JPH0667279B2 - デイスク駆動装置のアクセス制御方法 - Google Patents

デイスク駆動装置のアクセス制御方法

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JPH0667279B2
JPH0667279B2 JP60233314A JP23331485A JPH0667279B2 JP H0667279 B2 JPH0667279 B2 JP H0667279B2 JP 60233314 A JP60233314 A JP 60233314A JP 23331485 A JP23331485 A JP 23331485A JP H0667279 B2 JPH0667279 B2 JP H0667279B2
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step motor
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track
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control method
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正弘 湯浅
清治 山本
正次 小林
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors of the kind having motors rotating step by step
    • H02P8/32Reducing overshoot or oscillation, e.g. damping

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はフロッピーディスク駆動装置等のディスク駆動
装置のアクセス制御方法に関し、特にステップモータを
駆動してヘッドを所定のトラックへアクセスするディス
ク駆動装置のアクセス制御方法に関するものである。
(従来の技術) 従来、フロッピーディスク駆動装置(以下、FDDと略称
する)において、磁気ヘッドを所望のトラックへ位置づ
けるアクセス制御の駆動源としてはステップモータが使
用されている。このステップモータとしては回転型また
はリニア型の4相ステップモータが一般的であり、この
ステップモータの1ステップまたは2ステップの移動で
磁気ヘッドが1トラック分移動するようになっている。
以下、このような動作を行なうFDDの構成を図面に基づ
いて説明する。
第6図はFDDの構成を示す断面図である。同図におい
て、1はフロッピーディスク等の媒体、2はリニヤステ
ップモータ、3はヘッドキャリッジ、4a,4bはヘッド、5
a,5bはコイル、6はスピンドールモータ、7はクラッチ
プレート、8はスピンドルカップ、9は固定子、10は移
動子、11はシャフト、12はロータである。
媒体1はスピンドルカップ8とクラッチプレート7で挟
持されスピンドルモータ6により回転する。媒体1には
同心円状にトラックと呼ばれる記録部が設けられてお
り、このトラック毎にヘッド4a,4bが図中の矢印の方向
に移動する。ヘッド4a,4bを移動させるためにはヘッド4
a,4bと連結しているヘッドキャリッジ3及び移動子10が
コイル5a,5bに図示されていない駆動回路の駆動信号に
よってステップ移動する。
このようなステップモータの駆動回路の一例を第7図に
示す。FDDにおいては、インターフェースが互換性上ほ
ぼ標準化されており、アクセスの制御は同図に示す如
く、インターフェイスのSTEP信号、DIRECTION信号の両
信号によって指令され実行されている。STEP信号は1ト
ラック移動指令、DIRECTION信号は磁気ヘッドの移動の
方向(内周側か外周側か)を指令するものである。この
両信号は理論回路部20でφ1〜φ4の4相のコントロー
ル信号に変換されて、ドライバ21を通してステップモー
タ22を駆動する。
駆動のタイミングは第8図の如くとなっている。同図の
例は1相励磁方式であり、1つのSTEP信号でステップモ
ータの相は2相分切替わっている。相の切替はSTEP信号
に同期して行なわれることになる。2相及び4相の駆動
される時間Tφ2,TφはSTEP信号の周期TPの丁度1/
2に設定される。その為、ステップモータの動作中はφ
123が等周期で駆動されることになり、ステ
ップモータは滑らかに動く。アクセスが完了した時は1
相のみが励磁され保持される。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、前記従来のアクセス制御方法では次のよ
うな問題点がある。
第8図のTφ2,Tφ等の時間は固定であるため第9図
(a)に示す如くSTEP信号の周期TPが長くなった場合
(TP1)にはφ1の期間(Ta)がφ2の期間に
より長くなり、又第9図(b)に示す如く、TPが短くな
ると(TP2)、φ1の期間(Tb)がφ2の期間
より短くなる。その為ステップモータの駆動が滑らかで
なくなり駆動の騒音が大きくなり、ひいては脱調して誤
動作になることがあるという問題点が発生していた。こ
れに対して従来、ステップモータに摩擦付加を掛けると
か、ダンパーを付加するとかの対策がとられている。し
かし摩擦付加の場合は、これがためにステップモータの
停止点が一定せずアクセス方向の違いにより、いわゆる
バックラッシュが発生し、トラック位置精度が悪くなる
という欠点があった。又ダンパーの場合はステップモー
タのスピードが上がらず、装置も大きくなりかつコスト
も上がるという欠点があった。
本発明は以上述べたSTEP信号の入力周期によってはステ
ップモータの騒音が大きくなり、又脱調の恐れもあると
いう問題点について、STEP信号の入力周期のいかんにか
かわらず、停止位置精度も落とさずに、滑らかなステッ
プモータの運転を可能にするディスク装置のアクセス制
御方法を提供するものである。
(問題点を解決するための手段) 本発明は前記問題点を解決するために、ヘッドの1トラ
ックの移動を指示するステップ信号及び該移動の方向を
指示する方向指示信号に基づいてステップモータを駆動
して該ヘッドを所定のトラックへアクセスするディスク
駆動装置のアクセス制御方法において、前記ステップ信
号の入力に従って第1のステップレートより長い第2の
ステップレートで前記ステップモータを起動させた後、
第1のステップレートで定速駆動させると共に、該ステ
ップ信号の入力数とステップモータの1トラック分の駆
動数とを計数して比較し、該比較の結果、両者の数が等
しい場合には、次のステップ信号の入力が第1のステッ
プレートより所定値以内の遅れのときには前記定速駆動
を行ない、所定値以上の遅れのときにはステップモータ
を停止させた後、前記起動及び定速駆動させるものであ
る。
(作用) 本発明によれば以上のようにディスク駆動装置のアクセ
ス制御方法を構成したので次のように作用する。まず、
第2のステップレート(ここで、ステップレートとはス
テップ送りの周期をいう。)でステップモータを緩起動
させる。起動後、第1のステップレート、例えば騒音の
発生の少ない最高ステップレートに近いステップレート
でステップモータに駆動させるように制御する。同時
に、ステップ信号の入力数とステップモータの1トラッ
ク分の駆動数とが同じ数になって、ステップ(STEP)信
号に対してステップモータの駆動が追いついた場合に
は、続くステップ信号の入力が第1のステップレートよ
り所定値以内の遅れのときにはそのまま第1のステップ
レートでステップモータを定速駆動させるように制御す
る。また、所定値以上の遅れのときは、一旦、ステップ
モータを停止させた後、前記緩起動からステップモータ
を駆動させるように制御する。従って、前記従来技術の
問題点が解決できるのである。
(実施例) 本発明の実施例を第1図乃至第5図を参照して説明す
る。
第2図(a),(b)は本発明のアクセス制御方法が適
用されるFDDの主要部を示す回路図である。インターフ
ェイスおよびステップタ22の制御はマイクロコンピュー
タ(以下、μCPUと略す)23によって遂行される。イン
ターフェイス入力のSETP信号およびDIRECTION信号はμC
PU23の入力ポートBS0,BS1に入力される。ステップモー
タ22はμCPU23の出力ポートP14〜P17から出力されるφ
1〜φ4の各出力信号によってコントロールされ、ドラ
イバー24を通して各相に電流が流される。φ1〜φ4は
ステップモータの1〜4相に対応する。又、トラック上
の信号は磁気ヘッド25で読み取られ、増幅器26で増幅さ
れて出力される(READ OUT)。μCPU23内のレジスタの
1つをSTEP信号の入力数と、ステップモータ22の磁気ヘ
ッド25を1トラック移動させる1トラック分駆動の数と
をコントロールするバッファカウンタ(BUFF CNT)に割
り当てる。そしてSTEP信号の入力でBUFF CNTを+1し、
かつステップモータ22を1トラック進める時にBUFF CNT
を−1する。BUFF CNTが0になると、それ以上トラック
の移動をさせる必要がなくなることになる。
第3図及び第4図に本実施例によるタイミングチャート
を示す。第3図はSTEP信号の周期(TP)がステップモー
タ22にステップレート(ステップの送り周期)より若干
長い場合であり、第4図はかなり長い場合である。ま
ず、第3図について説明する。本実施例でのステップモ
ータ22の駆動方式としては高速駆動に適した1−2相励
磁方式を採用している。このため相の選択を第5図に示
す。順方向(FORWARD),逆方向(REVERSE)により順次
切替え、1STEP信号で4回の相変化を行ない丁度1トラ
ック分送られるようになっている。停止相は1相励磁で
あり、第5図のC1,C2欄の相組合せが停止相となる。第
3図では移動前にφ1がオン(C1)となっている。入力
されたSTEP信号の数はBUFF CNTを+1として数えられ、
同時にステップモータ22が移動を開始する。開始(起
動)時はステップモータの慣性を起動する必要があるた
め1トラックの移動にTrと長い時間をとる。起動後は1
トラック当りTcの定周期で移動させる。ステップモータ
を1トラック分動かす時にはBUFF CNTを−1する。第3
図において、STEP信号の入力P1からP4番目まではステッ
プモータの動きがSTEP信号入力より遅れているがP5番目
で追いついている。そのためP5の後の期間におけるステ
ップレートTcの終端でバッファカウンタが0になり、終
了動作が起動される。従って、この終了動作を完了させ
るべきか否かを判別することが必要となる。その判別は
ステップモータ22の1トラック移動時間のTcから、次の
P6が来るまでの遅れ時間tdの値によって行なう。このtd
が所定値のTd時間以内であれば、次のP6で再び、Tcのス
ピードでステップモータ22の駆動を続行する。(tdが所
定値のTd時間以上になると後述の第4図の如くというこ
とになる。) P7までの分量をステップモータ22が移動すると終了動作
を完了させて停止に至る。停止する時にはe1,e2という
相駆動を行ないステップモータ22にブレーキをかけて振
動を抑えて停止させるようにしている。
次にSTEP信号の周期(TP)が長い場合を第4図のタイミ
ングチャートを用いて説明する。この場合はP3でステッ
プモータ22の動きがSTEP信号入力に追いついており、次
のP4が来るまでのtd間に、ステップモータ22はすでに終
了動作に入りかけており、e1,e2のブレーキのための相
駆動を行なっている。この場合はtdが所定値のTd時間よ
り長い場合に相当するので完全にステップモータ22が停
止するまでTSという時間をとる。停止時にはe1,e2で振
動を抑えているので滑らかに停止する。その後、改めて
ステップモータ22をTr,Tc,…と起動させる。それ以後の
動作は第3図の場合と同じである。
第1図は以上の動作を遂行するためのμCPU23のフロー
チャートである。同図において、S1はSTEP信号の入力の
制御を示すルーチン,S2はステップモータ22の制御を示
すルーチンであり、S1,S2は独立に並行して行なわれ
る。まず、S3でSTEP信号が入力されると、S4でBUFF CNT
を+1し、S5でステップモータのスタートをトリガす
る。スタートトリガが掛けるとS2が走り始める(S6)。
S7でBUFF CNTを−1してS8でステップモータ22の相切替
を4回行ない1トラック分移動させる。第3図のTr区
間,第4図の最初Tr区間で示すように、相切替の時間は
起動時は長くする。そしてS9でBUFF CNTの内容を見て0
でなければS7へ戻って繰り返す(第3図,第4図のTc区
間)。S9において0ならばSTEP信号が最早無いことにな
るのでS10で終了動作を開始し、S11に所定値のTd時間経
過させる(第3図のP5のTc区間後)。この所定値のTd時
間内に次のSTEP信号の入力が有ってBUFF CNTが+1され
ていればS12でNOとなりS7へ戻り繰返す(第3図のP6
後のSTEP信号によるTc区間)。S11においてTd時間が経
過しても次のSTEP信号がない場合にはS13で終了動作を
完了させる(第4図の最初T5区間)。次にS14でBUFF CN
Tの内容を見る。S14でBUFF CNTが0でなければSTEP信号
の入力がその間に有ったことになりNOとなってS7へ戻っ
て、この場合は新たに起動から行なわせる(第4図の2
度めのTr,Tc,…区間)S14でBUFF CNTが0ならばS15でSA
RT−TRAIGGERをリセットして終了する(S16)。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明によれば、STEP信号
の入力周期によらず常にステップモータを最高ステップ
レートに近い第1のステップレートで一定の速度で駆動
させるので、ステップモータからの騒音発生が少なく、
かつ脱調の恐れのないアクセス制御が可能となる。しか
も、ステップモータ側に摩擦負荷やダンバー装置を特別
に設ける必要がないので、トラック位置精度の悪化もな
く、小型でコストの安いディスク駆動装置の構成が可能
となるという効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例のフローチャート、第2図
(a),(b)は本発明の方法が適用されるFDDの要部
回路図、第3図及び第4図は本発明の実施例のタイミン
グチャート、第5図はステップモータの相切替のシーケ
ンスを示す図、第6図はFDDの構成を示す断面図、第7
図は従来のステップモータ駆動回路の回路図、第8図は
従来のステップモータの各相のタイミングチャート、第
9図(a),(b)は従来技術の問題点を説明するため
のタイミングチャートである。 22……ステップモータ、23……マイクロコンピュータ
(μCPU)、24……ドライバー、25……磁気ヘッド、26
……増幅器。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−222800(JP,A) 特開 昭58−46897(JP,A) 特開 昭59−103597(JP,A) 特開 昭60−66694(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ヘッドの1トラックの移動を指示するステ
    ップ信号及び該移動の方向を指示する方向指示信号に基
    づいてステップモータを駆動して該ヘッドを所定のトラ
    ックへアクセスするディスク駆動装置のアクセス制御方
    法において、 前記ステップ信号の入力に従って第1のステップレート
    より長い第2のステップレートで前記ステップモータを
    起動させた後、第1のステップレートで定速駆動させる
    と共に、該ステップ信号の入力数とステップモータの1
    トラック分の駆動数とを計数して比較し、 該比較の結果、両者の数が等しい場合には、次のステッ
    プ信号の入力が第1のステップレートより所定値以内の
    遅れのときには前記定速駆動を行ない、所定値以上の遅
    れのときにはステップモータを停止させた後、前記起動
    及び定速駆動させることを特徴とするディスク駆動装置
    のアクセス制御方法。
JP60233314A 1985-10-21 1985-10-21 デイスク駆動装置のアクセス制御方法 Expired - Lifetime JPH0667279B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5846897A (ja) * 1981-09-09 1983-03-18 Fujitsu Ltd パルス・モ−タ制御方式
JPS58222800A (ja) * 1982-06-18 1983-12-24 Richo Denshi Kogyo Kk 紙テ−プリ−ダのパルスモ−タ脱調検出及び復調装置
JPS59103597A (ja) * 1982-12-01 1984-06-15 Murata Giken Kk ステツプモ−タの制御方法

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