JP2531904B2 - ディスク・ファイルのための適応クロック制御の方法及び装置 - Google Patents
ディスク・ファイルのための適応クロック制御の方法及び装置Info
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Description
クロック制御方法に関し、特に直接アクセス記憶装置
(DASD)のための適応クロック制御の方法及び装置
に関する。
きが可能な媒体を備えた補助記憶装置が加えられる。デ
ィスク・ドライブ装置には、通常は回転式の堅固な磁気
ディスクが積み重ねられ、データがディスク表面に磁気
の形で記憶される。データは、ディスク表面に配置さ
れ、同心円上に放射状に区切られたデータ情報トラック
に記録される。ドライブ軸との間の経路において駆動さ
れるトランスデューサ・ヘッドがディスクのデータの読
み書きを行なう。
ヘッドを径方向の適正位置に移動させてトラックを書き
込み、再び同じ位置に近接させてトラックを読み取る方
法がなければならない。ボイス・コイル・アクチュエー
タを用いたハイレベルのファイルでは、ヘッドを所定の
トラックに位置づけて安定に保持するためにフィードバ
ック機構が必要である。通常、トラックのアクセスと追
従は、DASD装置に磁気的に書かれたパターンによ
る。専用サーボ・システムでは、DASD内の1ディス
クの1表面を、トラッキングとアクセスに関するすべて
の情報を置くのに用いられる。セクタ・サーボ・システ
ムは、各データ面の各トラック上の各セクタ間または数
個のセクタ間の小トラックを、トラッキングとアクセス
の情報に用いる。ハイブリッド・サーボ・システムは両
方を使用してそれぞれのサーボのメリットを活かしてい
る。位置決め・サーボ・システムの例については、米国
特許第4133011号明細書、同第4297734号
明細書、同第4297737号明細書、同第44881
89号明細書、及び同第4575776号明細書を参照
されたい。
ータ転送が実現された結果、ディスクとの間でデジタル
・データを読み書きするために、PRML(パーシャル
・レスポンス最尤)チャネルが用いられるようになって
いる。
高速クロックと、対称性、周波数が限定される従来のデ
ィスク・コントローラとのインタフェースをとる際に問
題が生じる。チップのインタフェースをとるタイミング
問題についても、ディスクの回転速度を制御するモータ
による変動についても、読み取り時にディスクのRPM
との同期を維持しながら、必要なクロックを与えるため
には、高価なアナログ・クロック生成回路を実現する
か、或いはディスク・コントローラ・チップのアーキテ
クチャを変更しなければならない。
及び装置を提供することにある。また、ディスク・ドラ
イブ・データ記憶装置のためのこのような適応クロック
制御の方法及び装置を、その悪影響を実質上なくし、且
つ従来技術に数多く見られるデメリットを克服して提供
することも本発明の目的に含まれる。
ータ記憶ファイルのための本発明によるデータ基準クロ
ック制御の方法及び装置では、データ・ファイルの符号
化されたディスク・レート・クロックからデータ基準ク
ロックが生成される。ディスク面の少なくとも1つの所
定領域からのリードバック信号が検出され、リードバッ
ク信号に応答して同期バイトが検出される。符号化され
たリードバック・データ信号を捉えるために、エンド・
バウンダリに対応する前ウィンドウ制御信号と後ウィン
ドウ制御信号が生成される。リードバック信号に応答し
てロード完了信号が識別される。識別されたロード完了
信号は、前ウィンドウ制御信号、後ウィンドウ制御信号
の両方と比較され、比較された信号のオーバーラップに
応答してデータ基準クロックが調整される。
は、データ記憶装置12と制御装置14を含む。本発明
の実施例のデータ記憶装置12は、堅固な磁気ディスク
・ドライブ装置12としているが、記憶手段が機械的に
移動する他の構成も可能である。本発明の有用性は、特
定のドライブ装置構成の詳細に限定されるものでないた
め、装置12は本発明を簡略に示している。
ブ装置12は、磁気面20を有するディスク18のスタ
ック16を含む。ディスク18は、スピンドルとモータ
を一体化したアセンブリ26上で、同アセンブリによっ
て同時に回転するように並列に装着される。各ディスク
18上のデータ情報は、ディスク面20を移動できるト
ランスデューサ・ヘッド28によって読み書きされる。
ピンドル34を中心に同時にピボット運動するようにま
とめられたアーム32に担持された橈みスプリング30
に装着される。アーム32の1つは、ヘッド・ドライブ
・モータ38によってピボット運動するように駆動され
る延長子36を含む。一般にドライブ構造はいくつかあ
るが、トランスデューサ・ヘッド28を、追従すべきデ
ータ情報トラック、またはデータ・シリンダ42と整合
させて、特定のデータ・セクタ44をアクセスするため
に、ヘッドを同期して径方向に移動させるように動作可
能に制御される磁石/コア・アセンブリ(図示なし)と
連係するボイス・コイル・モータ40をモータ38とし
て用いることができる。データ記憶ディスク・ファイル
10は、ハウジング46を含むモジュラ・ユニットであ
る。ディスク・ファイル10の各部品は、動作時にライ
ン26Aのモータ制御信号、ライン38Aの位置制御信
号等、制御装置34によって生成される信号で制御され
る。
特定の径位置を占め、データ・ディスク18の各ディス
ク面20の磁気媒体に同心円状に配置される。データ・
シリンダは、データ記憶ディスク・ファイル10のデー
タ面20に対応する一連のデータ情報トラック42を含
む。データ情報トラック42は複数のセグメントまたは
データ・セクタ44を含み、各セクタは、検索、更新の
ために記憶される既定サイズの独立したデータ・レコー
ドの集まりを含む。データ情報トラック42は、サーボ
基準インデクスに対して所定位置に配置される。図2の
1つのセクタ44は、第1データ・セクタを正しく位置
づけるための固定インデクスまたはマークをに続くセク
タ0(SECTOR 0)として示されている。次の各セクタ4
4の位置は、面20からトランスデューサ・ヘッド28
によって検出されるセクタ識別(SID)パルスによっ
て識別される。
レート回路50を示す。適応データ・クロック・レート
回路50は、単一の符号化基準クロック・ソースからラ
インAで示されるデータ・リード/基準クロックを生成
する。ライト・モードまたはアイドル・モードの時、デ
ータ・リード/基準クロックは、標準符号化ディスク・
レート・クロックを用い、符号化/復号コード・レート
に従ってクロック・パルスを除外する適応データ・クロ
ック・レート回路50によって導かれる。
コードが8/9レートで、カスタマ平均データ・レート
が24MHzと指定されている場合、符号化ディスク・
データ・レートは27MHzになる。その場合、データ
・チャネルのライト回路を駆動するのに27MHzのク
ロックが必要である。
ャネルには45ないし55デューティ・サイクルのクロ
ック(最小)が必要で、このクロックの周波数は、ファ
イルに指定された符号化ディスク・データ・レートのも
のに等しい。リード(読取り)時は、PRMLデータ・
チャネルが45ないし55の対称クロックを供給し、こ
れもファイルに指定された符号化ディスク・データ・レ
ートから導かれる。但しこの信号は、ファイルに指定さ
れたモータ速度の許容差に従ってライト・プロセスの間
に用いられるクロックとは異なる。適応データ・クロッ
ク・レート回路50は、27MHzクロックから9クロ
ック・パルスごとに1パルスを除外して27MHzの8
/9レート・クロックから得られる24MHzのデータ
・クロック・レートを生成する。
コントローラのクロック・ソースAも、非リード・モー
ドの場合と同じ27MHzのクロック・ソースを基にし
ている。そこでクロック・ソース信号Aは、余分なクロ
ックを除外するか、または意識的に除外されたクロック
を戻すことによって調整され、モータ26によって制御
されるディスク回転速度の変動に従って、カスタマ・デ
ータの瞬間データ・レートによってカレント・ディスク
・データをトラッキングできるようになる。
は、単一の符号化基準クロック・ソースからカスタマ・
リード/基準クロックを生成する。24MHzのカスタ
マ・リード/基準クロックを得るために、符号化基準ク
ロック・ソース及び8/9コード・レートに用いる水晶
のクロック周波数は27MHzとしているが、本発明は
他の周波数、コード・レートにも適用できることに注意
されたい。カスタマ・リード/基準クロックは、ディス
ク・コントローラ14によって、非リード・モードでは
基準クロックとして、リード時にはリード・クロックと
して用いられる。リード動作では、カスタマ・リード/
基準クロックが用いられて、直列化されたカスタマ・リ
ード・データがディスク・コントローラに同期して転送
される。生成されたカスタマ・リード/基準クロック
は、リード動作では符号化リード・クロックに非リード
動作時には符号化基準クロックに位相ロックする必要が
ある。符号化基準クロックは標準符号化周波数を表わす
が、ディスクの回転と位相ロックまたは周波数ロックさ
れるとみなされない。
は、基本機能ブロックとして、ロード完了(LOAD COMPL
ETE)、前ウィンドウ (EARLY WINDOW)、後ウィンドウ
(LATEWINDOW) 等、複数の制御入力に応答するデータ
・リード/基準クロックAを生成するクロック調整器5
2を含む。図4は、クロック調整器52のロジック例を
示す。27MHzの符号化クロックで動作するロジック
によって生成される2つの制御入力、前ウィンドウ、後
ウィンドウは、暗黙の中央ウィンドウ(CENTERWINDOW)
のまわりにエンド・バウンダリを与える。中央ウィンド
ウは、符号化データ・バイトの捕捉ポイントを示す。ク
ロック調整器52に印加されるロード完了信号パルス
は、24MHzのカスタマ・リード/基準クロックで動
作するロジックによって生成される。ロード完了パルス
は、符号化データ・バイトが捕捉されるタイミング・ポ
イントを示す。クロック調整器52は通常、9個の符号
化基準クロック・パルスのうち1つをゲートオフして、
カスタマ・リード/基準クロックを導く。カスタマ・リ
ード/基準クロックの調整は、余剰クロック・パルスを
ゲート・オフしてクロック周波数を下げるか、または不
足クロック・パルスを戻してクロック周波数を上げるこ
とによる。
ード動作の開始時に、符号化リード・クロックで刻時さ
れたロジックと、データ・リード/基準クロックで刻時
されたロジックとの初期バイトの位相関係をセットす
る。同期バイトが検出されると、第1回路カウンタ56
と第2回路カウンタ58が初期化され、ロード完了パル
スが中央ウィンドウ・バウンダリ内で立ち下がる。検出
された同期バイトは、同期バイト検出(SYNC BYTE FOUN
D) ラインに示すように、カウンタ56、58のリセッ
ト入力に印加される。カウンタ56の選択された出力
は、対応するラッチ64、66に接続された1対の3入
力ORゲート60、62及に印加され、前ウィンドウ、
後ウィンドウ信号が生成される。カウンタ58のロード
・パルス(LOAD PULSE)出力は、ラッチ68に印加さ
れ、反転して排他的ORゲート70の第1入力に印加さ
れ、排他的ORゲート70の第2入力に直接印加され
て、ロード完了パルスが生成される。カウンタ58のロ
ード・パルス出力は、バイト復号器兼保持レジスタ74
に接続されたシリアライザ72に印加される。非直列化
された符号化データは、カウンタ56のモジュロ8ロー
ド・パルス出力に応答するバイト復号器兼保持レジスタ
74に印加され、後者はシリアライザ72にバイト・ワ
イド・データを供給する。
用いられ、リード動作時には、2バイトごとのインター
バルで前/後ウィンドウ・パルスのみ生成される。これ
により回路50の更新レートが下がり、あらゆる条件下
で安定性が保たれる。非リード動作では、前/後ウィン
ドウ・パルスは生成されず、カスタマ・リード/基準ク
ロックの変調がなくなり、カスタマ・リード/基準クロ
ックAは8/9の符号化基準クロックに保たれる。
図示のモジュロ9カウンタ等のカウンタ76を含む。カ
ウンタ76は、ANDゲート78の反転入力に印加され
る第1カウンタ出力を与える。ロード完了信号と前ウィ
ンドウ信号はANDゲート80に印加される。ANDゲ
ート78、80の出力は、ラッチ84に接続されたOR
ゲート82に印加され、ラッチ84の出力に余剰クロッ
ク除外要求(REQUESTTO DROP EXTRA CLOCK)信号が生成
される。カウンタ76の第2カウンタ出力は、ANDゲ
ート86の反転入力に印加され、ロード完了信号と後ウ
ィンドウ信号がANDゲート88に印加される。同様
に、ANDゲート86、88の出力は、ラッチ92に接
続されたORゲートに印加され、ラッチ84の出力にク
ロック・アッド・バック要求信号が生成される。第1カ
ウンタ出力と余剰クロック除外要求信号はANDゲート
94に印加される。第2カウンタ出力とクロック・アッ
ド・バック要求信号はANDゲート96に印加される。
ANDゲート94、96の出力は、ラッチ100に接続
された排他的ORゲート96に印加される。27MHz
のクロックは2入力ANDゲート102に印加される。
ANDゲート102は、ラッチ100の出力をその第2
入力に印加させ、カスタマ・リード/基準クロックAを
生成する。
路50のクロック調整動作を示す。リード・プロセスが
続くと3つの明確な条件が生じ得る。符号化リード・ク
ロックが符号化基準クロックよりも低速な時、カスタマ
・リード/基準クロックを調整して動作を遅くすること
によって、符号化リード・クロックとのバイト位相関係
を適正に維持する必要がある。図5の最上部に示した例
では、ロード完了パルスが前ウィンドウ・パルスとオー
バラップする際に余剰クロック除外要求が生成される。
要求は、クロック・パルスが実際に除外される時までア
クティブな状態にとどまる。除外されたカスタマ・リー
ド/基準クロック・パルスは、先のロード完了パルスを
中央ウィンドウの方にシフト・バックさせる。
ックよりも高速な場合、カスタマ・リード/基準クロッ
クを調整して動作を速くし、符号化リード・クロックと
のバイト位相関係を適正に保つ必要がある。図5の中央
に示した例では、ロード完了パルスが後ウィンドウ・パ
ルスにオーバラップする際、クロック・アッド・バック
要求が生成される。図示の通り要求は、クロック・パル
スが実際に追加されるまでアクティブな状態にとどま
る。カスタマ・リード/基準クロックに戻されたクロッ
ク・パルスは、先のロード完了パルスを中央ウィンドウ
の方へシフト・バックさせる。
ウィンドウとオーバラップしない場合、符号化リード・
クロックと符号化基準クロックは、図5の下部に示すよ
うに正確に等しい。その際、カスタマ・リード/基準ク
ロックは、符号化リード・クロックとのバイト位相関係
が適正な状態に留まり、カスタマ・リード/基準クロッ
クの調整は必要ない。
のクロック調整法は、符号化リード・クロック・ソース
と符号化基準クロック・ソースとの間の周波数の差を最
大±5%まで補償することができる。
用やアーキテクチヤの変更を必要とせずに、データ基準
クロックの適応制御を行うことができる。
ルの図である。
を示す図である。
明に従った適応クロック制御法を適用する装置の図であ
る。
明に従った適応クロック制御法を適用する装置の図であ
る。
図である。
Claims (9)
- 【請求項1】データ基準クロックを生成するステップ
と、 ディスク面の少なくとも1つの所定領域からリードバッ
ク信号を検出するステップと、 上記リードバック信号に応答して同期バイトを検出する
ステップと、 リードバック符号化データ信号を捕捉するために、エン
ド・バウンダリに対応する前ウィンドウ制御信号と後ウ
ィンドウ制御信号を生成するステップと、 上記リードバック信号に応答してロード完了信号を識別
するステップと、 識別された上記ロード完了信号を上記前ウィンドウ制御
信号と比較するステップと、 識別された上記ロード完了信号を上記後ウィンドウ制御
信号と比較するステップと、 比較された上記信号のオーバーラップに応答して、上記
データ基準クロックを調整するステップとを含み、 上記調整されたデータ基準クロックの周波数が増加又は
減少し、それによってディスクの速度に一致することを
特徴とする、 ディスク・ファイル用データ基準クロック制御方法。 - 【請求項2】データ基準クロックを生成するステップ
と、 ディスク面の少なくとも1つの所定領域からリードバッ
ク信号を検出するステップと、 上記リードバック信号に応答して同期バイトを検出する
ステップと、 リードバック符号化データ信号を捕捉するために、エン
ド・バウンダリに対応する前ウィンドウ制御信号と後ウ
ィンドウ制御信号を生成するステップと、 上記リードバック信号に応答してロード完了信号を識別
するステップと、 識別された上記ロード完了信号を上記前ウィンドウ制御
信号と比較するステップと、 識別された上記ロード完了信号を上記後ウィンドウ制御
信号と比較するステッ プと、 比較された上記信号のオーバーラップに応答して、上記
データ基準クロックを調整するステップとを含み、 上記データ基準クロックを調整するステップは、 上記後ウィンドウ制御信号と上記ロード完了信号とのオ
ーバラップに応答して、上記データ基準クロックにクロ
ック・パルスを追加することを特徴とする、 ディスク・ファイル用 データ基準クロック制御方法。 - 【請求項3】上記データ基準クロックを調整するステッ
プに、 上記前ウィンドウ制御信号と上記ロード完了信号とのオ
ーバラップに応答して、上記データ基準クロックからク
ロック・パルスを除外するステップが含まれる請求項2
記載のデータ基準クロック制御方法。 - 【請求項4】上記データ基準クロックを生成するステッ
プに、符号化ディスク・レート・クロックを与えるステ
ップと、該符号化ディスク・レート・クロックの既定数
の順次クロック・パルスから少なくとも1つのクロック
・パルスを除外して該データ基準クロックを生成するス
テップとが含まれる請求項2記載のデータ基準クロック
制御方法。 - 【請求項5】データ基準クロックを生成する手段と、 ディスク面の少なくとも1つの所定領域からリードバッ
ク信号を検出する手段と、 上記リードバック信号に応答して同期バイトを検出する
手段と、 リードバック符号化データ信号を捕捉するために、エン
ド・バウンダリに対応する前ウィンドウ制御信号と後ウ
ィンドウ制御信号を生成する手段と、 上記リードバック信号に応答してロード完了信号を識別
する手段と、 識別された上記ロード完了信号を上記前ウィンドウ制御
信号と比較する手段と、 識別された上記ロード完了信号を上記後ウィンドウ制御
信号と比較する手段と、 比較された上記信号のオーバーラップに応答して、上記
データ基準クロックを調整する手段とを含み、 上記調整する手段は、上記後ウィンドウ制御信号と上記
ロード完了信号とのオーバラップに応答して、上記デー
タ基準クロックにクロック・パルスを追加することを特
徴とする、 ディスク・ファイル用データ基準クロック制御装置。 - 【請求項6】上記データ基準クロックを生成する手段
に、符号化ディスク・レート・クロックと、該符号化デ
ィスク・レート・クロックの既定数の順次クロック・パ
ルスから少なくとも1つのクロック・パルスを除外する
ことによって該データ基準クロックを生成する手段とが
含まれる請求項5記載のデータ基準クロック制御装置。 - 【請求項7】上記リードバック信号に応答する同期バイ
トを検出する上記手段が、前ウィンドウ制御信号と後ウ
ィンドウ制御信号を生成する上記手段及び生成された上
記データ基準クロックを調整する上記手段に、初期符号
化データ・バイト位相関係をセットする請求項5記載の
データ基準クロック制御装置。 - 【請求項8】前ウィンドウ制御信号と後ウィンドウ制御
信号を生成する上記手段に、リードバック符号化データ
信号を捕捉するために、上記エンド・バウンダリを定義
する前ウィンドウ・パルスと後ウィンドウ・パルスを生
成するロジック及びカウンタ手段が含まれる請求項5記
載のデータ基準クロック制御装置。 - 【請求項9】外装と、 上記外装内の軸を中心に同時に回転するように並列に装
着され、データを格納し、少なくとも1つのディスク面
にサーボ識別情報を記憶する複数のディスク面と、 上記ディスク面との間でデータを読み書きし、サーボ識
別情報を識別するために、該ディスク面の径方向に移動
するように装着されたトランスデューサ手段と、 データ基準クロックを生成する手段と、 ディスク面の少なくとも1つの所定領域からリードバッ
ク信号を検出する手段と、 上記リードバック信号に応答して同期バイトを検出する
手段と、 リードバック符号化データ信号を捕捉するために、エン
ド・バウンダリに対応する前ウィンドウ制御信号と後ウ
ィンドウ制御信号を生成する手段と、 上記リードバック信号に応答してロード完了信号を識別
する手段と、 識別された上記ロード完了信号を上記前ウィンドウ制御
信号と比較する手段と、 識別された上記ロード完了信号を上記後ウィンドウ制御
信号と比較する手段と、 比較された上記信号のオーバーラップに応答して、上記
データ基準クロックを調整する手段とを含み、 上記調整する手段は、上記後ウィンドウ制御信号と上記
ロード完了信号とのオーバラップに応答して、上記デー
タ基準クロックにクロック・パルスを追加することを特
徴とする、 ディスク・ファイル。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US754877 | 1991-09-04 | ||
US07/754,877 US5255132A (en) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | Adaptable clock control methods and apparatus for a direct access disk drive system |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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JP2531904B2 true JP2531904B2 (ja) | 1996-09-04 |
Family
ID=25036770
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4175158A Expired - Fee Related JP2531904B2 (ja) | 1991-09-04 | 1992-07-02 | ディスク・ファイルのための適応クロック制御の方法及び装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5255132A (ja) |
JP (1) | JP2531904B2 (ja) |
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