JPH06139682A - Method for making low power consumption of disk driving device - Google Patents

Method for making low power consumption of disk driving device

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JPH06139682A
JPH06139682A JP30947792A JP30947792A JPH06139682A JP H06139682 A JPH06139682 A JP H06139682A JP 30947792 A JP30947792 A JP 30947792A JP 30947792 A JP30947792 A JP 30947792A JP H06139682 A JPH06139682 A JP H06139682A
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JP
Japan
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clock
frequency
mode
power consumption
control
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Application number
JP30947792A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Ueki
泰弘 植木
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To prolong the life of a battery by suppressing power consumption in a disk device of a battery system under the nonselecting state of the disk device by the side of a host. CONSTITUTION:Under a standby mode of nonreceiving of a selecting command from the host side H, an idling mode or a sleeping mode, a CLK selecting signal S is outputted by a microcomputer circuit 11 to a gate array part 10. Then, the built-in programmble frequency divider is set for a frequency dividing ratio corresponding to each mode by the gate array part 10, and operating clocks for individual modules (mainly a C-MOS circuit configuration) 8, 9, 11 and 12 are changed over to that obtained by frequency-dividing a reference clock R respectively. Since power consumption of the C-MOS is proportional to the frequency of the operating clock, the power consumption can be reduced by using the frequency clocks. In addition, the frequency dividing ratios are set under the individual modes within ranges of spare time for executing tasks on the individual modules 8, 9, 11 and 12.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はディスク駆動装置におけ
る低消費電力化方法に係り、光ディスクや磁気ディスク
の駆動装置に適用され、ホスト側がディスク装置を選択
していない状態において、その駆動装置の動作クロック
の周波数を制御動作に影響が生じない範囲で低くするこ
とにより、消費電力を抑制させる方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for reducing power consumption in a disk drive device, which is applied to a drive device for an optical disk or a magnetic disk, and the operation of the drive device when the host side does not select the disk device. The present invention relates to a method for reducing power consumption by lowering a clock frequency within a range that does not affect a control operation.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、コンピュータの外部記憶装置
としてハード・ディスク装置が用いられているが、その
大容量化やアクセスの高速化と共に小型・軽量化や薄型
化の飛躍的改良に伴い、通常のパーソナルコンピュータ
(パソコン)だけでなくパームトップ型やノート型のパソ
コンにも搭載されることが多くなっている。特に、最近
ではノート型パソコン等に搭載されるハード・ディスク
装置の開発が目覚ましく、2.5インチ型や1.8インチ型の
装置が実用化されつつあり、外部記憶装置の分野におい
て半導体ディスク装置(EEPROM)との間で記憶容量や価格
等の点で鎬を削っている状況にある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a hard disk device has been used as an external storage device of a computer, but it has been generally used due to its large capacity, high-speed access, and drastic improvements in downsizing, weight reduction and thinning. Personal computer
Not only (personal computer) but also palm-top type and notebook type personal computers are often installed. In particular, recently, the development of hard disk devices mounted on notebook PCs etc. has been remarkable, 2.5 inch type and 1.8 inch type devices are being put to practical use, and semiconductor disk devices (EEPROM) in the field of external storage devices. Among them, there are situations where they are cutting down on the memory capacity and price.

【0003】そして、ディスク装置がノート型パソコン
等に適用されるに場合には当然にバッテリ駆動方式とな
るため、バッテリの寿命を長くする必要性からその低消
費電力化が大きな問題となる。
When the disk device is applied to a notebook type personal computer or the like, it naturally uses a battery drive system, so that it is necessary to prolong the life of the battery, and the reduction of power consumption thereof becomes a big problem.

【0004】例えば、実用化されている2.5インチ型ハ
ード・ディスク装置についてみた場合、ディスク駆動用
のスピンドルモータ(SPM:DCブラシレスモータ)を通常の
回転速度(3600rpm)で回転させている状態での消費電力
は0.8Wであり、その内訳は、SPMのコイルへの通電電流
が60mA、マイクロコンピュータ(マイコン)回路を含む制
御モジュールに要する通電電流が100mAで、電源電圧と
して5Vを用いていることから合計の消費電力が前記の値
になる。換言すれば、ハード・ディスク装置の本来的な
機能はディスクを回転させることとその回転を制御する
ことにあるが、モータを回転させる電力よりその回転を
制御するための電力が大きくなっている。
For example, in the case of a practically used 2.5-inch hard disk drive, a disk drive spindle motor (SPM: DC brushless motor) is rotated at a normal rotation speed (3600 rpm). The power consumption is 0.8W, and the breakdown is that the current flowing to the SPM coil is 60mA, the current required for the control module including the microcomputer circuit is 100mA, and 5V is used as the power supply voltage. The total power consumption is the above value. In other words, the essential function of the hard disk drive is to rotate the disk and control its rotation, but the electric power for controlling the rotation is larger than the electric power for rotating the motor.

【0005】また、ハード・ディスク装置の制御モジュ
ールは、前記のSPMを回転させるだけでなく、ホスト側
とのR/Wデータや制御信号の送受を実行すると共に、R/W
用ヘッドを搭載した回動式アクチュエータをボイスコイ
ルモータ(VCM)で回動させてディスクに対するトラッキ
ング動作等を制御するが、アクチュエータの機構部分に
ついてもアーム部や磁気ヘッドの軽量化を図ることによ
り回転慣性モーメントやロードフォースを極めて小さい
値とし、平均アクセスタイムを12msec以下にすることを
可能にしており、最も消費電力が大きくなるディスク起
動時においても3.0W以下に抑制させている。
Further, the control module of the hard disk device not only rotates the SPM, but also transmits / receives R / W data and control signals to / from the host side, and
A rotary actuator equipped with a head for recording is controlled by a voice coil motor (VCM) to control tracking operations on the disk, but the mechanical part of the actuator also rotates by reducing the weight of the arm and magnetic head. The moment of inertia and load force are made extremely small, and the average access time can be set to 12 msec or less, and it is suppressed to 3.0 W or less even at the time of disk startup, which consumes the most power.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、SPMの通常
回転状態における前記の内訳によれば、合計消費電力0.
8Wの内の0.5W分は制御モジュールで消費されていること
になるが、制御モジュールは消費電力を抑制させるため
にその大部分の回路がC-MOS構成になっており、スイッ
チングの回数に比例してその消費電力が大きくなる。即
ち、動作クロックに同期して作動する各制御モジュール
では、そのクロックの周波数が高くなるにつれて単位時
間中に流れる電流の合計が増大して電力消費が大きくな
る。また、その事情はC-MOS回路だけでなく、クロック
に同期して動作する回路でも同様の傾向を有している。
By the way, according to the above-mentioned breakdown in the normal rotation state of the SPM, the total power consumption is 0.
Of the 8 W, 0.5 W is consumed by the control module, but most of the control module's circuit is in C-MOS configuration to reduce power consumption and is proportional to the number of switching times. Then, the power consumption becomes large. That is, in each control module that operates in synchronization with the operation clock, as the frequency of the clock increases, the total amount of current flowing during a unit time increases and power consumption increases. The situation is similar not only in the C-MOS circuit but also in the circuit that operates in synchronization with the clock.

【0007】一方、ホスト側がハードディスク装置を選
択しておらず、各制御モジュールが単にホスト側からの
コマンドを待っているような状態においては、SPMや磁
気ヘッド等に対する制御周期における各モジュールのタ
スク実行時間が短くなり、結果的に各制御周期において
時間的な余裕が生じる。換言すれば、ホスト側がハード
ディスク装置を選択していない各種モードでは、SPMや
磁気ヘッド等に対する制御に支障が生じない範囲で各制
御モジュールの動作クロックの周波数を低下させること
が可能であり、それだけ消費電力を低減化させることが
できる。
On the other hand, when the host side has not selected the hard disk device and each control module is simply waiting for a command from the host side, task execution of each module in the control cycle for the SPM, magnetic head, etc. The time is shortened, and as a result, there is a time margin in each control cycle. In other words, in various modes in which the hard disk drive is not selected by the host, it is possible to reduce the operating clock frequency of each control module within the range that does not hinder the control of the SPM, magnetic head, etc. Electric power can be reduced.

【0008】そこで、本発明は、前記の着目点に基づい
たディスク駆動装置における低消費電力化方法を提供
し、それによってディスク装置を搭載したノート型パソ
コン等のバッテリの寿命を長くすることを目的として創
作された。
Therefore, the present invention provides a method for reducing power consumption in a disk drive device based on the above-mentioned point of interest, and thereby prolongs the life of a battery of a notebook computer equipped with the disk device. Was created as.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、ディスクの回
転制御を実行する回転制御手段と、アクチュエータに設
けられたリード/ライト部の前記ディスク面に対する相
対的位置を制御するアクチュエータ制御手段と、ホスト
側との間でデータ及び制御信号の送受を実行する通信手
段と、前記リード/ライト部と前記通信手段の間でバッ
ファ機能を有しながらデータの可逆的転送を実行するデ
ータ転送手段と、前記通信手段から得られる前記ホスト
側からの制御信号に基づいて前記の各手段の動作モード
を設定するモード制御手段と、前記の各手段に対する基
準クロックを発生させるクロック発生部を具備したディ
スク駆動装置において、ディスク装置の非選択状態で前
記の各手段に生じるタスク実行上の時間的余裕の範囲内
で前記クロック発生部の基準クロックを分周する分周手
段を設け、前記通信手段からホスト側によるディスク装
置の非選択状態が確認された場合に、前記分周手段によ
る分周クロックを前記の各手段の全部又は一部に対する
動作クロックとして用いることを特徴としたディスク駆
動装置における低消費電力化方法に係る。
According to the present invention, there is provided rotation control means for controlling the rotation of a disk, and actuator control means for controlling the relative position of a read / write portion provided on an actuator with respect to the disk surface. Communication means for transmitting and receiving data and control signals to and from the host side, and data transfer means for performing reversible transfer of data while having a buffer function between the read / write unit and the communication means, A disk drive device comprising a mode control means for setting an operation mode of each of the means based on a control signal from the host side obtained from the communication means, and a clock generator for generating a reference clock for each of the means. In the above, in the non-selected state of the disk device, the clock is generated within the time margin for task execution that occurs in each of the above means. Frequency dividing means for dividing the reference clock is provided, and when the communication means confirms the non-selected state of the disk device by the host side, the dividing clock by the frequency dividing means is divided into all or one of the respective means. The present invention relates to a method for reducing power consumption in a disk drive device, which is used as an operation clock for a unit.

【0010】また、前記分周手段の分周比を固定的なも
のとせず、複数の分周比を選択的に設定できるものと
し、モード制御手段による各動作モードの設定に対応さ
せて分周手段の分周比を選択させるようにしてもよい。
Further, it is assumed that the frequency division ratio of the frequency division means is not fixed and a plurality of frequency division ratios can be selectively set, and the frequency division is performed in correspondence with the setting of each operation mode by the mode control means. The frequency division ratio of the means may be selected.

【0011】更に、基準クロックから分周クロックへの
切換えについては、モード制御手段で前記ホスト側によ
るディスク装置の非選択状態が検出された場合に時間の
計測を開始するタイマ手段を設けておき、前記タイマ手
段が一定時間を計測した時点で切換えを実行させるよう
にしてもよい。
Further, regarding the switching from the reference clock to the divided clock, there is provided timer means for starting the time measurement when the mode control means detects the non-selected state of the disk device by the host side, The switching may be executed when the timer means measures a certain time.

【0012】[0012]

【作用】本発明では、ホスト側によるディスク装置の非
選択状態において、通常の基準クロックを分周して周波
数を低くした分周クロックをディスク駆動装置の各手段
(回転制御手段、アクチュエータ制御手段、通信手段、
データ転送手段、モード制御手段)に対する動作クロッ
クとして供給する。そして、前記の各手段はその殆どが
C-MOS等のように動作クロックの周波数が高くなるにつ
れて電力消費が大きくなるような回路で構成されている
ことが多く、常に一定の基準クロックを用いている場合
と比較して、非選択状態での消費電力を低減化できる。
但し、分周クロックを動作クロックとして用いる非選択
状態においても、前記の各手段はその状態で必要とされ
るタスクを正常に実行できねばならず、分周手段の分周
比は非選択状態で前記の各手段に生じるタスク実行上の
時間的余裕の範囲内で設定される。
According to the present invention, in the non-selected state of the disk device by the host side, the divided clock obtained by dividing the normal reference clock to lower the frequency is used in each means of the disk drive device.
(Rotation control means, actuator control means, communication means,
It is supplied as an operation clock for the data transfer means and mode control means). And most of the above means
It is often configured with a circuit such as C-MOS that consumes more power as the frequency of the operating clock increases, and it is in a non-selected state compared to the case where a constant reference clock is always used. Power consumption can be reduced.
However, even in the non-selected state in which the divided clock is used as the operation clock, each of the above means must be able to normally execute the task required in that state, and the division ratio of the frequency dividing means is in the non-selected state. It is set within the range of time margin for task execution that occurs in each of the above means.

【0013】また、ディスク装置の非選択状態にも各種
のモードがあるが、それらのモードに応じてタスク実行
上の余裕時間が異なる。従って、分周手段の分周比が選
択的に設定できるようにし、各モードに応じて分周比を
設定すれば、更に効率的で有効な低消費電力化が図れ
る。
There are various modes even in the non-selected state of the disk device, but the margin time for task execution varies depending on the mode. Therefore, if the frequency division ratio of the frequency dividing means can be selectively set and the frequency division ratio is set according to each mode, more efficient and effective power consumption reduction can be achieved.

【0014】[0014]

【実施例】以下、本発明の実施例を図1から図4を用い
て詳細に説明する。図1はノート型パソコンに適用され
たハード・ディスク装置のシステム回路図を示す。同図
において、1はディスク、2はディスク1を回転させる3
相式コイル・8極マグネット式のブラシレスDCモータで
あるSPM、3はR/W用ヘッド3aを備えたアクチュエータ、4
はSPM2の各コイルに対する駆動用電流の転流制御を実行
するSPMドライバ、5はアクチュエータ3のボイスコイル
に対する通電を制御してヘッド3aの位置制御を実行する
VCMドライバ、7はヘッド3aのR/W信号を増幅するR/Wアン
プ、8はパルスディテクタ8aとデータセパレータ8bを内
蔵してウィンドウ時間の設定を行いながらR/W状態を制
御するR/Wコントローラ、9はホスト側(図示せず)との通
信インターフェイスであると共に、ホスト側のR/Wコマ
ンドに基づいてリードデータのキャッシュやライトデー
タの一時記憶を行いながらデータの転送制御を実行する
ハードディスクコントローラ(HDC)、10は発振器やタイ
ミング生成回路やプログラマブル分周器等を内蔵してシ
ステムの動作クロックを発生させるゲートアレイ部、11
はマイクロコンピュータ(マイコン)回路、12はサーボ制
御部、13はノート型パソコン全体の電源であるバッテ
リ、14は電源回路を示す。ここに、マイコン回路11は、
データセパレータ8bやHDC9から得られるR/Wデータ及び
サーボ制御部12から得られる後述のバースト信号に基づ
いてヘッド3aによるR/W位置を演算してSPMドライバ4とV
CMドライバ5の制御を実行し、更に他のタスクとしてR/W
動作のタイミングやデータフォーマット等の管理を行
う。また、サーボ制御部12は、パルスディテクタ8aから
得られるサーボ信号中のインデックス信号とグレイコー
ドに基づいてVCMドライバ5を制御することによりヘッド
3aの粗な位置決めを実行させ、またサーボ信号中のA・B
バースト信号から(A+B),(A-B)を求めてマイコン回路11
へ出力させる。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to FIGS. FIG. 1 shows a system circuit diagram of a hard disk device applied to a notebook computer. In the figure, 1 is a disc, 2 is a disc 1 is rotated 3
SPM, a brushless DC motor with a phase coil and 8-pole magnet, 3 is an actuator equipped with a R / W head 3a, 4
Is an SPM driver that performs commutation control of the drive current for each coil of SPM2, and 5 is the position control of the head 3a by controlling energization of the voice coil of the actuator 3.
VCM driver, 7 R / W amplifier for amplifying R / W signal of head 3a, 8 R / W for controlling R / W state while setting window time by incorporating pulse detector 8a and data separator 8b The controller 9 is a communication interface with the host side (not shown), and a hard disk that controls data transfer while caching read data and temporarily storing write data based on R / W commands from the host side. Controller (HDC), 10 is a gate array unit that incorporates an oscillator, timing generation circuit, programmable frequency divider, etc. to generate the operating clock of the system, 11
Is a microcomputer circuit, 12 is a servo control unit, 13 is a battery that is the power source for the entire notebook computer, and 14 is a power source circuit. Here, the microcomputer circuit 11 is
The SPM driver 4 and V calculates the R / W position by the head 3a based on the R / W data obtained from the data separator 8b and the HDC 9 and the burst signal described later obtained from the servo control unit 12.
Executes control of CM driver 5, and R / W as another task.
It manages the operation timing and data format. Further, the servo control unit 12 controls the VCM driver 5 based on the index signal and the gray code in the servo signal obtained from the pulse detector 8a to control the head.
Coarse positioning of 3a is executed, and A / B in the servo signal is
Obtain (A + B), (AB) from the burst signal.
Output to.

【0015】そして、前記のシステム回路におけるR/W
コントローラ8、HDC9、ゲートアレイ部10、マイコン回
路11、及びサーボ回路12等の各モジュールはその殆どが
消費電力の小さいC-MOS回路として構成されており、シ
ステム全体の電力消費を抑制してバッテリ13の消耗を少
なくさせている。
The R / W in the above system circuit
Most of the modules such as the controller 8, the HDC 9, the gate array unit 10, the microcomputer circuit 11, and the servo circuit 12 are configured as C-MOS circuits with low power consumption, and the power consumption of the entire system is suppressed to reduce the battery. The consumption of 13 is reduced.

【0016】ところで、本実施例のハード・ディスク装
置は、そのディスク駆動装置側において、ゲートアレイ
部10がプログラマブルな分周機能を有しており、基準ク
ロックの他にその基準クロックを分周した複数の分周ク
ロックを選択的に出力させることができる点、及びマイ
コン回路11が動作クロックの管理プログラムを格納して
おり、マイコン回路11がホスト側からHDC9に送信される
ディスク装置の選択コマンドの有無を確認することによ
り、前記のゲートアレイ部10を制御して基準クロックか
ら分周クロックに切換える点に特徴がある。
By the way, in the hard disk drive of this embodiment, the gate array section 10 has a programmable frequency dividing function on the side of the disk drive, and the reference clock is divided in addition to the reference clock. Multiple divided clocks can be selectively output, and the microcomputer circuit 11 stores the operation clock management program, and the microcomputer circuit 11 sends the selection command of the disk device sent from the host side to the HDC 9. It is characterized in that the gate array unit 10 is controlled and the reference clock is switched to the divided clock by confirming the presence or absence thereof.

【0017】ここに、ゲートアレイ部10及びマイコン回
路11の内蔵回路とバスや制御線の接続態様は図2に示さ
れる。ゲートアレイ部10は、ラッチ回路を含むバス制御
回路21と、グルーロジック回路22と、タイミングパルス
生成回路23と、イレースギャップ検出回路24と、グレー
コード検出回路25と、インデックス検出回路26と、セク
タカウンタ27と、水晶発振器28と、2個のプログラマブ
ル分周器29,30を有し、水晶発振器28の発振周波数を分
周器29,30で分周して内部回路及び外部の各種モジュー
ルに対する動作クロックを与えるようになっており、特
に、本実施例では分周器の分周比29,30が固定されてお
らず、プログラマブルとされている点に特徴がある。
尚、R/Wコントローラ8のデータセパレータ8bについて
は、常に高い周波数で制御する必要があるため、水晶発
振器28の出力周波数をそのまま動作クロックの周波数と
して用いている。
FIG. 2 shows how the internal circuits of the gate array section 10 and the microcomputer circuit 11 are connected to the buses and control lines. The gate array unit 10 includes a bus control circuit 21 including a latch circuit, a glue logic circuit 22, a timing pulse generation circuit 23, an erase gap detection circuit 24, a gray code detection circuit 25, an index detection circuit 26, and a sector. A counter 27, a crystal oscillator 28, and two programmable frequency dividers 29, 30 are provided. The oscillation frequency of the crystal oscillator 28 is divided by the frequency dividers 29, 30 to operate the internal circuit and various external modules. A clock is applied, and in particular, the present embodiment is characterized in that the frequency division ratios 29 and 30 of the frequency divider are not fixed and are programmable.
Since the data separator 8b of the R / W controller 8 needs to be always controlled at a high frequency, the output frequency of the crystal oscillator 28 is used as it is as the frequency of the operation clock.

【0018】一方、マイコン回路11は、CPU41と、タイ
マ42と、ROM43と、RAM44と、ラッチ回路を含むバス制御
回路45と、D/A変換器46と、マルチプレクサ47と、A/D変
換器48と、パルス変調回路49を内蔵した回路構成を有
し、SPM2の回転時において各コイルに発生する逆起電圧
とサーボ制御部12の信号、及びコマンドデータやR/Wデ
ータを取込みながら、CPU41がROM43に格納されているプ
ログラムを実行することにより、SPMドライバ4とVCMド
ライバ5を制御する。特に、前記の特徴に関連して、ROM
43にはクロック制御プログラムが格納されており、CPU4
1はシステムバスから得られるコマンドデータによって
ホスト側がハード・ディスク装置を選択しているか否か
を確認すると共に、その非選択状態における各モードで
ゲートアレイ部10のプログラマブル分周器29,30を制御
して出力されるクロックを切換える。
On the other hand, the microcomputer circuit 11 includes a CPU 41, a timer 42, a ROM 43, a RAM 44, a bus control circuit 45 including a latch circuit, a D / A converter 46, a multiplexer 47, and an A / D converter. 48 and a pulse modulation circuit 49 built-in circuit configuration, CPU41 while taking in the counter electromotive voltage generated in each coil at the time of SPM2 rotation and the signal of servo control unit 12, and command data and R / W data. Controls the SPM driver 4 and the VCM driver 5 by executing the program stored in the ROM 43. In particular, in connection with the above features, ROM
The clock control program is stored in 43, and CPU4
1 confirms whether the host side selects the hard disk device by command data obtained from the system bus and controls the programmable frequency divider 29, 30 of the gate array section 10 in each mode in the non-selected state To switch the output clock.

【0019】次に、このハード・ディスク装置の動作
を、図3のフローチャート(SPM2の回転速度制御手順)、
及びセクタフォーマットと各モードにおけるモジュール
制御に係る時間的区分を示した図4を参照しながら説明
する。先ず、図1及び図2において、マイコン回路11は
バスを介してホスト側がディスク装置の選択コマンドを
HDC9へ送信してきているか否かを監視しており、選択コ
マンドの受信状態では(A)SPM2の起動モード/(B)アクチ
ュエータ3のシークモード/(C)ヘッド3aによるR/Wモー
ドを実行させることになる(S1)。ここに、この装置で
は、ディスク1に対するヘッド3aによる平均アクセス時
間を12msec以下とし、またそれに対応してR/Wデータの
転送レートを高速化しており、ディスク1の回転速度(SP
M2の回転速度)を3600rpmに設定している。従って、ディ
スク1の1回転当たりの所要時間は16.67msecとなり、デ
ィスク1のセクタ数を96とすると1セクタ当たりの時間
が173.6μsecであり、その内のサーボ信号時間は16μse
cとなる。そして、このハード・ディスク装置では、ゲー
トアレイ回路10でその基準クロックを30MHzとしてディ
スク駆動装置の各モジュールに動作クロックとして供給
している。
Next, the operation of the hard disk device will be described with reference to the flow chart of FIG. 3 (rotation speed control procedure of SPM2),
The sector format and the time division related to the module control in each mode will be described with reference to FIG. First, in FIG. 1 and FIG. 2, the microcomputer circuit 11 sends a disk device selection command from the host side via a bus.
It monitors whether or not it is transmitting to the HDC9, and executes (A) SPM2 start mode / (B) actuator 3 seek mode / (C) head 3a R / W mode when the selection command is received. It will be (S1). Here, in this device, the average access time by the head 3a for the disk 1 is set to 12 msec or less, and the transfer rate of the R / W data is correspondingly increased, and the rotation speed of the disk 1 (SP
The rotation speed of M2) is set to 3600 rpm. Therefore, the time required for one revolution of the disk 1 is 16.67 msec, and assuming that the number of sectors of the disk 1 is 96, the time per sector is 173.6 μsec, and the servo signal time therein is 16 μse.
c. In this hard disk device, the gate array circuit 10 sets the reference clock to 30 MHz and supplies it as an operation clock to each module of the disk drive device.

【0020】本実施例は、前記のように基準クロックを
分周して各モジュールへ供給することを特徴とするが、
前記の各モード(A),(B),(C)では、次に説明する理由か
ら基準クロックをそのまま用いることになる。 (A) 起動モード[図4の(A)を参照]:このモードにおい
て、マイコン回路11では、マルチプレクサ47をSPMドラ
イバ4側へ接続させ、SPM2の3相コイルに発生する逆起
電圧の変化をA/D変換器48を介して取込み、逆起電圧の
位相をタイマ42で計測することによりSPM2が定格回転数
に達したか否かを検出し、定格回転数に達するまで各相
のコイルに対する通電制御を実行する。従って、起動の
所要時間を短縮し、ディスク1を速やかに定格回転数に
到達させるためには早い動作クロックに同期した制御を
実行する必要があり、前記の基準クロックをそのまま用
いる必要がある。
The present embodiment is characterized in that the reference clock is divided and supplied to each module as described above.
In each of the modes (A), (B), and (C), the reference clock is used as it is for the reason described below. (A) Start-up mode [Refer to (A) of FIG. 4]: In this mode, the microcomputer circuit 11 connects the multiplexer 47 to the SPM driver 4 side, and changes the counter electromotive voltage generated in the three-phase coil of SPM2. It is taken in via the A / D converter 48, and by detecting the phase of the back electromotive force with the timer 42, it is detected whether or not SPM2 has reached the rated speed, and until the rated speed is reached Energization control is executed. Therefore, in order to shorten the time required for start-up and bring the disk 1 to the rated rotation speed quickly, it is necessary to execute control in synchronization with the fast operation clock, and it is necessary to use the reference clock as it is.

【0021】(B) シークモード[図4の(B)を参照]:こ
のモードでは、VCMドライバ5を介してアクチュエータ3
を制御し、定格回転数に達したディスク1にヘッド3aを
シークさせることになるが、マイコン回路11では、ヘッ
ド3aから得られるセクタ信号を取込み、ディスク1の1
回転毎に得られるインデックス信号でリセットすること
によりSPM2の回転位置を検出し、その検出信号によって
SPM2の3相コイルに対する通電制御を実行して定格回転
数での回転を維持させる。具体的には、各セクタ信号の
検出周期を0.1μsec周期のタイマ42でカウントし、その
カウント数を規定周期に対応する1736と比較してその誤
差を求めることにより、SPMドライバ4に対する転流制御
のタイミングを補正してSPM2の回転数を適応制御してい
る。従って、SPM2の制御に要するタスク実行時間は、起
動モードの場合と比較すると短時間になる。しかし、ア
クチュエータ3のシーク制御についてみると、マイコン
回路11は、マルチプレクサ47をサーボ制御部12からの入
力状態に切換えた状態で間歇的に得られるサーボ信号に
基づいて位置と速度の制御信号をVCMドライバ5へ出力さ
せる必要があり、少々時間的な余裕があるものの、早い
動作クロックで制御を実行する必要があり、前記と同様
に基準クロックを用いる必要がある。
(B) Seek mode [see (B) of FIG. 4]: In this mode, the actuator 3 is operated via the VCM driver 5.
Is controlled to seek the head 3a to the disk 1 which has reached the rated rotation speed, the microcomputer circuit 11 takes in the sector signal obtained from the head 3a, and
The rotation position of SPM2 is detected by resetting with the index signal obtained for each rotation, and the detection signal
The energization control for the 3-phase coil of SPM2 is executed to maintain the rotation at the rated rotation speed. Specifically, the commutation control for the SPM driver 4 is performed by counting the detection cycle of each sector signal with the timer 42 of 0.1 μsec cycle and comparing the count number with 1736 corresponding to the specified cycle to obtain the error. The timing of is corrected and the rotational speed of SPM2 is adaptively controlled. Therefore, the task execution time required for controlling SPM2 is shorter than that in the startup mode. However, regarding seek control of the actuator 3, the microcomputer circuit 11 determines that the position and speed control signals are VCM based on the servo signals intermittently obtained with the multiplexer 47 switched to the input state from the servo control unit 12. It is necessary to output to the driver 5, and although there is some time margin, it is necessary to execute control with a fast operation clock, and it is necessary to use the reference clock as in the above.

【0022】(C) リード/ライトモード[図4の(C)を参
照]:このモードでは、SPM2を定格回転数に制御しなが
ら間歇的なサーボ信号に基づいてVCMドライバ5を制御し
ている状態にあり、SPM2とVCM5に係る制御タスク時間は
それほど長くならない。しかし、このモードでは、R/W
コントローラ8がR/Wモードを設定すると共に、HDC9がバ
ッファ機能を駆使した時間管理を行いながらヘッド3aや
ホスト側から転送されるR/Wデータを通信・転送するた
め、そのタスク実行に要する時間を考慮すると時間的余
裕が殆どなくなる。従って、前記と同様に早い動作クロ
ックによる制御を行わねばならず、基準クロックをその
まま用いる必要がある。
(C) Read / write mode [see (C) of FIG. 4]: In this mode, the VCM driver 5 is controlled based on intermittent servo signals while controlling the SPM2 to the rated speed. In the state, the control task time related to SPM2 and VCM5 does not become so long. However, in this mode, R / W
The controller 8 sets the R / W mode, and the HDC 9 communicates and transfers the R / W data transferred from the head 3a and the host side while performing time management that makes full use of the buffer function. Considering that, there is almost no time margin. Therefore, similarly to the above, control must be performed by the fast operation clock, and the reference clock must be used as it is.

【0023】そこで、マイコン回路11は、クロック制御
データとして分周比「1/1」を、補正用ゲイン値を「1」、規
定周期を「1736」にしたデータをRAM44にセットし(S2〜S
4)、分周比:1/1のCLK選択信号をゲートアレイ回路10の
各プログラマブル分周器29,30へ出力させて、基準クロ
ック(30MHz)をそのまま動作クロックとして設定し、そ
れをマイコン回路11及び他のモジュール8,9,10,12へ出
力させる(S5)。そして、マイコン回路11によるSPM2の制
御に関してみると、前記のようにセクタ信号からSPM2の
回転周期を計測し、それをRAM44にセットした規定周期
と比較して誤差を求め、その誤差に補正用ゲインを乗算
することによって通電タイミングの補正データを作成
し、その補正データをSPMドライバ4へ出力することによ
ってSPM2が正規の周期で回転するように制御することに
なるが(S6〜S10)、この制御手順は順次切換わる各モー
ド(A),(B),(C)においてそれぞれ繰返して実行され、HDC
9でホスト側からの非選択コマンドが受信されるまで実
行される(S11→S6)。
Therefore, the microcomputer circuit 11 sets, in the RAM 44, data in which the frequency division ratio is "1/1" as the clock control data, the correction gain value is "1", and the specified cycle is "1736". S
4), Output a CLK selection signal with a division ratio of 1/1 to each programmable divider 29, 30 of the gate array circuit 10, set the reference clock (30MHz) as it is as the operation clock, and use it as the microcomputer circuit. 11 and other modules 8, 9, 10, 12 are output (S5). Regarding the control of the SPM2 by the microcomputer circuit 11, as described above, the rotation cycle of the SPM2 is measured from the sector signal, the error is calculated by comparing it with the specified cycle set in the RAM44, and the gain for correction is added to the error. The energization timing correction data is created by multiplying by, and the correction data is output to the SPM driver 4 to control the SPM2 to rotate in a regular cycle (S6 to S10). The procedure is repeated in each of the modes (A), (B), and (C) that are switched sequentially, and the HDC
It is executed until the non-selection command is received from the host side at 9 (S11 → S6).

【0024】一方、ホスト側から非選択コマンドが転送
されてディスク装置が非選択状態にある場合としては、
(D)待機モード(ヘッド3aがディスク1上にあり、ホスト
側からの選択コマンドに待機している状態)と、(E)アイ
ドリングモードと、(F)スリープモードがある。但し、
本実施例では、それらの非選択状態におけるモード確定
をHDC9で非選択コマンドが受信された段階で直ち行うわ
けではなく、マイコン回路11がHDC9での非選択コマンド
の受信を確認するとタイマ42を起動させ、一定時間(例
えば、5sec〜30sec)が経過した時点で非選択状態へ移行
したものとみなす(S12)。これは、ディスク装置の選択
と非選択が非常に短時間の間に繰返して行われることも
多く、その度に後述の動作クロックの切換え制御を実行
させることはディスク装置の応答速度が遅くなり、また
その程度の時間内で動作クロックの切換えを実行しても
低電力化にあまり寄与しないからである。
On the other hand, in the case where the non-selection command is transferred from the host side and the disk device is in the non-selection state,
There are (D) standby mode (the head 3a is on the disk 1 and is waiting for a selection command from the host side), (E) idling mode, and (F) sleep mode. However,
In the present embodiment, the mode determination in those non-selected states is not immediately performed at the stage when the non-selected command is received by the HDC 9, but the timer circuit 42 is activated when the microcomputer circuit 11 confirms the reception of the non-selected command by the HDC 9. It is activated and it is considered that the state has shifted to the non-selected state when a certain time (for example, 5 seconds to 30 seconds) has passed (S12). This is because selection and non-selection of the disk device are often repeated in a very short time, and executing the switching control of the operation clock, which will be described later, at each time makes the response speed of the disk device slow. Further, even if the operation clock is switched within such a time, it does not contribute much to the reduction in power consumption.

【0025】以下、ディスク装置の非選択状態における
各モードでの制御手順を順次説明する。 (D) 待機モード[図4の(D1)と(D2)を参照]:このモード
では、SPM2の定格回転状態を維持しながら、アクチュエ
ータ3がヘッド3aをディスク1上に位置させた状態でホス
ト側からの選択コマンドに待機しており、(D1)に示すよ
うに、HDC9のタスク実行時間が短いことから時間的余裕
を生じている。そこで、マイコン回路11はこのモードを
確認することにより(S12→S13→S15)、クロック制御デ
ータとして分周比を「1/1」及び「1/2」、補正用ゲイン値を
「2」、規定周期を「868」としたデータをRAM44にセットし
(S15〜S17)、分周比を1/1とするCLK選択信号(a)及び分
周比を1/2とするCLK選択信号(b)をそれぞれゲートアレ
イ回路10の各プログラマブル分周器29及び30へ出力させ
る。そして、分周器29では基準クロック(30MHz)のまま
の動作クロックをゲートアレイ回路10の内部回路である
グルーロジック回路22とイレースギャップ検出回路24と
グレイコード検出回路25に供給し、分周器30は基準クロ
ック(30MHz)を1/2分周した15MHzの動作クロックをマイ
コン回路11とサーボ制御部12とHDC9とR/Wコントローラ8
のパルスディテクタ8aへ出力させる(S5)。この場合、分
周器29から30MHzのままのクロックをグルーロジック回
路22等へ供給させるのは、それらの回路がR/Wタイミン
グ等の絶対時間を決定する機能を有しており、待機モー
ドであっても早いクロックで同期動作させておく必要が
あるからである。
Hereinafter, the control procedure in each mode in the non-selected state of the disk device will be sequentially described. (D) Standby mode [Refer to (D1) and (D2) in Fig. 4]: In this mode, the actuator 3 keeps the head 3a on the disk 1 while maintaining the rated rotation state of SPM2. It is waiting for the selection command from the side, and as shown in (D1), the task execution time of the HDC9 is short, so there is a time margin. Therefore, the microcomputer circuit 11 confirms this mode (S12 → S13 → S15), and as the clock control data, the division ratio is "1/1" and "1/2", the correction gain value is "2", Set the specified cycle to "868" and set the data in RAM44.
(S15 to S17), the CLK selection signal (a) with a division ratio of 1/1 and the CLK selection signal (b) with a division ratio of 1/2 are each programmable dividers 29 of the gate array circuit 10. And output to 30. Then, the frequency divider 29 supplies the operation clock of the reference clock (30 MHz) as it is to the glue logic circuit 22, the erase gap detection circuit 24 and the gray code detection circuit 25 which are the internal circuits of the gate array circuit 10, and the frequency divider 30 is a 15 MHz operation clock obtained by dividing the reference clock (30 MHz) by half, the microcomputer circuit 11, the servo control unit 12, the HDC 9, and the R / W controller 8
Output to the pulse detector 8a (S5). In this case, to supply the clock of 30 MHz as it is from the frequency divider 29 to the glue logic circuit 22 or the like is that those circuits have a function of determining the absolute time such as R / W timing and the like in the standby mode. This is because even if there is, it is necessary to synchronize them with a fast clock.

【0026】ところで、ヘッド3aはディスク1上にあっ
てディスク1のセクタ信号を読取っているが、この場合
には1/2分周クロックをマイコン回路11とサーボ制御部1
2とHDC9に対する動作クロックとして用いているため、
図4の(D2)に示すように、1セクタ分の時間である173.
6μsec内でSPMドライバ4とVCMドライバ5とHDC9の制御時
間は2倍となる。そして、SPM2の回転制御は前記のディ
スク装置の選択時と同様にフィードバック手順で実行さ
れるが(S6〜S10,S11→S6)、動作クロックの周波数が1/2
になっているために規定周期やその回転速度の補正係数
が異なることになる。即ち、規定周期:868と実際の回転
周期を比較して誤差を求め、その誤差に補正ゲイン値で
ある2を乗算することにより通電タイミングの補正デー
タを作成することになる。この場合、動作クロックの周
波数が1/2になることによってSPM2の回転制御に遅延が
発生し、多少とも回転精度の低下を招くことになるが
(ワウ・フラッタで0.01%程度大きくなる)、この待機モー
ドにおいてはR/W動作を実行しているわけではないの
で、少々の回転精度の低下は殆ど問題にならない。
By the way, the head 3a is on the disk 1 and reads the sector signal of the disk 1. In this case, the 1/2 divided clock is supplied to the microcomputer circuit 11 and the servo controller 1.
Since it is used as the operation clock for 2 and HDC9,
As shown in (D2) of FIG. 4, this is the time for one sector 173.
The control time of the SPM driver 4, VCM driver 5, and HDC 9 doubles within 6 μsec. Then, the rotation control of SPM2 is executed by the feedback procedure as in the case of selecting the disk device described above (S6 to S10, S11 → S6), but the frequency of the operation clock is 1/2.
Therefore, the specified cycle and the correction coefficient of the rotation speed are different. That is, the specified cycle: 868 is compared with the actual rotation cycle to obtain an error, and the error is multiplied by the correction gain value of 2 to create the energization timing correction data. In this case, the frequency of the operating clock is halved, which causes a delay in the rotation control of SPM2, causing a slight decrease in rotation accuracy.
(Wow and flutter increases by about 0.01%) In this standby mode, the R / W operation is not executed, so a slight decrease in rotational accuracy is not a problem.

【0027】また、サーボ制御部12での制御時間が2倍
になり、且つマイコン回路11においてもアクチュエータ
3の制御データを演算する速度が低下するため、アクチ
ュエータ3のフォローイング制御信号に位相遅れが生じ
るが、実際上はそれほど問題にならず、必要であればそ
の制御の閉ループゲインを小さくする等の方法によって
対処することができる。更に、コマンドの受信待機状態
にあるHDC9についても制御時間が2倍になり、その応答
が遅れるとホスト側との通信不能状態を発生させる可能
性がある。この問題については、VCMドライバ5の制御時
間帯にHDC9のコマンド待ちを数回割込ませることによっ
て解消できる。
Further, the control time in the servo control section 12 is doubled, and the actuator is also used in the microcomputer circuit 11.
Since the speed at which the control data of 3 is calculated decreases, a phase delay occurs in the following control signal of the actuator 3, but in practice it does not cause much problem, and if necessary, reduce the closed loop gain of that control. Can be dealt with by a method. Furthermore, the control time of the HDC 9 that is in the command reception standby state is doubled, and if the response is delayed, there is a possibility that a communication-disabled state with the host side may occur. This problem can be solved by interrupting the HDC 9 command waiting several times during the control time zone of the VCM driver 5.

【0028】そして、そのような対策を施すことによ
り、動作クロックの周波数を1/2に低下させてもこのモ
ードにおける各モジュールの正常動作が維持でき、結果
的に消費電力を1/2に低減化することが可能になる。
尚、前記の制御では分周器29を分周比:1/1に固定してい
るが、各セクタにおけるサーボ制御時間のみ1/1に設定
し、他の時間帯において1/2へ切換えるようにしてもVCM
ドライバ5やHDC9の制御にそれほど支障がなく、そのよ
うな切換えを実行させることによってゲートアレイ部10
での消費電力を低下させることができるために、システ
ム全体として更に低消費電力化を図れる。
By taking such measures, the normal operation of each module in this mode can be maintained even if the frequency of the operation clock is reduced to 1/2, and as a result, the power consumption is reduced to 1/2. Can be converted.
In the above control, the frequency divider 29 is fixed at a frequency division ratio of 1/1, but only the servo control time in each sector is set to 1/1 and switched to 1/2 in other time zones. Even so, VCM
It does not hinder the control of the driver 5 and HDC9, and by performing such switching, the gate array unit 10
Since the power consumption in the system can be reduced, the power consumption of the entire system can be further reduced.

【0029】(E) アイドリングモード[図4の(E1)と(E
2)を参照]:このモードでは、アクチュエータ3がヘッド3
aをシッピングエリアに退避させてロックしており(図1
の二点鎖線で示す状態)、マイコン回路11は、上記の起
動モードと同様に、SPM2の回転位置を3相コイルに発生
する逆起電圧の位相から検出し、定格回転数を維持させ
るようにSPMドライバ4へ制御信号を出力させながら、HD
C9に対するコマンドを待っている状態にある。そして、
このモードでも、逆起電圧の位相信号を一定の周期でサ
ンプリングし続ける必要があるが、SPM2がほぼ定格回転
数で安定的に回転していればよく、起動モードのように
短い周期でSPMドライバ4を制御する必要はなく、(E1)に
示すように、HDC9に対するコマンド待ちを適当な回数だ
け割込ませながら、比較的長い周期でSPMドライバ4の制
御を実行すれば足りる。即ち、SPM2の正確な回転数を早
い動作クロックで検出しながら制御を行う必要はなく、
このモードでは、1セクタの時間内でSPM2の制御時間と
割込みによるHDC9の制御時間は起動モードの場合の4倍
以上の休止時間を介して間歇的に挿入されることにな
り、時間的な余裕を生じている。
(E) Idling mode [(E1) and (E
2)]: In this mode, actuator 3 is head 3
a is retracted to the shipping area and locked (Fig. 1
2), the microcomputer circuit 11 detects the rotational position of the SPM2 from the phase of the counter electromotive voltage generated in the three-phase coil and maintains the rated rotational speed, as in the above-mentioned start-up mode. While outputting the control signal to the SPM driver 4, HD
Waiting for a command to C9. And
Even in this mode, it is necessary to continue sampling the phase signal of the back electromotive force at a constant cycle, but it is sufficient if SPM2 rotates stably at almost the rated speed. 4 does not need to be controlled, and as shown in (E1), it is sufficient to execute control of the SPM driver 4 at a relatively long cycle while interrupting the command wait for the HDC 9 an appropriate number of times. That is, it is not necessary to perform control while detecting the accurate rotation speed of SPM2 with a fast operation clock,
In this mode, the control time of the SPM2 and the control time of the HDC9 due to an interrupt are inserted intermittently through the pause time of 4 times or more that in the start mode within the time of one sector. Is occurring.

【0030】そこで、本実施例では、マイコン回路11が
このモードを確認することにより(S12→S13→S14→S1
8)、クロック制御データとして分周比を「1/1」及び「1/
4」、補正用ゲイン値を「4」、規定周期を「1736」としたデ
ータをRAM44にセットし(S18〜S20)、分周比を1/1とする
CLK選択信号(a)及び分周比を1/4とするCLK選択信号(b)
をそれぞれゲートアレイ回路10の各プログラマブル分周
器29及び30へ出力させる。ここで、分周比:1/1をセット
しているのは、このモードでも前記の待機モードの場合
と同様に、分周器29のクロック供給先であるグルーロジ
ック回路22等を基準クロック(30MHz)で動作させておく
必要があるからである。
Therefore, in this embodiment, the microcomputer circuit 11 confirms this mode (S12 → S13 → S14 → S1
8), The division ratio is "1/1" and "1 /" as clock control data.
4 ”, the gain value for correction is“ 4 ”, and the specified cycle is“ 1736 ”. Set the data in RAM44 (S18 to S20) and set the division ratio to 1/1.
CLK selection signal (a) and CLK selection signal (b) with a division ratio of 1/4
To the programmable frequency dividers 29 and 30 of the gate array circuit 10, respectively. Here, the division ratio is set to 1/1, even in this mode, as in the case of the standby mode, the glue logic circuit 22 or the like to which the clock of the frequency divider 29 is supplied is set to the reference clock ( This is because it needs to be operated at 30 MHz).

【0031】一方、セットされた分周比:1/4は分周器30
に対応するものであり、分周器30はマイコン回路11とHD
C9とサーボ制御部12に動作クロックを供給していること
から、SPMドライバ4及びHDC9の各制御時間が基準クロッ
クを用いた場合の4倍の長さになる。そして、SPM2の回
転制御はフィードバック手順で実行されるが(S6〜S10,S
11→S6)、動作クロックの周波数が1/4になっているため
にその回転速度の補正係数が異なる。即ち、この場合に
は、規定周期:1736と実際の回転周期を比較して誤差を
求め、その誤差に補正ゲイン値である4を乗算すること
により通電タイミングの補正データを作成する。ここ
で、規定周期を1736としているのは、SPM2の回転周期が
16665.6μsec(=173.6μsec×96セクタ)であり、SPM2が
3相コイルで8極着磁ロータの構成を有している場合に
は1回転で24回の通電切換えが必要になるため、その切
換え周期は694.4μsec(=16665.6μsec/24回)となるが、
マイコン回路11には1/4分周クロックが動作クロックと
して供給されていることからタイマ42が0.4μsec(1μse
c×4)の周期でしかカウントできない状態にあり、結果
的に1736(=694.4μsec/0.4μsec)が規定周期に対応する
からである。
On the other hand, the set division ratio: 1/4 is the frequency divider 30.
The frequency divider 30 corresponds to the microcomputer circuit 11 and HD.
Since the operation clock is supplied to the C9 and the servo control unit 12, each control time of the SPM driver 4 and HDC9 is four times as long as when the reference clock is used. Then, the rotation control of SPM2 is executed by a feedback procedure (S6 to S10, S
11 → S6), the correction coefficient of the rotation speed is different because the frequency of the operation clock is 1/4. That is, in this case, the specified cycle: 1736 is compared with the actual rotation cycle to obtain an error, and the error is multiplied by the correction gain value of 4 to create the energization timing correction data. Here, the specified cycle is set to 1736 because the rotation cycle of SPM2 is
It is 16665.6 μsec (= 173.6 μsec × 96 sectors), and when SPM2 has the structure of an 8-pole magnetized rotor with a 3-phase coil, it is necessary to switch energization 24 times per revolution, so that switching The cycle is 694.4 μsec (= 16665.6 μsec / 24 times),
Since the 1/4 frequency-divided clock is supplied to the microcomputer circuit 11 as the operating clock, the timer 42 has 0.4 μsec (1 μse)
This is because counting is possible only in the cycle of c × 4), and as a result, 1736 (= 694.4 μsec / 0.4 μsec) corresponds to the specified period.

【0032】また、マイコン回路11の動作クロックが1/
4分周クロックになったことにより、(E2)に示すよう
に、パルス変調回路49からSPMドライバ4へ出力される制
御データ(PWMパルス)も4倍の幅になり、その遅延によ
ってSPM2の回転制御精度が多少低下することになるが、
待機モードと同様にR/Wを実行していないために殆ど問
題にならない。
Further, the operation clock of the microcomputer circuit 11 is 1 /
Since it becomes the clock divided by 4, the control data (PWM pulse) output from the pulse modulation circuit 49 to the SPM driver 4 also has a width of 4 times as shown in (E2), and the delay causes the rotation of SPM2. The control accuracy will be slightly reduced,
Similar to the standby mode, it does not run R / W, so there is almost no problem.

【0033】従って、各モジュールへ供給する動作クロ
ックの周波数を基準クロックの1/4に低下させることが
でき、アイドリングモードでの消費電力をほぼ1/4に低
減させることができる。
Therefore, the frequency of the operation clock supplied to each module can be reduced to 1/4 of the reference clock, and the power consumption in the idling mode can be reduced to about 1/4.

【0034】(F) スリープモード[図4の(F1)と(F2)を
参照]:このモードでは、アクチュエータ3がヘッド3aを
シッピングエリアに固定し、SPM2も完全に停止させて、
ホスト側からHDC9へ選択コマンドが送信されてくるのを
待機している状態にある。従って、マイコン回路11の制
御対象はHDC9のみとなり、(F1)に示されるように、1セ
クタの時間内に数十回分だけコマンド待機を挿入するに
過ぎず、大幅な時間的余裕が生じる。また、SPMドライ
バ4及びVCMドライバ5の制御が必要でないため、ゲート
アレイ回路10におけるグルーロジック回路22やイレース
ギャップ検出回路24やグレイコード検出回路25に対する
動作クロックの供給が不要になる。
(F) Sleep mode [Refer to (F1) and (F2) in FIG. 4]: In this mode, the actuator 3 fixes the head 3a to the shipping area and completely stops the SPM2,
Waiting for the select command to be sent from the host to the HDC9. Therefore, the control target of the microcomputer circuit 11 is only the HDC 9, and as shown in (F1), the command standby is only inserted several tens of times within the time of one sector, and a large time margin is produced. Further, since it is not necessary to control the SPM driver 4 and the VCM driver 5, it is not necessary to supply the operation clock to the glue logic circuit 22, the erase gap detection circuit 24, and the gray code detection circuit 25 in the gate array circuit 10.

【0035】そこで、マイコン回路11はこのモードを確
認することにより(S12→S13→S14→S21)、分周器29から
のクロックの出力を停止させると共に(S21)、分周比「1/
20」をセットし、分周器30から供給される動作クロック
を2μsecの周期に切換える(S22,S23)。その結果、マイ
コン回路11とHDC9の動作クロックの周波数が1/20(1.5MH
z)となり、(F2)に示されるようにHDC9の各制御時間が長
くなるが、コマンドの待機制御であるために問題は生じ
ない。
Therefore, the microcomputer circuit 11 confirms this mode (S12 → S13 → S14 → S21) to stop the clock output from the frequency divider 29 (S21) and to divide the frequency by 1 /
"20" is set, and the operation clock supplied from the frequency divider 30 is switched to a cycle of 2 μsec (S22, S23). As a result, the frequency of the operating clock of the microcomputer circuit 11 and HDC9 is 1/20 (1.5 MHz).
z), and each control time of the HDC9 becomes longer as shown in (F2), but since it is command standby control, no problem occurs.

【0036】その結果、このモードにおいては、各モジ
ュールに基準クロック(30MHz)をそのまま供給していた
場合と比較して、消費電力をほぼ1/20に低減化すること
ができ、更にマイコン回路11内で動作が不要になるタイ
マ43やA/D変換器48やD/A変換器46やパルス変調回路49等
の動作を停止させれば、消費電力をそれ以下に抑制させ
ることも可能になる。また、マイコン回路11に対する動
作クロックの供給も停止させ、起動モードへ移行させる
際にホスト側からリセット信号を出力させてシステムを
立上げるようにすれば、発振器28やバス制御回路21,45
での電力消費もなくなり、殆ど電力を消費しない状態に
することが可能になる。
As a result, in this mode, the power consumption can be reduced to about 1/20 as compared with the case where the reference clock (30 MHz) is supplied to each module as it is. By stopping the operation of the timer 43, the A / D converter 48, the D / A converter 46, the pulse modulation circuit 49, etc., which does not require the operation inside, it is possible to suppress the power consumption below that. . Moreover, if the supply of the operation clock to the microcomputer circuit 11 is stopped and the system is started by outputting a reset signal from the host side when shifting to the start-up mode, the oscillator 28 and the bus control circuits 21, 45
Power consumption is also eliminated, and it becomes possible to make a state in which almost no power is consumed.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明のディスク駆動装置における低消
費電力化方法は、以上の構成を有していることにより、
次のような効果を奏する。請求項1の発明は、ディスク
装置の非選択状態において、ディスク駆動装置が内蔵す
る各モジュールに対して、各モジュールがそのタスクを
実行する上で支障のない範囲で基準クロックを分周した
動作クロックを供給させるため、前記の非選択状態にお
ける電力消費をほぼ分周比に応じた比率で低減化でき、
ハード・ディスク装置を搭載したノート型パソコン等の
バッテリの寿命を大幅に延長させることを可能にする。
請求項2の発明は、ディスク装置の非選択状態における
コマンド待機モードやアイドリングモードやスリープモ
ード等の各モードに対応させて分周比を変化させ、更に
効率的な電力消費の低減化を実現する。請求項3の発明
は、ディスク装置の非選択状態へ移行した場合に、一定
時間を経過したときにのみ分周クロックを供給させるよ
うにし、短時間内で頻繁にディスク装置が選択/非選択
状態となる際に、ディスク装置の応答速度を低下させず
に消費電力の低減化を図ることを可能にする。
The method for reducing power consumption in the disk drive device of the present invention has the above-mentioned configuration,
It has the following effects. According to a first aspect of the invention, in the non-selected state of the disk device, an operation clock obtained by dividing the reference clock for each module included in the disk drive device within a range that does not hinder each module from executing its task. Therefore, the power consumption in the non-selected state can be reduced by a ratio substantially corresponding to the division ratio.
This makes it possible to significantly extend the life of the battery of a notebook computer equipped with a hard disk device.
According to a second aspect of the present invention, the frequency division ratio is changed in correspondence with each mode such as the command standby mode, the idling mode, the sleep mode, etc. in the non-selected state of the disk device, and the more efficient reduction of power consumption is realized. . According to the third aspect of the present invention, when the disk device shifts to the non-selected state, the divided clock is supplied only when a certain time has elapsed, and the disk device is frequently selected / non-selected within a short time. In this case, the power consumption can be reduced without lowering the response speed of the disk device.

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

【図1】本発明のディスク駆動装置における低消費電力
化方法を適用したハード・ディスク装置(ノート型パソコ
ンに搭載)のシステム回路図を示す。
FIG. 1 shows a system circuit diagram of a hard disk device (installed in a notebook computer) to which a method for reducing power consumption in a disk drive device of the present invention is applied.

【図2】ゲートアレイ部とマイコン回路の内蔵回路及び
バスや制御線の接続態様を示すブロック回路図である。
FIG. 2 is a block circuit diagram showing a connection mode of a gate array section, a built-in circuit of a microcomputer circuit, a bus, and a control line.

【図3】ディスク駆動用SPMの回転速度制御手順を示す
フローチャートである。
FIG. 3 is a flowchart showing a rotational speed control procedure of a disk driving SPM.

【図4】セクタフォーマット、及び各モードにおける1
セクタ当たりのモジュール制御に係る時間区分を示す図
である。
[Fig. 4] Sector format and 1 in each mode
It is a figure which shows the time division regarding the module control per sector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ディスク、2…SPM(スピンドルモータ:3相コイル・8
極着磁マグネット式ブラシレスDCモータ)、3…アクチュ
エータ、3a…R/Wヘッド、4…SPMドライバ、5…アクチュ
エータ駆動用のVCMドライバ、7…R/Wアンプ、8…R/Wコ
ントローラ、8a…パルスディテクタ、8b…データセパレ
ータ、9…HDC(ハードディスクコントローラ)、10…ゲー
トアレイ部、11…マイクロコンピュータ回路、12…サー
ボ制御部、13…バッテリ、14…電源回路、21,45…ラッ
チ回路内蔵のバス制御回路、22…グルーロジック回路、
23…タイミングパルス生成回路、24…イレースギャップ
検出回路、25…グレイコード検出回路、26…インデック
ス検出回路、27…セクタカウンタ、28…発振器、29,30
…プログラマブル分周器、41…CPU、42…タイマ、43…R
OM、44…RAM、46…D/A変換器、47…マルチプレクサ、48
…A/D変換器、49…パルス変調回路。
1 ... disk, 2 ... SPM (spindle motor: 3-phase coil, 8
Pole magnetized magnet type brushless DC motor), 3 ... Actuator, 3a ... R / W head, 4 ... SPM driver, 5 ... VCM driver for actuator drive, 7 ... R / W amplifier, 8 ... R / W controller, 8a ... Pulse detector, 8b ... Data separator, 9 ... HDC (hard disk controller), 10 ... Gate array section, 11 ... Microcomputer circuit, 12 ... Servo control section, 13 ... Battery, 14 ... Power supply circuit, 21,45 ... Latch circuit Built-in bus control circuit, 22 ... glue logic circuit,
23 ... Timing pulse generation circuit, 24 ... Erase gap detection circuit, 25 ... Gray code detection circuit, 26 ... Index detection circuit, 27 ... Sector counter, 28 ... Oscillator, 29, 30
… Programmable frequency divider, 41… CPU, 42… Timer, 43… R
OM, 44 ... RAM, 46 ... D / A converter, 47 ... Multiplexer, 48
… A / D converter, 49… Pulse modulation circuit.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ディスクの回転制御を実行する回転制御
手段と、アクチュエータに設けられたリード/ライト部
の前記ディスク面に対する相対的位置を制御するアクチ
ュエータ制御手段と、ホスト側との間でデータ及び制御
信号の送受を実行する通信手段と、前記リード/ライト
部と前記通信手段の間でバッファ機能を有しながらデー
タの可逆的転送を実行するデータ転送手段と、前記通信
手段から得られる前記ホスト側からの制御信号に基づい
て前記の各手段の動作モードを設定するモード制御手段
と、前記の各手段に対する基準クロックを発生させるク
ロック発生部を具備したディスク駆動装置において、デ
ィスク装置の非選択状態で前記の各手段に生じるタスク
実行上の時間的余裕の範囲内で前記クロック発生部の基
準クロックを分周する分周手段を設け、前記通信手段か
らホスト側によるディスク装置の非選択状態が確認され
た場合に、前記分周手段による分周クロックを前記の各
手段の全部又は一部に対する動作クロックとして用いる
ことを特徴としたディスク駆動装置における低消費電力
化方法。
1. A rotation control means for controlling rotation of a disk, an actuator control means for controlling a relative position of a read / write portion provided in an actuator with respect to the disk surface, and data and Communication means for transmitting and receiving control signals, data transfer means for performing reversible data transfer while having a buffer function between the read / write unit and the communication means, and the host obtained from the communication means In a disk drive device comprising a mode control means for setting the operation mode of each means based on a control signal from the side and a clock generation part for generating a reference clock for each means, the non-selected state of the disk device. In the above, the reference clock of the clock generator is frequency-divided within a time margin for task execution that occurs in each of the above means. A frequency dividing means is provided, and when the communication means confirms the non-selected state of the disk device by the host side, the frequency dividing clock by the frequency dividing means is used as an operation clock for all or a part of the respective means. A method for reducing power consumption in a disk drive device characterized.
【請求項2】 分周手段を複数の分周比を選択的に設定
できるものとし、モード制御手段による各動作モードの
設定に対応させて分周手段の分周比を選択することとし
た請求項1のディスク駆動装置における低消費電力化方
法。
2. The frequency dividing means is capable of selectively setting a plurality of frequency dividing ratios, and the frequency dividing ratio of the frequency dividing means is selected corresponding to the setting of each operation mode by the mode control means. A method for reducing power consumption in a disk drive device according to item 1.
【請求項3】 モード制御手段でホスト側によるディス
ク装置の非選択状態が確認された場合に時間の計測を開
始するタイマ手段を設け、前記タイマ手段が一定時間を
計測した時点で分周手段による分周クロックを動作クロ
ックとして用いることとした請求項1又は2のディスク
駆動装置における低消費電力化方法。
3. A mode control means is provided with timer means for starting time measurement when the host side confirms the non-selected state of the disk device, and when the timer means measures a certain time, the frequency division means 3. The method for reducing power consumption in a disk drive device according to claim 1, wherein the divided clock is used as an operation clock.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6295569B1 (en) 1996-05-20 2001-09-25 Fujitsu Limited Storage apparatus
US7289287B2 (en) 2002-01-17 2007-10-30 Fujitsu Limited Apparatus for recording or/and reproducing information and method for reducing power consumption thereof

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US6546495B1 (en) 1996-05-20 2003-04-08 Fujitsu Limited Storage apparatus
US6766394B1 (en) 1996-05-20 2004-07-20 Fujitsu Limited Storage apparatus
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