JP2648554B2 - Prmlディスク駆動システムの非同期ゲイン調整方法および装置 - Google Patents
Prmlディスク駆動システムの非同期ゲイン調整方法および装置Info
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- JP2648554B2 JP2648554B2 JP5138334A JP13833493A JP2648554B2 JP 2648554 B2 JP2648554 B2 JP 2648554B2 JP 5138334 A JP5138334 A JP 5138334A JP 13833493 A JP13833493 A JP 13833493A JP 2648554 B2 JP2648554 B2 JP 2648554B2
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- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
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Description
(PRML)検出を利用するタイプの直接アクセス記憶
装置(DASD)に関し、特に、PRMLデータ検出の
ための非同期ゲイン調整用の方法および装置に関する。
だり、後になって読取りすることが可能な媒体を有する
副メモリ記憶ユニットを装備している。通常、積み重ね
られ、回転するリジッドな磁気ディスクを組み込んだデ
ィスク・ドライブ・ユニットを使用して、ディスク表面
にデータ情報を磁気記録する。データはディスク表面に
同心状かつ放射状に分けて配置したデータ情報トラック
に記録される。駆動軸に接近、離反可能に駆動された変
換器ヘッドがデータをディスクに書込み、そのディスク
からデータを読取る。
ック信号振幅を正常化することが適切なデータ検出に必
要とされる。バリアブル・ゲイン増幅器(VGA)が、
通常、リードバック信号のスケーリング用にアナログ信
号パスで使用される。公知のPRMLチャネルは入って
くるリードバック信号の振幅を検知するためにアナログ
包絡線検出回路を必要とする。これによって、PRML
チャネルが読取りあるいは書込み操作を開始する前にア
イドル・モードでVGAに対するゲイン訂正を得る。そ
の信号振幅についての許容限界は、読取り操作のスター
ト時点での早急な収束を保証するために、アイドル・モ
ードの間、維持しなくてはならない。アナログ包絡線検
出回路を使用する不利益は、回路がアナログであるため
オンチップ調整なしで通常貧弱な振幅許容限界となるこ
とである。また、アナログ包絡線検出回路は、回路出力
をかなり上げないと高速信号を確立することが難しい。
さらに、低くなりすぎたゲインの回復は通常かなり劣っ
ている。
は、ディスク・ドライブ・データ記憶システムにおける
PRMLデータ検出用のゲイン調整の改良した方法を提
供することである。また、本発明の他の目的は、実質的
にネガティブな効果の発生がないゲイン調整の改良した
方法を提供することであり、アナログ包絡線検出回路の
必要性をなくし、従来の構造の多くの欠点を克服するこ
とである。
の本発明によるゲイン調整方法および装置は、部分応答
最大見込み(PRML)データ・チャネルでデータ検出
をするためのものであり、PRMLデータ・チャネル
は、通常の操作レンジを持つアナログ・デジタル変換器
(ADC)とADCに結合したバリアブル・ゲイン増幅
器(VGA)を有する。複数のサンプルはADCから検
出され、検出サンプルの各々は連続的に、あらかじめ定
めたしきい値と比較する。その所定のしきい値はゼロ、
およびADCの通常操作レンジの最小値と最大値であ
る。検出サンプルの各絶対値は連続的に第4の所定しき
い値と比較する。ゲイン調整訂正値はその連続的に比較
した値を利用して決定される。
インターフェース制御ユニット14を有するデータ記憶
ディスク・ファイル10を部分概略的に示したブロック
図である。本発明の望ましい実施例では、データ記憶媒
体12はリジッドな磁気ディスク・ドライブ・ユニット
(通称ハードディスク)12であるが、他の機械的な動
作をするメモリ構造のものも使用することができる。本
発明の利用は特定の駆動ユニット構造に限定されないの
で、ユニット12は本発明を理解するうえに参考となる
程度に簡略化されている。
記録層を有する面を1面以上持つ複数のディスク18か
らなるディスクの積み重ね16を有する。ディスク18
は同時回転用に、一体的に設けたスピンドルとモータの
アセンブリ26に平行に取り付けられている。各ディス
ク18のデータ情報は、ディスク表面20を半径方向に
移動可能な各ディスクに対応する変換器ヘッド28によ
って読取り、書込みが行われる。
に同時回転運動できるように取り付けたアーム32に担
持された柔軟なバネ30に固定されている。アーム32
の1本は、ヘッド駆動モータ38によって軸駆動される
延長部36を有する。いくつかの駆動機構が共通で使用
されるが、モータ38は磁石とコア・アセンブリ(図示
せず)と協同で作動するボイスコイル・モータから構成
することが可能であり、ヘッド28を半径方向に同期移
動するように制御し、ヘッドを追跡すべきデータが記録
されているディスク位置に合うように位置決めする。ボ
イスコイル・モータは固定磁界内を移動でき、コイル移
動の方向と速度は供給電流によって制御される。ディス
ク・ファイル10の種々の部品は、ライン26Aのモー
タ制御信号やライン38Aの位置制御信号のように、制
御ユニット14によって発生したモータ制御信号によっ
て操作制御される。
するPRMLデータ・チャネル40のブロック図を示
す。PRML記録チャネルはPR−IVフィルタ機能に
よって得られたIVクラスの部分応答(PR)を使用す
る。書込みデータをエンコーダ42に付与し、記録シー
ケンス全体における偶数記録シーケンスおよび奇数記録
シーケンス内の最大走行長さや、連続したゼロの最小値
および最大値のような所定の走行長さを制約する変調コ
ード化した出力を出す。プレコーダ44がエンコーダ4
2に続き、1/(1−D2)演算で表わされ、Dはユニ
ット遅れ演算 子である。プレコーダ44に接続したP
RML事前コンパイル46が変調バイナル・パルス信号
を提供し、続いて、書込み回路48がディスク表面に書
込むための変調書込み電流を供給する。(1−D2)演
算で表示されたヘッドとディスク 50でアナログ読取
り信号を得る。その読取り信号はバリアブル・ゲイン増
幅器(VGA)52に供給される。そこで増幅された読
取り信号はローパス・フィルタ54に付与され、フィル
タ処理された読取り信号は次にアナログ・デジタル変換
器(ADC)56によってデジタル形状(例えば、64
の可能な6ビット・サンプル値)に変換される。
10タップ有限インパルス応答(FIR)デジタル・フ
ィルタのようなデジタル・フィルタ58に供給され、さ
らにゲインおよびタイミング制御60に送られる。ゲイ
ンおよびタイミング制御60はゲインおよびac結合ポ
ール制御信号をVGA56、および電圧制御オシレータ
62を介してADCに供給する。デジタル・フィルタ5
8からのフィルタ処理した信号はデコーダ66に接続し
たViterbiデコーダ64に送り、データ・リード
バックの最大見込み(ML)検出プロセスを完了させ
る。本発明の特徴によれば、ゲイン調整はディスク・フ
ァイル10内の有効な部分応答最大見込み(PRML)
チャネル40の集中機能である。
(AGAA)の連続的なオペレーションを説明するフロ
ーチャートを示す。AGAAはPRMLチャネルのAD
Cサンプルを使用する。同期フィールド・パターン(1
/4T)を非同期的にサンプリングすることにより、A
GAAはトリムや外部部品を必要とせずに1.05±5
%の標準化した振幅を保証する。ADCサンプルを使用
するので、ADC56における全許容限界が完全に提供
される。ランダム・データ・パターンについて、AGA
Aは従来のアナログ包絡線検出器に能力的に匹敵する。
示され、ADCレンジが+4.0から−4.0のブロッ
ク402に示すように、現サンプルをADC56から読
取る。アイドル・モードの間、アナログ・デジタル変換
器は、サンプリングの周波数は概ね正確だがサンプリン
グがディスクのデータに非同期のサンプルを提供する。
PRMLチャネルがアイドル・モードでは、ADCサン
プルはリードバック信号に非同期であり、例えば、周波
数が±1%であり、位相は不確定となる。
に、サンプルの絶対値を最大しきい値と比較する。|X
n|=4.0なら、サンプルはADC56を満たすこと
を示し、飽和の表示はブロック406に示すようにSA
Tn=TRUEとセットし、他はブロック408で示す
ようにSATn=FALSEとする。
ように、サンプルの絶対値は所定値と比較して異常に低
いサンプル値を検出する。|Xn|<1.0なら、無効
信号表示をブロック412で示すようにZEROn=T
RUEとセットし、他はブロック414で示すようにZ
EROn=FALSEとする。
すように、Xn>0なら理想的なサンプル値をブロック
418で示すようにハットXn=+2.0とセットす
る。他は理想的なサンプル値はブロック420で示すよ
うにハットXn=−2.0とセットする。間違い訂正用
に使用される値は、En=(SIGN OF ハットX
n)・(ハットXn−Xn)と表示したブロック422
で示されるように算出される。この算出値Enは、En
>1.0と表示したデシジョン・ブロック424で示す
ように、しきい値と比較される。En>1.0なら、ブ
ロック426で示されるようにEn=1.0である。
ンプルで、Qが10から30の範囲で選択される場合、
低すぎるゲインについてチェックをおこなう。ZERO
nからZEROn−Qの複数のサンプルがデシジョン・
ブロック428でTRUEであるか識別し、正しければ
ブロック430で示すように訂正値をCn=MAXIM
UM POSITIVEとセットする。その他は、2つ
の連続サンプルZEROnからZEROn−1がデシジ
ョン・ブロック432でTRUEであると識別したな
ら、訂正値をブロック434で示すようにCn=NON
Eとセットして、短い範囲の無効な信号に対する訂正は
行われない。その他は、2つの連続サンプルSATnま
たはSATn−1がデシジョン・ブロック436でTR
UEであると識別したなら、訂正値をブロック438で
示すようにCn=MAXIMUMNEGATIVEとセ
ットする。それ以外は、直線的な訂正をブロック440
で示すように2つの連続した算出値を用いた訂正値Cn
=(En+En−1)÷2によって得る。
のオペレーションを示す。図5は同期フィールド・パタ
ーンをさまざまな振幅で非同期的および同期的にサンプ
リングしたものを示している。同期サンプリングは非同
期的サンプリングの縮退ケースなので、同期フィールド
・パターンの同期サンプリングを使用する獲得読取りモ
ードの間、AGAAはゲイン訂正を供給することが可能
である。したがって、AGAAはアイドル・モードの非
同期包絡線検出器を除去すること、また獲得読取りモー
ドの同期ゲイン設定アルゴリズムを提供すること、とい
う2つの目的に使用することができる。
・パターンを使用するアルゴリズムのオペレーションの
拡大図を図6に示す。
されるので、異常に低いあるいは高い信号振幅を容易に
検出できる。本発明は非同期サンプルを使用する適切な
オペレーションを保証する。AGAAは一連のサンプル
の振幅が低い時、最大ポジティブ・ゲイン訂正を供給す
る。また、サンプルがADC変換器を飽和させる時に最
大ネガティブ・ゲイン訂正が供給される。さらに、AG
AAはすでにPRMLチャネルにあるので、別途アナロ
グ回路を必要とすることなく実行可能である。
ムにおいてPRMLデータ検出用のゲイン調整方法を提
供する。このゲイン調整方法はアナログ包絡線検出器回
路に対する要求をなくすことができ、これによって新た
な欠陥を発生することはない。
ァイルを示す概略図およびブロック図である。
アクセス機構を示す概略平面図である。
本発明のゲイン調整方法を実施するPRMLデータ・チ
ャネル装置のブロック図である。
本発明のゲイン調整方法を説明する論理ブロックフロー
チャートである。
サンプリング・オペレーションを説明するグラフであ
る。
サンプリング・オペレーションを説明するグラフであ
る。
Claims (12)
- 【請求項1】通常の操作レンジを持つアナログ・デジタ
ル変換器(ADC)と結合したバリアブル・ゲイン増幅
器(VGA)を有し、アナログ包絡線検出器を利用しな
い部分応答最大見込み(PRML)データ・チャネルで
データ検出をするゲイン調整方法は、PRMLチャネルのアイドル・モードの間に非同期サン
プリングによって、 ADCから複数のサンプルを検出す
ること、上記 検出サンプルの各々を連続的に、ゼロしきい値と比
較すること、上記 検出サンプルの各絶対値を連続的に所定の最大しき
い値及び最小しきい値と比較すること、および 該連続的に比較した値を利用してゲイン調整訂正値を決
定すること、から構成したことを特徴とするゲイン調整
方法。 - 【請求項2】さらに、該決定したゲイン調整訂正値をV
GAに付与する工程を有することを特徴とする請求項1
記載の方法。 - 【請求項3】上記検出サンプルの各絶対値を連続的に最
大しきい値と比較する工程は、最大しきい値と同一なる
ことに応答してADCの飽和オペレーションを識別する
ことを特徴とする請求項1記載の方法。 - 【請求項4】上記検出サンプルの各絶対値を連続的に最
小しきい値と比較する工程は、ADCからの複数のサン
プル値の振幅を識別する工程と、上記検出サンプルの振
幅を所定の最小しきい値と比較し、最小しきい値より小
さい振幅に応答して、ADCの実質的に無効な信号オペ
レーションを識別する工程とを有することを特徴とする
請求項1記載の方法。 - 【請求項5】上記連続的に比較した値の所定数がADC
の実質的に無効な信号オペレーションを識別する時、最
大ポジティブ訂正値に対応するゲイン調整訂正値を決定
する工程と、該決定したゲイン調整訂正値をVGAに付
与する工程をさらに有することを特徴とする請求項4記
載の方法。 - 【請求項6】該連続的に比較した値の所定数がADCの
該飽和オペレーションを識別する時、最大ネガティブ訂
正値に対応するゲイン調整訂正値を決定する工程をさら
に有することを特徴とする請求項3記載の方法。 - 【請求項7】ADCからの複数のサンプルを検出する上
記工程は、PRMLチャネルの獲得読取りモードの間の
同期サンプリング工程を有することをさらに特徴とする
請求項1記載の方法。 - 【請求項8】通常の操作レンジを持つアナログ・デジタ
ル変換器(ADC)と結合したバリアブル・ゲイン増幅
器(VGA)を有し、アナログ包絡線検出器を利用しな
い部分応答最大見込み(PRML)データ・チャネルで
データ検出をするゲイン調整装置は、PRMLチャネルのアイドル・モードの間に、 ADCか
ら複数のサンプルを検出する非同期サンプリング手段
と、上記 検出サンプルの各々を連続的に、ゼロしきい値と比
較する手段と、上記 検出サンプルの各絶対値を連続的に所定最大しきい
値及び最小しきい値と比較する手段、および 該連続的に比較した値を利用してゲイン調整訂正値を決
定する手段、から構成したことを特徴とするゲイン調整
装置。 - 【請求項9】さらに、該決定したゲイン調整訂正値をV
GAに付与する手段を有することを特徴とする請求項8
記載の装置。 - 【請求項10】上記検出サンプルの各絶対値を連続的に
比較する手段は、上記検出サンプルの比較された値が最
大しきい値と等しいと認識したことに応答して、ADC
の飽和オペレーションを検出する手段を有することを特
徴とする請求項8記載の装置。 - 【請求項11】上記検出サンプルの各絶対値を連続的に
比較する手段は、上記検出サンプルの比較された値が最
小しきい値より小さいことに応答して、ADCの実質的
に無効な信号オペレーションを検出する手段を有するこ
とを特徴とする請求項8記載の装置。 - 【請求項12】ハウジングと、該ハウジング内に設け軸
を中心に回転し、少なくとも1つのデータ記憶表面を有
する少なくとも1枚のディスクと、 該ディスク表面にデータの書込み、読取りを行うために
該ディスク表面を横切って移動するように設けた変換手
段と、 アナログ入力信号を通常のオペレーション・レンジ内で
デジタル・サンプル値に変換するために該変換手段に接
続したアナログ・デジタル変換器(ADC)と、PRMLチャネルのアイドル・モードの間に、 ADCか
らの複数のサンプルを検出するための非同期サンプリン
グ手段と、上記 複数の検出サンプルの各々を連続的に、ゼロしきい
値と比較する手段と、上記 複数の検出サンプルの各絶対値を連続的に所定の最
大しきい値及び最小しきい値と比較する手段、および 該連続的に比較した値を利用してゲイン調整訂正値を決
定する手段と、 、から構成したことを特徴とするアナログ包絡線検出器
を利用しない部分応答最大見込み(PRML)データ・
チャネルを有するダイレクト・アクセス記憶装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US92905792A | 1992-08-13 | 1992-08-13 | |
US929057 | 1992-08-13 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH06111478A JPH06111478A (ja) | 1994-04-22 |
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JP5138334A Expired - Fee Related JP2648554B2 (ja) | 1992-08-13 | 1993-06-10 | Prmlディスク駆動システムの非同期ゲイン調整方法および装置 |
Country Status (2)
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