JP3645194B2 - ディジタルvfo装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタルVFO装置に係わり、特に、フロッピイディスクドライブ装置からデータを読み出す際、読み出しエラーがあっても、リトライすることなしにデータを読み出すことを可能にしたディジタルVFO装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
VFO(Variable Frequency Oscillator)は、特に、磁気記録ディスクのデータを再生する時に用いられる。
【0003】
このVFOは、一般的にアナログ回路により実現されている。アナログ回路は、抵抗値や容量値のあわせ込みを行なわねばならず、設計が困難であり、チップ面積の縮小も難しい。
【0004】
近年、VFOのディジタル化が要求されている。この要請に応えるために、例えば、特開平3−227123号公報に開示されているように、カウンタを使ったVFOで、ディジタル化することが提案されている。
【0005】
この先行技術文献に開示された構成を、図13に示した。
【0006】
図13において、再生データ(31)は、フロッピィ・ディスク駆動装置が出力する信号である。基準化回路(32)は、再生データ(31)から基準クロックにより、基準クロックの1クロック幅の基準データを生成する。カウンタ回路(33)は、基準クロックによりカウンタ値を増やすリセット機能付きの2進カウンタで、MSBは、最上位ビットを示す。Dタイプフリップフロップ(34)は、カウンタ回路(33)の出力を2分周して出力クロックを生成する。図13における出力クロックが、本発明の図1のWINDOWパルス(111)に相当する。
【0007】
データの転送レートが500Kbpsで、図13の基準クロック(本発明の図2のシステムクロックCLKに相当する)が12MHzである場合を例に説明する。
【0008】
この場合、出力クロックを発生させるカウンタ(33)の周期を十進数の12にすると、入力データと出力クロックとの周期が一致する。
【0009】
図13の回路は、再生データがある毎に再生データが出力クロックのHigh幅、またはLow幅の中心になるように、カウンタ値に6をセットし、即座に位相補正を行なう。このため、磁気によって記録されたデータの特徴であるピークシフトが再生データに含まれる場合、誤った補正が行なわれてしまい、データが正しく再生できないという欠点があった。
【0010】
図13の構成によるピークシフト対に対する誤った補正の例を図14に示す。図14の実線で描かれた出力クロックは誤って補正されたもの、点線で描かれた出力クロックは、補正を行なわなかった場合の波形を示す。再生されるべきデータは”11”であり、これらの両ビットが中心より左右に離れるピークシフトを起こしているものとする。
【0011】
本来、再生データが発生したときに、出力クロックは、Highとなるタイミングで出力しなければならない。図13の構成では、ピークシフトが発生した場合、時刻t10における再生データが出力クロックHighのタイミングから外れてしまっている。
【0012】
また、同公報に記載された他の構成を、図15に示した。
【0013】
図15において、ドライブからの再生データ(92)は、基準化回路(91)により、システムクロック(93)の1クロック分の長さを持ったパルス(94)に基準化される。パルス(94)は、位相差検出回路(95)で、出力クロック(99)との位相差が検出される。出力クロック(99)は、本発明のWINDOWパルス(111)に相当する。
【0014】
検出された位相差は、周波数差検出回路(96)にて、符号付きの値として蓄積される。例えば、位相差がマイナスならば、周波数差検出回路(96)内で保持される値を−1し、位相差がプラスならば、値を+1するという操作を行う。
【0015】
周波数差検出回路(96)の値が一定値に達すると、周波数差検出回路(96)は、分周比設定回路(97)に対し、分周比のアップ、もしくはダウンの指示を出す。分周回路(98)は、分周比設定回路(97)の設定値に基づき、出力クロック(99)を所定の周期で出力する。これは、デジタルVFOのWINDOWパルスを生成するカウンタの最大値(周期)を変更することに相当する。
【0016】
この従来技術では、位相差を基に検出された周波数差に基づき、WINDOWパルスの周期だけを変更する。
【0017】
カウンタ値を即座に代入する前記の従来方式と異なり、個々のビットには反応しないため、ピークシフトに対して過補正を起こしてしまうということがない。
【0018】
しかし、この方式は、周期の検出手段として、位相差の蓄積を基にしているので、必ずしも周期の誤差を正しく検出することは出来ない。
【0019】
この構成による、誤った周波数補正の例を図16に示した。
【0020】
図16では、出力クロック(99)に対し、入力データ(94)は、常に中心の右側にあるため、位相差検出回路(95)の出力は常にプラス側となり、それを蓄積した周波数差検出回路(96)は、分周比設定回路(97)に対して周期を伸ばすように設定を行う。
【0021】
しかし、実際は、入力データ(94)は、出力クロック(99)より周期が短く、図では、出力クロック(99)の右端近くで捕らえられていたものが、少しずつ中心側に近づきつつある。即ち、この補正は、誤補正となる。
【0022】
このように、ピークシフトと周波数誤差という2つの問題は、相反する特性を持っており、この2点のどちらかに有効な補正アルゴリズムはいくつか提案されているが、その両方に対して有効なものは、提案されていなかった。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を改良し、特に、ピークシフトに対して補正能力を持つVFO回路と周波数誤差に対して補正能力を持つVFO回路とを備えることで、即ち、補正特性の異なるVFO回路を備えることで、フロッピイディスクドライブ装置からデータを読み出す際、読み出しエラーがあっても、リトライすることなしにデータを読み出すことを可能にした新規なディジタルVFO装置を提供するものである。
【0024】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するため、基本的には、以下に記載されたような技術構成を採用するものである。
【0025】
即ち、本発明に係わるディジタルVFO装置の第1態様は、
ピークシフトを持った入力データに対して所定の位相関係を持つウインドウパルスを出力信号として出力するディジタルVFO装置であって、
複数のVFO回路と、
前記複数の各VFO回路に設けられた補正特性がそれぞれ異なる同期カウンタと、
前記各VFO回路からそれぞれ出力される前記入力データのピークシフトの状態を示す信号と、
前記入力データのピークシフトの状態を示す信号に基づき、前記複数のVFO回路から一つのVFO回路を選択する調停回路と、
前記調停回路が選択したVFO回路の同期カウンタのカウンタ値を、他のVFO回路の同期カウンタに代入することで、他のVFO回路の同期カウンタを補正するための補正指示信号と、
で構成したことを特徴とするものであり、
叉、第2態様は、
前記調停回路は、
入力した第2の入力データの直前に入力した第1の入力データのピークシフトの状態を示す信号を保持する各VFO回路毎に設けられたデータ保持回路と、
前記第2の入力データのピークシフトの状態を示す信号と前記データ保持手段に保持されているデータとに基づき、前記第2の入力データのピークシフトが予め決められた論理であるか否かを検出し、予め決められた論理でない状態を検出したとき、当該VFO回路の同期カウンタのカウンタ値を補正するための前記補正指示信号を出力する各VFO回路毎に設けられた検出回路と、
前記検出回路の検出結果に基づき、複数のVFO回路からいずれかのVFO回路を選択し、選択したVFO回路のウインドウパルスを出力信号として出力するするウインドウパルス選択回路と、
で構成したことを特徴とするものであり、
叉、第3態様は、
前記調停回路は、
入力した第2の入力データの直前に入力した第1の入力データのピークシフトの状態を示す信号を保持する各VFO回路毎に設けられた第1のデータ保持回路と、
前記第1のデータ保持回路に保持されているデータの直前の入力データのピークシフトの状態を示す信号を更に保持する各VFO回路毎に設けられた第2のデータ保持回路と、
前記第2の入力データのピークシフトの状態を示す信号と前記第1及び第2のデータ保持手段に保持されているデータとに基づき、前記第2の入力データのピークシフトが予め決められた論理であるか否かを検出し、予め決められた論理でない状態を検出したとき、当該VFO回路の同期カウンタのカウンタ値を補正するための前記補正指示信号を出力する各VFO回路毎に設けられた検出回路と、
前記検出回路の検出結果に基づき、複数のVFO回路からいずれかのVFO回路を選択し、選択したVFO回路のウインドウパルスを出力信号として出力するするウインドウパルス選択回路と、
で構成したことを特徴とするものであり、
叉、第4態様は、
前記複数のVFO回路のうち、いずれかのVFO回路が優先権を有し、前記検出回路が検出結果を出力しないとき、前記優先権を有するVFO回路から出力されるウインドウパルスが出力信号として出力されることを特徴とするものであり、
叉、第5態様は、
前記入力データのピークシフトの状態を示す信号は、少なくとも、クロック信号が右シフトした状態を示すビットと、クロック信号が左シフトした状態を示すビットと、データ信号が右シフトした状態を示すビットと、データ信号が左シフトした状態を示すビットとを含む信号であることを特徴とするものであり、
叉、第6態様は、
前記入力データは、当該装置から当該装置の1システムクロック分遅延して出力され、ウインドウパルスも1システムクロック分遅延して出力されることを特徴とするものである。
【0026】
【発明の実施の形態】
本発明に係わるディジタルVFO装置は、シリアルデータ再生の際のデジタルVFOによるデータ復号において、異なった特性を持つ複数のデジタルVFOを同時に用い、即ち、ピークシフトに対して補正能力を持つVFO回路と周波数誤差に対して補正能力を持つVFO回路とを設け、ピークシフト発生の法則性を利用して、復号と同時に各VFOの正誤判定を行い、正しいVFOの復号結果のみをフロッピーディスクコントローラに与ると共に、誤ったVFOには、正しいVFOの状態値をロードすることにより、正しい状態に復帰させるように構成したことを特徴としている。
【0027】
図1に、VFOを2個用いた場合の本発明の構成を示す。
【0028】
ディスクドライブ(10)からのシリアルデータ(11)は、2つのデジタルVFO(12)及び(14)に入力される。VFO(12)及び(14)は、それぞれのアルゴリズムに従って、WINDOWパルス(13)及び(15)を生成する。
【0029】
ディスクドライブ(10)からのシリアルデータ(11)が発生した時に、WINDOWパルス(13)と(15)のカウンタ値が異なる場合、調停回路(110)がWINDOWパルス(13)と(15)の正誤判定を行い、正しいと考えられる方のWINDOWパルスを、最終結果(111)としてフロッピィディスクコントローラ(112)に出力する。
【0030】
この時、誤っていると考えられるVFOに対しては、正しい補正をしていると考えられるVFOのカウンタ値を代入し、誤ったVFOのカウンタのカウンタ値を正常な値に復帰させる。VFO(12)、(14)は、それぞれ、調停回路(110)から出力される状態値ロード信号(17)、(16)によって、正しい方のVFOの状態値をロードする。
【0031】
このように、本発明では、複数のVFOの調停を行い、位相の正しいデータとWINDOWパルスとをコントローラ側に渡しつつ、誤った状態に陥ったVFOを正常な状態に復帰させることにより、常に最適なWINDOWパルスを、フロッピィディスクコントローラ(112)に出力することが可能となる。
【0032】
【実施例】
以下に、本発明に係わるディジタルVFO装置の具体例を図面を参照しながら詳細に説明する。
(第1の具体例)
図1乃至図8は、第1の具体例を示す図であり、これらの図には、
ピークシフトを持った入力データ(11)に対して所定の位相関係を持つウインドウパルスを出力信号として出力するディジタルVFO装置であって、
複数のVFO回路(12、14)と、
前記複数の各VFO回路(12、14)に設けられた補正特性がそれぞれ異なる同期カウンタ(12a、14a)と、
前記各VFO回路からそれぞれ出力される前記入力データ(11)のピークシフトの状態を示す信号(113、114)と、
前記入力データ(11)のピークシフトの状態を示す信号(113、114)に基づき、前記複数のVFO回路(12、14)から一つのVFO回路を選択する調停回路(110)と、
前記調停回路(110)が選択したVFO回路の同期カウンタのカウンタ値を、他のVFO回路の同期カウンタに代入することで、他のVFO回路の同期カウンタを補正するための補正指示信号(16、17)と、
で構成したことを特徴とするディジタルVFO装置が示され、
又、前記調停回路(110)は、
入力した第2の入力データ(11)の直前に入力した第1の入力データのピークシフトの状態を示す信号(STAOLD)を保持する各VFO回路毎に設けられたデータ保持回路(26)と、
前記第2の入力データ(11)のピークシフトの状態を示す信号(STA)と前記データ保持手段(26)に保持されているデータとに基づき、前記第2の入力データ(11)のピークシフトが予め決められた論理であるか否かを検出し、予め決められた論理でない状態を検出したとき、当該VFO回路(12)の同期カウンタ(12a)のカウンタ値を補正するための前記補正指示信号(17)を出力する各VFO回路毎に設けられた検出回路(27、23)と、
前記検出回路の検出結果に基づき、複数のVFO回路からいずれかのVFO回路を選択し、選択したVFO回路(14)のウインドウパルスを出力信号として出力するするウインドウパルス選択回路(220、221、22)と、
で構成したことを特徴とするディジタルVFO装置が示されている。
【0033】
図1を参照すると、本発明の一実施例としてのシステム構成図が示されている。本システム構成図は、フロッピィディスクドライブ(10)、ドライブよりのシリアルデータ(11)、第一のVFO(12)、VFO(12)がシリアルデータ(11)に対して生成するWINDOWパルス(13)、第二のVFO(14)、VFO(14)がシリアルデータ(11)に対して生成するWINDOWパルス(15)、VFO(12)がVFO(14)の状態値をロードする信号(17)、VFO(14)がVFO(12)の状態値をロードする信号(16)、VFO(12)の状態値(18)、VFO(14)の状態値(19)、調停回路(110)、調停回路によって選択されたWINDOWパルス(111)、フロッピィディスクコントローラ(112)を有する。ここで、VFO(12)及びVFO(14)の状態値(18)、(19)とは、デジタルVFOは、WINDOWパルスを同期カウンタの値を基に作成しているので、そのカウンタ値になる。VFO(12)、VFO(14)は異なる補正アルゴリズムをもつデジタルVFOで、そのカウンタに同期しているクロック、及びカウンタの周期は同じである必要がある。また、各VFOは、データ(11)を受け取った際、WINDOWパルスとの位相関係から、そのビットがピークシフトを含むビットであるかどうかを判断し、ビットのピークシフト状態を表わす信号(113)、(114)を調停回路(110)にわたす。
【0034】
ディスクドライブ(10)からの信号(11)は、VFO(12)及び(14)に供給される。VFO(12)及びVFO(14)は、この入力データ(11)に対し、それぞれのアルゴリズムで位相、周期補正を行い、WINDOWパルス(13)及び(15)を発生する。
【0035】
この処理データに対し、本発明に従って設けられた調停回路(110)は、入力データ(11)に対するWINDOW(13)及び(15)の結果が異なる時、この調停を行い、正しいと思われる結果の方を最終結果(111)として、フロッピィディスクコントローラ(112)に供給する。
【0036】
また、この時、状態が誤っている方のVFOには、正しい状態であると考えられる方のVFOの値をロードさせる。
【0037】
調停回路(110)は、WINDOWパルスの調停を行う際、同時に、状態ロード信号(16)又は(17)を生成する。
【0038】
図1の例では、VFO(12)がVFO(14)の値をロードする合図となる信号をロード信号(17)、VFO(14)がVFO(12)の値をロードする合図となる信号をロード信号(16)とする。即ち、ロード信号(17)がアクティブになったとき、VFO(12)はVFO(14)の状態値(19)をロードし、ロード信号(16)がアクティブになった時には、VFO(14)がVFO(12)の状態値(18)をロードする。
【0039】
図2(a)に、図1の調停回路(110)の詳細なブロック図の一構成例を、図2(b)に、カウンタのブロック図を示した。
【0040】
図2において、多ビットフリップフロップ(26)及び(211)は、ドライブからのデータ(11)がアクティブになった時に、信号(113)、(114)をそれぞれ保持するレジスタである。ここで、(113)、(114)は、VFO(12)及び(14)から入力されるデータがピークシフトを含むかどうか、ピークシフトを含む場合それはどちら方向へのものか、などを表わす多ビット信号である。
【0041】
デコーダ(27)及び(212)は、信号(113)、(114)のそれぞれ2回分の値より、ピークシフト発生の法則から外れた場合に出力信号(213)、(214)をそれぞれアクティブにする。
【0042】
信号(113)及び(114)が確定するのは、DATA(11)を受けた後であるので、図2の構成例では、DATA(11)を1クロック遅らせた信号(115)のタイミングで、WINDOWの調停を行う。タイミング調整のため、WINDOW(13)及び(15)をそれぞれ1クロック遅らせた信号(215)、(216)を用いる。
【0043】
信号(115)が発生した時に、2つのWINDOWパルス(215)、(216)の値が不一致を起こしており、信号(213)がアクティブ、且つ(214)がインアクティブの時、ANDゲート(23)により、信号(17)がアクティブになる。信号(17)はフリップフロップ(220)及びORゲート(221)によって、2クロック分の長さの信号(222)になり、信号(222)に基づきセレクタ(22)が選択したWINDOWパルス(216)が、コントローラに渡される。最終結果(111)には、VFO(14)の値(216)が出力される。
【0044】
この時、信号(17)はVFO(12)に出力され、VFO(12)がVFO(14)の状態値(カウンタ値)(19)をロードするためのロード信号となる。
【0045】
同様に、信号(16)がアクティブになった時には、VFO(14)がVFO(12)の値(18)をロードする。
【0046】
図2は、VFOの出力としてVFO(12)を優先させた場合の例であり、WINDOWパルスの値が一致している時、VFO(12)、VFO(14)ともにピークシフト発生の法則から外れている時、あるいは両方ともにピークシフト発生の法則から外れてはいないが結果が不一致の時には、WINDOW(215)の方がコントローラに渡される構成になっている。
【0047】
図3には、デコーダ(27)、(212)に用いられるデコーダの論理の一例を示す。
【0048】
図3に示す通り、ピークシフト状態を表わすVFO(12)の信号(113)、VFO(14)の信号(114)(これの信号をSTA(3:0)ともいう)は、右シフトクロックビットを表わす信号RCと、右シフトデータビットを表わす信号RDと、左シフトクロックビットを表わす信号LCと、左シフトデータビットを表わす信号LDとから構成している。
【0049】
デジタルVFOは、カウンタの値を基にWINDOWパルスを作るので、入力データ(11)が入力された時のカウンタの値があらかじめ定めた基準値より小さければ左ピークシフト、基準値より大きければ右ピークシフトと判断できるから、RC、RD、LC、LDが生成され、又、WINDOWパルスの値が「1」ならばデータビット、「0」ならばクロックビットと判断できる。
【0050】
上記した例の場合、「同じ方向のピークシフトは二回続かない」「左ピークシフトの次に、それと違う種類のビットは続かない」という考えに基づいており、データ発生時の2回分のSTA(3:0)の値、即ち、図2中のVFO(12)のピークシフトの状態を表わす信号(113)と1クロック前のピークシフト状態を表わす信号(25)との組み合わせ、あるいは、VFO(14)のピークシフトの状態を表わす信号(114)と1クロック前のピークシフト状態を表わす信号(210)との組み合わせが、上記に示したピークシフト発生の法則に反した時、ピークシフトの現われ方に矛盾があることを示す信号(17)又は(16)がそれぞれアクティブになる。
【0051】
図7には、本発明の構成によるフロッピィディスクのセクタリードの処理の流れを示すフローチャートを示す。
【0052】
システムがあるセクタのデータをリードする際、まず所望セクタのアドレスをサーチする(1101)。
【0053】
各セクタのアドレス部を順次読みとり、読みとったアドレス部の値が、所望するセクタ番号と一致した場合、アドレスを発見したことになり(1102)、次にデータ部のリードに移る(1103)。
【0054】
データ部のリード中、本発明の構成にる複数搭載したVFOの値が異なる時、分岐(1104)により、処理(1105)が行われる。ここで、すでに図1及び図2を用いて説明したとおり、正しい値を返していると判断されたVFOの値を選択し、誤った値を返したと判断されたVFOには、正しいと判断されたVFOの内部状態値を代入する。
【0055】
以上の処理を重ね、規定バイト数のリードが終了すると、分岐(1106)でCRC領域のリード処理(1107)に移る。
【0056】
セクタの最後に記されているCRCの値と、フロッピーディスクコントローラが計算したCRCの値が一致する事を確認し、セクタのリードが終了する(1110)。
【0057】
次に、本具体例の動作について説明する。
【0058】
図1及び図2の各構成において、読み出しデータ(11)の転送レートは500Kbpsで、VFOの動作クロックが12MHzである場合、図1のVFO(12)及び(14)が12進のカウンタとして動作し、カウンタが一周するごとにWINDOWパルス(13)及び(15)が反転するように構成すると、データ転送レートとWINDOWパルスとの周期が一致する。
【0059】
VFO(12)、(14)のカウンタが5の時に入力データ(11)が発生するのが、ピークシフト、及び転送レートの誤差がない場合の理想的な位相関係となる。
【0060】
デコーダ(27)、及びデコーダ(212)は、図3の表に従ってそれぞれ信号(213)、(214)を発生させるものとする。
【0061】
また、VFO(12)、(14)は、ピークシフト発生状況を示す信号(113)、(114)をそれぞれ調停回路(110)に渡す。
【0062】
信号(113)、(114)は、シリアルデータ(11)が発生した時のVFOのカウンタ値によって、図4の図表に従って生成されるものとする。
【0063】
以下、図5のタイミング図に従って、VFO(12)とVFO(14)が不一致を起こした時の調停例を説明する。
【0064】
これは、図7のフローチャートにおいて、分岐(1104)が、「YES」となったときの処理(1105)に相当する。
【0065】
図5の範囲において、入力データされるビット列は"1100"であり、ドライブからの入力データ(11)は、時刻t1、t2でデータビット、時刻t3でクロックビットを発生する。時刻t4は、時刻t3の1システムクロック後の時間とする。MFM変調方式におけるピークシフト発生の法則により、時刻t2のデータビットは右に、時刻t3のクロックビットは左にピークシフトしている。時刻t1のデータビットは、ピークシフトしていないものとする。また、転送レートの誤差はないものとする。
【0066】
時刻t1のデータビットに対し、VFO(12)、(14)ともに理想的な位相関係にあったとする。即ち、時刻t1でデータビットが発生した時、VFO(12)、(14)のカウンタ値はともに「5」であり、1クロック後に「6」になる位相関係にあるものとする。このとき、図4の表に基づき、STA(3:0)="0000"となる。
【0067】
次に、時刻t2で発生したデータビットは右にピークシフトしており、このビットが立った時、両VFOのカウンタ値はそれぞれ「9」であったとする。ここで、VFO(12)と(14)は異なる補正アルゴリズムを持ったVFOであり、VFO(12)はここで補正を行わず、次のクロックでカウンタ値を「A」に、VFO(14)は、この入力データをWINDOWの中心で受けたように補正し、次のクロックでカウンタ値「6」を代入するものとする。図4の表に基づき、これは右ピークシフトと判定されるので、(113)、(114)の値はともに"0100"となる。
【0068】
次に、時刻t3で、左にピークシフトしたクロックビットが発生した時、VFO(12)は時刻t2で位相補正を行っていないので、入力データ(11)に対して正しい位相関係のWINDOWパルス(13)を生成することができている。一方、VFO(14)は、時刻t2でのピークシフトに対して過補正を行っているため、左にピークシフトしたクロックビットを、右にピークシフトしたデータビットであるかのように捕らえてしまう。即ち、状態値(210)は先ほどの(114)の値をロードし"0100"に、(114)は図4の表に従ってやはり"1000"となる。つまり、右方向にピークシフトしたデータビットが2回続いたという判断になる。
【0069】
調停は、入力データ(11)の1クロック後に行われ、図3の表に従い、VFO(14)の動作がおかしいと判断され、信号(16)がアクティブになる。この信号のタイミングでVFO(14)のカウンタ値にVFO(12)のカウンタ値及びWINDOWパルスの値が代入され、VFO(14)が正しい状態に復帰することとなる。
【0070】
なお、この図5では、優先度の低いVFO(14)の方が誤った場合について説明したが、VFO(12)が誤ったと判定された場合は、図5の信号(16)の代わりに信号(17)がアクティブになる。信号(17)がアクティブになるのは1クロック分だけであるが、これをフリップフロップ(220)及びORゲート(221)で2クロック分に伸ばした信号(222)により、VFO(14)のWINDOWパルス(15)を1クロック分遅らせた信号(216)がコントローラ側に渡される。また、信号(17)がアクティブになった時、VFO(12)はVFO(14)の状態値(19)をロードする。正しいと判断されたVFO(14)のWINDOWパルスは2クロック時間だけ、コントローラに渡すWINDOWパルス(111)として選択されるが、2クロック時間後に、WINDOWパルス(111)には、再びVFO(12)のWINDOWパルス(13)を1クロック遅らせた信号(215)が選択される。WINDOWパルス(216)が選択されている2クロック時間の間に、VFO(12)は状態値のロードを行い、その1クロック遅れの信号(215)にも反映されるので、コントローラに渡されるWINDOWパルスには途切れなく、正しい位相関係のものが選択される。
【0071】
この部分のタイミング図を図6に示す。
【0072】
時刻t6でVFO(12)の方が誤っていると判定され、信号(17)が立ち上がる。同時に、信号(222)によって、WINDOW(111)には、VFO(14)の生成するWINDOW(15)の1クロック遅れの信号(216)が選択される。
【0073】
信号(17)を受けて、時刻t7のタイミングでVFO(12)は、VFO(14)の状態値(19)をロードするが、信号(222)は依然としてアクティブであるため、WINDOW(111)にはまだWINDOW(216)が出力される。時刻t8で信号(222)がインアクティブになり、WINDOW(111)には(215)が選択されることになるが、この1クロック前にVFO(12)とVFO(14)の状態は同じになっているため、1クロック遅れの信号(215)においても時刻t8で(215)=(216)になっており、コントローラに渡される信号(111)には正しい状態のWINDOWパルスが途切れなく渡されることになる。
【0074】
この構成の場合、コントローラに渡されるWINDOWパルスは、調停回路を通る前に生成されたWINDOWパルスの1クロック遅れになるため、タイミング調整のため、コントローラに渡すデータパルス(115)も、ドライブの再生信号(11)の1クロック遅れの信号を用いる。
(第2の具体例)
図9は、第2の具体例の構成を示す図である。
【0075】
上記第1の具体例では、VFOを2個用いる場合について説明した。これを2個に限らず、任意の数n個のVFOについて同様の構成を取ることも可能である。各VFOに優先度を定め、優先度の高いVFOが誤ったと判定され、且つ、より優先度の低いVFOが誤っていないと判断された時、そのVFOの生成するWINDOWパルスをコントローラに渡し、その状態値を各VFOにロードするように構成する。
(第3の具体例)
図10は、第3の具体例の構成を示す図である。
【0076】
第1の具体例では、ピークシフトの状態を示す信号を、右ピークシフトしたクロックビットRC、右ピークシフトしたデータビットRD、左ピークシフトしたクロックビットLC、左ピークシフトしたデータビットLDとで構成したが、各ビットが全て0である時、ピークシフトがないビットを表現するように構成する。即ち、STA(5:0)を拡張し、ピークシフトがないクロックビットC、ピークシフトがないデータビットDを表現できるようにする。
【0077】
これにより、従来の「同じ方向のピークシフトが2回続くことはない」「左ピークシフトしたクロック(データ)ビットの次に右ピークシフトしたデータ(クロック)ビットが現れることはない」という従来の誤り判定アルゴリズムに加え、「ピークシフト無しのデータ(クロック)ビットの次に、右にピークシフトしたクロック(データ)ビットが現れることはない」という考えを付け加えることが出来る。図10には、このSTA(5:0)によるデコーダの論理の一例の一部分を示す。これは、図3のデコーダに相当するものである。
【0078】
図3のデコーダでは、ピークシフトが発生しなかったときにはSTA(3:0)="0000"となり、次に発生したビットの状態がどのようであっても誤りとは判定されなかったが、STAを6ビットに拡張すると、ピークシフトなしでもSTA(5:0)="000001"またはSTA(5:0)="000010"となり、図13のデコーダのように、次のビットの状態によっては誤りと判定できる。
(第4の具体例)
図11、12は、第4の具体例を示す図である。
【0079】
第1の具体例では、VFOの発生するピークシフトの状況を表わす信号値STA(3:0)の2回分の値を基に各VFOの正誤判定を行うように構成したが、この第4の具体例では、更に、STAの2回以上の履歴を基に正誤判定を行う構成するものである。
【0080】
これにより、「ピークシフトなしのデータ(クロック)ビットが2回以上続いた後に、右にピークシフトしたクロック(データ)ビットが発生するのはおかしい」という判定基準を増やすことが可能となる。
【0081】
第4の具体例の構成例を図14に示した。点線で囲った部分が、図2と異なる部分である。図2では、シリアルデータ(11)が発生したときに、ピークシフト発生状況を示す信号(113)、(114)を2回分保持する構成になっていたが、図14では、シフトレジスタを用い、2回分以上の値を保持し、デコーダに渡している。
【0082】
デコーダ(1407)、(1408)の論理の一例を、図15に示す。STA(5:0)の3回分の値をデコードする例になる。
【0083】
2回分しか保持しなかった図13では、ピークシフトが発生しなかったときは、矛盾を示す組み合わせは一通りしかなかった。図15のデコーダでは、同じ種類のピークシフト無しビットが2回続いた後には、同じ種類でまたピークシフト無しのビットが発生するか、あるいは右にピークシフトしたビットしか発生しない、と判断することができる。
【0084】
このように、この具体例の調停回路は、
入力した第2の入力データの直前に入力した第1の入力データのピークシフトの状態を示す信号を保持する各VFO回路毎に設けられた第1のデータ保持回路と、
前記第1のデータ保持回路に保持されているデータの直前の入力データのピークシフトの状態を示す信号を更に保持する各VFO回路毎に設けられた第2のデータ保持回路と、
前記入力した第2の入力データのピークシフトの状態を示す信号と前記第1及び第2のデータ保持手段に保持されているデータとに基づき、前記第2の入力データのピークシフトが予め決められた論理であるか否かを検出し、予め決められた論理でない状態を検出したとき、当該VFO回路の同期カウンタのカウンタ値を補正するための前記補正指示信号を出力する各VFO回路毎に設けられた検出回路と、
前記検出回路の検出結果に基づき、複数のVFO回路からいずれかのVFO回路を選択し、選択したVFO回路のウインドウパルスを出力信号として出力するするウインドウパルス選択回路と、
で構成したことを特徴とするものである。
【0085】
【発明の効果】
本発明に係わるディジタルVFO装置は、上述のように構成したので、特性の異なる2個のVFOのそれぞれの利点を生かしたMFMの復号ができる。
【0086】
図8に、従来の構成による処理フローを示した。
【0087】
図8に示す従来の構成の場合、コントローラが、フォーマット中のCRC領域で読み取った値と自身が計算した値との比較を行い、そこで初めて復号の誤りの有無を知ることが出来るが、本構成では、どちらかのVFOが誤りを起こした際、その時即座に正しい補正をしているVFOを選択し、そのVFOが生成したWINDOWパルスをフロッピーディスクコントローラ側に渡すため、CRC領域まで判断してからセクタの再読み込みを行う従来の構成と比較して、リトライにかける時間が大幅に短縮できる。
【0088】
具体的には、エラーを起こしたセクタにもう一度たどり着くには、最低ディスク一回転分の時間が必要となるので、通常の360rpmのディスクドライブを使用した場合、
167[msec] × (リトライ数)
だけのリトライ時間を必要とする。
【0089】
本発明の構成によれば、どちらかのVFOがそのセクタを読み取る能力を備えていれば、リトライ無しで当該セクタのリードが可能となり、上記のリトライ時間をなくすことが出来る。
【0090】
なお、本発明中の調停回路による誤り判定には、ピークシフト発生の法則性を利用している。ピークシフトが発生するデータ列は、特開平5−303706号公報などで公知である。例えば、A、B二つの特性の異なるVFOを搭載し、これらを切り替えて使う場合、あるセクタ中にA、Bがそれぞれ苦手とするデータ特性a、bが両方含まれていた場合、そのセクタはAでもBでも読み取ることは出来ず、最終的に読み取れないセクタということになる。
【0091】
本発明によれば、いずれかのVFOが誤りをおかした場合に、正しいVFOの状態値を代入するため、セクタ中のaの部分ではVFO(B)でリードし、誤りをおかしたVFO(A)には、Bの状態値を代入して正しい状態に復帰させる。従って、次に、データbが現れた時は、正しい状態に復帰しているVFO(A)が、正しくリードすることにより、従来のシステムでVFOを切り替えてリトライしても読み取れなかったセクタを読み取れるようになることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成を示す図である。
【図2】(a)は、第1の具体例の調停回路の構成を示すブロック図、(b)は、カウンタのブロック図である。
【図3】デコーダの論理の一例を説明する図である。
【図4】データとクロックとのピークシフトの状態を示す信号の構成の一例を示す図である。
【図5】動作タイミングを示す図である。
【図6】出力タイミングを示す図である。
【図7】本発明の動作を説明するフローチャートである。
【図8】従来技術による動作を説明するフローチャートである。
【図9】第2の具体例の調停回路の構成を示すブロック図である。
【図10】本発明の第3の具体例を示し、データとクロックとのピークシフトの状態を示す信号を、6ビットに拡張した場合のデコーダの論理の一例を示す図である。
【図11】第4の具体例の調停回路の構成を示すブロック図である。
【図12】本発明の第4の具体例のデコーダの論理の一例を示す図である。
【図13】特開平3−225123号公報に示される従来例の図である。
【図14】図13の構成によるVFOの誤った位相補正の例を示す図である。
【図15】特開平3−227123号公報に示される従来例の図である。
【図16】図15の構成によるVFOの誤った周期補正の例を示す図である。
【符号の説明】
10 フロッピーディスクドライブ
11 入力信号
12、14 VFO回路
12a、14a 同期カウンタ
13、15、111 WINDOWパルス
113、114 入力データのピークシフトの状態を示す信号
16、17 状態値ロード信号
18、19 状態値
110 調停回路
112 フロッピーディスクコントローラ
115 シリアルデータ
Claims (6)
- ピークシフトを持った入力データに対して所定の位相関係を持つウインドウパルスを出力信号として出力するディジタルVFO装置であって、
複数のVFO回路と、
前記複数の各VFO回路に設けられた補正特性がそれぞれ異なる同期カウンタと、
前記各VFO回路からそれぞれ出力される前記入力データのピークシフトの状態を示す信号と、
前記入力データのピークシフトの状態を示す信号に基づき、前記複数のVFO回路から一つのVFO回路を選択する調停回路と、
前記調停回路が選択したVFO回路の同期カウンタのカウンタ値を、他のVFO回路の同期カウンタに代入することで、他のVFO回路の同期カウンタを補正するための補正指示信号と、
で構成したことを特徴とするディジタルVFO装置。 - 前記調停回路は、
入力した第2の入力データの直前に入力した第1の入力データのピークシフトの状態を示す信号を保持する各VFO回路毎に設けられたデータ保持回路と、
前記第2の入力データのピークシフトの状態を示す信号と前記データ保持手段に保持されているデータとに基づき、前記第2の入力データのピークシフトが予め決められた論理であるか否かを検出し、予め決められた論理でない状態を検出したとき、当該VFO回路の同期カウンタのカウンタ値を補正するための前記補正指示信号を出力する各VFO回路毎に設けられた検出回路と、
前記検出回路の検出結果に基づき、複数のVFO回路からいずれかのVFO回路を選択し、選択したVFO回路のウインドウパルスを出力信号として出力するするウインドウパルス選択回路と、
で構成したことを特徴とする請求項1記載のディジタルVFO装置。 - 前記調停回路は、
入力した第2の入力データの直前に入力した第1の入力データのピークシフトの状態を示す信号を保持する各VFO回路毎に設けられた第1のデータ保持回路と、
前記第1のデータ保持回路に保持されているデータの直前の入力データのピークシフトの状態を示す信号を更に保持する各VFO回路毎に設けられた第2のデータ保持回路と、
前記第2の入力データのピークシフトの状態を示す信号と前記第1及び第2のデータ保持手段に保持されているデータとに基づき、前記第2の入力データのピークシフトが予め決められた論理であるか否かを検出し、予め決められた論理でない状態を検出したとき、当該VFO回路の同期カウンタのカウンタ値を補正するための前記補正指示信号を出力する各VFO回路毎に設けられた検出回路と、
前記検出回路の検出結果に基づき、複数のVFO回路からいずれかのVFO回路を選択し、選択したVFO回路のウインドウパルスを出力信号として出力するするウインドウパルス選択回路と、
で構成したことを特徴とする請求項1記載のディジタルVFO装置。 - 前記複数のVFO回路のうち、いずれかのVFO回路が優先権を有し、前記検出回路が検出結果を出力しないとき、前記優先権を有するVFO回路から出力されるウインドウパルスが出力信号として出力されることを特徴とする請求項2又は3記載のディジタルVFO装置。
- 前記入力データのピークシフトの状態を示す信号は、少なくとも、クロック信号が右シフトした状態を示すビットと、クロック信号が左シフトした状態を示すビットと、データ信号が右シフトした状態を示すビットと、データ信号が左シフトした状態を示すビットとを含む信号であることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載のディジタルVFO装置。
- 前記入力データは、当該装置から当該装置の1システムクロック分遅延して出力され、ウインドウパルスも1システムクロック分遅延して出力されることを特徴とする請求項2乃至5のいずれかに記載のディジタルVFO装置。
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