JP2639170B2 - Learning control method for fixed magnetic disk drive - Google Patents

Learning control method for fixed magnetic disk drive

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JP2639170B2
JP2639170B2 JP9427290A JP9427290A JP2639170B2 JP 2639170 B2 JP2639170 B2 JP 2639170B2 JP 9427290 A JP9427290 A JP 9427290A JP 9427290 A JP9427290 A JP 9427290A JP 2639170 B2 JP2639170 B2 JP 2639170B2
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佐野  友美
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Fuji Electric Co Ltd
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  • Moving Of The Head To Find And Align With The Track (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION 【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本発明の固定磁気ディスク装置(ハーダディスクドラ
イブともいい、HDDとも略記する)が自身内の位置決め
機構から取り込んだ特性パラメータ(学習パラメータと
いう)を用いて制御パラメータの最適化を計るいわゆる
学習制御方法に関するもので、 特に簡単な制御装置を用いながら、常時の立ち上げ時
間を増加させることなく、安定な制御を行うのに必要な
学習パラメータの取込を可能とする固定磁気ディスク装
置の学習制御方法に関する。
The present invention relates to a so-called learning control method in which a fixed magnetic disk drive (also referred to as a hard disk drive, also abbreviated as HDD) uses a characteristic parameter (called a learning parameter) taken from a positioning mechanism in the fixed magnetic disk drive to optimize a control parameter. The present invention relates to a learning control method for a fixed magnetic disk drive that enables acquisition of learning parameters necessary for performing stable control without using a simple control device and without always increasing startup time. .

【従来の技術】[Prior art]

第1図は本発明の一実施例としてのHDD制御回路の要
部構成を示すブロック図であるが、以下この図を流用し
て従来の技術を説明する。なお従来においては同図の21
〜23の手段は設けられていない。 同図において1は図外のディスク読み書きを行うため
のリード/ライトヘッド(単にヘッドと略す、またリー
ド/ライトをR/Wとも略記する)、2はヘッド1の読み
書きの信号を増巾するヘッドアンプ、3はヘッドアンプ
2から出力されたディスクの読出信号2Rを2値化するパ
ルス・ピーク・ディテクタである。 4はデータセパレータで、このセパレータ4はパルス
・ピーク・ディテクタ3からのディスク読出データから
クロックとデータを分離し、データをホストインタフェ
ース5を介して図外のホストへ送出すると共に、ホスト
インタフェース5を介してホストから受取ったディスク
書込データのコード変換を行ってヘッドアンプ2に与え
る等の動作を行う。 6はヘッドアンプ2からディスク読出信号2Rからサー
ボ信号を取出すために、該読出信号2Rを増巾するサーボ
信号用アンプ。 10はサーボ信号用アンプ6の増巾出力信号からタイミ
ング信号を抽出して出力するタイミング制御部、 7はタイミング制御部10からのタイミング信号と、サ
ーボ信号用アンプ6の増巾出力信号とを入力し、サーボ
信号のピーク値を検出するサーボ・ピーク・ディテク
タ、 8はタイミング制御部10からタイミング信号に合わ
せ、サーボ・ピーク・ディテクタ7の検出したピーク値
をデジタル値のサーボ信号8aに変換するA/D変換器、 9はR/Wヘッド1の位置決め制御のための演算制御を
行う、演算制御部、 11は演算制御部9の制御出力データDiMをアナログ値
に変換するD/A変換器、 12はD/A変換器11の出力信号を増巾し、制御出力電流
(VCM電流ともいう)iMとしてR/Wヘッド1を駆動するボ
イルコイルモータ(VCMとも略記する)13に与えるVCM駆
動アンプである。 第1図の制御回路では演算制御部9はホストインタフ
ェース5を介し、ホストからR/W指令を入力すると、前
記の手段1,2,6,7,8,10を介しディスク上のサーボ信号8a
を読取り、前記の手段11,12を介しVCM13を駆動してR/W
ヘッド1を目標トラック上へ到達させるシーク制御、お
よび目標トラック上にヘッド1を保持するトラッキング
制御を行う。 また目標トラックに到達すると、ディスクからの読出
信号は前記の手段1〜5を介して、ホストに読取られ、
またホストからの書込データは前記の手段5,4,2,1を介
してディスクに書込まれる。 ところでHDDは従来、固定の制御パラメータでVCM13等
の制御を実施し、その機構個々のバラツキ(学習パラメ
ータ)は制御装置のプリント板上の可変抵抗等によって
調整されてきた。この制御では電源立ち上げ時間の待ち
時間としてはディスク駆動用のモータ(スピンドルモー
タ)回転が安定するまでの3〜4秒位の時間だけが必要
であった。しかし最近の制御装置は制御の高度化、コス
トダウンを目指してソフトウェアサーボを基に調整部を
無くした構成とし(プリント板には可変抵抗等は無
い)、位置決め機構の学習パラメータを電源立上げ時な
どに取込み、この結果を用いて制御出力をソフトウェア
で調整している。 シーク・トラッキング制御に影響を与えるこのような
位置決め機構の学習パラメータには種々のものがある
が、代表的なものとしては、 VCM13にその配線用のフレキシブルプリント板やその
支持用のベアリングから加わっている力(外力、トルク
オフセットともいう)のバラツキ、またVCMの位置、従
ってヘッド1のトラック位置が内周側にあるか外周側に
あるかによる前記トルクオフセットのバラツキ、 ヘッドアンプ2からのサーボ信号読出出力8aのバラツ
キ(ヘッド1の性能およびディスクのバラツキ)、 のようなものがあげられる。 第4図はヘッド1のトラック位置としてのシリンダ番
号(横軸)と前記トルクオフセットとの関係例を示す特
性図である。なおこのトルクオフセットは当該のトラッ
ク上にヘッド1がトラッキングしている定常状態におけ
る制御出力電流iMの値、従って制御出力データDiMの値
として把握することができる。 また第5図の実線カーブはシリンダ番号(横軸)とヘ
ッド1から読出されたサーボ信号8aの電圧値(縦軸)と
の関係例を示す特性図である。 これら第4図,第5図のデータはディスク上の全シリ
ンダ,全ヘッドについて取得して、シーク目的トラック
上に短時間に安定したシークおよびトラッキングを行う
性能を得ることが目標であるが、上記のように全トラッ
クにわたってデータを取込むには分オーダの時間が必要
になると予想される。このため要求時間の一例としての
12秒以内にHDDを立上げるためには大巾な時間短縮が必
要である。現実には12秒の中でスピンドルモータの立上
げに要する3〜4秒を引いた、8〜9秒にさらに余裕を
見た6〜7秒位で取得できる特性パラメータに限定し
て、そのデータの取込みを実施している。
FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of an HDD control circuit according to one embodiment of the present invention. Hereinafter, the prior art will be described with reference to FIG. Conventionally, 21 in FIG.
No. to 23 means are not provided. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a read / write head for reading / writing a disk (not shown) (simply referred to as a head, and read / write is also referred to as R / W). 2 denotes a head for increasing the read / write signal of the head 1. The amplifier 3 is a pulse peak detector that binarizes the read signal 2R of the disk output from the head amplifier 2. Reference numeral 4 denotes a data separator. The separator 4 separates clock and data from data read from the disk from the pulse peak detector 3, sends the data to a host (not shown) via the host interface 5, and connects the host interface 5 to the host. For example, code conversion of the disk write data received from the host via the host is performed and the converted data is given to the head amplifier 2. Reference numeral 6 denotes a servo signal amplifier for amplifying the read signal 2R in order to extract a servo signal from the disk read signal 2R from the head amplifier 2. Reference numeral 10 denotes a timing control unit that extracts and outputs a timing signal from the amplified output signal of the servo signal amplifier 6, and 7 inputs the timing signal from the timing control unit 10 and the amplified output signal of the servo signal amplifier 6. A servo peak detector 8 detects the peak value of the servo signal, and 8 converts the peak value detected by the servo peak detector 7 into a digital value servo signal 8a in accordance with the timing signal from the timing controller 10. A D / A converter 9 for performing arithmetic control for positioning control of the R / W head 1, a D / A converter 11 for converting the control output data DiM of the arithmetic control unit 9 into an analog value, Reference numeral 12 denotes a VCM drive amplifier which amplifies the output signal of the D / A converter 11 and supplies the control output current (also referred to as VCM current) iM to a boil coil motor (abbreviated as VCM) 13 for driving the R / W head 1 In . In the control circuit shown in FIG. 1, when an R / W command is input from the host via the host interface 5 via the host interface 5, the arithmetic control unit 9 receives the servo signal 8a on the disk via the means 1, 2, 6, 7, 8, and 10.
Is read, and the VCM 13 is driven through the aforementioned means 11 and 12 to read the R / W
It performs seek control for causing the head 1 to reach the target track and tracking control for holding the head 1 on the target track. When the target track is reached, the read signal from the disk is read by the host via the means 1 to 5, and
The write data from the host is written to the disk via the means 5, 4, 2, 1. By the way, the HDD conventionally controls the VCM 13 and the like with fixed control parameters, and the variation (learning parameter) of each mechanism has been adjusted by a variable resistor or the like on a printed board of the control device. In this control, only a time of about 3 to 4 seconds until the rotation of the disk drive motor (spindle motor) stabilizes is required as a waiting time for the power-on time. However, recent control devices have a configuration that eliminates the adjustment unit based on software servos (there is no printed circuit board with variable resistance, etc.) in order to improve control and reduce costs. The control output is adjusted by software using the result. There are various learning parameters of such a positioning mechanism that affect seek / tracking control, but the typical one is that a flexible printed board for the wiring and a bearing for the support are added to the VCM13. Variation in the applied force (also referred to as external force or torque offset), and variation in the torque offset depending on the position of the VCM, and therefore whether the track position of the head 1 is on the inner or outer circumference side, and the servo signal from the head amplifier 2 Variations in the read output 8a (variations in the performance of the head 1 and in the disk). FIG. 4 is a characteristic diagram showing a relationship example between a cylinder number (horizontal axis) as a track position of the head 1 and the torque offset. Note that this torque offset can be grasped as a value of the control output current iM in a steady state where the head 1 is tracking on the track, and thus a value of the control output data DiM. 5 is a characteristic diagram showing an example of the relationship between the cylinder number (horizontal axis) and the voltage value (vertical axis) of the servo signal 8a read from the head 1. The data shown in FIGS. 4 and 5 are acquired for all cylinders and all heads on the disk, and the goal is to obtain the performance of performing stable seek and tracking on the seek target track in a short time. It is expected that it takes time on the order of minutes to capture data over all tracks as shown in FIG. Therefore, as an example of the required time
To start up the HDD within 12 seconds, it is necessary to greatly reduce the time. In reality, 3 to 4 seconds required to start up the spindle motor are subtracted from 12 seconds, and only 8 to 9 seconds, which is more than 6 to 7 seconds with a margin, are used to obtain the characteristic parameters. Is being implemented.

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

しかしながら前述のようにドライブ立上げ時間の制約
から限られた学習パラメータデータのみの取込みを行っ
ているため、データ量,データ取込みタイミング等に不
充分な面があり、必ずしも最適なパラメータとなってい
ないことも考えられる。何となれば例えば第4図,第5
図のような特性のついての測定点不足を補うために特性
を直線で近似して制御する部分で直線からのズレが大き
く、シーク動作時間が増大する等の不具合が発生してい
るからである。 また本発明の念頭にある方式はドライブ制御装置の制
御を1つのCPUで実施する場合である。特にこの方式で
は電源立上げ時はドライブの立上げおよびパラメータ取
込み処理にCPUが専念するため、12秒後に来るであろう
ホストからのコマンドに応答するために何としても12秒
以内に上記の処理を完了してホストからの要求に答えら
れる体制をとる必要がある。現在のHDDはドライブ制御
用とホスト制御用の2つのCPUを持ったものがほとんど
であり、これらはドライブ立上げ中でもホストに対して
ホスト通信専用のCPUがあたかも立上げが終了したよう
な信号を出力して、ホストとの通信の時間かせぎをする
ことができる。即ち立上げ直後はインタフェース用LSi
のリセット等の要求であり、ドライブを動かさなくても
良い要求(コマンド)が送出されてくるため、この処理
をホスト対応のCPUで処理している。しかし1CPUででは
これができない。 このような背景から、限られた時間内でパラメータを
読込むためには、読込み可能なパラメータの絶対数,測
定精度が不足している。これが主にシーク時間のバラツ
キ、シーク時間の増大等の原因と考えられるため、CPU
が取込むパラメータの質,量の改善が要求されている。 そこで本発明は前記の問題を解消できる固定磁気ディ
スク装置の学習制御方法,具体的には、 (1)HDD制御用の最適パラメータを取込むには分オー
ダの時間を要するが、本第1発明はこれを予め通常動作
に差支えない状態で行わせ、通常の電源立上げを数秒間
で実現する方法を、また (2)本第2発明は最適パラメータで制御しているはず
のHDDの性能チェック方法およびこの性能が不良な時の
バックアップの実現方法を、 それぞれ提供することを課題とする。
However, as described above, since only the limited learning parameter data is fetched due to the limitation of the drive start-up time, there are insufficient aspects in the data amount, data fetch timing, and the like, and the parameters are not always optimal. It is also possible. For example, see Fig. 4 and 5
This is because, in order to compensate for the shortage of measurement points for the characteristics as shown in the figure, there is a large deviation from the straight line in the portion where the characteristics are approximated and controlled by a straight line, and a problem such as an increase in seek operation time has occurred. . In addition, the system in mind of the present invention is a case where the control of the drive control device is performed by one CPU. In particular, in this method, when the power is turned on, the CPU devotes itself to the drive startup and parameter acquisition processing, so the above processing must be completed within 12 seconds to respond to the command from the host that will come after 12 seconds. Must be completed and a system in place to respond to requests from the host must be taken. Most current HDDs have two CPUs, one for drive control and the other for host control. In these drives, even when the drive is starting up, the host communication dedicated CPU sends a signal to the host as if the start-up was completed. The output can be used to time the communication with the host. That is, the interface LSI immediately after startup
Since a request (command) that does not need to move the drive is sent out, this process is processed by the host-compatible CPU. However, this is not possible with one CPU. From such a background, in order to read parameters within a limited time, the absolute number of readable parameters and the measurement accuracy are insufficient. This is considered to be the main cause of variations in seek time and increase in seek time.
There is a demand for improvements in the quality and quantity of the parameters that are taken. Accordingly, the present invention provides a learning control method for a fixed magnetic disk drive capable of solving the above-mentioned problems. Specifically, (1) it takes time on the order of minutes to capture the optimal parameters for HDD control. Describes a method of realizing this in a state in which normal operation can be performed beforehand and realizing a normal power-on in a few seconds. (2) The second invention checks the performance of an HDD which should be controlled by optimal parameters. It is an object of the present invention to provide a method and a method of realizing backup when the performance is poor.

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

前記の課題を解決するために本第1発明の方法は、
『固定磁気ディスク装置の制御装置(演算制御部9な
ど)が位置決め機構(VCM13,R/Wヘッド1など)から取
込んだ学習パラメータデータを用いて制御パラメータを
最適値とする学習制御方法において、 前記学習パラメータの読み込みを指示する入力スイッ
チを設け、この入力スイッチを予めオンして電源の立ち
上げを行ったときのみ、前記位置決め機構の学習パラメ
ータの読み込みを行い、この読込んだ学習パラメータを
ディスクの所定位置へ書き込み、 他方、前記指示が無いときは、前記ディスクに書込ま
れた学習パラメータデータを読出し、この学習パラメー
タデータを用いて前記制御パラメータを最適値とする』
ようにするものとし、 また、本第2発明の方法は、『固定磁気ディスク装置
のシークトラッキング制御に影響を与える種々の学習パ
ラメータを位置決め機構から制御装置に読み込んで制御
パラメータの最適化を計る学習制御方法において、 通常のリード/ライト動作におけるシーク量とこのシ
ーク量に対して許容し得るシーク時間との関係を示すデ
ータを(テーブルTB1などによって)予め設定され、 (シーク時間測定比較手段23などを介し)シーク動作
ごとにそのシーク所要時間を測定して前記許容シーク時
間と比較し、前者の時間が後者の時間を越えたときは、
(学習パラメータ読み書き手段22などを介し)前記学習
パラメータデータの取込を行う』ようにするものとす
る。
In order to solve the above-mentioned problem, the method of the first invention is as follows.
"In a learning control method in which a control device of a fixed magnetic disk device (such as an arithmetic control unit 9) uses learning parameter data taken from a positioning mechanism (such as a VCM13 or a R / W head 1) to optimize a control parameter, An input switch for instructing the reading of the learning parameter is provided, and only when the input switch is turned on in advance and the power is turned on, the learning parameter of the positioning mechanism is read. At the predetermined position. On the other hand, when there is no instruction, the learning parameter data written on the disk is read out, and the control parameter is set to an optimum value using the learning parameter data. "
The method according to the second aspect of the invention is based on a learning method of reading various learning parameters affecting the seek tracking control of a fixed magnetic disk drive from a positioning mechanism into a control device and optimizing the control parameters. In the control method, data indicating a relationship between a seek amount in a normal read / write operation and an allowable seek time for the seek amount is set in advance (by a table TB1 or the like). The required seek time is measured for each seek operation and compared with the permissible seek time. If the former time exceeds the latter time,
(Via the learning parameter read / write means 22).

【作 用】[Operation]

1)第1発明について: 予め学習指令入力スイッチ21をオンにして電源立上げ
を行ったときのみ、分オーダの時間をかけて安定な制御
に必要な学習パラメータを取込ませて、この取込データ
をディスクの所定位置へ書込ませるようにし、通常の立
上げにおいては前記スイッチ21をオフのままとして、単
にこの書込データを読出させるだけで短時間にホストの
呼出しに応じ得るようにさせるものである。 2)第2発明について: 常時、シーク時間が許容時間以内に納っているか否か
を監視し、許容時間を超過したとき学習パラメータの取
みを行わせるものである。
1) Regarding the first invention: Only when the learning command input switch 21 is turned on in advance and the power is turned on, the learning parameters required for stable control are taken over a minute-order time and taken in. Data is written to a predetermined position on the disk, and during normal start-up, the switch 21 is kept off so that the host can be called in a short time by simply reading out the write data. Things. 2) Regarding the second invention: It is always monitored whether or not the seek time is within the allowable time, and when the seek time exceeds the allowable time, learning parameters are taken.

【実施例】【Example】

以下第1図ないし第6図に基づいて本発明の実施例を
説明する。第1図において、本発明では演算制御部9に
学習パラメータを取込むべき旨の指令を入力する学習指
令入力スイッチ21が付加され、また演算制御部9内にそ
の機能の1部を分担すると見做した部分機能部としての
学習パラメータ読み書き手段22、およびシーク時間測定
比較手段23が設けられている。 1)第1発明について: さてHDDの学習機能としは機構部,電気回路部のバラ
ツキを生ずる部分について個々データを取って、この取
込んだデータにより当該装置に合った制御を実施する。
主な学習パラメータデータの1つには第4図のようなト
ルクオフセットデータがある。このようなトルクオフセ
ットを事前に取込んでおいて制御出力に組込むことによ
り、シーク時間を短縮する最適な制御を実現することが
できる。 もう1つの主な学習パラメータデータは第5図の実線
カーブのようなサーボ信号(受信電圧)8aである。この
サーボ信号8aはデータ部とは異なった信号増巾器として
のサーボ信号用アンプ6を介して、演算制御部9に入力
されてヘッド位置決め制御を実現しているが、サーボ信
号8a読出し振幅は読出しヘッドのバラツキや,ヘッドが
ディスク面上の外周,内周のいずれにあるかで変わり、
第5図からわかるように例えばこの両方の変動要因で通
常、3倍位変動する。 このサーボ信号8aのレベル調整(均一化)用にサーボ
信号用の自動ゲインコントロール制御を行っているが、
これは取込んだ信号を見てゲインを調整する閉ループの
方式ではなく、事前にそれぞれのヘッド,メディア(デ
ィスク)について内,外周でのゲイン信号振幅を調査し
てサーボ信号を増巾するアンプのゲインを設定する方式
を採用している。なお、その理由はサーボ信号のレベル
調整用に通常の閉ループの積分方式の自動ゲインコント
ロールを採用すると、ディスク上リード/ライトデータ
の有無や、サーボ信号のデータパターンにより、受信信
号レベルを検出する積分用のコンデンサにチャージされ
る電圧値が変動することが発生し、自動ゲインコントロ
ールの調整にエラーが発生する。このエラーを無くそう
とすると積分時定数の調整,切替等が必要となり制御が
複雑となるためである。 そこでディスク全域に亙って安定な制御を行うために
は、この自動ゲインコントロール用のアンプのゲインデ
ータを得るためサーボ信号8aの振幅をディスクの外側〜
内側にわたって取込む必要がある。そしてこの取込んだ
サーボ信号データの振幅に応じてアンプのゲインを決め
て、ヘッドがオントラックしている場所毎に、アンプの
ゲインを設定してサーボ信号の読出しレベルをヘッドの
位置に関わらず一定に保つことができる。第5図の破線
カーブは同図の実線カーブのサーボ信号8aに対応して必
要となるアンプゲイン特性を示す。このようなゲイン設
定を行へば正しいヘッド位置決め制御が実現できる。 しかし第4図や第5図(実線カーブ)の詳細データを
電源立上げ時に取込むとその処理に時間を要して、ホス
トが立上げ時の待ち許容時間としている12秒以内に立上
げることがむづかしくなる。このため本第1発明では第
2図に示す手順で通常の電源立上げとは別に学習データ
(学習パラメータ)取込みモードを作り、事前にこれら
データを取込んで、ディスクの一部(通常リード/ライ
トに使用しない部分、例えばリード/ライトトラックの
最内周の内側や0トラック(0シリンダ)より外側な
ど)にデータを書込んでおく。この時は数分かかっても
かまわない。一旦このモードで学習データを書込んでお
けば、次からの通常の電源立上げ時には、このデータを
読出すだけで学習データを入手することができるため、
短時間で立上げが実現できる。このモードの切替は第1
図の学習指令入力スイッチ21、またはこれに代わる設定
ピンで行う。 ここで第2図を説明する。なお以下S1〜S8の符号は同
図中のステップを示す。即ち演算制御部9は電源オン
時、イニシャル処理を行った後(S1)、学習指令入力ス
イッチ21を見て学習モードか否かを判別し(S2)、学習
モードであれば(分岐Y)、ヘッド1をディスクの内周
から、例えば16シリンダづつ順次外周側のトラックに充
分安定なトラッキングをさせつつ、そのつど第4図のよ
うなトルクオフセットデータを取込み(S5)、ついで第
5図実線カーブのようなサーボ信号読出電圧)8aを取込
む(S6)。そしてこの取込んだトルクオフセットデータ
およびサーボ信号データ8a(従ってサーボ用ゲインデー
タ)を前記のようにディスクの所定位置へ書込み(S7,S
8)、この学習パラメータの読み書きモードを終わる。
このステップS5〜S8は第1図の学習パラメータ読み書き
手段22の動作に相当する。 また前記ステップS2で学習モードでない場合(分岐
N、つまり通常の電源オン時)には、ディスクより前記
ステップS7,S8で書込まれた学習データ(学習パラメー
タ)を読出し、この学習データを用い新たな制御パラメ
ータを求めて設定する(S3)。つづいてRAMクリア,I/O
データセット等のドライブイニシャル処理を行い(S
4)、これによりドライブ立上げ完了となる。 なお、前記ステップS8で前述のようにそのまま一旦学
習データの書込動作を終了することなく、破線の経路の
ように引続いてステップS3へ移り学習データを読出した
のち通常の動作に移行する方法をとることもできる。 2)第2発明について: また制御パラメータ用として取込んだ学習データ(学
習パラメータ)が機構部の温度上昇や他の周囲環境の変
化とともに、最適値からはずれてくることが考えられ
る、このため本第2発明ではこの最適値からの“ズレ”
を検知して、“ズレ”が一定値以上となった場合は再度
学習パラメータを取込処理を実施する。第6図の特性は
シリンダ番号(横軸)とシーク時間(縦軸)との関係例
を示す。同図に示すように標準シーク時間は一般的にこ
の実線カーブのようになる。この実線カーブに対して多
少の変動分を見込んだ同図破線のような許容シーク時間
をデータとして制御回路内に持たせ、第3図の手順に示
すように、各リード/ライト指令毎に出力されるシーク
指令の実行の所要時間と制御回路内部にあるシーク許容
時間とを比較して前者の時間が後者の時間をオーバした
場合には、取込んだパラメータ全体が最適値からズレた
と判断して、実行中のコマンドが終了した時点で学習パ
ラメータの再取込を実施する。 ここで第3図を具体的に説明する。なお以下S11〜S19
の符号は同図中のステップを示す。即ちホストからシー
ク指令が与えられると演算制御部9はシーク量に応じた
許容タイマ値を予め設定された同図TB1のようなテーブ
ルを参照して設定し(S11)、シークを開始すると共に
このタイマをスタットする(S12)。そしてシークが終
了すると(S13)、前記タイマがタイムアウトしたか否
かを判別し(S14)、タイムアウトしていなければ(分
岐N)、そのままで、他方、タイムアウトしていれば
(分岐Y)、学習パラメータを再取込する旨のフラグを
セットしたうえで(S15)、リード/ライト処理する(S
16)。 次に前記再取込フラグが設定されているか否かを判別
し(S17)、設定されていなければ(分岐N)、そのま
まで、他方、設定されていれば(分岐Y)、学習パラメ
ータを再取込し(S18)、次に再取込フラグをクリアし
たうえで(S19)、この処理を終わる。 なお、前記のステップS11〜S14は第1図のシーク時間
測定比較手段23の動作に相当する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, it is assumed that a learning command input switch 21 for inputting a command to input a learning parameter to the arithmetic control unit 9 is added to the arithmetic control unit 9 and that a part of the function is shared in the arithmetic control unit 9. A learning parameter read / write unit 22 and a seek time measurement / comparison unit 23 are provided as partial function units considered. 1) Regarding the first invention: As a learning function of the HDD, individual data is obtained for a part of the mechanical unit and the electric circuit unit where the variation occurs, and control is performed according to the taken data.
One of the main learning parameter data is torque offset data as shown in FIG. By incorporating such a torque offset in advance and incorporating it in the control output, it is possible to realize optimal control for reducing the seek time. Another main learning parameter data is a servo signal (reception voltage) 8a as shown by a solid curve in FIG. The servo signal 8a is input to an arithmetic and control unit 9 via a servo signal amplifier 6 as a signal amplifier different from the data part to implement head positioning control. It varies depending on the variation of the read head and whether the head is on the outer or inner circumference on the disk surface.
As can be seen from FIG. 5, for example, these two fluctuation factors usually cause a three-fold fluctuation. Automatic gain control control for the servo signal is performed to adjust (equalize) the level of the servo signal 8a.
This is not a closed-loop system that adjusts the gain by looking at the captured signal. Instead, an amplifier that amplifies the servo signal by checking the gain signal amplitude on the inner and outer circumferences of each head and media (disk) in advance. A method of setting gain is adopted. The reason is that if automatic gain control of a normal closed-loop integration method is adopted for adjusting the level of the servo signal, the integration for detecting the reception signal level based on the presence / absence of read / write data on the disk and the data pattern of the servo signal. The voltage value charged to the capacitor for the power supply fluctuates, and an error occurs in the adjustment of the automatic gain control. If this error is to be eliminated, adjustment and switching of the integration time constant are required, and the control becomes complicated. Therefore, in order to perform stable control over the entire area of the disk, the amplitude of the servo signal 8a must be changed from the outside of the disk to the gain data of the automatic gain control amplifier.
It is necessary to take in the inside. Then, the gain of the amplifier is determined according to the amplitude of the fetched servo signal data, and the gain of the amplifier is set for each location where the head is on-track, and the read level of the servo signal is set regardless of the position of the head. Can be kept constant. The dashed curve in FIG. 5 shows the required amplifier gain characteristic corresponding to the servo signal 8a indicated by the solid curve in FIG. By performing such a gain setting, correct head positioning control can be realized. However, if the detailed data shown in Fig. 4 and Fig. 5 (solid curve) is taken in when the power is turned on, it takes time to process the data, and the host must be started within 12 seconds, which is the allowable waiting time at the time of startup. Becomes difficult. For this reason, in the first invention, a learning data (learning parameter) capturing mode is created separately from the normal power-on by the procedure shown in FIG. Data is written in a portion not used for writing, for example, inside the innermost circumference of the read / write track or outside the 0 track (0 cylinder). This may take several minutes. Once the learning data is written in this mode, the learning data can be obtained only by reading this data at the next normal power-on, so that the learning data can be obtained.
Startup can be realized in a short time. This mode switching is the first
This is performed using the learning command input switch 21 shown in FIG. Referring now to FIG. In the following, reference numerals S1 to S8 indicate steps in FIG. That is, when the power is turned on, the arithmetic control unit 9 performs an initial process (S1), and determines whether or not the mode is the learning mode by looking at the learning command input switch 21 (S2). If the mode is the learning mode (branch Y), While allowing the head 1 to perform sufficiently stable tracking from the inner circumference of the disk to the tracks on the outer circumference, for example, 16 cylinders at a time, the torque offset data as shown in FIG. 4 is taken in each time (S5), and then the solid line curve in FIG. The servo signal read voltage 8a as described above is taken in (S6). Then, the fetched torque offset data and servo signal data 8a (accordingly, servo gain data) are written to predetermined positions on the disk as described above (S7, S7).
8), end the read / write mode of this learning parameter.
Steps S5 to S8 correspond to the operation of the learning parameter read / write means 22 in FIG. If the learning mode is not set in step S2 (branch N, that is, when the power is normally turned on), the learning data (learning parameters) written in steps S7 and S8 is read from the disk, and a new The control parameters are determined and set (S3). Next, RAM clear, I / O
Performs drive initial processing such as data set (S
4) This completes drive startup. In step S8, the learning data write operation is not once terminated as described above, but the process proceeds to step S3 as indicated by the broken line, the learning data is read, and then the normal operation is performed. Can also be taken. 2) Regarding the second invention: The learning data (learning parameters) taken in for the control parameters may deviate from the optimum values as the temperature of the mechanism rises or other ambient environment changes. In the second invention, "deviation" from this optimum value
Is detected, and when the “displacement” is equal to or more than a predetermined value, the learning parameter is again fetched. FIG. 6 shows an example of the relationship between the cylinder number (horizontal axis) and the seek time (vertical axis). As shown in the figure, the standard seek time generally becomes like this solid curve. In the control circuit, an allowable seek time as shown by a broken line in the figure, which allows for some variation with respect to the solid line curve, is provided as data in the control circuit, and output for each read / write command as shown in the procedure of FIG. If the former time exceeds the latter time by comparing the required time for executing the given seek command with the allowable seek time in the control circuit, it is determined that all the captured parameters have deviated from the optimum values. Then, when the command being executed is completed, the learning parameters are retaken. Here, FIG. 3 will be specifically described. The following S11 to S19
Reference numerals indicate steps in FIG. That is, when a seek command is given from the host, the arithmetic and control unit 9 sets an allowable timer value according to the seek amount with reference to a preset table such as TB1 in FIG. The timer is started (S12). When the seek is completed (S13), it is determined whether or not the timer has timed out (S14). If the timer has not timed out (branch N), and if it has timed out (branch Y), the learning is performed. After setting a flag to re-acquire parameters (S15), read / write processing is performed (S15).
16). Next, it is determined whether or not the re-acquisition flag is set (S17). If it is not set (branch N), and if it is set (branch Y), the learning parameter is reset. After fetching (S18), and then clearing the re-fetching flag (S19), this process ends. Steps S11 to S14 correspond to the operation of the seek time measurement comparing means 23 in FIG.

【発明の効果】【The invention's effect】

本第1発明によれば、固定磁気ディスク装置の演算制
御部9が位置決め機構としてのVCM13,R/Wヘッド1から
取込んだ学習パラメータデータを用いて制御パラメータ
を最適値とする学習制御方法において、 前記学習パラメータの読み込みを指示する学習入力ス
イッチ21を設け、この入力スイッチ21を予めオンして電
源の立ち上げを行ったときのみ、前記位置決め機構の学
習パラメータの読み込みを行い、この読込んだ学習パラ
メータをディスクの所定位置へ書き込み、他方、前記入
力スイッチをオフのまま電源の立ち上げを行った時は、
前記ディスクに書き込まれた学習パラメータを読み出
し、この学習パラメータを用いて制御パラメータの最適
化を計るようにしたので、 学習指令入力スイッチ21をオンしない通常時のドライ
ブの立上げ時間を短縮することができる。ドライブが不
良になったような場合には、またこの学習データをホス
ト経由で読出すことにより、不良原因を容易に発見でき
ることも期待できる。 また本第2発明によれば、演算制御部9が、通常のリ
ード/ライト動作におけるシーク量とこのシーク量に対
して許容し得るシーク時間との関係を示すデータをテー
ブルTB1によって予め設定され、 シーク時間測定比較手段23を介しシーク動作ごとにそ
のシーク所要時間を測定して前記許容シーク時間と比較
し、前者の時間が後者の時間を越えた時は、学習パラメ
ータ読み書き手段22を介し前記学習パラメータデータの
取込を行うようにしたので、 常時、安定した制御を維持することができる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a learning control method in which the arithmetic and control unit 9 of the fixed magnetic disk device uses the learning parameter data taken from the VCM 13 and the R / W head 1 as a positioning mechanism to make the control parameter an optimum value. A learning input switch 21 for instructing reading of the learning parameter is provided, and only when the input switch 21 is turned on in advance and the power is turned on, the learning parameter of the positioning mechanism is read and read. When the learning parameter is written to a predetermined position on the disk, and the power is turned on while the input switch is off,
Since the learning parameters written to the disk are read out and the control parameters are optimized using the learning parameters, it is possible to shorten the normal drive start-up time when the learning command input switch 21 is not turned on. it can. If the drive becomes defective, it can be expected that the cause of the failure can be easily found by reading the learning data via the host. According to the second aspect of the present invention, the arithmetic control unit 9 presets data indicating a relationship between a seek amount in a normal read / write operation and an allowable seek time for the seek amount in the table TB1, The seek time required for each seek operation is measured via the seek time measurement comparing means 23 and compared with the allowable seek time.If the former time exceeds the latter time, the learning is performed via the learning parameter read / write means 22. Since parameter data is taken in, stable control can be maintained at all times.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の実施例としての制御回路の要部構成を
示すブロック図、 第2図は本第1発明の処理手順の実施例を示すフローチ
ャート、 第3図は本第2発明の処理手順の実施例を示すフローチ
ャート、 第4図はトルクオフセットデータの例を示す特性図、 第5図はサーボ信号の読出振幅電圧と必要なアンプゲイ
ンとの関係例を示す特性図、 第6図はシーク量とシーク時間との関係例を示す特性図
である。 1:R/Wヘッド、2:ヘッドアンプ、3:パルス・ピーク・デ
ィテクタ、4:データセパレータ、5:ホストインタフェー
ス、6:サーボ信号用アンプ、7:サーボ・ピーク・ディテ
クタ、8:A/D変換器、8a:サーボ信号、9:演算制御部、1
0:タイミング制御部、11:D/A変換器、12:VCM駆動アン
プ、13:VCM、21:学習指令入力スイッチ、22:学習パラメ
ータ読み書き手段、23:シーク時間測定比較手段、TB1:
テーブル。
FIG. 1 is a block diagram showing an essential configuration of a control circuit as an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a flowchart showing an embodiment of a processing procedure of the first invention, and FIG. 3 is a process of the second invention. FIG. 4 is a characteristic diagram showing an example of torque offset data, FIG. 5 is a characteristic diagram showing an example of a relationship between a read amplitude voltage of a servo signal and a necessary amplifier gain, and FIG. FIG. 4 is a characteristic diagram illustrating an example of a relationship between a seek amount and a seek time. 1: R / W head, 2: Head amplifier, 3: Pulse peak detector, 4: Data separator, 5: Host interface, 6: Servo signal amplifier, 7: Servo peak detector, 8: A / D Converter, 8a: Servo signal, 9: Operation control unit, 1
0: timing control unit, 11: D / A converter, 12: VCM drive amplifier, 13: VCM, 21: learning command input switch, 22: learning parameter read / write means, 23: seek time measurement comparison means, TB1:
table.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】固定磁気ディスク装置のシークトラッキン
グ制御に影響を与える種々の学習パラメータを位置決め
機構から制御装置に読み込んで制御パラメータの最適化
を計る学習制御方法において、前記学習パラメータの読
み込みを指示する入力スイッチを設け、この入力スイッ
チを予めオンして電源の立ち上げを行ったときのみ、前
記位置決め機構の学習パラメータの読み込みを行い、こ
の読込んだ学習パラメータをディスクの所定位置へ書き
込み、他方、前記入力スイッチをオフのまま電源の立ち
上げを行った時は、前記ディスクに書き込まれた学習パ
ラメータを読み出し、この学習パラメータを用いて制御
パラメータの最適化を計ることを特徴とする固定磁気デ
ィスク装置の学習制御方法。
1. A learning control method for optimizing a control parameter by reading various learning parameters affecting a seek tracking control of a fixed magnetic disk drive from a positioning mechanism to a control device, and instructing reading of the learning parameter. An input switch is provided, and only when the input switch is turned on in advance and the power is turned on, the learning parameter of the positioning mechanism is read, and the read learning parameter is written to a predetermined position on the disk. When the power is turned on with the input switch turned off, a learning parameter written to the disk is read out, and a control parameter is optimized using the learning parameter. Learning control method.
【請求項2】固定磁気ディスク装置のシークトラッキン
グ制御に影響を与える種々の学習パラメータを位置決め
機構から制御装置に読み込んで制御パラメータの最適化
を計る学習制御方法において、通常のリード/ライト動
作におけるシーク量とこのシーク量に対して許容し得る
シーク時間との関係を示すデータを予め設定し、シーク
動作ごとにそのシーク所要時間を測定して前記許容シー
ク時間と比較し、前者の時間が後者の時間を越えたとき
は、前記学習パラメータの取り込みを行うことを特徴と
する固定磁気ディスク装置の学習制御方法。
2. A learning control method for optimizing control parameters by reading various learning parameters affecting a seek tracking control of a fixed magnetic disk drive from a positioning mechanism into a control device. The data indicating the relationship between the amount and the seek time allowable for the seek amount is set in advance, and the seek time required for each seek operation is measured and compared with the allowable seek time. A learning control method for a fixed magnetic disk drive, characterized in that the learning parameters are fetched when the time has passed.
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