JP3646614B2 - Signal sampling device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、磁気ディスク装置等において、読み出し信号のピークシフトに基づく、2値化出力信号の時間的ずれを補正するための、信号サンプリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
磁気ディスク装置等の磁気記録装置においては、特に、ディスク上の情報の記録密度を高くした場合に、隣接波形間の波形干渉等に起因する、読み出し信号のピークシフトが生じることがあるが、このような場合、再生信号を2値化した信号に時間的ずれを生じるため、符号誤りを発生する原因となることがあって好ましくないので、ピークシフトの影響を除去できるような信号再生方式が求められている。
【0003】
これに対して、特開昭56−37813号公報においては、磁気ヘッドの再生波形を等化する波形等化フィルタの出力波形をスライスして得られるデータ判別窓パルスと、ビット周期に等しい周期でサンプリングを行うサンプリング・パルスとを用いて信号の復調を行うとともに、このサンプリング・パルスを、ビット周期の1/2の周期の出力を発生する、位相同期ループ回路の位相同期発振器によって作成し、この発振器への参照入力パルスとして、上記波形等化フィルタ出力のピーク検出パルスのうち、データ判別窓が有効なところだけを用いるようにすることによって、ピークシフトの影響を少なくした復調出力を得ることが開示されている。
【0004】
また、特開昭62−143210号公報においては、磁気ディスク装置から磁気ヘッドを介して読み出される信号を、アナログディジタル変換器によって、記録時の最高周波数の2倍以上のサンプル周期でアナログディジタル変換して得られたデータに対して、ディジタルフィルタによって、サンプリング周期に同期して順次シフトしながら、シフト過程の各データに各別に所定の係数を乗算し、かつこれら乗算結果の随時の和をとることによって、読み出された信号についてのディジタル的な微分及び波形等化を行い、ゼロクロス検出器によって、この波形等化されたデータのゼロクロス対応点を検出して、検出されたゼロクロス対応点に応じて能動となるリードデータパルスを出力し、復調手段によって、このリードデータパルスの時間間隔の測定結果と、予めROM(Read Only Memory)等からなるテーブルに記録されている閾値データとを比較して、2値データを発生することによって、ピークシフトの影響を少なくした再生出力を得て、変調方式に応じた実データを分離抽出することが開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、位相同期ループ回路を用いて、磁気ディスク装置の再生信号におけるピークシフトの影響を除去した復調出力を得る第1の従来例の方法では、位相同期ループ回路を備えることによって、回路構成が複雑になるという問題点がある。
また、ゼロクロス点の時間間隔の測定結果と、閾値データとを比較することによって、磁気ディスク装置の再生信号におけるピークシフトの影響を除去した、2値化出力信号を得る第2の従来例の方法では、ROMテーブルを備えることによって、回路規模が大きくなることを避けられないという問題点がある。
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであって、簡単で、かつ小規模な回路構成によって、磁気ディスク装置等からの再生信号における、ピークシフトの影響に基づく、2値化出力信号の時間的ずれを除去することが可能な、信号サンプリング装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項1記載の発明は、信号サンプリング装置に係り、入力信号を2値化信号に変換するA/D変換手段と、上記2値化信号をウィンドウ幅信号より高速のクロック信号でサンプリングしシフトして並列に出力するシフトレジスタと、同期イベントの発生後最初に上記2値化信号の特定の論理状態が検出されたとき、所定時間間隔でウィンドウ幅信号を出力するウィンドウ幅信号作成手段と、上記シフトレジスタの各段の出力信号を上記ウィンドウ幅信号に応じてそれぞれラッチする複数段のラッチ手段と、該ラッチ手段の各段の出力信号における特定の論理状態の数を計数する計数手段と、該計数結果が所定数以上のとき、上記特定の論理状態を持つ判定出力信号を上記ウィンドウ幅信号ごとに出力する比較手段とからなる判定手段とを備えたことを特徴としている。
【0008】
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の信号サンプリング装置に係り、上記特定の論理状態が、論理1であることを特徴としている。
【0009】
また、請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の信号サンプリング装置に係り、上記ウィンドウ幅信号の間隔が、磁気ディスクのシリンダの1回転の時間を、該シリンダに含まれる信号のビット数で割った時間間隔で規定されるものであることを特徴としている。
【0010】
また、請求項4記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか1記載の信号サンプリング装置に係り、上記同期イベントが、磁気ディスクのシリンダの開始位置を示すインデックス信号、又は磁気ディスクのシリンダ切り替えを指示するシーク信号、又は磁気ディスクの記録面の切り替えに伴う磁気ヘッドの切り替えを指示するヘッド選択信号の入力であることを特徴としている。
【0011】
また、請求項5記載の発明は、請求項4記載の信号サンプリング装置に係り、上記同期イベントとして、シリンダ内に挿入されている特定パタンの検出によって発生した特定パタン検出信号の入力である場合を含むことを特徴としている。
【0012】
また、請求項6記載の発明は、請求項5記載の信号サンプリング装置に係り、上記特定パタン検出信号が、上記判定出力信号をサンプリングしシフトするシフトレジスタと、特定パタンを保持して出力するパタン発生手段と、上記シフトレジスタの出力信号と上記特定パタン発生手段の出力信号とを照合して、一致したとき、上記特定パタン検出信号を出力するパタンマッチング手段とからなる特定パタン検出手段によって生成されることを特徴としている。
【0013】
また、請求項7記載の発明は、請求項1乃至6のいずれか1記載の信号サンプリング装置に係り、上記入力信号が、磁気ヘッドからの読み出し信号であることを特徴としている。
【0014】
また、請求項8記載の発明は、請求項1乃至6のいずれか1記載の信号サンプリング装置に係り、上記入力信号が、磁気ディスク装置に対する書き込み用の信号であって、上記判定出力信号を、別の磁気ディスク装置の入力信号とするものであることを特徴としている。
【0015】
【作用】
この発明の構成では、A/D変換手段によって、入力信号を2値化信号に変換し、シフトレジスタによって、上記2値化信号をウィンドウ幅信号より高速のクロック信号でサンプリングしシフトして並列に出力し、ウィンドウ幅信号作成手段によって、同期イベントの発生後最初に上記2値化信号の特定の論理状態が検出されたとき、所定時間間隔でウィンドウ幅信号を出力し、判定手段によって、上記シフトレジスタの連続する複数段の出力信号のうち上記ウィンドウ幅信号間隔内に入るものの数が所定数以上のとき、上記特定の論理状態を持つ判定出力信号を上記ウィンドウ幅信号ごとに出力する。
従って、簡単で、かつ、小規模な回路構成によって、入力信号におけるピークシフトの影響に基づく、時間的ずれを除去した2値化出力信号を得ることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用いて具体的に行う。
◇第1実施例
図1は、この発明の第1実施例である信号サンプリング装置の構成を示すブロック図、図2は、2値化信号の時間的ずれを説明するためのタイミングチャート、図3は、判定回路の動作を説明するためのタイミングチャート、図4は、本実施例におけるウィンドウ幅信号作成回路の構成を示すブロック図、図5は、判定回路の構成例を示すブロック図である。
【0017】
この例の信号サンプリング装置100は、図1に示すように、アナログディジタル(A/D)変換回路1と、シフトレジスタ2と、クロック発生回路3と、ウィンドウ幅信号作成回路4と、判定回路5とから概略構成されている。
A/D変換回路1は、入力端子11における、磁気ヘッド10から出力された磁気ディスク読み出し信号をスライスして、2値化信号に変換するとともに、インデックス信号を分離出力する。インデックス信号は、ハードディスクの特定の面に記録されている信号から、図示されない別の磁気ヘッドによって読み出される信号によって生成されるか、又は選択されたシリンダ中に予め書き込まれている特別のレベルを有する信号によって生成される、当該シリンダの内容の読み出し開始位置を示す信号である。
シフトレジスタ2は、A/D変換回路1から出力された、各ビットの2値化信号を、クロック発生回路3からの、ウィンドウ幅信号周波数より高い周波数を有するクロック信号によって、サンプリングし、シフトする。クロック発生回路3は、ウィンドウ幅信号周波数の、整数倍の周波数を有するクロック信号を発生する。
ウィンドウ幅信号作成回路4は、シリンダ切り替え時に発生するシーク信号、又はディスク面切り替え時に磁気ヘッドの切り替えを指示するヘッド選択信号、又は前述のインデックス信号のいずれかの発生を同期イベントとして、同期イベントの到来後、最初に発生した、シフトレジスタ2の最初の段の出力信号(以下、一つ目出力信号という)に、論理1を検出したとき、所定の周期でウィンドウ幅信号を出力する。ウィンドウ幅信号の周期は、インデックス信号の時間間隔を、その間隔内に存在するすべての信号のビット数で割ったものに等しくなるように定められる。
判定回路5は、ウィンドウ幅信号の間隔でシフトレジスタ2の出力信号を並列にラッチして、ラッチされた信号中で、ウィンドウ幅信号と次のウィンドウ幅信号との間隔内に入る部分を有するものを論理1としたときの、論理1の数が所定数よりも多いか否かを判定する。そして、判定結果が、所定数より多いか否かに応じて、そのビットの2値化信号に対応して、論理1又は0の出力を、出力端子12に発生する。
【0018】
以下、図1を参照して、この例の信号サンプリング装置の動作を説明する。図示されない磁気ディスク装置において、磁気ディスクから磁気ヘッド10を介して読み出された、アナログ信号からなる読み出し信号aは、A/D変換回路1に入力される。A/D変換回路1は、読み出し信号aを適当なレベルでスライスすることによって、2値化信号bを出力する。この2値化信号bは、読み出し信号aに存在するピークシフトに基づいて、正しいビット位置からの時間的ずれを含んでいる可能性がある。
2値化信号bは、シフトレジスタ2にシリアルに入力され、クロック発生回路3からのクロック信号cによって、サンプリングされシフトされる。シフトレジスタ2の並列出力信号dは、判定回路5に入力される。
一方、A/D変換回路1では、読み出し信号aから、インデックス信号eを抽出して出力する。また、制御回路15から、シーク信号f,ヘッド選択信号gが出力される。ここで、シーク信号fは、図示されない磁気ディスク装置の動作を制御するために、シリンダ切り替え時、指定シリンダを捜索するために制御回路15から出力されるものであり、ヘッド選択信号gは、ディスクの記録面の切り替え時、記録面に対応する異なる磁気ヘッドを選択するために制御回路15から出力されるものである。
ウィンドウ幅信号作成回路4は、A/D変換回路1からのインデックス信号e、制御回路15から出力されるシーク信号f又はヘッド選択信号gの、いずれかが発生したことを同期イベントとして、この同期イベントの到来後、最初に一つ目出力信号hに論理1を検出したとき、ウィンドウ幅信号iを出力する。このウィンドウ幅信号iは、隣接する二つのインデックス信号eの間隔を、1シリンダ内に含まれる、すべてのビットの数(固定値)で割った時間ごとに、ウィンドウ幅信号作成回路4から出力される。
判定回路5では、ウィンドウ幅信号の間隔でシフトレジスタ2の出力信号dを並列にラッチし、2値化信号bに入力信号のピークシフトに基づく時間的ずれがある場合に、そのビットの2値化信号の時間的ずれを補正するための、判定動作を行う。
【0019】
次に、図2を参照して、2値化信号の時間的ずれについて説明する。図2において、(A)はウィンドウ幅信号iを示し、(B)はA/D変換回路1の出力である2値化信号bを示している。
いま、同期イベントとして、インデックス信号e,シーク信号f,ヘッド選択信号gのいずれかが発生したとし、この同期イベントから、一つ目出力信号hに最初に論理1となるパルスS0が検出されると、ウィンドウ幅信号作成回路4は、パルスS0を基準として、(A)で示すウィンドウ幅信号iを出力する。ウィンドウ幅信号は、連続するインデックス信号の間隔を、シリンダ内に存在するビット数で割った時間間隔Tごとに出力される。
その後、(B)に示すように、磁気ヘッド10から読み出された、アナログ信号からなる読み出し信号aによって、A/D変換回路1から発生した2値化信号bに、一つ目出力信号hに対応するパルスS0に続いて、論理1であるパルスS1,S2,S3,…が発生したとする。この際、図示のように、読み出し信号aに存在するピークシフトに応じて、例えばパルスS2は、ウィンドウ幅信号iに比べて時間的に遅れ、また,パルスS3は、ウィンドウ幅信号iに比べて時間的に進んでいる。
【0020】
次に、図3を参照して、判定回路の動作について説明する。図3において、(a)はウィンドウ幅信号i、(b)はシフトレジスタ2の出力信号d、(c)はクロック信号cをそれぞれ示している。
シフトレジスタ2では、A/D変換回路1の出力パルスを、ウィンドウ幅信号iの、例えば5倍速いクロック信号cで、サンプリングし、シフトすることによって、連続する5段のレジスタの出力パルスP1〜P5として、図3(b)に示すように、順次、T/5だけ時間的に遅れた、5個のパルスを発生する。
判定回路5では、パルスP1〜P5を並列に取り込んで、最初のパルスP1の立ち上がりエッジが含まれる、ウィンドウ幅信号間隔の区間D1内で、ハイレベルとなる部分を有するパルスを論理1と判定するとともに、パルスP1〜P5のうち、論理1と判定されたものの数を計数して、その数が、例えば過半数に相当する、予め定められた数、例えば3を超えているとき、A/D変換回路1の出力パルスが、区間D1において論理1であると判定する。図3の場合は、パルスP1〜P3が、区間D1内においてハイレベルになっているので、判定回路5は、A/D変換回路1からの出力パルスが論理1であると判定して、論理1の判定出力信号jを発生する。
もしも、区間D1内において論理1と判定されたパルスの数が3に満たないが、次の区間D2において、論理1と判定されたパルスの数が3を超えていたときは、判定回路5は、このときのA/D変換回路1からの出力パルスは、区間D1においては論理0であり、区間D2において論理1であると判定して、判定出力信号jを発生する。
【0021】
次に、図4を参照して、この例におけるウィンドウ幅信号作成回路の構成を説明する。この例のウィンドウ幅信号作成回路4は、図4に示すように、オア回路21と、ラッチ回路22と、アンド回路23と、パルス列発生回路24とから概略構成されている。
オア回路21は、インデックス信号e,シーク信号f,ヘッド選択信号gの、各入力の論理和をとって出力を発生し、ラッチ回路22は、オア回路21の出力をラッチする。この状態で、シフトレジスタ2の一つ目出力信号hが出力されたとき、アンド回路23から出力を発生し、パルス列発生回路24は、アンド回路23の出力をトリガ信号として、所定間隔で、連続的にパルス列を発生する。ラッチ回路22は、アンド回路23の出力発生によってリセットされる。
パルス列発生回路24からのパルス列は、インデックス信号の時間間隔を、その間隔内に存在するすべての信号のビット数で割った時間間隔を有し、ウィンドウ幅信号iとして出力される。
【0022】
次に、図5を参照して、判定回路の構成例について説明する。判定回路5は、図5に示すように、ラッチ回路31と、計数回路32と、数値発生回路33と、比較回路34とから概略構成されている。
ラッチ回路31は、ウィンドウ幅信号iの間隔で、シフトレジスタ2の出力信号dを並列にラッチする。計数回路32は、ラッチ回路31がラッチした論理1の数を計数する。数値発生回路33は、所定数を示す信号、例えば前述の例における数値3を発生する。比較回路34は、計数回路32の計数結果の数と、数値発生回路33からの所定数とを比較して、計数回路32の計数結果の方が大きいとき、論理1の出力信号を発生し、それ以外のときは、論理0の出力信号を発生する。
【0023】
このように、この例の信号サンプリング装置では、特定の制御データの入力を同期イベントとして、同期イベントの到来後の最初の論理1の出力を時間基準として、一定の時間間隔でウィンドウ幅信号を作成し、次の入力パルスの論理1又は0を、ウィンドウ幅信号を基準として判定して、タイミングを整形されたパルスを出力するようにしたので、位相同期ループ回路や、ROMメモリ等を必要とすることなく、簡単で、かつ小規模な回路構成によって、入力信号におけるピークシフトの影響に基づく、出力信号の時間的ずれを除去することができる。
なお、同期イベントとしては、シリンダごとに発生するインデックス信号が、最も発生の機会が多いので、通常は、インデックス信号の到来を契機として、磁気ディスクの1回転ごとに、出力信号の整形のための、ウィンドウ幅信号の作成が行われるが、それ以外にも、シーク信号やヘッド選択信号等のような、動作条件の変更に伴って、随時、発生する制御データも、その発生の都度、同期イベントとして用いられて、新たにウィンドウ幅信号の作成が行われる。
【0024】
◇第2実施例
図6は、この発明の第2実施例である信号サンプリング装置の構成を示すブロック図、図7は本実施例におけるウィンドウ幅信号作成回路の構成を示すブロック図、図8は、特定パタン検出回路の構成例を示すブロック図である。
【0025】
この例の信号サンプリング装置100Aは、図6に示すように、A/D変換回路1と、シフトレジスタ2と、クロック発生回路3と、ウィンドウ幅信号作成回路4Aと、判定回路5と、特定パタン検出回路6とから概略構成されている。
この例において、A/D変換回路1,シフトレジスタ2,クロック発生回路3,判定回路5の構成,機能は、第1実施例の場合と同様なので、以下においては、これらについての詳細な説明を省略する。
ウィンドウ幅信号作成回路4Aは、インデックス信号と、シーク信号と、ヘッド選択信号以外に、特定パタン検出回路7で検出された特定パタン検出信号を加えた同期イベントを契機として、ウィンドウ幅信号を発生する。特定パタン検出回路6は、判定回路5の出力における、特定のパタンを検出して、特定パタン検出信号を発生する。この場合の特定パタンは、例えばアドレスマーク信号のような、磁気ディスクのシリンダ内における、特定の位置を示すために挿入されている制御データであって、通常、シリンダ内に複数個、等間隔に挿入されている。
【0026】
次に、図6を参照して、この例の信号サンプリング装置の動作を説明する。ウィンドウ幅信号発生回路4Aは、インデックス信号e,シーク信号f及びヘッド選択信号gのほかに、特定パタン検出信号kも同期イベントとして、ウィンドウ幅信号iを発生する。この際、特定パタン検出回路6は、判定回路5の出力信号jに含まれる、アドレスマーク信号等の特定パタンを検出して、特定パタン検出信号kを発生する。判定回路5では、このような同期イベントに応じて作成された、ウィンドウ幅信号iによって定まる時間間隔に基づいて、A/D変換回路1の出力である2値化信号bをシフトした、シフトレジスタ2の出力信号dに対して、第1実施例の場合と同様に波形整形を行い、これによって、磁気ヘッドからの読み出し信号aにおけるピークシフトの影響に基づく、時間的ずれを除去した出力信号jを発生する。
【0027】
磁気ディスク装置では、通常状態では、インデックス信号によってウィンドウ幅信号を発生し、このウィンドウ幅信号の時間間隔に基づいて、入力パルスのタイミングずれを補正した出力パルスを発生することによって、磁気ヘッドからの読み出し信号に存在するピークシフトの影響に基づく、出力信号の時間的ずれを除去する作用を行っているが、インデックス信号の発生後の時間経過によって、入力パルスとウィンドウ幅信号との時間的ずれが大きくなって、タイミングずれの補正が困難になる場合が生じる。
この例では、インデックス信号以外に、インデックス信号間隔内に複数回発生するアドレスマーク信号に基づく特定パタン検出信号kによっても、ウィンドウ幅信号のタイミングの再設定を行うので、このようなタイミングずれの影響を軽減することができる。
【0028】
次に、図7を参照して、この例における、ウィンドウ幅信号作成回路の構成を説明する。ウィンドウ幅信号作成回路4Aは、図7に示すように、オア回路41と、ラッチ回路42と、アンド回路43と、パルス列発生回路44とから概略構成されている。
この場合における、ラッチ回路42,アンド回路43,パルス列発生回路44の構成,機能は、図4に示された第1実施例の場合における、ラッチ回路22,アンド回路23,パルス列発生回路24と同様である。
オア回路41は、インデックス信号e,シーク信号f,ヘッド選択信号g,特定パタン検出信号kの、各入力の論理和をとって、出力を発生する。
【0029】
次に、図8を参照して、特定パタン検出回路の構成例を説明する。特定パタン検出回路6は、図8に示すように、シフトレジスタ51と、パタン発生回路52と、パタンマッチング回路53とから概略構成されている。
シフトレジスタ51は、判定回路5の出力信号jをシリアルに入力されて、並列に展開した出力を発生する。パタン発生回路52は、アドレスマーク信号等の特定パタンを、並列信号として出力する。パタンマッチング回路53は、シフトレジスタ51の出力パタンと、パタン発生回路52の出力パタンとが一致したとき、判定回路6からの特定パタンの出力を示す、特定パタン検出信号kを発生する。
【0030】
このように、この例の信号サンプリング装置では、第1実施例の場合と同様に、位相同期ループ回路や、ROMメモリ等を必要とすることなく、簡単で、かつ小規模な回路構成によって、入力信号におけるピークシフトの影響に基づく、出力信号の時間的ずれを除去することができるとともに、同期イベントとして、アドレスマーク信号のような、1シリンダ内に複数回出力される特定パタンの入力を示す、特定パタン検出信号の発生を追加したので、ウィンドウ幅信号のタイミングの再設定の頻度が高くなり、従って、より精度のよい波形整形を行うことができる。
【0031】
◇第3実施例
図9は、この発明の第3実施例である信号サンプリング装置の適用例を示すブロック図である。
この例においては、ホストコンピュータ200の出力信号を、第1実施例又は第2実施例の信号サンプリング装置100/100Aを介して、磁気ディスク装置300に入力する概略構成が示されている。
ホストコンピュータ200は、意図的に時間的なずれを付与したビットのデータを含む信号を、信号サンプリング装置100/100Aの入力端子11に与える。信号サンプリング装置100/100Aは、入力信号の時間的ずれを補正した信号を出力端子12に発生する。磁気ディスク装置300は、信号サンプリング装置100/100Aの出力信号によって、磁気ディスクの書き込みを行う。この際、磁気ディスク装置300は、信号サンプリング装置100/100Aに対して、シーク信号やヘッド選択信号を供給する。
【0032】
磁気ディスク装置によっては、時間的なずれを有しないビットのデータによって書き込みを行っても、再生された出力においては、ピークシフトを生じるものがある。これに対して、ホストコンピュータにおいて、このような磁気ディスク装置に対応して、予め、意図的に、磁気ディスク装置で生じる時間的ずれを相殺するような時間的ずれを予め与えたデータを作成して、書き込みを行うことによって、磁気ディスク装置から、ピークシフトを有しない、正常な読み出し出力が得られるようにすることがある。
しかしながら、ホストコンピュータと磁気ディスク装置との組み合わせが変更されて、このようなピークシフトを生じないような、正常な磁気ディスク装置を使用することとなった場合には、ホストコンピュータがもとのままの場合、書き込み信号に時間的ずれがあることによって、磁気ディスク装置からの読み出し信号も、時間的なずれを伴うものとなる。
【0033】
そこで、このような場合、ホストコンピュータと磁気ディスク装置との間に、本発明の信号サンプリング装置100/100Aを挿入することによって、ホストコンピュータからの書き込み信号に時間的ずれがあっても、磁気ディスク装置に対する入力信号は、時間的ずれを有しないものとなるので、磁気ディスク装置から読み出される信号として、時間的ずれを伴わない正常な信号を得ることができるようになる。
【0034】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られたものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、この発明は、磁気ディスク装置の読み出し信号の整形だけでなく復調にも適用することができる。同期イベントととなる信号は、各実施例に示されたものに限らず、他の種類のものであってもよい。また、第3実施例の場合、A/D変換器1を省いてもよい。この発明は、磁気ディスク装置に限らず、光ディスク装置等に適用することも可能である。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、磁気ディスク装置等において、簡単で、かつ小規模な回路構成によって、入力信号におけるピークシフトの影響に基づく、出力2値化信号の時間的ずれを除去することができるので、磁気ディスク装置等の性能向上を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の第1実施例である信号サンプリング装置の構成を示すブロック図である。
【図2】2値化信号の時間的ずれを説明するためのタイミングチャートである。
【図3】判定回路の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図4】本実施例におけるウィンドウ幅信号作成回路の構成を示すブロック図である。
【図5】判定回路の構成例を示すブロック図である。
【図6】この発明の第2実施例である信号サンプリング装置の構成を示すブロック図である。
【図7】本実施例におけるウィンドウ幅信号作成回路の構成を示すブロック図である。
【図8】特定パタン検出回路の構成例を示すブロック図である。
【図9】この発明の第3実施例である信号サンプリング装置の適用例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 アナログディジタル(A/D)変換回路(A/D変換手段)
2 シフトレジスタ
3 クロック発生回路
4,4A ウィンドウ幅信号作成回路(ウィンドウ幅信号作成手段)
5 判定回路(判定手段)
6 特定パタン検出回路(特定パタン検出手段)
10 磁気ヘッド
15 制御回路
31 ラッチ回路(ラッチ手段)
32 計数回路(計数手段)
34 比較回路(比較手段)
51 シフトレジスタ
52 パタン発生回路(パタン発生手段)
53 パタンマッチング回路(パタンマッチング手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a signal sampling device for correcting a temporal shift of a binarized output signal based on a peak shift of a read signal in a magnetic disk device or the like.
[0002]
[Prior art]
In a magnetic recording apparatus such as a magnetic disk apparatus, especially when the recording density of information on the disk is increased, a peak shift of a read signal may occur due to waveform interference between adjacent waveforms. In such a case, a time difference is generated in the signal obtained by binarizing the reproduction signal, which may cause a code error, which is not preferable. Therefore, a signal reproduction method that can eliminate the influence of the peak shift is required. It has been.
[0003]
On the other hand, in Japanese Patent Laid-Open No. 56-37813, a data discrimination window pulse obtained by slicing an output waveform of a waveform equalizing filter for equalizing a reproduction waveform of a magnetic head, and a cycle equal to a bit cycle. The signal is demodulated using a sampling pulse for sampling, and the sampling pulse is generated by a phase-locked oscillator of a phase-locked loop circuit that generates an output having a period of 1/2 of the bit period. As a reference input pulse to the oscillator, a demodulated output with less influence of peak shift can be obtained by using only the peak detection pulse of the waveform equalization filter output where the data discrimination window is effective. It is disclosed.
[0004]
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-143210, a signal read from a magnetic disk device via a magnetic head is converted from analog to digital by an analog / digital converter with a sampling period more than twice the maximum frequency during recording. The data obtained in this step is sequentially shifted in synchronization with the sampling period by a digital filter, and each data in the shift process is multiplied by a predetermined coefficient separately, and the sum of these multiplication results is taken as needed. Then, digital differentiation and waveform equalization are performed on the read signal, and a zero-cross corresponding point of the waveform-equalized data is detected by a zero-cross detector, and according to the detected zero-cross corresponding point An active read data pulse is output, and the time of the read data pulse is determined by the demodulation means. By comparing the measurement result of the interval with threshold data recorded in advance in a table consisting of ROM (Read Only Memory), etc., a binary output is generated, thereby obtaining a reproduction output with less influence of peak shift. Thus, separating and extracting actual data according to the modulation method is disclosed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the first conventional method that uses a phase-locked loop circuit to obtain a demodulated output that eliminates the effect of peak shift in the reproduction signal of the magnetic disk device, the circuit configuration is complicated by including the phase-locked loop circuit. There is a problem of becoming.
Also, a second conventional method for obtaining a binarized output signal in which the influence of the peak shift in the reproduction signal of the magnetic disk device is eliminated by comparing the measurement result of the time interval of the zero cross point with the threshold data. Then, the provision of the ROM table inevitably increases the circuit scale.
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and a binarized output signal based on the effect of peak shift in a reproduction signal from a magnetic disk device or the like with a simple and small-scale circuit configuration. It is an object of the present invention to provide a signal sampling device that can remove the time lag.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, an invention according to
[0008]
[0009]
Claims 3 The described invention is claimed. 1 or 2 According to the signal sampling apparatus described above, the interval of the window width signal is defined by a time interval obtained by dividing the time of one rotation of the cylinder of the magnetic disk by the number of bits of the signal included in the cylinder. It is a feature.
[0010]
Claims 4 The described invention is claimed. 1 to 3 In the signal sampling device according to any one of the above, the synchronization event is an index signal indicating the start position of the cylinder of the magnetic disk, a seek signal instructing switching of the cylinder of the magnetic disk, or switching of the recording surface of the magnetic disk. It is characterized by the input of a head selection signal for instructing switching of the accompanying magnetic head.
[0011]
[0012]
Claims 6 The described invention is claimed. 5 The specific pattern detection signal includes a shift register that samples and shifts the determination output signal, pattern generation means for holding and outputting the specific pattern, an output signal of the shift register, and the specific signal It is generated by a specific pattern detection means comprising a pattern matching means for outputting the specific pattern detection signal when they match with the output signal of the pattern generation means.
[0013]
Claims 7 The described invention is claimed. 1 to 6 The signal sampling device according to any one of the above, wherein the input signal is a read signal from a magnetic head.
[0014]
Claims 8 The described invention is claimed. 1 to 6 The signal sampling apparatus according to any one of the above, wherein the input signal is a signal for writing to the magnetic disk device, and the determination output signal is used as an input signal of another magnetic disk device. It is a feature.
[0015]
[Action]
In the configuration of the present invention, the input signal is converted into a binarized signal by the A / D conversion means, and the binarized signal is sampled and shifted in parallel by the clock signal faster than the window width signal by the shift register. When the specific logic state of the binarized signal is detected for the first time after the occurrence of the synchronization event by the window width signal generation means, the window width signal is output at a predetermined time interval, and the shift is performed by the determination means When the number of output signals in a plurality of successive stages of the register that fall within the window width signal interval is equal to or greater than a predetermined number, a determination output signal having the specific logic state is output for each window width signal.
Therefore, it is possible to obtain a binarized output signal from which a time lag is removed based on the influence of the peak shift in the input signal with a simple and small circuit configuration.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The description will be made specifically with reference to examples.
◇ First example
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a signal sampling apparatus according to the first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a timing chart for explaining a temporal shift of a binarized signal, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a window width signal generation circuit in this embodiment, and FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a determination circuit.
[0017]
As shown in FIG. 1, the
The A /
The
The window width signal generation circuit 4 uses a generation of either a seek signal generated at cylinder switching, a head selection signal for instructing switching of a magnetic head at disk surface switching, or the above-described index signal as a synchronization event. When
The
[0018]
Hereinafter, the operation of the signal sampling apparatus of this example will be described with reference to FIG. In a magnetic disk device (not shown), a read signal a consisting of an analog signal read from the magnetic disk via the
The binarized signal b is serially input to the
On the other hand, the A /
The window width signal generation circuit 4 uses the occurrence of one of the index signal e from the A /
The
[0019]
Next, the time lag of the binarized signal will be described with reference to FIG. 2, (A) shows the window width signal i, and (B) shows the binarized signal b that is the output of the A /
Assume that any one of an index signal e, a seek signal f, and a head selection signal g is generated as a synchronization event. From this synchronization event, a pulse S0 that first becomes
Thereafter, as shown in (B), the first output signal h is converted into the binarized signal b generated from the A /
[0020]
Next, the operation of the determination circuit will be described with reference to FIG. 3, (a) shows the window width signal i, (b) shows the output signal d of the
The
In the
If the number of pulses determined as
[0021]
Next, the configuration of the window width signal generation circuit in this example will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 4, the window width signal generation circuit 4 of this example is roughly composed of an
The OR
The pulse train from the pulse
[0022]
Next, a configuration example of the determination circuit will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the
The latch circuit 31 latches the output signal d of the
[0023]
As described above, in the signal sampling apparatus of this example, a window width signal is generated at a constant time interval with the input of specific control data as a synchronization event and the output of the
As the synchronization event, since the index signal generated for each cylinder has the most chance of occurrence, the output signal is usually shaped for each rotation of the magnetic disk triggered by the arrival of the index signal. The window width signal is created, but in addition to this, control data that is generated from time to time in response to changes in operating conditions, such as seek signals and head selection signals, is also synchronized with each event. As a result, a new window width signal is created.
[0024]
◇ Second embodiment
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a signal sampling apparatus according to a second embodiment of the present invention, FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of a window width signal generating circuit in this embodiment, and FIG. 8 is a specific pattern detection circuit. It is a block diagram which shows the example of a structure.
[0025]
As shown in FIG. 6, the
In this example, the configuration and function of the A /
The window width
[0026]
Next, the operation of the signal sampling apparatus of this example will be described with reference to FIG. The window width
[0027]
In a magnetic disk device, in a normal state, a window width signal is generated by an index signal, and an output pulse in which a timing deviation of the input pulse is corrected is generated based on a time interval of the window width signal, thereby generating a signal from the magnetic head. Although it works to remove the time lag of the output signal based on the influence of the peak shift that exists in the readout signal, the time lag between the input pulse and the window width signal changes with the passage of time after the generation of the index signal. In some cases, the timing deviation becomes difficult to correct.
In this example, the timing of the window width signal is reset not only by the index signal but also by the specific pattern detection signal k based on the address mark signal generated a plurality of times within the index signal interval. Can be reduced.
[0028]
Next, the configuration of the window width signal generation circuit in this example will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 7, the window width signal generation circuit 4 </ b> A is roughly composed of an
In this case, the configurations and functions of the
The OR
[0029]
Next, a configuration example of the specific pattern detection circuit will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 8, the specific pattern detection circuit 6 includes a shift register 51, a
The shift register 51 receives the output signal j of the
[0030]
As described above, in the signal sampling device of this example, as in the case of the first embodiment, the input is performed with a simple and small-scale circuit configuration without the need for a phase-locked loop circuit or a ROM memory. The time shift of the output signal based on the influence of the peak shift in the signal can be removed, and an input of a specific pattern that is output a plurality of times in one cylinder such as an address mark signal is shown as a synchronization event. Since the generation of the specific pattern detection signal is added, the frequency of resetting the timing of the window width signal is increased, and therefore waveform shaping with higher accuracy can be performed.
[0031]
◇ Third example
FIG. 9 is a block diagram showing an application example of the signal sampling apparatus according to the third embodiment of the present invention.
In this example, a schematic configuration in which an output signal of the
The
[0032]
Some magnetic disk devices cause a peak shift in the reproduced output even if writing is performed with bit data having no time lag. On the other hand, in the host computer, data corresponding to such a magnetic disk device is created in advance with intentionally giving a time lag that cancels the time lag occurring in the magnetic disk device in advance. As a result of writing, a normal read output having no peak shift may be obtained from the magnetic disk device.
However, if the combination of the host computer and the magnetic disk device is changed and a normal magnetic disk device that does not cause such peak shift is used, the host computer remains unchanged. In this case, since there is a time lag in the write signal, the read signal from the magnetic disk device also has a time lag.
[0033]
Therefore, in such a case, by inserting the
[0034]
The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention. Included in the invention. For example, the present invention can be applied to demodulation as well as shaping of a read signal of a magnetic disk device. The signal serving as the synchronization event is not limited to that shown in each embodiment, but may be other types. In the third embodiment, the A /
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in a magnetic disk device or the like, the time lag of the output binarized signal based on the influence of the peak shift in the input signal is removed with a simple and small circuit configuration. Therefore, it is possible to improve the performance of the magnetic disk device or the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a signal sampling apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a timing chart for explaining a temporal shift of a binarized signal.
FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the determination circuit;
FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a window width signal generating circuit in the present embodiment.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of a determination circuit.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a signal sampling apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a window width signal generating circuit in the present embodiment.
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration example of a specific pattern detection circuit.
FIG. 9 is a block diagram showing an application example of a signal sampling apparatus according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Analog-digital (A / D) conversion circuit (A / D conversion means)
2 Shift register
3 Clock generation circuit
4,4A Window width signal creation circuit (window width signal creation means)
5 determination circuit (determination means)
6 Specific pattern detection circuit (specific pattern detection means)
10 Magnetic head
15 Control circuit
31 Latch circuit (latch means)
32 Counting circuit (counting means)
34 Comparison circuit (comparison means)
51 Shift register
52 Pattern generation circuit (pattern generation means)
53 Pattern matching circuit (pattern matching means)
Claims (8)
前記2値化信号をウィンドウ幅信号より高速のクロック信号でサンプリングしシフトして並列に出力するシフトレジスタと、
同期イベントの発生後最初に前記2値化信号の特定の論理状態が検出されたとき、所定時間間隔でウィンドウ幅信号を出力するウィンドウ幅信号作成手段と、
前記シフトレジスタの各段の出力信号を前記ウィンドウ幅信号に応じてそれぞれラッチする複数段のラッチ手段と、該ラッチ手段の各段の出力信号における特定の論理状態の数を計数する計数手段と、該計数結果が所定数以上のとき、前記特定の論理状態を持つ判定出力信号を前記ウィンドウ幅信号ごとに出力する比較手段とからなる判定手段とを備えたことを特徴とする信号サンプリング装置。A / D conversion means for converting an input signal into a binary signal;
A shift register that samples and shifts the binarized signal with a clock signal faster than the window width signal and outputs the shift signal in parallel;
Window width signal generating means for outputting a window width signal at a predetermined time interval when a specific logic state of the binarized signal is detected for the first time after the occurrence of a synchronization event;
A plurality of stages of latch means for latching an output signal of each stage of the shift register in accordance with the window width signal; a counting means for counting the number of specific logic states in the output signal of each stage of the latch means; A signal sampling apparatus comprising: a determination unit including a comparison unit that outputs a determination output signal having the specific logic state for each window width signal when the counting result is equal to or greater than a predetermined number .
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