DE3910859C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Eliminieren eines Lesefehlers in einer Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung mit einem Dünnfilm-Magnetkopf, bei dem ein sog. "Schlangenlinien-Offset" (wiggle-offset) auftritt.

Herkömmliche magnetische Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Vorrichtungen sind beispielsweise dargestellt durch ein Magnetplatten-System von einer in Fig. 3 gezeigten Struktur, beispielsweise enthalten in der JP-A-57-2 03 264. Unter Bezugnahme auf diese Figur wird ein Aufzeichnungsmedium 2, das durch eine Magnetplatte dargestellt ist, von einer Welle 3 angetrieben, während ein Magnetkopf 1 bezüglich des Aufzeichnungsmediums 2 durch einen Positioniermechanismus 4 positioniert wird. In einem Signalaufzeichnungs-Modus wird das über ein Platten-Steuergerät 19 (nachfolgend auch als DKC abgekürzt) empfangene Signal durch einen Aufzeichnungs- /Wiedergabe-Verstärkerschaltkreis 8 in ein Stromsignal unter der Steuerung einer Zentralverarbeitungseinheit 10 (CPU) umgewandelt, wobei das Stromsignal dann auf den Magnetkopf 1 gegeben wird. Ein von dem Magnetkopf 1 in Reaktion auf das Anlegen des Stromsignals erzeugtes Magnetfeld wird in Form von Magnetisierungsdaten oder -information auf dem Aufzeichnungsmedium 2 aufgezeichnet. Dagegen wird in einem Wiedergabemodus des Signals von der Aufzeichnungs­ platte oder -medium 2 die auf dem Aufzeichnungsmedium 2 aufgezeichnete magnetische Information von dem Magnetkopf 1 in ein elektrisches Signal gewandelt und als wiedergegebenes Signal über den Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Verstärkerschalt­ kreis 8 erfaßt. Wenn von der DKC 19 mittels einer Fehlerprüf- und -korrektureigenschaft (ECC) im Laufe des Wiedergabe­ prozesses ein Lesefehler detektiert wird, führt die DKC 19 ein darin gespeichertes Programm zur Durchführung einer Wiederholungsoperation aus, um dadurch einen Startbefehl für eine Offset-Funktion an die Positionierschaltung 7 zu geben. In Reaktion auf diesen Befehl steuert die Positionierschaltung 7 den Positioniermechanismus 4, so daß die Offset-Operation wiederholt wird, so daß der Lese-Störabstand maximal wird.

In dem Magnetplatten-System dieses Typs, bei dem ein Dünnfilm-Magnetkopf eingesetzt wird, kann ein Lesefehler aufgrund des sogenannten "Schlangenlinien-Phänomens" (wiggle phenomenon) auftreten, das für Dünnfilm-Magnetplatten spezifisch ist. In der herkömmlichen magnetischen Aufzeich­ nungs-/Wiedergabe-Vorrichtung, wie sie oben beschrieben ist, werden jedoch keine Maßnahmen ergriffen, um den von dem Schlangenlinien-Phänomen verursachten Lesefehler zu berücksichtigen, wodurch es schwierig oder gar unmöglich ist, den aufgrund des Schlangenlinien-Phänomens aufgetretenen Lesefehler zu beheben.

Zum Zwecke eines besseren Verständnisses des für Dünnfilm- Magnetköpfe eigentümlichen Schlangenlinien-Phänomens wird Bezug genommen auf die Fig. 2A bis 2F. Unter Bezugnahme auf die Fig. 2C und 2F, die Beispiele für wiedergegebene Signal-Kurvenverläufe geben, stellt sich die "Schlangenlinie" als ein Phänomen dar, bei dem ein wiedergegebener Signal-Wellenverlauf so wie bei 20 und 20′ in den Figuren gezeigt, schwingt oder sich schlangen­ linienförmig ändert. Solche "Schlangenlinien"-Phänomene treten in unbestimmter Art und Weise in Abhängigkeit von der Struktur der magnetischen Domänen des Dünnfilmmagnetkopfes zum Zeitpunkt der Beendigung der Aufzeichnung auf. Die Struktur der magnetischen Domäne unterscheidet sich von einer zur nächsten Schreiboperation, obwohl der Unterschied sehr klein ist und man ferner annimmt, daß das Schlangenlinien- Phänomen in einer bestimmten instabilen magnetischen Domänen-Struktur auftritt.

In der Datenerfassung in dem magnetischen Platten-System werden Signal-Impulse bei Spitzen der regenerierten Signal- Wellenverläufe erzeugt, wobei die Datensignale in Abhängigkeit davon erfaßt werden, ob oder nicht die Signal-Impulse innerhalb eines Fensters liegen. In diesem Zusammenhang wird bemerkt, daß in dem Fall, wenn der wiedergegebene Signal-Wellenverlauf 13, insbesondere sein Wellenfrontabschnitt durch die "Schlangenlinie" 20 beeinträchtigt wird, wie es in Fig. 2C gezeigt ist, die Spitze des Wellenverlaufs eine Position 5a Abweichung erfährt, was zu einer Signal-Impuls-Verschiebung außerhalb des Unterscheidungsfensters 11 findet, wie man in Fig. 2B sehen kann, wodurch ein Lesefehler erzeugt werden kann. Dagegen wird in dem Fall, wo der wiedergegebene Signal- Wellenverlauf 13′ eine solche "Schlangenlinie" 20′ erfährt, wie in Fig. 2F erläutert, eine falsche Spitze entsprechend der "Schlangenlinie" erfaßt, worauf als Ergebnis zwei Signal- Impulse 12′ erzeugt werden, die innerhalb des Unterscheidungsfensters 11 liegen, das in Fig. 2A gezeigt ist, was zum Auftreten solcher Lesefehler führt, wie sie in Fig. 2E gezeigt sind. Obwohl die Breite des Fensters 11 nominal bis etwa 30 nsek. breit ist, ist die wirksame Fensterbreite tatsächlich kleiner als der nominelle Wert aufgrund des Einflusses eines Zitterns (jitter). In Anbetracht der Entwicklung, daß die Aufzeichnungsdichte in der magnetischen Plattenvorrichtung immer mehr ansteigt, erwartet man, daß die Breite des Unterscheidungsfensters kleiner wird, was eine höhere Wahrscheinlichkeit für das Auftreten des Lesefehlers aufgrund des "Schlangenlinien- Phänomens" bedeutet.

In "Massenspeicher-Handbuch für Microcomputer" von S. Daiels/M. und R. Zeissler, Feltron Verlag 1987, Seiten 56 und 57, ist gezeigt, daß bei Lesefehlern vogesehen ist, ein Lesen mehrmals zu wiederholen.

In derDE-AS 11 06 531 ist eine Anordnung zur selbsttätigen Umgebung von Fehlern bei der Aufzeichnung von Datengruppen auf ein Magnetband gezeigt, bei der das Band nach Feststellen eines Bandfehles nach vollständiger Aufzeichnung der Datengruppe bis zum Anfang der Datengruppe zurückfördert, einen bestimmten Teil der Datengruppe löscht und anschließend die Datengruppe nochmals aufzeichnet. Dabei besteht die Sshreiboperation in einem nochmaligen Schreiben der Daten, die aufgezeichnet werden sollten und entweder nicht oder fehlerhaft aufgezeichnet sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Eleminieren eines Lesefehlers in einer magnetischen Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung mit einem Dünnfilm-Magnetkopf zu schaffen, das einen Lesefehler auch dann behebt, wenn ein "Schlangenlinien-Phänomen" auftritt.

Diese Aufgabe wird mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen erreicht. Dabei ist die vorbestimmte Schreiboperation eine Leer- bzw. Dummy-Schreiboperation (zum Löschen der "Schlangenlinie"), die durch Anlegen eines elektrischen Stroms über den Dünnfilm-Magnetkopf an die Datenzone in der anderen Position erfolgt, wobei der elektrische Strom im wesentlichen dem angegebenen Ändern der relativen Position an den Dünnfilm-Magnetkopf angelegten Strom entspricht.

Das "Schlangenlinien-Phänomen" tritt zufällig auf, wenn die magnetische Domänen-Struktur des Dünnfilm-Magnetkopfes einen bestimmten Zustand einnimmt. Demgemäß ist es schwierig, vorausgehende Maßnahmen zum Verhindern des Schlangenlinien-Phänomen zu treffen. Ferner unterscheidet sich die magnetische Domänen-Struktur leicht und empfindlich von einer zur nächsten Schreiboperation. Die Leer-Schreiboperation, die im Laufe der Überschreib- Operation durchgeführt wird, verändert die magnetische Domänen-Struktur. Demzufolge kann das der Leer-Schreiboperation vorausgehend aufgetretene "Schlangenlinien-Phänomen" mit hoher Wahrscheinlichkeit eliminiert werden.

Die Leer-Schreiboperation wird nur durchgeführt, wenn der Offset und die Leseoperationen, die gewöhnlich zum Beheben des Lesefehlers gewählt werden, eine vorbestimmte Anzahl Versuche überschritten haben. Zu dieser Zeit wird der Dünnfilm-Magnetkopf von der Position, wo der Lesefehler aufgetreten ist, zu einer Reservespur bewegt, z. B. einer Spur, die auf der Innenseite des innersten Randes einer Datenzone auf der Scheibe liegt, wobei die Leer-Schreibopera­ tion durch Anlegen eines vorbestimmten Stroms an den Dün­ nfilm-Magnetkopf durchgeführt wird (z.B. ein Schreibstrom für die innerste Spur der Datenzone). Danach wird der Kopf zurück zu der Stellung bewegt, wo der Lesefehler aufgetreten ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das den generellen Aufbau eines Magnetplatten-Systems zeigt, welches eine Lesefehler- Korrekturfunktion gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besitzt;

Fig. 2A bis 2C und 2D bis 2F sind Wellenverlauf-Diagramme zum Erläutern der Beziehungen zwischen wiedergegebenen Signal-Wellenverläufen und daraus erzeugten Signal-Impulsen mittels Unterscheidungsfenstern;

Fig. 3 zeigt eine Anordnung einer bekannten Magnetplatten-Vorrichtung mit Lesefehler-Korrekturfunktion und

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm zum Erläutern der Operationen der Magnetplatten-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In Fig. 1 wird ein Aufzeichnungsmedium 2, das in der Form einer Magnetplatte für die erläuterte Ausführungsform eingerichtet ist, von einer Welle bzw. Spindel 3 angetrieben. Ein Dünnfilm-Magnetkopf 1 ist bezüglich der Magnetplatte 2 durch einen Positioniermechanismus 4 positioniert. Als Dünnfilm-Magnetkopf 1 kann irgendein beliebiger Dünnfilm- Magnetkopf eingesetzt werden, wie er z.B. in dem US-Patent 47 50 072 offenbart ist. In einem Signal-Aufzeichnungsmodus wird das über ein DKC 9 (Platten-Steuergerät) einem Aufzeich­ nungs-/Wiedergabe-Verstärkungsschaltkreis 8 zugeführte Informationssignal in ein entsprechendes elektrisches Strom­ signal umgewandelt, das an den Dünnfilm-Magnetkopf 1 unter der Steuerung einer CPU 10 (Zentralverarbeitungseinheit) angelegt werden soll. Ein Magnetfeld, das von dem Dünnfilm- Magnetkopf 1 in Reaktion auf das Stromsignal erzeugt wird, wird auf dem magnetischen Medium 2 in Form von Magneti­ sierungsdaten aufgezeichnet. Obwohl das magnetische Medium 2 im Falle der erläuterten Ausführungsform die Magnetplatte ist, ist es selbstverständlich so, daß, wenn die Erfindung auf andere Typen von Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Vorrichtungen angewendet wird, z.B. einen Magnetband-Recorder, das mag­ netische Medium, z. B. ein Magnetband ist. Bei der Wiedergabe des aufgezeichneten Signals werden die Magnetisierungsdaten, wie sie aufgezeichnet sind, in ein entsprechendes elektris­ ches Stromsignal über den Dünnfilm-Magnetkopf 1 umgewandelt, um nachfolgend von der DKC 9 über den Aufzeichnungs-/Wieder­ gabe-Verstärkungsschaltkreis 8 erfaßt zu werden. In dieser Zeit führt die DKC 9 eine Fehlerprüfung des wiedergegebenen Signals mit Hilfe der ECC-Funktion durch (Fehlerprüfung und -korrektur), die per se bekannt ist, wie beispielsweise in der JP-A-62-73 336 offenbart. Die DKC 9 wird mit einem Offset-Operationsprogramm 9A und einem Wiederholungs-Operationsprogramm 9B geladen, wie in dem Fall der herkömmlichen magnetischen Aufzeichnungs-/Wiedergabe- Vorrichtungen und zusätzlich mit einem Rückkehr- und Schreib-Operationsprogramm 9C gemäß der vorliegenden Erfindung, und arbeitet so wie in dem Flußdiagramm von Fig. 4 erläutert.

Nachfolgend wird eine Operation der Magnetplatten-Aufzeichnungs- /Wiedergabe-Vorrichtung gemäß der erläuterten Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf das in Fig. 4 gezeigte Flußdiagramm erläutert. Wenn ein Lesefehler entdeckt wird (Schritt 30), wird die Wiederholungsfunktion von der DKC 9 zuerst aktiviert (Schritt 32), und zwar von der DKC 9 bei der Erfassung des Lesefehlers, wie in dem Fall der Systeme des Standes der Technik, worauf dann eine Offset- Operationsfunktion folgt (Schritt 34).

Zum Erfassen des Spitzenpunkts im Signal-Wellenverlauf, der von dem Aufzeichnungsmedium in der Wiederholungsoperation wiedergegeben wird, wird ein Wellenverlauf-Begrenzungswert als Schwelle für die Signalerfassung eingestellt, wobei, wenn ein Spitzenpunkt erfaßt wird, der die Begrenzungspegel oder -schwelle überschreitet, der Spitzenpunkt als effektives bzw. wirksames Signal bestimmt wird. Dieser Begrenzungspegel kann selektiv auf einen oder mehrere Werte eingestellt werden, gewöhnlich einen aus vier bis fünf verschiedenen Werten. Für jeden Begrenzungspegel-Wert wird die Offset- Operation durchgeführt, worauf die Neulese-Operation (Schritt 36) folgt. Die maximale Anzahl m von Malen, welche die Neulese-Operation durchgeführt werden darf, wird gewöhnlich zu etwa 80 gewählt.

Wenn nach der Neulese-Operation entschieden wird, daß der Lesefehler noch unbehoben bleibt, auch wenn n die Zahl m erreicht, wobei n die Anzahl von Versuchen darstellt, die in der Wiederholungsoperation durchgeführt worden ist, entsprechend der Bestimmung der Schritte 36 und 38, wird die Leerschreib- Operation durchgeführt. Zu diesem Zweck führt die DKC 9 ein Rückkehr- und Schreib-Operationsprogramm 9C (Schritt 40) durch, wobei der Dünnfilm-Magnetkopf 1 auf eine bestimmte Stelle an dem Aufzeichnungsmedium 2 positioniert wird, wobei kein Einfluß auf die Aufzeichnung und Wiedergabe ausgeübt wird, und zwar durch entsprechendes Steuern des Positioniermechanismus 4 durch die Positionierschaltung 7 (Schritt 44). Wenn das Aufzeichnungsmedium von einer Magnetplatte gebildet wird, kann die Stelle auf dem Medium 2, an der die Leerschreib-Operation durchgeführt wird, eine Resevespur sein, die gewöhnlich an der Innenseite des innersten Randes der Datenzone vorgesehen ist. Natürlich kann eine andere Stelle zu diesem Zweck an Stelle der genannten Spur gewählt werden. Für die Leer-Schreiboperation reichen ein Schreibstrom und eine Schreibfrequenz solcher Bereiche aus, wie sie gewöhnlich in den betroffenen Vorrichtungen eingesetzt werden. Beispielsweise kann der elektrische Strom für die Leer-Schreiboperation dieselbe Größe haben wie der Strom, der für die Schreiboperation an dem innersten Rand der Datenzone auf der Platte eingestellt wird. Die Frequenz für die Leer-Schreiboperation braucht keinen bestimmten Wert einzunehmen. Zu diesem Zweck können Daten beispielsweise verwendet werden, die in einem Aufzeichnungs- Datenpuffer zu einem Zeitpunkt bleiben, der unmittelbar der Leer-Schreiboperation vorausgeht. Die Zeitdauer der Leer-Schreiboperation ist in der Größenordnung von 300 Mikrosekunden. Nach der Leer-Schreiboperation wird der Magnetkopf 1 wiederum an der Stelle auf der Spur positioniert, wo der Lesefehler aufgetreten ist, und zwar durch entsprechende Steuerung des Positioniermechanismus 4 über die Positionierschaltung 7 in Übereinstimmung mit dem Befehl, der von dem Rückkehr- und Schreib-Operationsprogramm (Schritt 46) ausgegeben wird, worauf die Neulese-Operation wiederum durchgeführt wird (Schritt 38). Der Erfolg oder das Versagen der Neulese-Operation an dem Schritt 38 wird mit Hilfe der ECC-Funktion entschieden.

Wenn der Lesefehler nicht durch die obenbeschriebene Operation behoben wird, werden die Offset-Operation und die Rückkehr- und Schreiboperation wiederholt, um den Lesefehler zu beheben.

Eine obere Grenze l, die der Anzahl der Male, die die obere Operation wiederholt werden darf, auferlegt ist, stellt eine Schwelle für die Bestätigung die Entscheidung dar, daß ein Beheben des Fehlers unmöglich ist. Der Wert der oberen Grenzzahl l kann gleich 1 gesetzt werden. Es ist jedoch offensichtlich, daß ein anderer Wert als 1 auch für diese Obergrenze (Schwellenwert) in Anbetracht des Auslegungskon­ zeptes gewählt werden kann. Im Falle des erläuterten Beispiels wird in Schritt 40 entschieden, ob die Rückkehr- und Schreiboperation mehr als zweimal inklusiv wiederholt wurde. Solange die Anzahl der Wiederholungsmale dieser Operation nicht 2 überschreitet, wird der Leer-Schreiboperationsprozeß durchgeführt. Im anderen Fall dagegen wird die Systemoperation bei einem Schritt 48 angehalten.

Claims (5)

1. Verfahren zum Eliminieren eines Lesefehlers in einer magnetischen Aufzeichnungs-/Wiedergabevorrichtung mit einem Dünnfilm-Magnetkopf mit den Schritten:

• (a) Erfassen eines Lesefehlers der Daten, die von einem magnetischen Aufzeichnungsmedium (2) durch einen Dünnfilm-Magnetkopf (1) wiedergegeben werden,
• (b) Ausführen einer Wiederholungsoperation nach dem Erfassen des Lesefehlers, wobei die Anzahl der durchzuführenden Wiederholungsoperationen auf einen ersten vorbestimmten Wert (m) beschränkt ist,
• (c) Ändern der relativen Position des Dünnfilm-Magnetkopfes (1) bezüglich einer Anfangsposition auf dem Aufzeichnungsmedium (2), die der Position der den Lesefehler verursachenden Daten entspricht, in eine andere Position auf dem Aufzeichnungsmedium, die der Position der zu lesenden Daten nicht entspricht,
• (d) Durchführen der Schreiboperation an der anderen Position auf dem Aufzeichnungsmedium, indem ein elektrischer Strom an den Dünnfilm-Magnetkopf (1) angelegt wird, der im wesentlichen dem vor dem Ändern der relativen Position in Schritt (c) an dem Dünnfilm-Magnetkopf angelegten Strom entspricht,
• (e) Ändern der Position des Dünnfilm-Magnetkopfes (1) in die Anfangsposition, und
• (f) Ausführen einer Neulese-Operation bei der Anfangsposition auf dem Aufzeichnungsmedium.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Wiederholungsoperation eine schrittweise Versatzoperation des Dünnfilm- Magnetkopfes (1) durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei erfolglosen Leseversuchen die Schritt (d) bis (f) reaktiviert werden, wenn die vorbestimmte erste Anzahl (m) von Wiederholungsoperationen überschritten ist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Versuche abgebrochen werden, wenn das Reaktivieren der Schritte (d) bis (f) eine zweite vorbestimmte Anzahl (1) übersteigt.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das magnetische Aufzeichnungsmedium (2) eine Magnetplatte ist.