DE69224418T2 - Phasenregelkreis für Sektorservosystems - Google Patents

Description

• Diese Erfindung bezieht sich auf eine Phasenverriegelungsschleifenschaltung zum Erzeugen eines Referenztaktsignals in einem digitalen Sektor-Servosystem für ein Plattenlaufwerkssystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und auf ein Verfahren zum Synchronisieren dieser Phasenverriegelungsschleifenschaltung.
STAND DER TECHNIK
• Bei einem typischen auf einem rotierenden Medium basierenden Speichersystem sind die Daten auf Magnetplatten in einer Reihe von konzentrischen "Spuren" gespeichert. Auf diese Spuren wird durch einen Lese/Schreib-Kopf zugegriffen, der Veränderungen in der magnetischen Orientierung der Plattenoberfläche erfaßt.
• Der Lese/Schreib-Kopf bewegt sich unter der Steuerung eines Kopfpositionier-Servomechanismus auf der Platte radial vor und zurück, so daß er selektiv über einer ausgewählten Spur positioniert werden kann. Sobald er sich in Position über einer Spur befindet, veranlaßt der Servomechanismus den Kopf, einen Pfad zu verfolgen, welcher der Mittellinie der ausgewählten Spur folgt. Dies maximiert die Kopf-zu-Spur- Einstellung und gestattet eine genaue Aufzeichnung und Reproduktion von Daten auf dieser Spur.
• Um den Kopfpositionier-Servomechanismus effektiv zu betreiben, ist es erforderlich, daß die Position des Kopfes in Bezug auf die Spuren bekannt ist. Zusätzlich zu der Information, über welcher Spur sich der Kopf befindet, ist es notwendig zu wissen, an welcher Stelle dieser speziellen Spur der Kopf positioniert ist.
• Im Stand der Technik werden die Positionsinformationen durch die Verwendung eines speziellen Servomusters, das von den Aufzeichnungsköpfen in dem Laufwerk reproduziert wird, zur Verfügung gestellt. Ein Servomuster ist ein permanentes Muster, das auf der Speicherplatte zum Zeitpunkt der Montage des vollständigen Plattenlaufwerks voraufgezeichnet wird. Das Servomuster wird von dem Kopf erfaßt und liefert nach einer geeigneten Signalverarbeitung Spurpositionsinformationen. Ein bekanntes Verfahren zum Liefern der Servopositionsinformationen ist als "Sektor"-Servoverfahren bekannt.
• Bei dem "Sektor"-Servoverfahren werden Bursts von Servoinformationen auf einer Plattenoberfläche zwischen den Datenbereichen eingefügt. Jedes Servo-Burst enthält Spurpositionsinformationen, Felder der radialen Spuradresse und Indexinformationen. Beim Sektor-Servo minimiert ein räumliches Multiplexing der Daten und der Servomformationen Spurfehlerfassungseinflüsse, da sowohl Daten als auch Servo-Informationen von der gleichen Oberfläche mit einem gemeinsamen Kopf reproduziert werden. Folglich werden Sektor-Servoschemata gegenüber Schemata mit speziellen Servo-Oberflächen für Plattenlaufwerke mit hohen Spurdichten bevorzugt. Selbstverständlich kann bei einem Format mit spezieller Servo-Ober fläche die spezielle Servo-Oberfläche in einer in Sektoren aufgeteilten Weise aufgezeichnet sein.
• Sobald eine Datenspur lokalisiert worden ist, ist es für genaue Lese- und Schreiboperationen wichtig, daß der Lese/Schreib-Kopf auf der Mittellinie dieser Spur gehalten wird. Diese Positionierung des Lese/Schreib-Kopfs auf der Mittellinie einer Spur ist als "Spurverfolgung" bekannt. Ab weichungen von der Mittellinie der Spur, der gefolgt wird, erzeugen ein Positionsfehlersignal (PES - position error signal), welches verwendet wird, um ein korrigierendes Ein gabesignal an die Kopfpositioniereinrichtung zu erzeugen, um den Kopf zurück zur Mittellinienposition zu bewegen.
• Servo-Positionsinformationen auf beiden Seiten der Mittellinie einer Datenspur werden gelesen und von den Magnetköpfen erfaßt. Ein PES, das Daten über die Abweichung des Magnetkopfs von der Spurmitte liefert, wird erfaßt, indem die Amplitudendifferenz der beiden Servo-Positionssignale bestimmt wird. Wenn diese Differenz gleich Null ist, wird angenommen, daß der Kopf genau über der Spur positioniert ist. Ein positives oder negatives PES zeigt an, daß sich der Kopf in einer oder der anderen Richtung außerhalb der Mitte befindet, und es wird ein geeignetes Korrektursignal erzeugt.
• Im Stand der Technik auf dem Gebiet der PES-Demodulation wurden bei Anordnungen mit spezieller Servo-Oberfläche üblicherweise Phasenverriegelungsschleifentechniken verwendet. Jedoch finden Phasenverriegelungsschleifen keine breite Anwendung bei Sektor-Servosystemen. Die Einstreuung von Benutzerdaten zwischen Servomustern verkompliziert das Synchronisieren der Phasenverriegelungsschleife auf die Servo-Informationen. Darüber hinaus verschlimmert die vergleichsweise geringe Servo-Musterdichte bei Sektor-Servosystemen das Erfordernis, daß die Phasenverriegelung mit einer minimalen Phasenfluktuation im Falle einzelner fehlender Servo-Muster, die durch Fehler im Aufzeichnungsmedium verursacht werden, aufrechterhalten werden muß. Es ist ein Phasenverriegelungsschleifen-Sektor-Servosystem erwünscht, das ohne diese Schwierigkeiten arbeiten kann.
• Der Umfang des Standes der Technik zu Sektor-Servoanordnungen mit Phasenverriegelungsschleifen ist gering. Das US- Patent 4,297,734 von Laishley, et al., zitiert die Anwendung einer Phasenverriegelungsschleife in einem Sektor-Servo, aber offenbart keine Details seiner Implementierung. Ein Artikel von Yamada u.a. mit dem Titel "Sector Servo System for High Speed Seeking and High Track Density" in IEEB Transactions on Magnetics, Band 24, Nr. 6, November 1988, behandelt den Entwurf eines Hochleistungs-Sektor-Servosystems, erwähnt aber keine Schaltungstechniken, die für die Erzeugung eines Positionsfehlersignals anwendbar wären.
• Ein bekanntes Verfahren, das üblicherweise in kommerziell verfügbaren Sektor-Servo-Plattendateien verwendet wird, besteht darin, einen Zähler zu benutzen, welcher periodisch bei der Erfassung eines Synchronisationspunktes zurückgesetzt und durch eine Quelle mit fest vorgegebener Frequenz vorangetrieben wird. Dieses Verfahren hat den Nachteil der Empfindlichkeit gegenüber Veränderungen der Plattenrotationsfrequenz. Es kann darüber hinaus durch Rauschen fehlausgelöst werden. Somit kann es kein echtes phasenkohärentes Referenzsignal für den Datenschreibprozeß liefern.
• In US 4,390,910 A1 ist ein Phasenverriegelungsoszillator mit einem Phasendetektor, einer Ladungspumpe, einem Kompensationsfilter, einem VCO und einer Rückkopplungsschaltung zur Verwendung bei einem Sektor-Servoschema mit spezieller Servooberfläche offenbart. Der Phasenverriegelungsoszillator hat zwei Operationsmodi, einen Erfassungsmodus und einen Nachführungsmodus. Im Erfassungsmodus werden die Frequenz und die Phase des VCO variiert, bis das von dem VCO ausgegebene Referenztaktsignal frequenz- und phasenkohärent mit einem Signal ist, das von den Synchronisationsimpulsen auf der rotierenden Servoplatte abgeleitet ist. Sobald eine Synchronisationserfassung auftritt, wird ein Signal erzeugt, um den Nachführungsbetriebsmodus zu aktivieren. Im Nachführungsmodus wird die Bandbreite der Ladungspumpe und des Kompensationsfilters verringert und die Rausch- und Drop-out- Unempfindlichkeit wird verbessert. In beiden Operationsmodi rastet die Phasenverriegelungsschleife auf Signale ein, die von einem auf der speziellen Servooberfläche gespeicherten Servokodierschema abgeleitet sind.
• Es ist eine Aufgabe der Erfindung, die Schleifeneinfangcharakteristika zu verbessern, ohne die Schaltungskomplexität zu erhöhen.
• Diese Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird von einer Phasenverriegelungsschleifenschaltung gemäß Patentanspruch 1 bzw. von einem Verfahren zum Synchronisieren einer Phasenverriegelungsschleifenschaltung gemäß Patentanspruch 13 gelöst.
• Die Rolle des Phasenverriegelungsschleifenoszillators (PLO) in einem Plattendatei-Servosystem besteht darin, eine mit der Plattenrotationsfrequenz phasen- und frequenzkohärente Zeitreferenz zur Verfügung zu stellen. Diese Referenz reguliert die Ablaufsteuerung des Positionsfehlersignal(PES)-Demodulationsprozesses und dient als Zeitbasis für Datenschreiboperationen. Die vorliegende Erfindung ist entworfen zur Verwendung in einem Sektor-Servoschema oder in einem Servoschema mit spezieller Oberfläche, bei dem die spezielle Oberfläche in einem Sektor-Format aufgezeichnet ist.
• Der Servo-Phasenverriegelungsschleifenoszillator stellt die Zeitsteuerfunktion des Servosystems zur Verfügung. Anfänglich wird die PLO auf eine Frequenzreferenz synchronisiert, die von einem Zähler/Zeitgeber gewonnen wird, der in einem Servo-Digitalsignalprozessor (DSP) angeordnet ist. Nach dem Erfassen der nominellen Betriebsfrequenz wird der PLO veranlaßt, auf Lücken- und dann auf Rahmenzeichen-Markierer einzurasten, die von den in dem Servo-Burst codierten digitalen Informationen abgeleitet sind. Der Übergang zwischen den PLO-Referenzquellen wird von einem in dem DSP ablaufenden Mikroprogramm befohlen. Das Mikroprogramm überprüft den Servo-PLO-Status und ändert den PLO-Modus mittels Steuer- und Statusleitungen. Der PLO gibt Zeitsteuerkennetiketten (timing control tags) an die Servo- Steuerlogik und den PES-Demodulator, einen Referenztakt an den Datei-Lese/Schreib-Kanal und Sektorimpulse an den DSP aus, um die DSP-Operation mit der Servo-Hardware zu synchronisieren und eine periodische DSP-Berechnung des Steueralgorithmus zu initiieren.
• Die Verwendung des DSP-Mikroprogramms zum Steuern der gestuften Modusumschaltung des PLO schafft eine Flexibilität der Schleifeneinfangcharakteristik, ohne die Schaltungskomplexität zu erhöhen.
• Die Erfindung verwendet darüber hinaus eine "Vorausseh"- Schaltung. Die Immunität gegenüber verlorengegangenen Servomustern ist auf die Vorausseh-Schaltung zurückzuführen, welche eine Schleifenphasenaktualisierung bei Fehlen eines Servo-Referenzsignals unterdrückt. Der PLO stellt dann dem DSP eine Anzeige einer Erfassung des Verlustes eines Servomusters zur Verfügung, um es dem DSP zu ermöglichen, den Verlust der Verriegelung zu erfassen.
• Die Erfindung schließt darüber hinaus eine Fensterbildungsfunktion ein. Die Rauschunterdrückung der Schleife wird durch die Fensterbildungsfunktion erhöht, welche eine Schleifenphasenkorrekturoperation nur dann gestattet, wenn die eingehenden Servoreferenzinformationen innerhalb eines engen Zeitschlitzes auftreten, der die erwartete Ankunfts zeit der Referenzinformation umrahmt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• Figur 1 ist ein Blockschaltbild der Umgebung, in welcher die Erfindung ausgeführt werden kann.
• Figur 2A veranschaulicht ein Sektor-Servo-Plattenformat.
• Figur 2B veranschaulicht das Format eines Sektor-Servo- Bursts.
• Figur 3 ist ein Blockschaltbild des Servo-PLO auf einem unteren Schaltungsniveau.
• Figur 4 ist ein Zeitdiagramm des Voranschreitens des PLO durch die Stufen 1, 2 und 3.
• Figur 5 ist ein grobes Blockschaltbild des Servo-PLO.
• Figur 6A ist ein Ablaufdiagramm des Steuerprozesses für die Stufen 0 und 1 der PLO-Operation.
• Figur 6B ist ein Ablaufdiagramm des Steuerprozesses für die Stufe 3 der PLO-Operation.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
• Es wird eine Phasenverriegelungsschleifen-Zeitgabeeinrichtung zum Synchronisieren von Sektor-Servoanwendungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden zahlreiche spezielle Details, wie beispielsweise ein Servoformat, eine Wortlänge usw., detailliert beschrieben, um eine sorgfältigere Beschreibung dieser Erfindung zur Verfügung zu stellen. Für den Fachmann ist es jedoch klar, daß die vorliegende Erfindung auch ohne diese speziellen Details ausgeführt werden kann. An anderen Stellen werden gut bekannte Merkmale nicht beschrieben, um die vorliegende Erfindung nicht zu verdunkeln. Für den Fachmann ist es auch klar, daß die vorliegende Erfindung in einer Umgebung mit einer speziellen Servooberfläche ausgeführt werden kann, indem auf die spezielle Servooberfläche ein Sektormuster aufgezeichnet wird.
• Die Verwendung von digitalen Sektor-Servosignalen schafft verschiedene Vorteile. Beispielsweise beeinflussen bei einem digitalen Sektor-Servosystem Spindelneigungseinflüsse und thermische Veränderungen nicht die Plattenlaufwerksspur-Erfassungsleistung, da die Daten- und Servomformationen sich einen gemeinsamen Kopf und eine gemeinsame Oberfläche teilen. Ein anderer Vorteil ist die Anwendbarkeit digitaler Sektor-Servoinformationen auf Plattenmedien, die aus nichtmetallischen Materialien, wie beispielsweise Glas, hergestellt sind. Zeitlich gemultiplexte Daten/Servo-Speicherungen schließen ein Übersprechen von einem Datensahreibkopf in den Servokanal aus, da keine Schreiboperationen während der Reproduktion von Servomformationen gestattet sind. Ein Sektor-Servoschema kann eine effektivere Ausnutzung des Plattenraumes besonders in solchen Plattenlaufwerken zur Verfügung stellen, die eine geringe Anzahl von Platten aufweisen, da die Sektor-Servoinformationen einen fest vorgegebenen geringen Bruchteil ihrer Plattenoberfläche belegen.
• In der vorliegenden Erfindung wird die Anpassungsfähigkeit des DSP ausgenutzt, indem die Phasenverriegelungscharakteristika des Servosystems durch den Mikrocode des DSP gesteuert werden. Dies schafft eine Flexibilität ohne zusätzliche Schaltungskomplexität. Es gestattet der Servo-Synchronisierungsschaltung (PLO), von der Initialisierung mit einer externen Frequenzreferenz zu einer abschließenden Phasenverriegelung mit den voraufgezeichneten Sektor-Servomformationen voranzuschreiten.
• Zusätzlich stellt die Schaltung innerhalb der PLO eine Fensterbildungsfunktion zur Verfügung, die eine verbesserte Rauschunempfindlichkeit für den PLO schafft. Eine Vorausseh- Einrichtung wird entsprechend erzeugt, welche die Phasenaktualisierung des PLO im Falle eines fehlenden Servomusters (servo sample) verändert. Dies schafft einen PLO mit einer größeren Phasenstabilität, als er bei bekannten Sektor-Servoschemata zu finden war.
• Ein digitales Sektor-Servosystem zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung ist in Figur 1 veranschaulicht. Die Kopf-Platten-Anordnung (HDA) wird allgemein durch die von der gestrichelten Linie 105 umrahmte Fläche in Figur 1 veranschaulicht. Die Kopf-Platten-Anordnung umfaßt eine oder mehrere Platten 111, die auf einer Spindelachse 128 montiert sind. Die Spindelachse 128 ist mit einem Spindelmotor 107 zum Drehen der Achse und schließlich der Platten 111 gekoppelt. Der Spindelleistungsverstärker 103 liefert ein Antriebssignal 118 zum Spindelmotor 107.
• Der Spindelleistungsverstärker 103 setzt analoge Spindelstrombefehle in einen Hochleistungsstromfluß in dem Spindelmotor 107 um. Diese Abtastwerte werden durch das Kabel 119 übermittelt, welches darüber hinaus Statusanzeigen des Verstärkers 103 an den DSP 109 liefert. Der Verstärker 103 stellt außerdem die Kommutation für den stromabnehmerbürstenlosen Gleichstromspindelmotor zur Verfügung, wie sie im Stand der Technik gut bekannt ist.
• Auf die Oberflächen jeder Platte wird durch Lese/Schreib-Köpfe 112 zugegriffen, welche mechanisch mit einem Tauchspulenstellmotor 113 gekoppelt sind. Der Tauchspulenstellmotor 113 sorgt für eine radiale Bewegung der Köpfe relativ zur Plattenoberfläche Dies gestattet es den Köpfen, von Spur zu Spur auf jeder Platte bewegt zu werden. Die Köpfe erfassen örtlich gemultiplexte Servo- und Dateninformationen, die von der Oberfläche der rotierenden Platte reproduziert werden, und stellen kombinierte Servo- und Datensignale auf den Leitungen 114 einem Vorverstärker 115 zur Verfügung. Der armmontierte Vorverstärker 115 besitzt sowohl Schreib- als auch Lesemodi und ist in der Nähe der Aufzeichnungsköpfe 112 positioniert. Ein Kopfauswahlsignal 124 zum Auswählen eines der Lese/Schreib-Köpfe 112 wird der HDA 105 vom digitalen Signalprozessor (DSP) 109 bei Befehl durch die Datensteuereinrichtung zur Verfügung gestellt. Die Datensteuereinrichtung steuert die gesamten Antriebssequenzoperationen und implementiert eine spezielle Systemschnittstelle auf Geräteebene.
• Ein Schreibkommandosignal 131 von einem Servo-Schutzlogikblock 101 schaltet die Köpfe vom Lese- in den Schreibmodus während der Schreiboperationen um. Während der Schreib- Operationen werden die auf der Platte aufzuzeichnenden Daten auf Leitung 130 von der (nicht gezeigten) Datensteuereinrichtung präsentiert, und es wird die Schreibaustastleitung 126 angelegt. Dem Vorvestärker 115 wird ein differentielles analoges Lesedatensignal 110 geliefert und dem PES-Detektor 102 und dem analogen Lesepfad des (nicht gezeigten) Lesekanals des Plattenlaufwerks eingekoppelt. Ein Störaustastsignal 120 (Squelch-Signal) von der Servo-Schutzlogik wird darüber hinaus dem PES-Detektor 102 und dem Lesekanal zur Verfügung gestellt.
• Der PES-Detektor 102 demoduliert die differentiellen analogen Lesesignale 110, um ein digitales Positionsfehlersignal (PES) 122 zu erzeugen, welches dem digitalen Signalprozessor 109 zur Verfügung gestellt wird. Der digitale Signalprozessor (DSP) 109 verarbeitet das PES 122, um ein Steuersignal 117 zu erzeugen, das dem Digital-Analog-Umsetzer 104 zur Verfügung gestellt wird. Das Steuersignal 117 liegt in Forma eines Digitalwortes vor, welches bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ein 12-Bit- Wort ist. Die Wortlänge in dem DSP 109 ist 16 Bit bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Jedoch kann eine beliebige Wortgröße verwendet werden, ohne vorn Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
• Der DSP 109 verarbeitet Positionsfehlersignalabtastmuster durch als Mikroprogramm vorliegende Kompensationsalgorithmen und stellt ein Motorstromsteuersignal dem Tauchspulenmotor 113 (über den DAC 104 und den Verstärker 106) zur Verfügung, um die Köpfe 112 auf der Spurmittellinienposition zu halten. Geeignete Kompensationsalgorithmen sind beispielsweise in dem Buch von Franklin und Powell "Digital Control of Dynamic Systems" beschrieben.
• Der DSP 109 steuert darüber hinaus die Umpositionierung eines Kopfes zu einer neuen Spur während einer Suchoperation. Die in dem Steueralgorithmus erforderlichen Positions fehlersignalabtastrnuster werden vom PES-Detektor 102 über Kabel 122 empfangen. Der DSP empfängt darüber hinaus Abtastwerte in digitaler Form vom VCM-Motorstrom (nicht gezeigt), um die VCM-Sättigung während Suchoperationen zu berücksichtigen. Die Spindel-Geschwindigkeits- und -Phasenverriegelung auf extern angelegte Referenzimpulse, die an den DSP 109 über Leitung 134 angelegt werden, werden ebenfalls mit Hilfe des Steueralgorithmus in dem DSP 109 realisiert. Algorithmen 13 arbeiten innnerhalb des DSP 109, um die Kopfpositionierung und AGC-Funktionen zu steuern. Der DSP 109 gibt Steuersignale und ein Frequenzreferenzsignal (137) über den Bus 138 an den PLO 100 aus. Dann empfängt der DSP Statussignale von dem PLO 100 über den Bus 138. Die Steuersignale werden in Übereinstimmung mit dem Mikroprogramm innerhalb des DSP 109 erzeugt. Der digitale Signalprozessor kann das von Texas Instruments hergestellte Einzelchipbauelement TMS320C14 oder TMS320C25 oder ein anderer geeigneter DSP sein.
• Der DAC 104 konvertiert das Digitalwort in ein Analogsignal 132 und liefert das Signal an den Leistungsverstärker 106, welcher das Signal in ein Stromtreibersignal in den Leitungen 116 konvertiert, um den Stellmotor 113 und schließlich die Köpfe 112 zu bewegen, um die Mittellinienposition auf der gewünschten Spur zu halten oder um auf eine neue Spur zuzugreifen. Der digitale Signalprozessor 109 empfängt Servo-Anweisungen und -Status auf Kabel 108 von der Datensteuereinrichtung. Diese Anweisungen umfassen Such-, Kopfumschaltungs-, Zurücksetz- und Spindel-Beschleunigungs/Abbrems-Kommandos. Der Status wird auf dem gleichen Kabel präsentiert, um den Kommandoabschluß und Fehlerbedingungen anzuzeigen. Der DSP 109 liefert Steuer-Kennetiketten (control tags) und eine Automatische-Verstärkungssteuerungs(AGC)-Information über die Leitungen 121 an den PES-Detektor 102.
• Der Servo-PLO 100 ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung und stellt eine Phasenverriegelungsschleife mit einem Zähler/Teiler im Rückkoppelungspfad dar. Decodierte Zählerzustände steuern die Ereignisabfolge in dem Servo-Sektorintervall. Der Servo-PLO 100 empfängt digitale Informationen auf einer Leitung im Bus 125 vom PES-Detektor 102. Diese Informationen liegen in Form von Impulsen vor, welche mit dem Ort der in dem Servo-Burst codierten Zeichen zusammenfallen.
• Der Servo-PLO 100 synchronisiert seine Phase mit diesen Impulsen und somit mit den Servo-Informationen. Die Stufung der Phasenverriegelungsoperationen des PLO 100 wird durch den DSP unter Verwendung der Signale auf dem Bus 138 gesteuert.
• Die Folgesteuerung des PES-Detektors 102 wird von dem Servo-PLO 100 durch weitere Signale auf dem Kabel 125 gesteuert. Der Servo-PLO 100 erzeugt darüber hinaus einen Referenzzeitgabetakt für Datenschreiboperationen. Dieser Takt wird an die Datensteuereinrichtung über Leitung 127 übermittelt. Darüber hinaus fordert der Servo-PLO ein Interrupt des DSP 109 auf Leitung 123 bei jedem Servo-Sektor-Punkt an. Dies steuert die Abtastrate des in dem DSP-Mikroprogramm kodierten Steueralgorithmus.
• Der Servo-PLO 100 bestimmt die Ablaufsteuerung in dem Servo-Schutzlogikblock 101 durch Kennetiketten (Tags), die auf den Bus 133 übermittelt werden. Unter der Steuerung dieser Signale werden Austastfunktionen -im Block 101 zur Verfügung gestellt, um das Ausgeben von Schreibkommandos auf Leitung 131 während der Zeiten zu verhindern, in denen Servo- Informationen von der Platte reproduziert werden. Zusätzliche in dem Servo-Schutzlogikblock 101 ausgeführte Sicherheitsfunktionen sind die Erfassung von Fehlerbedingungen in den Vorverstärkern durch Überwachung des Status der Schreiben-Unsicher-Leitung 135 und die Erfassung von in Konflikt zueinander stehenden Schreib- und Lese-Austastzuständen auf den Leitungen 126 und 129.
• Der Servo-Schutzlogik(SPL)-Block 101 erzeugt unter Steuerung des Servo-PLO 100 ein Störaustastsignal (Squelch- Signal) auf Leitung 120. Das Störaustastsignal erleichtert eine schnelle Wiedererrichtung der Gleichgewichtsbedingungen im PES-Detektor 102 und im Lesekanal des Plattenlaufwerks nach einer Schreib- oder Kopfumschaltoperation.
• Figur 2A veranschaulicht ein typisches Sektor-Servo- Burst-Format, wie es bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die Platte 111 hat eine Vielzahl konzentrischer Spuren 203, die auf der Oberfläche der Platte gebildet sind. Jede Spur ist in Servobereiche 202 und Datenbereiche 201 unterteilt. Daten werden im Bereich 201 aufgezeichnet. Die Sektor-Servoinformationen 202 bilden im wesentlichen kuchenstückförmige Bursts auf der Oberfläche der Platte, die vom Mittelpunkt der Platte ausstrahlen. Servo-Bursts werden an gleich beabstandeten Umfangsintervallen und in Phasenkohärenz mit Bursts aus benachbarten Spuren aufgezeichnet.
• Ein Beispiel eines Servo-Burst 202 ist in Figur 28 dargestellt. Das Servo-Burst 202 ist am Beginn und am Ende durch Datenfelder 201 eingegrenzt. Das Servo-Burst 202 beginnt mit einem Lückenbereich 204 ohne Signalübergänge. Dieser Leerraum kann eindeutig auch bei Vorhandensein von Benutzerdaten 201, die zwischen den Servo-Bursts 202 eingestreut sind, erfaßt werden. Die Lücke 204 liegt vollständig innerhalb des Schreib-zu-Lese-Recovery-Bereichs 208; sein Einschluß in das Servo-Format verursacht keinerlei Verluste von Aufzeichnungsraum. Auf die Lücke 204 folgt ein Präambel- Bereich 205, in welchen ein Rahmenzeichen (FCHAR - Framing Character) 206 eingebettet ist. Das Rahmenzeichen 206 ist vorzugsweise derart aufgebaut, daß es eine Erfassung auch bei Vorhandensein kleinerer Plattenoberflächenfehler gestattet, und liefert die Phasenreferenz an den PLO 100, sobald der PLO 100 auf dem Servo-Burst 202 eingerastet ist. Der Abstand zwischen der Lücke 204 und dem Rahmenzeichen 206 ist genau fixiert. Hinter dem Präambelbereich 205 sind die digitalen und analogen Positionsfehlersignale (PES) -Felder 207 angeordnet. Die PES-Felder 207 werden unmittelbar gefolgt vorn nächsten Datenfeld 201. Analoge PES-Informationen können in bekannter Weise unter Verwendung differentieller Burst- oder Null-Techniken kodiert sein. Zur Veranschaulichung ihrer zeitlichen Relation zum Servo-Burst 202 sind außerdem in Figur 2B das Signal 301, das vom Lückendetektor 303 erzeugt wird, und das Signal 302, das vom Rahmenzeichen-Detektor 304 gemäß Figur 3 erzeugt wird, dargestellt.
• Figur 5 veranschaulicht ein Blockschaltbild des PLO 100. Die Erfassungseinrichtung 501 und der Sektorintervallaufteilungszähler 505 sind mit dem Bus 125 gekoppelt. Die Erfassungseinrichtung 501, der Sektorintervallaufteilungszähler 505 und die Urnschalteinrichtung 502 sind mit dem Bus 570 gekoppelt. Die Erfassungseinrichtung 501 und die Urnschalteinrichtung 502 sind außerdem mit dem Bus 138 gekoppelt. Die Umschalteinrichtung 502 ist mit dem Phasendetektor 503 gekoppelt. Der Phasendetektor 503 ist mit dem VCO und einer Ladungspumpe 504 gekoppelt. Der VCO und die Ladungspumpe 504 liefern ein Referenztaktsignal 127 an die Erfassungseinrichtung 501 und den Sektorintervallaufteilungszähler 505, ebenso wie an externe Schaltungen. Der Sektorintervallaufteilungszähler 505 ist mit dem Bus 130 gekoppelt und liefert darüber hinaus ein Interrupt-Signal 123.
• Die Erfassungseinrichtung 501 ist zum Erfassen des Auftretens von Servo-Lücken und Rahmenzeichen innerhalb eines vom Bus 125 empfangenen digitalen Datensignals verantwortlich. Die Erfassungseinrichtung 501 liefert dann ein entsprechendes Erfassungssignal an die Umschalteinrichtung 502 und Statussignale an den DSP 109 (gemäß Figur 1) über den Bus 138.
• Die Umschalteinrichtung 502 empfängt Erfassungssignale vorn Bus 138 und darüber hinaus Referenzsignale vom Bus 570. Die Umschalteinrichtung 502 stellt zwei dieser Erfassungs- und Referenzsignale dem Phasendetektor fur einen Phasenvergleich und ein Signal dem Phasendetektor zum Freigeben der Erfassungsschaltung zur Verfügung. Der Phasendetektor 503 stellt auf der Grundlage der Ergebnisse dieses Phasenvergleichs ein "Pump-auf"- und ein "Pump-herunter"-Signal dem VCO und der Ladungspumpe 504 zur Verfügung.
• Der VCO und die Ladungspumpe 504 stellen ein Referenztaktsignal (127) an die Erfassungseinrichtung 501 und den Sektorintervallaufteilungszähler 505 zur Verfügung. Dieses Referenztaktsignal kann darüber hinaus von anderen Schaltungselementen verwendet werden. Die Frequenz des Referenztaktsignals 127 ist ein Vielfaches der Frequenz des von dem Sektorintervallaufteilungszähler 505 zur Verfügung gestellten Referenzsignals und wird angehoben oder abgesenkt in Abhängigkeit von dem vom Phasendetektor 503 zur Verfügung gestellten "Pump-auf"- und "Pump-herunter" -Signalen.
• Der Sektorintervallaufteilungszähler 505 ist ein in die Rückkopplungsschleife des Servo-PLO eingebundener Zähler. Zustände von dem Zähler werden decodiert, um Ereignisse in jedem Servo-Sektorintervall zu markieren. Von diesen decodierten Zuständen werden Zeitgabesteuersignale zur Verwendung in der externen Servo-Schaltung erzeugt. Die Servo- Schutzlogik 101 empfängt Zeitgabesteuer-Kennetiketten (Tags) über den Bus 133, und der PES-Detektor 102 empfängt Zeitgabesteuer-Kennetiketten über den Bus 125 (siehe Figur 1). Zusätzlich werden Signale, die die Erfassungsfenster markieren, von dem Sektorintervallaufteilungszähler 505 an die Erfassungseinrichtung 501 über den Bus 570 zur Verfügung gestellt. Beim Start jedes Servo-Bursts 202 wird ein Interrupt-Signal 123 von dem Sektorintervallaufteilungszähler ausgegeben, was den DSP 109 (Figur 1) veranlaßt, seine Steuerausgangssignale auf der Grundlage der von dem Servo-Bursts demodulierten Informationen zu aktualisieren.
• Im folgenden wird auf Figur 3 Bezug genommen. Der Betrieb des Servo-PLO des bevorzugten Ausführungsbeispiels findet in vier verschiedenen Betriebsstufen statt. Die Betriebsstufen werden nacheinander während der Synchronisation des PLO auf die Servodaten durchlaufen, und die Betriebsstufen werden von dem Inhalt der Stufenauswahlleitungen 523 (Teil des Busses 138 in Figur 5) festgelegt, welche an die Umschalteinrichtung 502 angelegt werden.
• Der Betrieb in der Stufe Null dient zum Initialisieren der PLO-Mittenfrequenz auf ein externes Referenzfrequenzsignal 137 (das vorn DSP 109 über den Bus 138 zur Verfügung gestellt wird). Der Betrieb in Stufe Eins umfaßt das "Heranziehen" der Frequenz des PLO an die Frequenz und die Phase der Sektor-Servolücke 204. In Stufe zwei wird die Phasenverriegelung auf die Lücke 204 aufrechterhalten, aber es wird eine Voraussehschaltung eingebunden, um falsche Korrekturoperationen in dem PLO bei Fehlen der Servo-Lückeninformation zu unterdrücken. Solches Fehlen kann durch das Vorhandensein von Fehlern in der Plattenaufzeichnungsoberfläche bewirkt werden. Während der abschließenden Betriebsstufe, der Stufe Drei, rastet die Phase des PLO auf das innerhalb der Präambel 205 angeordnete Rahmenzeichen 206 ein. In der Stufe Drei ist die Vorausseh- oder Vorwegnahmeschaltung ebenfalls eingeschlossen.
• Die Stufe Null, die Initialisierungsstufe, legt die Nennbetriebsrnittenfrequenz des vorn VCO- und Ladungspumpen- Block 504 ausgegebenen Referenztaktsignals 127 fest. Das Frequenzreferenzsignal 137 wird von der Umschalteinrichtung 502 ausgewählt und auf der zweiten Eingangssignalleitung 526 zur Verfügung gestellt, und dann über einen monostabilen "Vorausseh"-Multivibrator 312 direkt dem Phasendetektor 503 zur Verfügung gestellt, welcher als auf den Lückenreferenzimpuls 520 bezugnehmender Phasen-Frequenz-Komparator arbeitet. Dieser Impuls wird im Sektorintervallaufteilungszähler 505 erzeugt, durch die Umschalteinrichtung 502 auf die erste Eingangssignalleitung 525 durchgeleitet und dann in den Phasendetektor geführt.
• Während er sich in der Stufe Null befindet, wird der Phasendetektor 503 kontinuierlich freigegeben, da die Umschalteinrichtung 502 ein Masse-Signal auf der Leitung 521 zur Verfügung stellt, um das NOR-Gatter 315 freizugeben. Das Referenztaktsignal 127 ist für das Triggern des Lückenreferenzsignals 520 zu vorgegebenen Intervallen aus dem Sektorintervallaufteilungszähler 505 verantwortlich. Der Rückkopplungspfad steuert somit auf genau festgelegte Weise die Frequenz des VCO und der Ladungspumpe 504 auf einen Wert, der gleich dem Produkt der Referenzfrequenz und dem Modulus des Zählers des Sektorintervallaufteilungszählers 505 ist. Das Frequenzreferenzsignal 137 wird gleich der Sektorrate des Servo ausgewählt. Der DSP 109 hält die Stufe Null des Betriebs für eine Zeit aufrecht, die ausreicht, um zu sichern, daß die Phasenverriegelungsschleife synchron ist. Dann rückt er den PLO 100 in die Stufe Eins vor, indem die Stufenauswahlleitungen 523 geändert werden.
• Das Umschalten in die Stufe Eins, der "Mitzieh"-Stufe, veranlaßt den PLO 100, die Frequenz- und Phasenverriegelung auf den Lückenbereich 204 des Servo-Bursts 202 zu erfassen und erfordert eine Beteiligung des Mikroprogramms des DSP 109, um dieses Mitziehen (Pull-in) zu erreichen. Der Lückendetektor 303 erfaßt das Vorhandensein eines Lückenbereichs 204 über die digitale Datenleitung 506. Dann gibt der Lückendetektor 303 einen Impuls aus, der mit dem Auftreten des hinteren Randes des Lückenbereichs 204 zusammenfällt, und er veranlaßt, daß ein Impuls über die Lücke-erfaßt-Leitung 508 an den DSP 109 geliefert wird. Wenn der DSP 109 erkennt, daß eine Lücke 204 aufgetreten ist, legt der DSP 109 ein Lücken-Latch-Rücksetz-Signal 512 über den Bus 138 an. Der DSP 109 hält dieses Signal 512 für eine fest vorgegebene Zeit (typischerweise 90 % eines Sektors) angelegt und beginnt dann, auf ein erneutes Ansteigen des Lücke-erfaßt Status 508 zu warten, um den Zyklus zu wiederholen. In der Zeitperiode, in der das Rücksetzsignal 512 angelegt ist, wird das Lücke-erfaßt-Signal 508 niedrig gehalten. Durch diesen Prozeß werden fälschliche Anzeigen einer Lückenerfassung, die durch große isolierte Fehler des Mediums oder ausgedehnte Läufe von Daten geringer Frequenz verursacht werden können, in effektiver Weise vom Eindringen in den PLO 100 abgehalten.
• Dann werden Übergänge des Lücke-erfaßt-Signals 508 über die Umschalteinrichtung von 502 an eine zweite Eingangssignalleitung 526 in den Phasendetektor 503 weitergeleitet. In dieser Stufe wird die Masse-Leitung 522 über die Umschalteinrichtung 502 durchgeleitet, um die Leitung 524 freizugeben, womit der Phasendetektor 503 kontinuierlich freigegeben wird. Das Lückenreferenzsignal 520 wird erneut über die Umschalteinrichtung 502 an die erste Eingabeleitung 525 weitergeleitet. Auf diese Weise werden das Lücke-erfaßt- Signal und das Lückenreferenzsignal im Phasendetektor 503 verglichen. Die Schleifenwirkung erzwingt eine Phasenkorrespondenz zwischen diesen beiden Eingangssignalen zum Phasendetektor 503, womit eine Synchronisation der Phase des PLO 100 auf die hereinkommende Lückeninformation bewirkt wird.
• Es ist eine Einrichtung für den DSP 109 erforderlich, um festzustellen, wenn die Phasenverriegelung mit der erforderlichen Genauigkeit in Betriebsstufe Eins erreicht worden ist. Dies wird auffolgende Weise erreicht. Im Sektorintervallaufteilungszähler 505 wird ein Lücken-Fenster-Signal 514 erzeugt. Das Lücken-Fenster-Signal 514 umrahmt die erwartete Ankunftszeit des Lücke-erfaßt-Impulses 508. Wenn der Lückendetektor 303 eine Lücke auf der digitalen Datenleitung 506 erfaßt, während das Lücken-Fenster-Signal 514 auf hohem Pegel ist, so gibt das Lücke-in-Fenster-Latch 307 ein hohes Signal auf der Lücke-in-Fenster-Statusleitung 509 auf dem Bus 138 aus. Dieses Signal informiert den DSP 109 darüber, daß die Lücke 204 innerhalb einer akzeptalblen Phasentoleranz mit dem Lücken-Fenster-Signal 514 synchronisiert ist.
• Die Synchronisation des PLO gilt als erfolgt, wenn die Lücke-in-Fenster-Statusleitung 509 für eine vorgegebene Anzahl aufeinanderfolgender Sektoren (48 Sektoren bei diesem Ausführungsbeispiel) als angelegt vorgefunden wurde. Der PLO 100 wird dann über die Stufenauswahlleitungen 523 vom Bus 138 in die Stufe Zwei vorgerückt.
• In Stufe Zwei wird der PLO 100 in Phasenverriegelung mit der Lücke auf der digitalen Datenleitung 506 ohne Teilnahme des DSP 109 gehalten. Wenn die Umschalteinrichtung 502 in Betriebsstufe Zwei ist, empfängt die Freigabeleitung 524 das invertierte Lücke-in-Fenster-Signal 510, die erste Eingangsleitung 525 empfängt das Lückenreferenzsignal 520 und die zweite Eingangsleitung 526 empfängt das Lücke-in-Fenster- Signal 511. Somit wird der Phasendetektor 503 gesperrt, sofern die Lücke 204 nicht während des Lücken-Fenster-Signals 514 auftritt. Auf diese Weise werden Phasenaktualisierungen im Falle einer fehlenden Servo-Referenzinformation unterdrückt. Anderenfalls fährt der Phasendetektor 503 damit fort, den VCO und die Ladungspumpe 504 über die Leitungen 527 und 528 einzustellen, wodurch die Phasenverriegelung aufrechterhalten wird. Man beachte, daß es bei einigen Ausführungsbeispielen gestattet ist, die Stufe Zwei fortzulassen und direkt von Stufe Eins zu Stufe Drei überzugehen.
• In Stufe Drei, der "Rahmen-Phasenverriegelungsstufe", ist der Betrieb des PLO ähnlich dem in Stufe Zwei mit der Ausnahme, daß die Phasenreferenz vom Rahmenzeichen 206 (statt von der Servo-Burst-Lücke 204) gewonnen wird, welches in einer fehlertoleranten Weise vorn Rahmenzeichen-Detektor 304 erfaßt wird. Der Rahmenzeichen-Detektor verwendet ein Rahmenzeichen-Fenster-Signal 518, das im Sektorintervallaufteilungszähler 505 erzeugt wird. Wenn das Rahmenzeichen in dem vom Rahmenzeichen-Fenster-Signal 518 bezeichneten Zeitintervall erfaßt wird, wird ein Rahmenzeichen-in-Fenster-Statussignal 517 auf Bus 138 angelegt, womit der Phasenverriegelungszustand an dem DSP 109 berichtet wird. Die Umschalteinrichtung 502 wählt das invertierte Rahmenzeichenin-Fenster-Signal 516 für die Freigabeleitung 524 aus und darüber hinaus das Rahmenzeichen-in-Fenster-Signal 515 für die zweite Eingabeleitung 526. Für die erste Eingabeleitung 525 wählt die Umschalteinrichtung 502 das Rahmenzeichenreferenzsignal 519 von dem Sektorintervallaufteilungszähler 505 aus. Sowohl das Rahmenzeichenreferenzsignal 519 als auch das Rahmenzeichen-Fenster-Signal 518 werden einer Dekodierverzögerung im Sektorintervallaufteilungszähler 505 unterzogen, die angemessen ist, um sie in zeitlichen Abgleich mit dem Servo-Burst-Rahmenzeichen zu bringen. Dies berücksichtigt die zeitliche Verschiebung zwischen dem Lückensignal und dem Rahmenzeichensignal, wie sie in Figur 28 gezeigt ist. Der PLO 100 wird nun in einer ähnlichen Weise wie in Stufe Zwei betrieben.
• Während er sich in Stufe Drei befindet, arbeitet der PLO 100 ohne Einschaltung des DSP 109 mit Ausnahme einer periodischen Zustandsüberprüfung des Ausgangssignals der Rahmenzeichen-in-Fenster-Statusleitung 517, um sich davon zu überzeugen, daß der PLO 100 in Verriegelung bleibt. Ein Kriterium für den Verlust der Verriegelung durch den PLO kann der Verlust des Rahmenzeichen-in-Fenster-Statussignals 517 für mehrere aufeinanderfolgende Sektorzeiten sein.
• Im folgenden wird, zur zusätzlichen Klarstellung, eine nähere Beschreibung der Figur 3 gegeben. Der Lückendetektor 303 empfängt ein Referenztaktsignal 127 und ein digitales Datensignal 506. Der Lückendetektor 303 ist mit dem Lücken- Latch 305 und dem Lücke-in-Fenster-Latch 306 über Leitung 301 gekoppelt. Das Lücken-Latch 305 gibt dann ein Lücke-erfaßt-Signal 508 aus. Der Rücksetzeingang des Lücken-Latch 305 wird durch das Setze-Lücken-Latch-zurück-Signal 512 gesteuert zurückgesetzt. Das Lücke-in-Fenster-Latch 306 empfängt das Lückenfenstersignal 514 und wird gesteuert durch das Lösche-Latch-Signal 513 zurückgesetzt. Das Lücke-in-Fenster-Latch 306 gibt dann das Lücke-in-Fenster-Signal 511 aus. Das Lücke-in-Fenster-Signal 511 wird durch den Inverter 308 durchgeleitet, wobei es zu dem invertierten Lücke-in- Fenster-Signal 510 wird. Das Lücke-in-Fenster-Status-Latch 307 empfängt das Lücke-in-Fenster-Signal 511. Das Latch 307 wird durch das Lösche-Latch-Signal 513 getaktet. Das Latch 307 gibt das Lücke-in-Fenster-Statussignal 509 aus.
• Der Rahmenzeichen-Detektor 304 empfängt das digitale Datensignal 506. Der Rahmenzeichen-Detektor 304 ist mit dem Rahmenzeichen-in-Fenster-Latch 309 gekoppelt. Das Latch 309 empfängt das Rahmenzeichen-Fenstersignal 518 und wird durch das Lösche-Latch-Signal 513 zurückgesetzt. Das Latch 309 gibt das Rahmenzeichen-in-Fenster-Signal 515 aus. Das Rahmenzeichen-in-Fenster-Signal 515 wird durch den Inverter 310 geleitet, um ein invertiertes Rahrnenzeichen-in-Fenster- Signal 510 zur Verfügung zu stellen. Das Rahmenzeichen-in Fenster-Status-Latch 311 empfängt das Rahmenzeichen-Fenster- Signal 515 und wird durch das Lösche-Latch-Signal 513 getaktet. Das Latch 311 gibt das Rahmenzeichen-in-Fenster-Statussignal 517 aus.
• Die Umschalteinrichtung 502 ist aus einem 3-Bit-4-zu-1- Multiplexer aufgebaut, der schematisch in Figur 3 in Form von drei Umschaltern mit vier Eingängen gezeigt ist. Der erste Umschalter der Umschalteinrichtung 502 wählt gemäß den Stufenauswahlleitungen 523 diejenige Eingangsleitung aus, welche das Freigabesignal 524 wird. Die für die Stufen Null bis Drei ausgewählten Eingangsleitungen sind das Massesignal 521, das Massesignal 522, das invertierte Lücke-in-Fenster- Signal 510 bzw. das invertierte Rahmenzeichen-in-Fenster- Signal 516. Der zweite Umschalter wählt aus, welche Eingabeleitung zum ersten Eingangssignal 525 wird. Der für die Stufen Null bis Zwei ausgewählte Eingang ist das Lückenreferenzsignal 520, und das für die Stufe Drei ausgewählte Eingangssignal ist das Rahmenzeichenreferenzsignal 519. Der dritte Umschalter wählt dasjenige Eingangssignal aus, welches das zweite Eingangssignal 526 wird. Das für die Stufen Null bis Drei ausgewählte Eingangssignal ist das Referenzfrequenzsignal 137, das Lücke-erfaßt-Signal 508, das Lückein-Fenster-Signal 511 bzw. das Rahmenzeichen-in-Fenster- Signal 515.
• Der Phasendetektor 503 ist ein herkömmlicher, sequentieller Phasendetektor, der mit kreuzgekoppelten flankengetriggerten D-Flipflops realisiert ist. Ein NOR-Gatter 315 empfängt die Freigabeleitung 524. Das NOR-Gatter 315 gibt das Rücksetzsignal 314 aus, um die Ausgänge der D-Flipflops 316 und 317 zurückzusetzen. Weil die D-Flipflops 316 und 317 auf ein niedriges Signal zurückgesetzt werden, wird der Phasendetektor 503 freigegeben, wenn die Freigabeleitung 524 niedrig ist. Sowohl der D-Flipflop 316 als auch der D- Flipflop 317 weisen D-Eingänge auf, die einen logischen Signalwert von Eins empfangen. Das D-Flipflop 316 empfängt als Taktsignal das erste Eingangssignal 525. Das D-Flipflop gibt dann ein "Herunter-Signal" 527 an das AND-Gatter 318 und den VCO- und Ladungspumpenblock 504 aus. Das D-Flipflop 317 empfängt als Taktsignal das verzögerte zweite Eingangssignal 313 vom invertierten Ausgang des monostabilen vorwegnehmenden Multivibrators 312. Der monostabile Multivibrator 312 empfängt als Eingangssignal das erste Eingangsesignal 526. Der D-Flipflop 317 gibt das "Herauf-Signal" 528 zum AND-Gatter 318 und zum VCO- und Ladungspumpenblock 504 aus. Das AND-Gatter 318 gibt das "In-Phase"-Signal 319 an das NOR-Gatter 315 aus.
• Der VCO- und Ladungspurnpenblock 504 empfängt als Eingangssignale vom Block 503 die "Herunter"-Leitung 527 und die "Herauf"-Leitung 528. Die Leitungen 527 und 528 sind mit der Ladungspumpe 320 gekoppelt. Die Ladungspurnpe 320 ist mit dem spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 324 durch die Spannungssteuerleitung 323 gekoppelt. Das passive Schleifennetzwerk 321 ist mit der Leitung 323 gekoppelt und stellt eine Lese-Nachlauf-plus-Integral-Kompensation des Servo-PLO zur Verfügung. Der VCO 324 gibt das Referenztaktsignal 127 aus.
• In dem Sektorintervallaufteilungszähler-Block 505 empfangen die Decodiererregister 330 und der Zähler 326 als Takteingangssignal das Taktreferenzsignal 127. Der Decodierer 325 gibt eine "Lade-Zähler"-Leitung 327 an den Zähler 326 aus. Der Zähler 326 ist mit dem Decodierer 325 durch das Zählerkabel 329 gekoppelt. Der Zähler 326 ist mit Masse durch das Parallelladekabel 328 gekoppelt. Die Decodiererregister 330 geben die Leitungen 513, 514, 518, 519 und 520 an andere Abschnitte der PLO-Schaltung aus. Zusätzlich geben die Decodiererregister 330 außerdem die Zeitgabe-Ausgangssignale an die Leitungen 123, 133 und 125 für andere Abschnitte des Servo-Systems außerhalb des PLO aus.
• Die Arbeitsweise des PLO wird im folgenden unter Bezugnahme auf Figur 3 beschrieben. Der Lückendetektor 303 erfaßt einen Lückenbereich 204 im Servo-Burst-Signal; dieser Detektor kann durch einen Zähler implementiert sein, der von dem Ausgangssignal des VCO 324 getaktet wird und welcher periodisch durch das Vorhandensein der Servo-Information auf der digitalen Datenleitung 506 (vom Bus 125) zurückgesetzt wird. Im Ergebnis liefert der Lückendetektor ein Ausgangssignal 301, wenn ein geeignetes Intervall abgelaufen ist, in welchern kein Rücksetzen auftrat. Das Lücken-Latch 305 ist derart verdrahtet, daß immer dann, wenn das Signal 310 angelegt ist, das Lücken-Latch 305 getaktet wird, um einen wahren Zustand auszugeben. Das Lücken-Latch 305 wird von dem DSP 109 mit Hilfe des Setze-Lücken-Latch-zurück-Signals 512 in einem niedrigen Zustand gehalten. Das Lücken-Latch 305 ist für den Betrieb in Stufe Eins wichtig. Das Lücke-in-Fenster-Latch 306 ist für den Betrieb in Stufe Zwei wichtig. Es wird ebenfalls durch das Signal 301 vorn Lückendetektor 303 getaktet, aber legt nur dann ein hohes Ausgangssignal auf Leitung 511 an, wenn bei Takten des Latches das Lücken-Fenstersignal 514 angelegt ist. Das Latch 306 wird von dem zeitlich abgestimmten Lösche-Latches-Signal 513 zurückgesetzt. Das Lücke-in- Fenster-Signal 511 dient sowohl als zweites Eingangsfrequenzsignal für die Schaltung als auch als Freigabesignal während des Betriebs der Stufe Zwei. Das Signal 511 wird durch den Inverter 308 invertiert, bevor es als Freigabesignal weitergegeben wird, da der Phasendetektor 503 bei einem niedrigen Falsch-Signalwert und nicht bei einem hohen Wahr-Signalwert freigegeben wird. Das Signal 511 dient darüber hinaus als Eingangssignal für das Lücke-in-Fenster-Status-Latch 307. Das Status-Latch 307 berichtet über die Signalleitung 509 das Lücke-in-Fenster-Status-Signal an den DSP 109. Das Status-Latch 307 taktet das Signal 511 nur dann ein, wenn das Lösche-Latches-Signal 513 angelegt ist.
• Für einen Betrieb in Stufe Drei schaltet der PLO von der Lückenerfassung zur Rahmenzeichenerfassung um. Der Rahmenzeichendetektor 304 ist als Schieberegister und Majoritätsdecodierer konstruiert. Wenn ein Rahmenzeichen erfaßt wird, wird Leitung 302 angelegt, womit das Rahmenzeichen-in-Fenster-Latch 309 getaktet wird. Wenn das Rahmenzeichen-Fenstersignal 518 während der ansteigenden Flanke des Taktsignals für das Latch 309 angelegt ist, dann wird das Rahmenzeichen-in-Fenster-Signal 515 ausgegeben. Das Signal 515 wird als Eingangssignal für das Rahmenzeichen-in-Fenter-Status-Latch 311 verwendet. Es wird darüber hinaus als zweites Eingangssignal für den Phasendetektor während der Stufe Drei verwendet, und seine Invertierte wird als Freigabesignal während der Stufe Drei verwendet. Wie es bei dem Lücke-in- Fenster-Latch-Signal 511 während der Stufe Zwei der Fall war, muß das Signal 515 invertiert werden, bevor es zu der Freigabeleitung 524 weitergeleitet wird. Außerdem hält das Rahmenzeichen-in-Fenster-Status-Latch 311 das Rahmenzeichenin-Fenster-Status-Signal 517 für den digitalen Signalprozessor 109 in der gleichen Weise wie das Lücke-in-Fenster-Status-Latch 307. Das Latch 311 wird ebenfalls von dem Lösche- Latches-Signal 513 von dem Sektorintervallaufteilungszähler 505 getaktet.
• Der Sektorintervallaufteilungszähler 505 ist für die Erzeugung der Zeitgabesteuersignale für den PLO und andere Abschnitte des Servosysterns verantwortlich. Der Sektorintervallaufteilungszähler arbeitet wie folgt. Der Zähler 326 empfängt das Referenztaktsignal 127. Der Zähler gibt dann seinen Wert an den Decodierer 325 aus, welcher die Zählerzustände in geeignete Zeitgabe- und Steuersignale für den Rest der Schaltungsanordnung decodiert und diese Werte in den Registern 330 hält. Die Register 330 werden ebenfalls von dem Referenztaktsignal 127 getaktet. Auf diese Weise werden zu geeigneten Intervallen innerhalb des Sektors die Steuer- und Zeitgabesignale angelegt. Am Ende jedes Sektors gibt der Decodierer ein Signal an den Zählerladeeingang aus, welcher ein paralleles Laden der Nullen vorn Masse-Zustand über die Leitung 328 gestattet. Der Sektorintervallaufteilungszähler ist verantwortlich für das Anlegen der Rahmenzeichenreferenz- und Lückenreferenzsignale für den ersten Eingang in den Phasendetektor für die Rückkopplung der Phasenverriegelungsschleife.
• Die Umschalteinrichtung 502, der Stufenauswahl-Multiplexer, besteht aus drei Multiplexern mit jeweils vier Eingängen und einem Ausgang, welche gleichzeitig von den Stufenauswahlleitungen gesteuert werden. Diese Auswahlen sind durch die Stufennummern (0 bis 3) in Figur 3 gekennzeichnet.
• Der Phasendetektor 503 wird durch Leitung 524 freigegeben. Wegen des NOR-Gatters 315 und der invertierten Rücksetzeingänge der Flipflops 316 und 317 wird der Phasendetek tor 503 von einer logischen Null auf Leitung 524 freigegeben. Da die Eingänge der Flipflops 316 und 317 auf hohem Pegel verdrahtet sind und weil das erste Eingangssignal 525 und das zweite Eingangssignal 526 als Taktsignale verwendet werden, werden die Ausgänge der Flipflops 316 und 317 immer dann, wenn ein Eingangsimpuls auf Leitung 525 bzw. Leitung 526 erscheint, auf hohem Pegel gehalten, bis sie zurückgesetzt werden. Wegen des AND-Gatters 318 und der Rückkopplungsschleife des Phasendetektors, bleibt der Ausgang des ersten hoch zu taktenden Flipflops auf hohem Pegel, bis das zweite Flipflop getaktet wird, zu welchem Zeitpunkt die Rückkopplungsschleife die Flipflops zurücksetzt.
• Der monostabile Multivibrator wird als Teil einer Vorherseh- oder Vorwegnahmeschaltung benutzt. Der Multivibrator 312 gibt dem zweiten Eingangssignal 526 des Phasendetektors 503 eine Verzögerung von ungefähr der halben Breite der Lückenfensteraustastung. Diese Verzögerung stellt das zweite Eingangssignal des Phasendetektors derart ein, daß es nominell mit dem ersten Eingangssignal zusammenfällt. Das erste Eingangssignal wird von der Dekodierschaltung 325 verzögert. Es ist wichtig zu beachten, daß, obwohl der monostabile Multivibrator 312 in den Stufen Null und Eins des PLO-Betriebs verwendet wird, sein Betrieb nebensächlich ist. In den Stufen Zwei und Drei unterstützt der Multivibratorbetrieb die Unterdrückung der PLO-Phasenaktualisierungen in den Fällen fehlender Servo-Referenzinformationen. Sollte das Flipflop 316 zunächst durch das erste Eingangssignal 525 getaktet werden, so wird ein "Herunterpump"-Signal 527 angelegt. Sollte das verzögerte zweite Eingangssignal 313 das Flipflop 317 zuerst takten, so wird ein "Hochpump"-Signal 528 angelegt werden. Sobald beide Flipflops 316 und 317 getaktet worden sind, wird der Phasendetektor gesperrt. Die Flipflops 316 und 317 implementieren einen sequentiellen Phasen/Frequenz-Detektor, wie er im Stand der Technik bekannt ist.
• Die Ladungspumpe 320 antwortet auf die Eingangssignale 527 und 528, indem sie Ladung in das passive Filternetzwerk 321 injiziert oder Ladung aus ihm entfernt. Wenn die Ladungspumpeneingangsleitung 527 angelegt wird, so wird die Spannung am Knoten 323 verringert. Wenn Leitung 528 angelegt sein sollte, dann wird die Spannung am Knoten 323 angehoben. Das passive Filternetzwerk 321 kompensiert den PLO für die erforderliche Schleifenbandbreite und das Einschwingverhalten.
• Der spannungsgesteuerte Oszillator (VCO) 324 gibt ein Signal bei einer Frequenz aus, die von der Spannung auf Leitung 323 bestimmt wird. Die kombinierte Aktivität des Sektorintervallaufteilungszähler und des Phasendetektors zwingt den VCO, bei einem Mehrfachen der eingehenden Sektor- Abtastrate von üblicherweise 6,6 kHz zu arbeiten. Das VCO- Ausgangssignal wird darüber hinaus zu verschiedenen Teilen der Schaltung und des Servo-Systems auf Leitung 127 zur Verfügung gestellt.
• Figur 4 veranschaulicht typische Signalformen, die in dem Servo-PLO beobachtet werden; die Signalformen sind numeriert und mit den entsprechenden Signalen in Figur 3 versehen. Nur die zu den Stufen 1 bis 3 gehörenden Signalformen sind dargestellt; der letzte Zyklus aus Stufe Drei demonstriert darüber hinaus das PLO-Verhalten im Falle eines fehlenden Servo-Bursts, bei welchem keine PLO-Phasenaktualisierung ausgeführt wird.
• Während der Betriebsstufe Eins legt der Lückendetektor ein Lückensignal 301 an, wenn eine Lücke in den Digitaldaten auf Leitung 506 auftritt. Die ansteigende Flanke des Lückensignals 301 taktet das Lücken-Latch 305 in einen hohen Zustand, wobei das Lücke-erfaßt-Signal 508 erzeugt wird. Da das zeitlich abgestimmte Lücken-Fenster-Signal 514 zum Zeitpunkt des Ansteigens des Lückensignals 301 sich in dem hohen Zustand befindet, taktet das Lücke-in-Fenster-Latch 306 das Lücke-in-Fenster-Signal 511 auf hoch. Sobald das Lücke-erfaßt-Signal 508 ansteigt, taktet es den Beginn des invertierten Impulses an den Multivibratorsignal 313. Nach einer kurzen Verzögerung legt der DSP 109 gemäß Figur 1 das Setze- Lücken-Latch-zurück-Signal 512 an. Nach einer fest vorgegebenen Verzögerung T1 steigt das Multivibratorsignal 313 auf seinen hohen Zustand an; dieser Übergang wird mit dem Lückenreferenzsignal 520 von dem Sektorintervallaufteilungszählerblock 505 verglichen. Es werden ein Herunter-Signal 527 und ein Herauf-Signal 528 gemäß dem Phasenvergleich angelegt. Bei einem vorausgewählten Punkt im Sektorintervall T2 legt der Sektorintervallaufteilungszähler 505 ein Lösche- Latches-Signal 513 an. Dies wiederum veranlaßt das Lücke-in- Fenster-Latch-Signal 511, zurückgesetzt zu werden, und das Lücke-in-Fenster-Status-Signal angelegt zu werden. Dieser Zyklus wird fortgesetzt, bis der DSP 109 festgestellt hat, daß eine fest vorgegebene Anzahl von Sektoren durchlaufen worden sind, in welchen das Lücke-in-Fenster-Statussignal 509 angelegt geblieben ist; an diesem Punkt ändert der DSP 109 die Stufenauswahlleitung 523, um den Betrieb in die Stufe Zwei zu überführen.
• Während des Betriebs der Stufen Zwei und Drei bleibt das Setze-Lücke-Latch-zurück-Signal 512 weggenommen, so daß das Lücke-erfaßt-Signal 508 unbegrenzt auf hohem Pegel latch-gespeichert wird. In Stufe Zwei, ebenso wie in Stufe Eins, wird das Lücke-in-Fenster-Signal 511 auf hohen Pegel latchgespeichert, wenn das Lückensignal 301 während des Intervalls T3 des Lücken-Fenstersignals 514 angelegt wird. Die steigende Flanke des Lücke-in-Fenster-Latch-Signals 511 löst den Beginn eines auf niedrigen Pegel gehenden Impulses aus dem Vorwegnahme-Multivibrator-Ausgangssignal 313 aus. Da das Lücke-in-Fenster-Latch-Signal 511 auf hohem Pegel ist, vergleicht der Phasendetektor 503 die ansteigende Flanke des Multivibratorsignals 313 und den Lückenreferenzimpuls 520. Der Phasendetektor 503 löst dann in entsprechender Weise das Herunter- bzw. Herauf-Signal 527 und 528 aus. Nach einem vorgegebenen Intervall T2 wird das Lösche-Latches-Signal 513 angelegt und das Lücke-in-Fenster-Latch-Signal 511 wird zurückgesetzt.
• In Stufe Drei wird das Signal 302 gepulst, wenn das Rahmenzeichen erfaßt worden ist. Wenn dieser Impuls auftritt, während das Rahmenzeichen-Fenstersignal 518 von dem Sektorintervallaufteilungszähler 505 angelegt ist, so wird das Rahmenzeichen-in-Fenster-Latch-Signal 515 angelegt. Das Signal 515 löst dann den Beginn bzw. die fallende Flanke des invertierten Impulses des Multivibrators auf Leitung 313 aus. Die nach der Verzögerung T1 auftretende steigende Flanke des Multivibratorsignals 313 wird dann mit dem Rahmenzeichen-Referenzsignal 519 von dem Sektorintervallaufteilungszähler 505 verglichen, und der Phasendetektor 503 triggert das "Herunter"-Signal 527 bzw. das "Herauf"-Signal 528 in geeigneter Weise. Wenn das zeitlich abgestimmte Lösche- Latches-Signal 513 gepulst wird, wird das Rahmenzeichen-in- Fenster-Latch-Signal 515 in seinen niedrigen, "falschen" Zustand zurückgesetzt und das Rahmenzeichen-in-Fenster-Statussignal 517 wird in seinem wahren Zustand latch-gespeichert. Im Falle eines fehlenden Rahmenzeichens wird weder das Rahmenzeichen-in-Fenster-Latch-Signal 515 angelegt, noch wird das Multivibratorsignal 313 ausgelöst. Da das Rahmenzeichenin-Fenster-Latch-Signal 515 sich in seinem niedrigen Zustand befindet, wird der Phasendetektor 503 nie freigegeben, keine Phasenaktualisierung tritt auf und der PLO verbleibt in seinem gegenwärtigen Zustand.
• Die Figuren 6A-6B veranschaulichen ein Ablaufdiagramm des Steuerprozesses für ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Bei diesem Ausführungsbeispiel schreitet der PLO durch die Stufen Null, Eins und Drei voran. Der Betrieb beginnt im Block 601 gemäß Figur 6A. Der PLO tritt in die Stufe Null ein und beginnt mit der Operation der Phasenverriegelung auf das externe Referenzsignal. Der PLO fährt mit den Zyklen der Stufe Null solange fort, bis eine ausreichende Zeit für den PLO vergangen ist, damit dieser eine zufriedenstellende Synchronisation mit dem Referenzsignal erreicht hat. Wenn ausreichend Zeit vergangen ist, wie es im Entscheidungsblock 602 angezeigt ist, überführt der digitale Signalprozessor den PLO in den Betrieb der Stufe Eins (Block 603).
• Im Block 604 wird das "Setze-Lücken-Latch-zurück"-Signal auf einen hohen Wert gepulst, um das Ausgangssignal des Lücken-Latch auf einen geringen Wert zurückzusetzen. Im Block 605 wird der Verriegelungszähler, ein Software-Zähler innerhalb des digitalen Signalprozessors, auf Null initialisiert. Der PLO-Betrieb fährt dann mit dem Entscheidungsblock 606 fort. Die Operation fährt zyklisch durch den Entscheidungsblock 606, bis die Servo-Lücke erfaßt worden ist, zu welchem Zeitpunkt die Operation dann im Block 607 fortgesetzt wird.
• Im Block 607 wird das "Setze-Lücken-Latch-zurück"-Signal auf einen hohen "Wahr"-Wert für 90 % des Sektorintervalls angehoben und dann abgesenkt, um ein Funktionieren des Lücken-Latch freizugeben. Die Operation fährt mit dem Entscheidungsblock 608 fort. Wenn der "Lücke-in-Fenster"-Status nicht wahr ist, fährt die Operation dann mit dem Block 609 fort, wo der Verriegelungszähler auf Null reinitialisiert wird. Vom Block 609 kehrt die Operation zum Entscheidungsblock 606 zurück. Wenn der "Lücke-in-Fenster"-Status falsch ist, so wird die Operation im Block 610 fortgesetzt, wo der Verriegelungszähler um Eins inkrementiert wird. Der Block 610 ist direkt vom Entscheidungsblock 611 gefolgt.
• Wenn der Verriegelungszähler gleich einem vorgegebenen Wert (z.B. 32) ist, so weist im Block 611 der digitale Signalprozessor den PLO an, den Betrieb der Stufe Eins zu verlassen. Der Betrieb wird dann beim Knoten A (612) fortgesetzt. Wenn jedoch der Verriegelungszähler kleiner als der vorgegebene Wert ist, so kehrt der Betrieb zum Entscheidungsblock 606 zurück. In die nächste Betriebsstufe wird vom Knoten A aus eingetreten. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die nächste Stufe die Stufe Drei, welche in Figur 68 beginnt.
• Figur 6B veranschaulicht den Steuerprozeß der dritten Betriebsstufe. Die Operation beginnt beim Knoten A (612), welchem entweder die Stufe Eins oder die Stufe Zwei des Betriebes vorangeht, was vorn implementierten Ausführungsbeispiel abhängig ist. Der Knoten A richtet die Operation in dem Block 613, in welchem der PLO die Stufe Drei beginnt. Block 613 wird gefolgt von Block 614, in welchem ein anderer Software-Zähler, der Nicht-Synchron-Zähler, auf Null initialisiert. Im Entscheidungsblock 615, welcher dem Block 614 direkt folgt, wartet der digitale Signalprozessor auf das Servo-"Interrupt" von dem PLO. Wenn das Servo-Interrupt empfangen worden ist, überprüft der digitale Signalprozessor, ob das "Rahmenzeichen-in-Fenster"-Statussignal wahr ist. Wenn das Rahmenhzeichen-in-Fenster-Statussignal wahr ist, wird die Operation im Block 617 fortgesetzt. Wenn das Rahmenzeichen-in-Fenster-Statussignal falsch ist, wird die Operation im Block 618 fortgesetzt. Im Block 618 wird der Nicht-Synchron-Zähler um Eins inkrementiert, woraufhin die Operation zum Entscheidungsblock 619 gerichtet wird. Im Entscheidungsblock 619 wird, wenn der Nicht-Synchron-Zähler gleich Vier ist (d.h. für vier aufeinanderfolgende Sektoren die Synchronisation verlorenging), die Operation im Block 620 fortgesetzt, welcher den digitalen Signalprozessor in eine Fehlerberichtigungs routine sendet.
• Im Block 617 wird der Nicht-Synchron-Zähler auf Null reinitialisiert, und die Operation wird auf den Block 621 gerichtet. Im Block 621 führt der digitale Signalprozessor die Haupt-DSP-Steueraktualisierungsroutinen aus. Im Block 622, welcher dem Block 621 folgt, kehrt der DSP von dem Interrupt zurück und führt den "Hintergrund" aus. Nachdem der Block 622 abgeschlossen ist, kehrt die Operation zum Entscheidungsblock 615 zurück. Diese Schleife des Betriebs der Stufe Drei wird unendlich fortgesetzt, sofern nicht der digitale Signalprozessor gezwungen wird, in eine Fehlerkorrekturroutine in den Block 620 zu gehen.
• Somit wurde ein Phasenverriegelungsschleifenoszillator fur ein Sektor-Servosystern beschrieben.

Claims (13)

1. Eine Phasenverriegelungsschleifenschaltung zum Erzeugen eines Referenztaktsignals (127) in einem digitalen Sektor-Servosystem für ein Plattenlaufwerksystem,

wobei die Phasenverriegelungsschleifenschaltung aufweist:

eine Phasenerfassungseinrichtung (503)

eine mit der Phasenerfassungseinrichtung (503) gekoppelte gesteuerte Oszillatoreinrichtung (504) zum Erzeugen des Referenztaktsignals (127) und

eine mit der gesteuerten Oszillatoreinrichtung (504) zum Empfang des Referenztaktsignals (127) gekoppelte Sektor-Intervall-Aufteilungseinrichtung (505) zum Liefern einer Mehrzahl von Referenzsignalen,

wobei die Phasenerfassungseinrichtung (503) Erfassungssignale und die Referenzsignale zum Erfassen einer Phasendifferenz empfängt,

gekennzeichnet durch

eine Steuereinrichtung (109) zum Steuern einer Mehrzahl von Synchronisationsstufen und zum Liefern einer Mehrzahl von Stufensignalen, wobei die Synchronisationsstufen eine anfängliche Stufe umfassen; und

eine mit der Steuereinrichtung (109) zum Empfang der Stufensignale gekoppelte Umschalteinrichtung (502) zum Auswählen einer Mehrzahl von ausgewählten Signalen aus einer Mehrzahl von Erfassungs- und Referenzsignalen auf der Grundlage der empfangenen Stufensignale und zum Liefern der ausgewählten Signale an die Phasenerfassungseinrichtung (503); wobei die Umschalteinrichtung (502) ein Erfassungssignal (137) auswählt, das in der anfänglichen Stufe von einem externen Frequenzsignal (134) abgeleitet ist, und wobei die Umschalteinrichtung ein Sektor-Servo-Erfassungssignal in einer nachfolgenden Synchronisationsstufen auswählt.

2. Die Phasenverriegelungsschleifenschaltung nach Anspruch 1, aufweisend eine Empfangseinrichtung (501) zum Empfangen eines externen Eingangssignals (506) und zum Liefern einer Mehrzahl von Erfassungssignalen (508, 511, 515) an die Umschalteinrichtung (502).

3. Die Phasenverriegelungsschleifenschaltung nach Anspruch 2, wobei das externe Eingangssignal ein digitales Datensignal ist.

4. Die Phasenverriegelungsschleifenschaltung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Empfangseinrichtung aufweist:

eine Lückenerfassungseinrichtung (303, 305-308) zum Erfassen von Servo-Lücken und zum Liefern zumindest eines Lückenerfassungssignals (508, 511) und zumindest eines Lückenstatussignals (509);

eine Rahmenzeichen-Erfassungseinrichtung (304, 309-311) zum Erfassen eines Rahmenzeichens und zum Liefern zumindest eines Rahrnenzeichenerfassungssignals (515) und zumindest eines Rahmenzeichenstatussignals (517).

5. Die Phasenverriegelungsschleifenschaltung nach Anspruch 4, wobei die Umschalteinrichtung einen ersten, zweiten und dritten Vier-zu-Eins-Multiplexer aufweist, die ein erstes, zweites und drittes ausgewähltes Signal zur Verfügung stellen, die gleichwertig aus einer Vielzahl von Eingangsknoten auf der Grundlage der Stufensignale ausgewählt sind.

6. Die Phasenverriegelungsschleifenschaltung nach Anspruch 5, wobei der erste Vier-zu-Eins-Multiplexer aufweist:

mit Masse gekoppelte erste und zweite Eingangsknoten (521, 522);

einen ein invertiertes Lückenerfassungssignal (510) empfangenden dritten Eingangsknoten; und

einen ein invertiertes Einrahmungszeichen-Erfassungssignal (516) empfangenden vierten Eingangsknoten; wobei der zweite Vier-zu-Eins-Multiplexer aufweist:

erste, zweite und dritte Eingangsknoten, die ein Lückenreferenzsignal (520) von der Sektor-Intervall-Aufteilungseinrichtung (505) empfangen; und

einen vierten Eingangsknoten, der ein Rahmenzeichen- Referenzsignal (519) von der Sektor-Intervall-Aufteilungseinrichtung (505) empfängt; und wobei der dritte Vier-zu-Eins-Multiplexer aufweist:

einen ersten Eingangsknoten, der das aus einem externen Frequenzsignal (134) entwickelte Erfassungssignal (137) empfängt;

einen zweiten und einen dritten Eingangsknoten, die jeweils eines der Lückenerfassungssignale empfangen; und

einen vierten Eingangsknoten, der eines der Rahmenzeichen-Erfassungssignale empfängt.

7. Die Phasenverriegelungsschleifenschaltung nach Anspruch 6, wobei die Phasenerfassungseinrichtung (503) aufweist:

ein einen ersten NOR-Eingangsknoten, der das erste ausgewählte Signal (524) empfängt, und einen zweiten NOR-Eingangsknoten, der ein Rückkopplungssignal (319) empfängt, aufweisendes NOR-Gatter (315) zum Erzeugen eines Rücksetzsignals (314);

ein einen ersten Takteingangsknoten, der das zweite ausgewählte Signal (525) empfängt, einen ersten "D"-Eingangsknoten, der mit einer Versorgungsspannung gekoppelt ist, und einen ersten Rücksetzeingangsknoten, der das Rücksetzsignal (314) empfängt, aufweisendes erstes Flip-Flop (316) zum Erzeugen eines ersten Phasensteuersignals (527);

ein einen zweiten Takteingangsknoten, der das dritte ausgewählte Signal (526) empfängt, einen zweiten "D"-Eingangsknoten, der mit der Versorgungsspannung gekoppelt ist, und einen Rücksetzeingangsknoten, der das Rücksetzsignal (314) empfängt, aufweisendes zweites Flip-Flop (317) zum Erzeugen eines zweiten Phasensteuersignals (528); und

ein einen ersten AND-Eingangsknoten, der das erste Phasensteuersignal (527) empfängt, und einen zweiten AND-Eingangsknoten, der das zweite Phasensteuersignal (528) empfängt, aufweisendes AND-Gatter (318) zum Erzeugen des Rückkopplungssignals (319).

8. Die Phasenverriegelungsschleifenschaltung nach Anspruch 7, ferner enthaltend eine zwischen dem dritten Multiplexer-Ausgangsknoten (526) und dem zweiten Takteingangsknoten des zweiten Flip-Flop (317) eingekoppelte Verzögerungseinrichtung (312) zum Verzögern des dritten ausgewählten Signals.

9. Die Phasenverriegelungsschleifenschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die gesteuerte Oszillatoreinrichtung (504) aufweist:

eine die Phasensteuersignale empfangende Ladungspumpe (320) zum Steuern einer Spannung an einem Steuerknoten (323);

eine mit dem Steuerknoten gekoppelte Filtereinrichtung (321) zum Herausfiltern hochfrequenter Signale an dem Steuerknoten (323); und

einen mit dem Steuerknoten (323) gekoppelten spannungsgesteuerten Oszillator (VCO; 324) zum Erzeugen des Referenztaktsignals (127).

10. Die Phasenverriegelungsschleifenschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Steuereinrichtung einen digitalen Signalprozessor aufweist, welcher das aus dem externen Frequenzsignal (134) und einem Erfassungssteuersignal (512) abgeleitete Erfassungssignal (137) zur Verfügung stellt.

11. Die Phasenverriegelungsschleifenschaltung nach Anspruch 10, wobei die Steuerung der Stufensignale gemäß einem Mikrocode innerhalb des digitalen Signalprozessors ausgeführt wird.

12. Die Phasenverriegelungsschleifenschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Sektor-Intervall-Aufteilungseinrichtung aufweist:

eine das Referenztaktsignal (127) empfangende Zähleinrichtung (326) zum Erzeugen von Zustandssignalen (329);

eine mit der Zähleinrichtung (326) gekoppelte Decodiereinrichtung (325) zum Decodieren einer Mehrzahl von Zeitgabesignalen auf der Basis der Zustandssignale (329); und mit der Decodiereinrichtung (325) gekoppelte Register (330) zum Speichern der Zeitgabesignale und zum Erzeugen der Referenzsignale (5191 520) für die Urnschalteinrichtung (502).

13. Ein Verfahren zum Synchronisieren einer Phasenverriegelungsschleifenschaltung in einem digitalen Sektor-Servosystem für Plattenlaufwerkssysteme, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:

a) Empfangen einer externen Referenzfrequenz und Variieren einer gesteuerten Oszillatoreinrichtung derart, daß diese auf die externe Referenzfrequenz einrastet, in einem ersten Betriebsmodus;

b) Empfangen eines Sektor-Servo-Erfassungssignals und Verändern der gesteuerten Oszillatoreinrichtung derart, daß sie auf das Erfassungssignal einrastet, in einem zweiten Betriebsmodus; und

c) Aufrechterhaltung der Phasenverriegelung durch Verfolgung des Sektor-Servo-Erfassungssignals in einem dritten Betriebsmodus.