JPH01169782A - 磁気ディスク装置のトラック番号取込回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、サーボ領域をＰ　Ｄ　Ｍ　（ＰｈａｓｅＤ
ｕｒａｔｉｏｎ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　）信号で記録
する磁気ディスク装置において、サーボ領域中からトラ
ック番号を正確に識別して取込むための回路に関する。

〔従来の技術〕

ＰＤＭ信号は、一般に第４図（ｂ）に示すように、ある
時間を単位時間として、その３つの分の長さで論理値“
０′”または゛１パのφ位符号を表わす信号である。論
理値“０”は一般に１，２単位ｌ」がレベル“１”、３
単位目がレベル゛０′°のパターンで表わされる。論理
値Ｉｔ　１　＋１は一般に１単位［１がレベル゛１”、
２．３単位目がレベル゛″０′°のパターンで表わされ
る。

ＰＤＭ信号は、第４図（ａ）のＭ　Ｉ”　Ｍ信号のよう
に（ｒ位時間の１つ分の長さでｌ’ｌｔ位符号全符号ず
る信号に比べて周波数が１／３となるので、例えばハー
ドディスクにおけるサーボ領域等信顕性を要求されるデ
ータの記録方式として利用されている６ 〔発明が解決しようとする問題点〕 磁気ディスク装置におけるサーボ領域の主要なデータは
トラック番号であるが、の前後に曲のデ・−タが付加さ
れる。このため、トラック番号のみを正確に識別して取
込む必要がある。

この発明は、このような点に鑑みてなされたもので、ｒ
）　Ｄ　Ｍ信号で記録されたサーボ領域からトラック番
号を正確に識別して取込むことができる磁気ディスク装
置のサーボデータ取込回路を提供しようとするものであ
る。

１問題点を解決するための手段〕 この発明は、ＰＤＭ信号で記録されるサーボ領域内にお
いて、トラック番号の直前にスタートコードとして所定
のビットパターンを記録する磁気ディスク装置であって
、ディスクから読み取られるＰＤＭ信号の論理値を判断
するデコード手段と、前記デコード手段の出力デコード
値を順次入力するシフトレジスタと、前記シフトレジス
タに前記スタートコードの所定のビットパターンが並べ
られたことを検出するスタートコード検出手段と、前記
スタートコードが検出されたときに、それに続く前記デ
コード手段の出力をトラック番号と判定して取込む取込
手段とを具備してなるものである。

〔作　用〕

この発明によれば、トラック番号の直前に所定ビットパ
ターンのスタートコードを記録することにより、このビ
ットパターンをスタートコード検出手段で検出して、こ
れに続くトラック番号を取込手段に正確に取込むことが
できる。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図に示す。また、その動作を
第２図に示す。ここでは第３図に示すフォーマットが用
いられ、ユーザデータが第４図（ａ）に示すＭＦＭ信号
で記録され、サーボデータが第４図（ｂ）に示すＰＤＭ
信号で記録されたハードディスクについてサーボデータ
をデコードし１〜ラック番号を出力する場合について示
している。

はじめに、第３図のフォーマットについて説明する。

ハードディスクのフォーマットは周方向に複数のセクタ
に分割され、各セクタはサーボデータとユーザデータか
ら構成されている。サーボデータのフォーマットは様々
なものがあるが、第３図の例では最初にグリアンプルと
して０”を１２ビツト連続し、次にスタートコードとし
て“０００１１１　”が配置され、その後５ピツＩ・の
トラック番号を３回（トラック番号■、■、■）繰返し
、さらに３ビツトのバンドコード（トラック番号の終Ｔ
を示す）およびトラック番号■、■、■とバンドコード
に関する誤り訂正符号としての４ピツ１〜のエンドコー
ドが続き、ＭＬ後にトラッキング用信号が配置されてい
る。なお、トラック番号を３凹繰返すのは、トラック番
号取込データの正確さを朋するため、３回のうち２回同
じデータが得られな場合にのみそれを有効とするためで
ある。

トラッキング用信号は正規のトラックに対して１／２ト
ラック分ずれて配置され、Ｉ−ラック方向に前後に２分
割されて、所定周波数の信号（斜線部分）が前半分と後
半分でずらして記録されている。トラッキングサーボに
おいては、この前半分の信号と後半分の信号が同レベル
で検出されるようにヘッドをディスク径方向に移動制御
する。

第１図において発振器１０はヘッド再生ＰＤＭ信号の立
下りエツジ検出用のウィンドを形成するための基準クロ
ックとして、位相が相互に反転した２相クロツクＰ相、
Ｑ相を出力する。

りＸコック選択回路１２は、■）相、Ｑ相の基準クロッ
クを入力し、ヘッド再生信号の立上りエツジを検出して
、その立上りエツジに続いてＰ相、Ｑ相の基準クロック
のうちいずれか早く立上りエツジが到来する方のり１：
？ツクを選択出力して、ウィンド形成用の基準タロツク
として使用する。例えば、第２図の場合にはヘッド再生
信号の立上りエツジが生じてからＰ相りロックの方が早
く立上りエツジが到来するので、Ｐ相りロックが使用さ
れる。ヘッド再生信号とＰ相、Ｑ相りロックとは非同期
であるため、一方の基準クロックだけを固定的に用いる
とヘッド再生信号の立上りエツジから基準クロックの立
上りエツジまで最大で基準クロックの１周期分のずれが
生じるが、上記のようにＰ相、Ｑ相の２相のクロックの
うちヘッド再生信号の立上りエツジから早く立上りエツ
ジが到来する方のタロツクを選択して使用するようにす
れば、ずれは最大で基準タロツクの１／２周期分にとど
まり、これによりＰＤＭ信月をデコードするためのウィ
ンドも正確な期間に形成することができるようになる。

ゲートパルス発生回路１４は、上記選択された基準クロ
ックをカウントしてヘッド再生信号の立上りエツジから
の時間を計測し、信号φ１〜φ４を出力する。このうち
、信号φ１はｌ）　Ｄ　Ｍ信号の符号“１″に対応した
１単位置の立下りエツジを検出するためのウィンドで、
選択された基準クロックのヘッド再生信号の立上りエツ
ジから数えて６バルスロの立上りエツジから１１パルス
目の立上りまでの区間にウィンドを形成して、ＰＤＭ信
号の１単位置の立下りエツジを検出する。

また、信号φ２はＰＤＭ信号の符号“０”に対応した２
単位目の立下りエツジを検出するためのウィンドで、選
択された基準クロックのヘッド再生信号の立上りエツジ
から数えて１４パルス目の立上りエツジから１９パルス
目の立上りまでの区間にウィンドを形成して、ＰＤＭ信
号の２単位目の立下りエツジを検出する。

また、信号φ３はＰＤＭ信号の次の立−［リエッジを検
出するためのウィンドで、選択された基準タロツクのヘ
ッド再生信号の立上りエツジから数えて２２パルス目の
立ｊニリエッジから２５パルス「Ｉの立上りまでの区間
にウィンドを形成して、ＰＤＭ信号の次の立」一つエツ
ジを検出する。

この信号φ３のウィンド内に立上りエツジが存在しなか
った場合はＰＤＭ信号でないと判断することができる。

また、信号φ３のウィンド内に立上りエツジが存在して
も必ずしもＰＤＭ信号でなくＭＦＭ信号である可能性も
あるが、後述するように、ディスク再生信号をＰＤＭ信
号の同周期かを連続的に見て、いずれもＰ　Ｄ　Ｍ　ｔ
ａ号であると判断された場合にのみ、正規のＰ　Ｄ　Ｍ
信号と判断してサーボデータとして取込むようにしてい
るので、ＭＦＭ信号をＰＤＭ信号と誤検出するおそれは
ない。

信す・φ　は信号φ３によるウィンド内にヘッド再生信
号の立上りエツジが得られなかったときにゲートパルス
選択回路１４、シフトレジスタ２２およびカウンタ５２
をクリアして初期状態に戻すために利用される信号で、
信号φ３の立下りエツジ後の所定時間に発生される。ｆ
８号φ４の発生タイミングは信号φ３の立下りエツジ後
であって、先のＰ　Ｄ　Ｍ　信号の立上りエツジから数
えて４単位［１の期間内である。すなわち、信号φ３に
よるウィンド内にＰ　Ｄ　Ｍ　信号の立上りエツジが存
在しなかった場合において最も早い時間にＰＤＭ信号の
発生ずる可能性のあるのは先のＰＤＭ信号の立上りエツ
ジから数えて５単位目であるから、それ以前に信号φ４
を発生させて、オア回路１５を介してデー１〜パルス選
択回路１４をクリアする。また、信号φ４はオア回路２
６、アンド回路３０、オア回路３２を介してシフトレジ
スタ２２をクリアする。まなオア回路６２を介してカウ
ンタ５２をクリアする。

以上の信号φ　〜φ４による１サイクルの処理時間はＰ
ＤＭ信号の１周期よりも長いため、後続のゲート回路（
デコード手段）として２つのゲートブロック■、■が構
成され、ゲートブロック選択回路１６で交互に切換えて
使用するようにしている。ゲートブロック選択回路１６
はヘッド再生信号の立上りエラ ジごとに出力Ｑ、Ｑを反転して、クリア入力ＣＩ−。

が°゛Ｏ′′となった方のデー１〜ブロツクを動作させ
る９ ゲートブロック１において、ゲートＧ１〜Ｇ４はＤフリ
ップフロップ回路で構成される。ゲーｌ〜Ｇ１はＰＤＭ
信号の符号“１″に対応した１甲１位１」の立下りエツ
ジを検出するためのもので、Ｄ入力にウィンドを設定す
る信号φ１を入力し、クロック入力ＣＫにヘッド再生信
号を入力する。そして、信号φ１によるウィンド内にヘ
ッド再生信号の立下りエツジが存在するとゲートＧ１は
セットされてそのＱ出力は“１”となる、このＱ出力が
２単位目の立下りエツジを検出するためのもので、Ｄ入
力にウィンドを設定する信号φ２を入力し、タロツク入
力ＣＫにヘッド再生信号を入力する。

そして、信号φ２によるウィンド内にヘッド再生信号の
立下りエツジが存在するとゲートＧ２はセットされてそ
のＱ出力は“０”となる。

このＱ出力がＰ　Ｄ　Ｍ信号の“０”のデコード出力と
なる。

ゲートＧ３はＰＤＭ信号の次の立上りエツジを検出する
ためのもので、Ｄ入力にウィンドを設定する信号φ３を
入力し、クロック入力ＣＫにヘッド再生信号をインバー
タ１７で反転した信号を入力する。そして、信号φ３に
よるウィンド内にヘッド再生信号の立上りエツジが存在
するとゲートＧ３はセットされてそのＱ出力は“１”と
なる。

ゲートＧ４はＤ入力が常時“１″で、クロック入力にヘ
ッド再生信号をインバータ１７で反転した信号が入力さ
れて、ヘッド再生信号の立しリエッジが得られるごとに
セットされてＱ出力が“１″となる。

以上ゲートブロックＩについて説明したが、ゲートブロ
ック■も全く同様に構成されて、ヘッド再生出力の立上
りエツジごとに交互に動作される。

ゲート回路Ｇ１のＱ出力およびゲート回路Ｇ２のＱ出力
はオア回路１８．２０を介してシフトレジスタ２２のデ
ータ入力ＤＴに入力される。ゲート回路Ｇ３のＱ出力は
アンド回路２４に入力される。また、ゲート回路Ｇ４の
Ｑ出力はオア回路２６を介してアンド回路２４に入力さ
れる。したがって、アンド回路２４は信号φ３によるウ
ィンド内にヘッド再生信号の立上りエツジがあるとき（
すなわちＰＤＭ信号であると一応判断されるとき）“１
″を出力し、オア回路２８を介してシフｌ−レジスタ２
２のクロック入力に入力し、データ入力Ｄ　Ｔに入力さ
れているデコード値をシフトレジスタ２２に取込む。

このようにして、ＰＤＭ信号であると判断される信号が
入力されるごとにシフトレジスタ２２にヘッド再生信号
のデコード値が順次取込まれていく。たたし、−度でも
信号φ３によるウィンド内にヘッド再生信号の立上りエ
ツジが得られなくなると、ゲートＧ３がセットされずそ
のＱ出力が“１″のままとなり、信号φ４のタイミング
でアンド回路３０の出力がＭ　Ｉ　ＩＩとなってオア回
路３２を介してシフトレジスタ２２がクリアされる。

したがって、Ｍ　Ｆ　Ｍ信号のうちＰＤＭ信号と同じと
ツユ−パターンが入力されて、それがＰＤＭ信号である
と誤判断されたとしても、そのようなビットパターンが
連続する可能性は無いと考えられるので、シフトレジス
タ２２はフルビット（６ビツト）に達するまでにクリア
されてしまい、以後の回路が誤動作するおそれは無い。

以上ゲートブロックＩ側の論理回路について説明したが
、ゲートブロック■側の論理回路も全く同様に構成され
てヘッド再生信号の立上りエツジごとに交互に動作され
る。ゲートブロック■側の論理回路においてゲートブロ
ックＩ側に対応する部分に同一の符号を付す。

なお、信号φ３によるウィンド内に立上りがあると、ゲ
ートＧ４は前述のようにセットされるが、このときその
Ｑ出力がオア回路３４を介してゲートパルス選択回路１
４をクリアし、信号φ１〜φ４の計数は始めからやり直
される。

シフトレジスタ２２は、第３図下段に示すサーボデータ
フォーマットのスタートコード“００゜１１１°“のビ
ットパターンを検出して、次のトラック番号のタイミン
グを検出するのに利用される。

シフトレジスタ２２の６ビツトの出力のうち前半の３ビ
ット出力はインバータ３６．３８．／１０で反転される
。アンド回路４２（スタートコード検出手段）はこれら
６ビツトの出力を入力し、すベて“１”となったときす
なわちシフトレジスタ２２の各ビットに“ＯＯＯ１１１
”の符号が並んだとき１”を出力し、Ｄフリップフロラ
１回路４４をセットする。これによりＤフリップフロフ
グ回路４４のＱ出力は１″となりシフトレジスタ４６，
４８．５０のクリア状態を解除して動作可能にする。

シフトレジスタ４６．４８．５０は動作可能になると、
前記オア回路２０から出力されているＰＤＭデコード信
号を順次シフトしていき、トラック番号■、■、■、バ
ンドコード、エンドコードの全２２ビツトが取込まれる
。

カウンタ５２は前記オア回路２８からＰＤＭ信号の１周
期ごとに出力される信号（Ｐ　Ｄ　Ｍ信号であると判断
されたことを示す信号）を入力してカウントアツプされ
る。そして、シフトレジスタ、　２２に取込まれるスタ
ートコード“０００１１１”の６ビツＩ〜と、トラック
番号■、■、■の合計１５ビツトと、バンドコードの３
ビツトと、エンドコードの４ビツトを合計した数に相当
する２８カウントに達すると、シフトレジスタ４６，４
８゜５０に所定のデータの取込が完了したと判断して、
時間合せのための近延回路５４を介してラッチ回路５６
．５８．６０にラッチ信号を与えてシフ１〜レジスタ４
６．４８．５０のデータをラッチする。

なお、カウンタ５２は２８カウントに達するごとにオア
回路６２を介してクリアされる。また、り　Ｄ　Ｍ信号
が得られない場合にも、オア回路３２の出力によってシ
フトレジスタ２２とともにリセットされる。

エラーチエツク回路６４は、ラッチ回路５６゜５８．６
０にラッチされたデータについてエンドコードを用いて
エラーチエツクを行ない、エラーがない場合はエンドコ
ード検出回路６６、取込み回路（取込手段）６８、判定
回路７０に許可信号が出力し、それぞれの処理動作を可
能にする。

バンドコード検出回路６６はバンドコードを検出してバ
ンドフラグを立てる。判定回路７０は３つのトラック番
号■、■、■を突き合わせて２つ以上、同じトラック番
号があれば正してトラック番号が得られたと判定してＯ
Ｋフラグを立てる。取込み回路６８は３つのトラック番
号■、■、■を突き合わせて多数決により２つ以上同じ
トラック番号があればそれを正規のトラック番号として
出力する。このようにして得られた正規のトラック番号
に基づきランダムアクセス等の制御を行なう。

次に第２図に示すＰＤＭ信号が得られた場合の第１図の
回路の一連の動作について説明する。

ヘッド再生信号として第２図に示すＰＤＭ信号が入力さ
れると、その立上りエツジ以後でＰ、Ｑ相りロックのう
ちＰ相の方が早く立上りエツジが到来するので、タロツ
ク選択回路１２ではＰ相りロックが選択され、ゲートパ
ルス選択回路１４ではこのＰ相りロックをカラン１−シ
て、信号φ１〜φ４を出力する。また、ＰＤＭ信号の立
上りエツジでゲートブロック選択回路１６の出力が反転
してゲートブロック■、■のうち今まで動作していた方
が動作停止になり、今まで動作停止であった方が動作開
始する。

ゲートパルス選択回路１４はＰ相りロックをカウントし
始めて６カウント目の立上りから１１カウント目の立上
りまでの区間をＰＤＭ信号の１単位目の立下りエツジを
検出するためのウィンドとして信号φ１を出力する。第
２図の例ではＰＤＭ信号はこのウィンド内に立下りエツ
ジを生じないので、ゲートＧ１はセットされない。

ゲートパルス選択回路１４はＰ相りロックをカウントし
始めて１４カウント目の立上りから１９カウント目の立
上りまでの区間をＰＤＭ信号の２単位目の立下りエツジ
を検出するためのウィンドとして信号φ２を出力する。

第２図の例ではＰＤＭ信号はこのウィンド内に立下りエ
ツジを生じているので、ゲートＧ２はセットされて、そ
のＱ出力＝“０″がＰ　Ｄ　Ｍ　ｔｚ号のエンコード出
力としてオア回路１８．２０を介してシフトレジスタ２
２のデータ人力ＤＴに入力される。

ゲートパルス選択回路１４はＰ相りロックをカウントし
始めて２２カウント目の立上りから２７カウント目の立
上りまでの区間をＰＤＭ信号の立上りエツジを検出する
ためのウィンドとして信号φ３を出力する。第２図の例
ではＰ　Ｄ　Ｍ　（＠号はこのウィンド内に立上りエツ
ジを生じているので、ゲートＧ３はセットされる。この
とき同時にゲートＧ４もセットされるので、両ゲートＧ
　３．　Ｇ　４のＱ出力によりアンド回路２４の出力か
“１″となり、ＰＤＭ信号であることが判断される。こ
のアンド回路２４の出力はオア回路２８を介してシフト
レジスタ２２のクロック入力ＣＫに入力され、データ入
力ＤＴに入力されているエンコードデータをシフトレジ
スタ２２に取込む。

ゲートＧ４がセットされるとそのＱ出力がオア回路３／
１．１５を介してゲートパルス選択回路１４をリセット
する。また、ＰＤＭ信号の立上りエツジによりゲートブ
ロック選択回路１６の出力が切換えられて、ゲートブロ
ックＩ、ＩＩの動作が切換えられて、同様の動作が繰り
返される。

このようにして、ＰＤＭ信号が連続して入力されるごと
にシフトレジスタ２２にＰＤＭ信号のデコード値が取込
まれていき、トラック番号の直前のスタートコード”ｏ
ｏｏｉｔｉ″のビットパターンが取込まれると、アンド
回路４２の出力が１”となり、Ｄフリップフロラ１回路
４４がセットされる。

これにより、シフトレジスタ４６，４８．５０のクリア
状態が解除され、オア回路２０から出力されているＰＤ
Ｍ信号のデコード値がこれらシフトレジスタ４６，４８
．５０に順次取込まれていく。

シフトレジスタ４６．４８．５０にトラック番号■、■
、■、バンドコード、エンドコードが取込まれると、カ
ウンタ５２の２８カウント出力がラッチ信号として出力
され、シフトレジスタ４６゜４８．５０のデータがラッ
チ回路５６．５８゜６０にラッチされる。

エラーチエツク回路６４はこのラッチされたデータにつ
いてエンドコードを用いてエラーチェツクを行ない、エ
ラーがない場合はエンドコード検出回路６６、取込み回
路６８、判定回路７０に許可信号が出力し、それぞれの
処理動作を可能にする。

バンドコード検出回路６６はバンドコードを検出してバ
ンドフラグを立てる。判定回路７０は３つのトラック番
号■、■、■を突き合わせて２つ以」二同じトラック番
号があれば正してトラック番号が得られたと判定してＯ
Ｋフラグを立てる。取込み回路６８は３つのトラック番
号■、■、■を突き合わせて多数決により２つ以上同じ
１〜ラック番号があればそれを正規のトラック番号とし
て出力する。このようにして得られた正規のトラック番
号に基づきランダムアクセス等の制御を行なう。

し変更例〕 前記実施例においてはＰＤＭ信号として第４図（ｂ　）
の信号パターンを用いた場合について示したが、これを
反転させた信号パターンや１周期の単位数が４以上のＰ
ＤＭ信号についてもこの発明を適用することができる。

また、前記実施例においては第３図のフォーマットで記
録されたハードディスクについてこの発明を適用した場
合について示したが、池のフォーマットで記録されたハ
ードディスクにも適用することができる。また、ハード
ディスク以外の磁気ディスク（フロッピーディスク等）
にも適用することができる。

〔発明の効果〕

以」−説明したように、この発明によれば、トラック番
号の直前に所定ビットパターンをスタートコードを記録
するようにしたのでこのビットパターンをスタートコー
ド検出手段で検出して、これに続くトラック番号を取込
手段に正確に取込むことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例を示すブロック図である
。 第２図は、第１図の回路の動作の一例を示すタイムチャ
ートである。 第３図は、ハードディスクのフォーマツＩ・の−例を示
す図である。 第・・１図は、ＭＦＭ信号とＰ　Ｄ　Ｍ信号の信号パタ
ーンを示す図である。 １０・・・基準クロック発振器、１２・・・クロック選
択回路、１４・・・ゲートパルス選択回路、１６・・・
ゲートブロック選択回路、２２・・・シフトレジスタ、
４２・・・アンド回路（スタートコード検出手段）、６
８・・・取込み回路〈取込手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＰＤＭ信号で記録されるサーボ領域内において、トラッ
   ク番号の直前にスタートコードとして所定のビットパタ
   ーンを記録する磁気ディスク装置であつて、 ディスクから読み取られるＰＤＭ信号の論理値を判断す
   るデコード手段と、 前記デコード手段の出力デコード値を順次入力するシフ
   トレジスタと、 前記シフトレジスタに前記スタートコードの所定のビッ
   トパターンが並べられたことを検出するスタートコード
   検出手段と、 前記スタートコードが検出されたときに、それに続く前
   記デコード手段の出力をトラック番号と判定して取込む
   取込手段と を具備してなる磁気ディスク装置のトラック番号取込回
   路。