeichnen. Es tritt daher eine Verschlechterung des Signal/Rauschverhältnisses (C/N, Fehlerrate) in dem Signal auf, das durch Lesen des geschriebenen Signales entsteht, wobei ein Fehler derart eintreten kann, daß das geschriebene Signal nicht mehr ordnungsgemäß gelesen werden kann, wenn der Aufzeichnungs-Azimuthwinkel des Löschsignales mit dem Aufzeichnungs-Azimuthwinkel der Spur, die durch anschließendes Beschreiben gebildet wird, übereinstimmt. Jedoch kann durch den oben beschriebenen Aufbau jeder beliebige Bereich der Magnetplatte mit Sicherheit gelöscht werden, und es wird möglich, einer Verschlechterung entgegenzuwirken, die sich durch residuelle Magnetisierung des Lösch-Musters in dem Signal/Rauschverhältnis des nach dem Schreiben durch Lesen wiedergewonnenen Signals äußert.
Es versteht sich, daß die obige Anordnung ebenfalls für ein anders geartetes plattenförmiges Aufzeichnungsmedium, ohne jeglichen read-only Bereich anwendbar ist.
Abschließend wird anhand von Fig. 13 die funktionsweise eines Gerätes zum Aufzeichnen eines Index-Signals eines Spurenformats nach Fig. 1 erläutert. Es wird angenommen, daß ein solches Index-Aufzeichnungsgerät in einer speziellen Disketten-Beschreibungseinrichtung enthalten ist.
Das Index-Aufzeichnungsgerät 60 weist eine Achse 62 auf, die auf einer unteren Haltevorrichtung 61 so befestigt ist, daß sie von einem (nicht dargestellten) Antriebsmotor, der sich innerhalb der unteren Haltevorrichtung 61 befindet, drehangetrieben wird, und eine Magnetplatte 1 (floppy disk), die beschrieben werden soll, ist mit einer Spannvorrichtung 63 abnehmbar an der Achse 62 angebracht. Weiterhin ist ein Rotor 64 an der Achse 62 angebracht. Eine Magnetvorrichtung 65 ist im äußeren Bereich des Rotors 64 fixiert, und ein Hall-Element, oder ein ähnlicher Magnetsensor 66 ist gegenüber der Magnetvorrichtung 65 auf der unteren Haltevorrichtung 61 vorgesehen.
Ein Erfassungssignal, das von dem Hall-Element 66 gewonnen wird, wird über einen Verstärker 67 einer Detektorschaltung 68 zugeführt, wobei das Ausgangssignal des Detektors 68 der System-Steuereinrichtung 69 zugeführt wird. Sodann wird von der Steuervorrichtung 69 abhängig von dem Erfassungssignal ein Index-Signal an einer vorbestimmten Winkelposition der Diskette 1, erzeugt, und dieses Index-Signal wird über einen Verstärker 70 einem Magnetkopf 71, zusammen mit einem Datensignal, oder allein (zur Initialisierung) zum Aufzeichnen auf Diskette 1 zugeführt.
Auf diese Weise ist die Diskette 1 mit einem Index-Signal, das an vorbestimmte Winkelpositionen geschrieben ist, versehen. Dementsprechend besteht keine Notwendigkeit, irgendwelche physikalische Einrichtungen an der Diskette 1 vorzusehen, um bestimmte Winkelpositionen anzuzeigen, womit eine Kostenreduzierung bei Disketten erzielt wird. Ebenso braucht die Disketten-Steuereinrichtung keine besonderen Einrichtungen, um bestimmte Winkelbereiche auf der Diskette über solche materiellen Einrichtungen die bestimmte Winkellagen erfassen, womit die Produktionskosten eines Disketten-Laufwerks gesenkt werden.
Obwohl die Beschreibung für das oben genannte Index-Aufzeichnungsgerät anhand eines speziellen Disketten-Beschreibungsgeräts durchgeführt wurde, kann ein solches Index-Aufzeichnungsgerät ebenso in einem Laufwerk nach Fig. 3, welche für beide Operationen, Lesezugriffe und Schreibzugriffe des Benutzers vorgesehen ist, eingesetzt werden.
Entsprechend der beschriebenen Einrichtung, kann die Aufzeichnungsdichte von Magnetplatten in hohem Maße vergrößert werden, wobei trotzdem ordnungsgemäßes Schreiben von Daten erreicht wird.

Claims (3)

1. Plattenförmiges Aufzeichnungsmedium, gekennzeichnet durch, einen Bereich mit Festwertspeicher-Spuren (AR(R), TR(R)), und einem Bereich mit beschreibbaren Spuren (AR(W/R),- TR(W/R)), und einem Schutzbereich (GB(W)), der zwischen dem Bereich der Festwertspeicher-Spuren und dem Bereich der beschreibbaren Spuren angeordnet ist, wobei der Schutzbereich (GB(W)) eine ausreichende Breite aufweist, um fehlerhaftes Schreiben in den Bereich der Festwertspeicher- Spuren (TR(R)) während des Daten-Schreibens in den Bereich der beschreibbaren Spuren (TR(W/R)), zu verhindern.
2. Vorrichtung zum Antreiben des plattenförmigen Aufzeichnungsmediums nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schreib/Lesekopfeinrichtung (2, 2a, 2 b) und eine weitere Einrichtung zum Verhindern von Daten-Schreibvorgängen in den Bereich der Festwertspeicher-Spuren (TR(R)), wenn daraus Daten gelesen wurden.
3. Magnetplatte-Antriebs-Vorrichtung, gekennzeichnet durch, ein Paar von Schreib/Lese/Löschmagnetköpfen (2, 2 a, 2 b) mit gegenseitig unterschiedlichem Spalten-Azimuthwinkel (2 a, 2 b), um ein Signal in jede Spur einer Magnetplatte so aufzuzeichnen, daß die Aufzeichnungs-Azimuthwinkel abwechselnd unterschiedlich sind, und die Magnetköpfe (2, 2 a, 2 b) so angebracht sind, daß sie die gleiche Spur auf der Magnetplatte zum Lesen und Löschen des in jede Spur geschriebenen Signals abtasten;
eine Löschsignalquelle (51), zum wahlweisen Zuführen eines Löschsignales zu dem Paar von Magnetköpfen (2, 2 a, 2 b); und
eine Schaltung zur Lösch-Ablaufsteuerung (49), die abhängig ist von einem Erfassungssignal, welches den Referenzwert der Winkelposition der Magnetplatte darstellt und das von einem der Magnetköpfe (2 a, 2 b) aus einer bestimmten Spur, die den gleichen Aufzeichnungs-Azimuthwinkel wie der Spalt Azimuthwinkel dieses einen Magnetkopfes aufweist, gelesen wurde, und den zeitlichen Ablauf zum Zuführen des Löschsignales von der Löschsignalquelle (51) zu einem anderen Magnetkopf steuert, um das in die bestimmte Spur geschriebene Signal zu löschen.
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