JPH07169194A - 磁気ディスク装置とデータ記録再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明の目的は、ハードセクタ方式に準じた制
御により、ゾーン毎に異なる記録容量や同一トラック内
の物理ブロックの長さが異なるような複雑な構成のフォ
ーマッティングを実行することができる磁気ディスク装
置を提供することにある。 【構成】ハードセクタ方式の制御を実行するＨＤＣが設
けられている。特定データ生成手段は、ＨＤＣからの指
示に従って、ディスク上の所定のゾーン毎にセクタの位
置を定義するためのセクタマークである特定データを生
成する。特定データ記録手段は、フォーマッティング時
に生成されたセクタマークをディスク上のトラックに記
録し、このときゾーン毎にトラック上のセクタ数が異な
るように記録する。データ記録再生制御手段は、特定デ
ータ検出手段により検出されたセクタマークに基づい
て、ゾーン毎に異なる記録容量や同一トラック内の物理
ブロックの長さが異なるような複雑な構成のセクタ単位
のフォーマッティングに伴うデータの記録再生制御を行
なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、特にハードディスク装
置に適用し、ディスク上に物理ブロックであるセクタフ
ォーマットを生成する機能を備えた磁気ディスク装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ハードディスク装置（ＨＤＤ）で
は、記録媒体であるディスク上を多数のトラック（シリ
ンダ）に分割されて、各トラックがセクタと呼ばれる物
理ブロックに分割されている。ＨＤＤは、フォーマッテ
ィングと称する処理によりディスク上に複数のセクタを
作成し、このセクタ単位にデータの記録再生を行なう。
ＨＤＤのコントローラ（ＨＤＣ）は、ホストコンピュー
タから例えば５１２バイト単位の論理ブロック（論理ア
ドレス）が指定されると、この論理ブロックを物理ブロ
ックに変換するアドレス変換処理を行なう。

【０００３】ところで、フォーマッティング処理では、
インデックスマーク（パルス）、セクタマーク（パル
ス）またはアドレスマーク等と呼ばれる基準信号に従っ
て、セクタが定義されて、セクタフォーマットに伴うデ
ータの記録が実行される。インデックスマークは、ディ
スク上の各トラックの開始位置を定義するマークであ
り、１回転に１パルス発生する。インデックスマーク
は、ＨＤＤの製造時に、ヘッドの位置決め制御に必要な
サーボ情報の記録と共に、ディスク上に特定データパタ
ーンとして記録される。

【０００４】ＨＤＤでは、セクタを定義する方式として
はハードセクタ方式とソフトセクタ方式に大別される。
ハードセクタ方式は、インデックスマークを基準とし
て、予め決定された位置でセクタマーク（パルス）を検
出し、インデックスマークとセクタマークに基づいてセ
クタを定義する。セクタマークの検出方式としては、セ
クタサーボ方式のＨＤＤでは、セクタ毎に予め記録され
たサーボ情報に基づいて復号して検出する方式がある。
また、高精度で高周波数の基準クロックで動作する計数
器を使用し、インデックスマークを基準として、トラッ
クを予め決定された基準クロック数の間隔に分割し、各
分割時点でセクタパルスを発生する方式がある。

【０００５】一方、ソフトセクタ方式は、ＨＤＣがアド
レスマークと呼ばれる固有のデータパターンをディスク
上に記録し、このアドレスマークを再生してセクタマー
クと同様に使用する。このソフトセクタ方式では、ＨＤ
Ｃはアドレスマークを記録するときに、通常のデータ書
込み制御に必要なライトゲート（書込み指示信号）とは
別に、アドレスマークを書込み制御するためのアドレス
マーク・イネーブル信号を必要とする。また、アドレス
マークを再生するときに、通常のデータ読出し制御に必
要なリードゲート（読出し指示信号）とは別に、アドレ
スマークを読出し制御するためのアドレスマーク・イネ
ーブル信号を必要とする。

【０００６】このような各セクタ方式を比較すると、ハ
ードセクタ方式は、自動的に発生するセクタマークに応
じて物理ブロックを構成し、ヘッダと呼ばれる番地や属
性等のブロック固有情報を記録する簡単な操作でよい。
これに対して、ソフトセクタ方式は、ＨＤＣがインデッ
クスマークを基準として、トラックを所望の長さのセク
タに分割する機能を有し、この機能により物理ブロック
の境界を設定する。この境界部分に、ライトゲートとア
ドレスマーク・イネーブル信号の両信号を使用してアド
レスマークを記録し、同時にヘッダを記録して物理ブロ
ックを作成する。したがって、ソフトセクタ方式は、Ｈ
ＤＣの制御内容が複雑となるが、トラック上に所望のサ
イズの物理ブロックを構成する自由度を備えている。

【０００７】ところで、近年のＨＤＤでは、ディスク面
を複数のゾーンに分割し、各ゾーン毎に記録容量を決め
るＣＤＲ（ｃｏｎｓｔａｎｔ ｄｅｎｓｉｔｙ ｒｅｃ
ｏｒｄｉｎｇ）方式が一般的になりつつある。ＣＤＲ方
式は、ディスクの内周側と外周側の記録密度をなるべく
一定にして外周側の記録容量を相対的に増加させる記録
方式である。このＣＤＲ方式では、ゾーン毎に記録容量
（即ち、セクタ数）を変化させて、１トラック当たりの
記録容量がゾーン毎に異なっている。このＣＤＲ方式で
は、セクタサーボ方式を採用した場合は、サーボエリア
数と論理ブロック数とが必ずしも一致せず、論理ブロッ
クを複数の物理ブロックに分割する必要がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のＨＤＤでは、セ
クタを定義する方式としてはハードセクタ方式とソフト
セクタ方式がある。ソフトセクタ方式はセクタフォーマ
ットの構成に自由度を備えているが、ＨＤＣの制御内容
が複雑となる欠点がある。このため、ＨＤＣの制御内容
（ソフトウエア）が簡単であるハードセクタ方式の方が
望ましい。

【０００９】しかしながら、ＣＤＲ方式にセクタサーボ
方式を採用したＨＤＤでは、セクタマークの位置がゾー
ン毎に異なり、同一トラック内での物理ブロックの長さ
も一定でないため、ハードセクタ方式を単に使用するだ
けでは、フォーマッティングは不可能である。

【００１０】本発明の目的は、ハードセクタ方式に準じ
た制御により、ゾーン毎に異なる記録容量や同一トラッ
ク内の物理ブロックの長さが異なるような複雑な構成の
フォーマッティングを実行することができる磁気ディス
ク装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、ハードセクタ
方式のフォーマッティングを実行する磁気ディスク装置
において、ゾーン毎にセクタの位置を定義するための特
定データ（セクタマーク）を生成するための特定データ
生成手段、フォーマッティング時に特定データを記録す
る特定データ記録手段、特定データを検出する特定デー
タ検出手段および特定データに基づいてセクタ単位のフ
ォーマッティングに伴うデータの記録再生制御を行なう
データ記録再生制御手段を備えた磁気ディスク装置であ
る。

【００１２】

【作用】本発明では、ハードセクタ方式の制御を実行す
るＨＤＣが設けられている。特定データ生成手段は、Ｈ
ＤＣからの指示に従って、ディスク上の所定のゾーン毎
にセクタの位置を定義するためのセクタマークである特
定データを生成する。特定データ記録手段は、フォーマ
ッティング時に生成されたセクタマークをディスク上の
トラックに記録し、このときゾーン毎にトラック上のセ
クタ数が異なるように記録する。データ記録再生制御手
段は、特定データ検出手段により検出されたセクタマー
クに基づいて、ゾーン毎に異なる記録容量や同一トラッ
ク内の物理ブロックの長さが異なるような複雑な構成の
セクタ単位のフォーマッティングに伴うデータの記録再
生制御を行なう。

【００１３】

【実施例】以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。図１は同実施例に係わるＨＤＤの要部を示すブロッ
ク図、図２は同実施例の動作を説明するためのタイミン
グチャート、図３は同実施例に係わるＨＤＤの全体的構
成を示すブロック図、図４は同実施例のリード回路の構
成を示すブロック図とタイミングチャート、図５は同実
施例の動作を説明するためのフローチャートである。 （基本構成の説明）同実施例のＨＤＤは、図３に示すよ
うに、ヘッド１によりデータが記録されるディスク２を
有する。ディスク２はスピンドルモータ６により回転駆
動される。ヘッド１は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
５により駆動するキャリッジ（アクチュエータ）４によ
り保持されており、ＶＣＭ５の駆動力によりディスク２
の目標トラック（シリンダ）まで移動する。スピンドル
モータ６は、ＣＰＵ１０により制御されるモータドライ
バ７により駆動制御される。ＣＰＵ１０は、ＨＤＤの各
構成要素を制御するためのマイクロプロセッサである。

【００１４】ヘッド１は、ヘッド制御回路３の制御によ
りデータの書込みと読出し処理を実行する。ヘッド制御
回路３は、ヘッド１により読出されたアナログの読出し
信号をリード回路９に出力する。ヘッド制御回路３は、
エンコーダ１１からのライトデータに対応するライト電
流を、ＨＤＣ１２の記録再生制御回路１３からのライト
ゲート（ＷＧ）のタイミングによりヘッド１に出力す
る。

【００１５】エンコーダ１１は、ホストコンピュータか
ら転送されたライトデータを、クロック生成回路１６か
らの書込み用基準クロックに同期して、ＭＦＭ（ｍｏｄ
ｉｆｉｅｄ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｍｏｄｕｌａｔｉｏ
ｎ）やＲＬＬ（ｒｕｎ ｌｅｎｇｔｈ ｌｉｍｉｔｅ
ｄ）形式等の磁気記録形式のデータに変換する。ホスト
コンピュータから転送されたライトデータは、ＨＤＣ１
２のインターフェース制御回路１４、バッファメモリ１
５、記録再生制御回路１３を経てＮＲＺ（ｎｏｎｒｅｔ
ｕｒｎ ｚｅｒｏ）形式のビット直列データとしてエン
コーダ１１に入力される。

【００１６】リード回路９は、ヘッド制御回路３からの
アナログデータをパルス形式のディジタルデータに変換
する一種のアナログ／ディジタル変換回路である。リー
ド回路９は、図４（Ａ）に示すように、アンプ９ａ、フ
ィルタ９ｂ、微分器９ｃ、フィルタ９ｄおよびパルサ回
路９ｅを有する。アンプ９ａはヘッド制御回路３からの
アナログ読出し信号を増幅し、同図（Ｂ）に示すような
信号Ｒ１を出力する。アンプ９ａは出力信号振幅が一定
になるように、ＡＧＣ（ａｕｔｏｍａｔｉｃｇａｉｎ
ｃｏｎｔｒｏｌ）機能を備えた増幅回路である。フィル
タ９ｂは、アンプ９ａからの出力信号Ｒ１からノイズを
除去した信号Ｒ２を出力する。微分器９ｃは信号Ｒ２を
微分し、ピークを検出するためのゼロクロス点を有する
微分信号Ｒ３を出力する。フィルタ９ｄは、ゼロクロス
点検出の精度向上のために、微分信号Ｒ３からノイズを
除去した信号をパルサ回路９ｅに出力する。

【００１７】パルサ回路９ｅは、コンパレータにより微
分信号Ｒ３のゼロクロス点を検出してパルス信号Ｒ４を
生成する。さらに、パルス信号Ｒ４の変化点に同期する
パルス信号Ｒ５を生成する。このとき、パルス信号Ｒ４
には誤パルスＥ１〜Ｅ３が含まれているため、パルス信
号Ｒ５にも誤パルスＥ１〜Ｅ３に対応する誤パルスが含
まれている。パルサ回路９ｅは、フィルタ９ｂからの信
号Ｒ２をレベルＬ１，Ｌ２により大小判定し、レベルよ
り外側の信号が論理レベル“１”となるようにアナログ
信号比較器を介してパルス信号Ｒ６を生成する。このパ
ルス信号Ｒ６とパルス信号Ｒ５とのアンド処理により、
正確なリードデータパルスＲＰを生成する。

【００１８】図３に示すように、デコーダ１７は、リー
ド回路９からのリードデータパルスＲＰをＮＲＺ形式の
データに変換して、ＨＤＣ１２の記録再生制御回路１３
に出力する。記録再生制御回路１３は、ＮＲＺ形式のデ
ータをビット直列データからバイト並列データに変換し
てバッファメモリ１５に格納する。このバッファメモリ
１５に格納されたデータはセクタ単位のデータブロック
に構成されて、インターフェース制御回路１４を介して
ホストコンピュータに転送される。

【００１９】アドレスマーク検出回路１８は、記録再生
制御回路１３からのアドレスマーク・イネーブル信号Ａ
Ｍに基づいて、リード回路９からのリードデータパルス
からアドレスマークに対応する特定パルスパターンを検
出する。アドレスマーク検出回路１８はアドレスマーク
検出信号を記録再生制御回路１３に出力する。

【００２０】クロック生成回路１６は、データの記録再
生に必要な基準クロックを生成する回路であり、ＶＣＯ
（ｖｏｌｔａｇｅ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｏｓｃｉｌ
ｌａｔｏｒ）を使用したＰＬＬ（ｐｈａｓｅ ｌｏｃｋ
ｅｄ ｌｏｏｐ）方式の発振器である。クロック生成回
路１６は、データの書込み時には基準とする周波数を中
心に、回転変動にある程度追従して、記録密度を狂わせ
ないように周波数を制御する。また、データの読出し時
には、リードパルスに周波数、位相を合わせて発振し、
再生データの弁別に使用される。エンコーダ１１、デコ
ーダ１７および記録再生制御回路１３は、クロック生成
回路１６からの基準クロックに同期して動作する。

【００２１】リード回路９は、アナログ読出し信号とリ
ードデータパルスをサーボ系回路に出力する。サーボ系
回路は、サンプル／ホールド回路１９、サーボ制御回路
（サーボコントローラ）２０、Ａ／Ｄ変換回路２１およ
びＤ／Ａ変換回路２２からなる。リード回路９は、フィ
ルタ９ｂによりノイズを除去したアナログ読出し信号を
サンプル／ホールド回路１９に出力する。サンプル／ホ
ールド回路１９は、サーボ制御回路２０からのサンプル
タイミング信号に同期して、ヘッド１の位置信号である
バーストデータをホールドする。Ａ／Ｄ変換回路２１
は、サンプル／ホールド回路１９によりホールドされた
アナログのバーストデータをディジタルデータに変換し
てＣＰＵ１０に出力する。ＣＰＵ１０は、ディジタルの
バーストデータに基づいて、ヘッド１の位置決め制御を
実行するためのサーボ演算処理を実行し、演算結果（位
置誤差データ）をＤ／Ａ変換回路２２に出力する。

【００２２】Ｄ／Ａ変換回路２２はアナログ信号（電圧
信号）に変換してサーボドライバ８に出力する。サーボ
ドライバ８はＤ／Ａ変換回路２２からのアナログ信号を
駆動電流に変換して、ＶＣＭ５を駆動制御し、ヘッド１
を目標位置に位置決めする。一方、サーボ制御回路２０
は、リード回路９からのリードデータパルスの間隔を測
定してサーボデータの特殊パターンを検出し、サーボエ
リアからデータを取り出すためのサンプルタイミング信
号を生成する。また、サーボ制御回路２０は、リード回
路９からのリードデータパルスからトラックアドレス
（シリンダ番号）を検出する。これにより、ヘッド１が
目標トラックまで移動する速度制御を行なう。

【００２３】ディスク２には、図６（Ａ）に示すよう
に、同心円状の複数のトラックＴＲ０〜ＴＲｎが形成さ
れている。各トラックＴＲ０〜ＴＲｎを一義的に識別す
るために、物理的な位置関係に基づいてトラック番号
（トラックアドレス）が設定されている。ここで、デー
タ面サーボ方式（セクタサーボ方式）を採用したＨＤＤ
では、通常では各トラックＴＲ０〜ＴＲｎの中に等間隔
でサーボエリア２ａが設けられており、このサーボエリ
ア２ａの間にデータエリア２ｂが設けられている。サー
ボエリア２ａには前記のサーボ情報が記録されている。
データエリア２ｂにはユーザデータが記録される。サー
ボエリア２ａのサーボ情報は、ＨＤＤの製造工程におい
て、サーボライタ等の特定設備により記録されるのが一
般的である。

【００２４】ディスク２は、通常では１枚で表裏の両面
が使用される。したがって、同一のトラックアドレスが
両面に存在することになる。このようなトラックの関係
をシリンダと呼び、実際上ではキャリッジ４はシリンダ
にアクセスする。このシリンダの中からヘッド１を指定
することにより、アクセスすべきトラックを選択するこ
とになる。したがって、物理アドレスにはシリンダ番号
の他に、ヘッド番号が含まれている。

【００２５】各トラックＴＲ０〜ＴＲｎは、前記のよう
に、複数のセクタに分割されている。ＨＤＤでは、セク
タ単位にデータの記録再生が実行される。ホストコンピ
ュータからは、セクタの長さは論理的には全て同一であ
る。即ち、各セクタのデータバイト数が等しい。ホスト
コンピュータは、ＨＤＤに対してデータのアクセスを行
なう場合に、アクセス対象のデータをセクタ単位に分割
し、各セクタに対応する論理ブロックを定義する。そし
て、図６（Ｂ）に示すように、各論理ブロックに対して
論理ブロックアドレス０〜２を設定して、各データ（通
常では５１２バイト単位）を識別する。ホストコンピュ
ータは、アクセスするときに論理ブロックアドレス０〜
２を指定して、ＨＤＤに対して目的のデータの記録再生
を行なう。

【００２６】一方、ＨＤＤ側では、全てのセクタに対し
て各セクタを一義的に指定できるように、物理的位置に
基づいてセクタ番号が設定されている。ホストコンピュ
ータが論理ブロックアドレスを指定すると、ＨＤＣは論
理ブロックアドレスを物理セクタ（セクタ番号）に対応
させるためのアドレス変換処理を実行する。例えば、図
６（Ｃ）に示すように、ホストコンピュータが論理ブロ
ックアドレス１を指定した場合、ＨＤＣは物理セクタ
１，２を対応させることになる。

【００２７】ここで、ゾーン毎にトラックの記録容量
（即ち、セクタ数）を変化させるＣＤＲ方式を採用した
場合に、図７（Ａ）に示すように、トラックフォーマッ
トにおいて、論理セクタ（論理ブロック）が必ずしも物
理セクタと位置的に対応しない状態が発生する。具体的
には、論理セクタＤ０はサーボエリア２ａ間に１つの物
理セクタに対応するが、論理セクタＤ１はサーボエリア
２ａを間にして２つの物理セクタに分離して配置される
ことになる。なお、図７（Ｂ）はインデックスパルスを
示し、同図（Ｃ）はセクタパルスを示している。

【００２８】サーボエリア２ａは、図７（Ｄ）に示すよ
うに、サーボイレーズ７０、インデックス／セクタパタ
ーン７１、アドレスデータ７２およびバーストデータ７
３が記録されている。サーボイレーズ７０は、サーボエ
リアを定義するための特定パターンからなる。サーボ制
御回路２０はサーボイレーズ７０を検出して、サーボエ
リア２ａの位置を認識する。サーボイレーズ７０は、図
８（Ａ）に示すように、通常の記録データと比較して間
隔が非常に長い記録パターンである。サーボ制御回路２
０は、図８（Ｂ）に示すように、サーボイレーズ７０を
パルス化した信号の時間（ａ）〜（ｃ）を測定してサー
ボイレーズ７０を検出する。

【００２９】インデックス／セクタパターン７１は、イ
ンデックスパルス（マーク）とセクタパルス（マーク）
を生成するための記録パターンである。アドレスデータ
７２はシリンダ番号を示すデータである。バーストデー
タ７３は、ヘッド１をトラック（シリンダ）の中心に位
置決めするためのデータパターンである。サーボ系回路
は、アドレスデータ７２によりヘッド１の移動制御（速
度制御）を実行し、バーストデータ７３によりヘッド１
の位置決め制御（トラック・フォローイング）の各サー
ボ制御を実行する。

【００３０】サーボ制御回路２０は、図９に示すよう
に、パターン検出回路９０、サーボシーケンス制御回路
９１、カウンタ９２およびタイミング検出回路９３を有
する。パターン検出回路９０は内蔵カウンタを使用し
て、図１０（Ａ）に示すようなリードデータパルスＲＰ
の間隔を、測定用高周波クロックを計数することにより
測定する。パターン検出回路９０は測定結果によりサー
ボエリアの開始として定義されたパルス間隔を検出する
と、内蔵フリップフロップをセットして、図１０（Ｂ）
に示すようなセット信号をサーボシーケンス制御回路９
１に出力する。

【００３１】サーボシーケンス制御回路９１はセット信
号により起動し、カウンタ９２とタイミング検出回路９
３を制御して、インデックス／セクタパターン７１、ア
ドレスデータ７２およびバーストデータ７３のそれぞれ
の検出用タイミング信号を作成する。パターン検出回路
９０は、サーボイレーズ７０を検出する毎に、内蔵フリ
ップフロップをセットして、図１０（Ｃ），（Ｄ）に示
すようなセット信号を出力する。この図１０（Ｄ）に示
すセット信号が出力されると、サーボシーケンス制御回
路９１はカウンタ９２を起動させる。タイミング検出回
路９３は、カウンタ９２のカウント値をデコードして、
図１０（Ｅ）に示すようなインデックス／セクタ検出用
タイミング信号を出力する。さらに、タイミング検出回
路９３は、図１０（Ｆ）に示すようなアドレスデータ検
出用タイミング信号および図１０（Ｇ）に示すようなバ
ーストデータ検出用のサンプルタイミング信号を出力す
る。サンプルタイミング信号はサンプル／ホールド回路
１９に供給される。

【００３２】次に、データエリア２ｂは、図７（Ｅ）に
示すような形式（データフォーマット）でデータの記録
がなされる。セクタの構成は、大別してヘッダ部７５、
データ部７７、同期データ部（ＰＬＯ ＳＹＮＣ）７
４、ＥＣＣ部７８およびギャップ部（ＧＡＰ）７６から
なる。同期データ部７４は、データを再生するときに基
本クロックを読出しデータに同期させるためのエリアで
ある。ＥＣＣ部７８は、ＥＣＣ（ｅｒｒｏｒ ｃｈｅｃ
ｋ ａｎｄ ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ ｃｏｄｅ）処理を
行なうためのエリアである。ギャップ部７６はデータの
記録再生動作用のタイミングをとるためのギャップであ
る。

【００３３】セクタの開始からヘッダ部７５までの構成
は、図８（Ｃ）に示すように、アドレスマーク８０、ヘ
ッダ用同期データ部（ＰＬＯ ＳＹＮＣ）８１、同期バ
イト８２、属性情報８３、セクタアドレス情報８４、バ
イト長８５およびエラー検出コード（ＣＲＣ）８６から
なる。アドレスマーク８０はソフトセクタ方式で使用さ
れるヘッダ用アドレスマークである。同期バイト８２は
ビットデータをバイト化するためのエリアである。属性
情報８３はセクタの属性を示す情報である。セクタアド
レス情報８４は、セクタの物理的な位置を示すアドレス
情報である。バイト長８５は、論理セクタが２つに分離
された場合に、最初の物理セクタ内に存在するデータバ
イト数を示す情報である。

【００３４】データ部７７は、２種類のフォーマットが
ある。通常では図８（Ｄ）に示すように、アドレスマー
ク８７、データ用同期データ部（ＰＬＯ ＳＹＮＣ）８
８、同期バイト８９、データエリア９０およびＥＣＣ部
９１からなる。ヘッダ部７５の直後にデータ部７７が連
続する場合には、アドレスマーク８７が省略される。デ
ータ部７７が２つの物理セクタに分離される場合には、
後半の物理セクタに入るデータについてはアドレスマー
ク８７が必要となることがある。なお、ハードセクタ方
式では、アドレスマークは存在せずに、これに対応する
位置にセクタマークが発生することになる。

【００３５】このような記録形式に従ったデータフォー
マットをディスク２上に形成し、その後はデータ部７７
のみを書換える処理が実行される。ソフトセクタ方式で
は、データを再生する場合に、記録再生制御回路１３は
アドレスマーク・イネーブル信号ＡＭを出力し、アドレ
スマークの検出を行なう。記録再生制御回路１３はアド
レスマークを検出すると、リードゲートＲＧをオンして
ヘッダ部７５を読み取る。ヘッダ部７５により目的のセ
クタを検出すると、一度リードゲートＲＧをオフした後
に再度オンして、データを読み取る。データを記録する
場合には、前記と同様にヘッダ部７５により目的のセク
タを確認した後に、データ部７７のＰＬＯ ＳＹＮＣ８
８の開始位置からライトゲートＷＧをオンして、データ
を転送して書込みを行なう。

【００３６】記録再生制御回路１３は、図１２に示すよ
うに、フォーマッティング、データの記録再生動作に必
要な制御要素を有する。即ち、制御記憶部（ＷＣＳ）１
３０、制御レジスタ１３１、ＷＣＳアドレス制御回路１
３２および記録再生シーケンス制御回路１３３を有す
る。ＷＣＳ（ｗｒｉｔａｂｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔ
ｏｒｅ）１３０は、複数のビットを有するワードの集合
として構成されており、各ワードが固有のアドレスを有
し、このアドレスによりアクセスされる。ＷＣＳアドレ
ス制御回路１３２は、ＷＣＳ１３０をアクセスするため
に必要なアドレス信号を出力する。ＷＣＳ１３０のワー
ドは、各ビット（Ｗ，Ｒ，Ａ等）がライトゲートＷＧ、
リードゲートＲＧ、アドレスマーク・イネーブルＡＭの
ような特定の意味を有する。ＷＣＳ１３０は、ＣＰＵ１
０が直接アクセスすることができる。記録再生制御時に
は、ＷＣＳアドレス制御回路１３２は記録再生用基本ク
ロックに同期してアクセスする。ＷＣＳ１３０からアク
セスされたワードは、制御レジスタ１３１にセットされ
て、記録再生制御に必要な各種の制御信号を出力するこ
とになる。記録再生シーケンス制御回路１３３は、イン
デックスパルス（マーク）ＩＰ、セクタパルス（マー
ク）ＳＰおよび基準クロックＲＣに基づいてＷＣＳアド
レス制御回路１３２を制御して、ＷＣＳ１３０をアクセ
スする。

【００３７】このような記録再生制御回路１３の動作
を、図１１を参照して、具体的に説明する。ここでは、
図１１（Ａ）に示すようなデータフォーマットを作成す
る（フォーマッティング）と仮定する。図１１（Ａ）に
おいて、各エリアの数字はバイト数を示す。

【００３８】まず、記録再生制御回路１３は、ＷＣＳ１
３０の最初のワード（ＷＣＳ＃０と示し、以下＃の後に
アドレスを付けて示す）において、ＷＣＳ制御情報（Ｗ
ＣＳＣ）にインデックスマークを待って、次のワード
（ＷＣＳ＃１）に移行するように設定する。ＷＣＳ＃１
は何もしない設定とし、繰り返しバイト数（ＮＢ）を２
５に設定する。図１１（Ｂ）に示すように、インデック
スマークが検出されると、サーボ０のエリアの後半２５
バイトを時間待ちとする。ＷＣＳアドレス制御回路１３
２はＷＣＳＣに特定の制御情報が無い場合には、アドレ
スを一つづ増加して順次ワードをアクセスする。

【００３９】ＷＣＳ＃２は、ライトゲートＷＧとアドレ
スマーク・イネーブルＡＭに対応する各ビットＷ，Ａを
“１に設定し、繰り返しバイト数（ＮＢ）を５に設定す
る。これにより、図１１（Ｄ）に示すように、ライトゲ
ートＷＧがオンとなる。また、同図（Ｅ）に示すよう
に、アドレスマーク・イネーブルＡＭがオンとなる。こ
のライトゲートＷＧとアドレスマーク・イネーブルＡＭ
に同期して、図１１（Ａ）に示すように、ディスク上に
５バイトのアドレスマークＡＭが記録される。ＷＣＳ＃
３は、ライトゲートビット（Ｗ）とゼロデータ指定ビッ
ト（Ｚ）を“１に設定し、繰り返しバイト数（ＮＢ）を
１１に設定する。これによって、記録再生制御回路１３
は、“０”データをエンコーダ１１に出力し、１１バイ
トの間ライトゲートＷＧをオンして、ＰＬＯ ＳＹＮＣ
エリアに１１バイトの“０”データを記録する。

【００４０】さらに、ＷＣＳ＃４は、ライトゲートビッ
ト（Ｗ）とＩＤビット（ＩＤ）を“１に設定し、繰り返
しバイト数（ＮＢ）を１０に設定する。これによって、
記録再生制御回路１３は、バッファメモリ１５から１０
バイトのデータを順次読出してエンコーダ１１に出力
し、１０バイトのデータをヘッダ部に記録する。バッフ
ァメモリ１５には、予め当該セクタのヘッダとして記録
されるデータが用意されている。ＷＣＳ＃５は、ライト
ゲートビット（Ｗ）とゼロデータ指定ビット（Ｚ）を
“１に設定し、繰り返しバイト数（ＮＢ）を５４３に設
定する。これにより、記録再生制御回路１３は、図１１
（Ａ）に示すように、ヘッダ部の次のギャップ（ＧＡ
Ｐ）から次のアドレスマークＡＭの前のギャップ（ＧＡ
Ｐ）までの５４３バイト分の“０”データを記録する。

【００４１】このようにして、ＷＣＳ１３０を予め所望
のワードを設定しておき、ディスク２の全面に対してフ
ォーマッティングを実行する。フォーマッティングが終
了すると、記録再生制御回路１３は通常のデータの記録
再生を実行する。この場合も、前記と同様にＷＣＳ１３
０に制御シーケンスをプログラムし、データをバッファ
メモリ１５を介して転送し、データの記録再生を制御す
る。通常のデータ記録再生動作では、図１１（Ｇ）に示
すリードゲートＲＧ、同図（Ｈ）に示すアドレスマーク
・イネーブルＡＭ、同図（Ｉ）に示すアドレスマーク検
出信号および同図（Ｊ）に示すライトゲートＷＧが使用
される。例えばヘッダ部を再生するためには、リードゲ
ートＲＧとアドレスマーク・イネーブルＡＭをオンにす
る。そして、アドレスマーク検出信号がオンになると、
アドレスマーク・イネーブルＡＭをオフする。この時点
から、リード回路９はリードパルスに対してクロックの
同期化を行なって、ヘッダ部のデータをリードする。ヘ
ッダ部から目的のセクタであることを認識すると、デー
タ記録モードであればリードゲートＲＧをオフして、ラ
イトゲートＷＧをオンにする。このとき、ライトデータ
をバッファメモリ１５からエンコーダ１１に直列データ
形式で転送する。また、データ再生モードでは、リード
ゲートＲＧをオンにして、デコーダ１７からの直列デー
タをバイト並列データに変換して、バッファメモリ１５
に格納する。

【００４２】一方、ハードセクタ方式では、アドレスマ
ークに関する制御がなく、セクタマークを基準としてＷ
ＣＳ１３０をプログラムして同様の動作が実行される。
サーボエリアにセクタマークを予め記録して、これに基
づいてセクタマークを発生する場合に、全てのトラック
が同一のデータフォーマットであれば問題はない。しか
し、ＣＤＲ方式のように、ゾーン毎にデータフォーマッ
トが異なる場合には、サーボエリアに予めセクタマーク
を記録することは非常に不便である。 （本発明の要部の説明）そこで、本発明は、ソフトセク
タ方式を利用してディスク２に対するフォーマッティン
グを実行するときに、アドレスマークの代わりにセクタ
マークを記録する。そして、セクタマークを検出するこ
とにより、ハードセクタ方式によるデータの記録再生制
御を行なう。

【００４３】図１は本発明の実施例に係わるＨＤＤの要
部を示すブロック図である。同実施例では、図１に示す
ように、エンコーダ１１と並列にセクタマーク生成回路
１００が設けられている。セクタマーク生成回路１００
は、ＨＤＣ１２の記録再生制御回路１３から出力される
アドレスマーク・イネーブルＡＭにより制御されて、ク
ロックＣ２に同期したセクタマーク用の特定パターンデ
ータを生成する。

【００４４】同実施例では、セクタマーク生成回路１０
０とエンコーダ１１の各出力を選択するためのロジック
回路が設けられている。ロジック回路は、オア回路１０
２、アンド回路１０３，１０４およびインバータ１０５
からなる。ロジック回路は、アドレスマーク・イネーブ
ルＡＭに基づいて、セクタマーク生成回路１００からの
セクタマーク用の特定パターンデータ（以下単にセクタ
マークＳＭと称する）またはエンコーダ１１からのライ
トデータＷＤを選択して、ヘッド制御回路３に出力す
る。具体的には、アンド回路１０４は、アドレスマーク
・イネーブルＡＭとライトゲートＷＧがオンになると、
セクタマーク生成回路１００から出力されたセクタマー
クＳＭをヘッド制御回路３に出力する。また、アンド回
路１０３は、アドレスマーク・イネーブルＡＭがオフし
て、ライトゲートＷＧがオンになると、エンコーダ１１
からのライトデータＷＤをヘッド制御回路３に出力す
る。

【００４５】ヘッド１はヘッド制御回路３からのライト
信号（ライト電流）により、セクタマークＳＭをディス
ク２上の指定トラックに記録する。一方、同実施例で
は、セクタマークＳＭを検出するためのセクタマーク検
出回路１０１が設けられている。セクタマーク検出回路
１０１は、サーボ制御回路２０がサーボエリアからイン
デックス／セクタパルスＩＰ，ＳＰを検出するときの検
出用クロックＣ１に同期して、セクタマークＳＭを検出
する。検出用クロックＣ１とクロックＣ２は、図３に示
すように、クロック生成回路１６により生成される。な
お、他の構成は、前記図３を参照して説明したものと同
様である。

【００４６】次に、同実施例の動作を図１、図２および
図５を参照して説明する。まず、ＨＤＣ１２は、前述し
たように、ディスク２の全面に物理セクタを設定するた
めのフォーマッティングを実行する。このとき、ＺＢＲ
方式により、ゾーン毎にトラックのセクタ数が異なるよ
うなフォーマッティングを実行すると仮定する。ＨＤＣ
１２は、ＣＤＲ方式のゾーン毎に、トラック上の所望の
位置にセクタマークを記録するために、セクタマーク生
成回路１００からセクタマークＳＭを出力させる（図５
のステップＳ１）。即ち、ＨＤＣ１２がアドレスマーク
・イネーブルＡＭとライトゲートＷＧがオンする制御に
より、ロジック回路はセクタマーク生成回路１００から
出力されたセクタマークＳＭをヘッド制御回路３に出力
する。

【００４７】ヘッド１はヘッド制御回路３からのセクタ
マークＳＭを、ディスク２上の指定トラック上の指定位
置に記録する。即ち、所望の位置に設定する物理セクタ
の先頭部にセクタマークＳＭを記録する（ステップＳ
２）。この後、ＨＤＣ１２はハードセクタ方式によるデ
ータの記録再生制御を実行する（ステップＳ３）。

【００４８】即ち、セクタマーク検出回路１０１は、図
２に示すように、検出用クロックＣ１に基づいて、ヘッ
ド制御回路３（リード回路９含む）により再生されるリ
ードパルスＲＰからセクタマークＳＭを検出する（ステ
ップＳ４）。具体的には、セクタマーク検出回路１０１
は、検出用クロックＣ１をカウントしてリードパルスＲ
Ｐの間隔を測定し、セクタマークＳＭを検出する。ここ
では、図２に示すように、検出用クロックＣ１のカウン
ト値によるリードパルスＲＰの間隔が１０、次に間隔１
５、さらに間隔５の関係で３個のリードパルスＲＰが検
出されたときに、セクタマークＳＭとして判定する。セ
クタマーク検出回路１０１は、検出したセクタマークＳ
ＭをＨＤＣ１２に出力する。

【００４９】ここで、通常のデータパターンは、例えば
１−７ＲＬＬコードの場合には、間隔１から間隔７まで
のリードパルスの組み合わせとして発生する。また、サ
ーボ制御回路２０は、検出用クロックＣ１が９〜１１個
のリードパルス間隔が３個連続したときにはサーボイレ
ーズと判定して、従来のインデックスパルスＩＰやセク
タパルスＳＰを出力する。

【００５０】このようにして、フォーマッティング時
に、セクタマーク生成回路１００により、物理セクタを
定義するためのセクタマークＳＭを所望の位置に記録す
ることができる。そして、データの記録再生を実行する
場合には、ＨＤＣ１２は従来のハードセクタ方式による
制御を実行する（ステップＳ５）。即ち、インデックス
マーク（パルスＩＰ）とセクタマークＳＭを基準とし
て、ＨＤＣ１２はデータ再生時にはリードゲートＲＧを
制御し、データ記録時にはライトゲートＷＧを制御す
る。

【００５１】以上のように、フォーマッティング時にセ
クタマーク生成回路１００を利用して、通常のデータパ
ターンとは異なる特定パターンであるセクタマークＳＭ
を、トラック上の所望の位置に記録することができる。
したがって、ＣＤＲ方式のようにゾーン毎にセクタマー
クの位置が異なり、また同一トラック内での物理ブロッ
クの長さが一定でないようなデータフォーマットを実現
することができる。

【００５２】さらに、記録されたセクタマークＳＭを検
出するときには、セクタマーク検出回路１０１により、
データの記録再生時に常時検出する。したがって、ＨＤ
Ｃ１２は、従来のハードセクタ方式と同様に、インデッ
クスマークとセクタマークＳＭを基準として、データの
記録再生制御を実行することができる。

【００５３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、従
来のソフトセクタ方式における複雑な制御を要すること
なく、物理ブロックを定義するためのセクタマークを所
望の位置に記録することができる。したがって、ゾーン
毎に異なる記録容量や同一トラック内の物理ブロックの
長さが異なるような複雑な構成のフォーマッティングを
効率的に行なうことができる。さらに、データ記録再生
時には、セクタマークの検出に基づいて従来のハードセ
クタ方式に準じた制御により、効率的なデータ記録再生
制御を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係わるＨＤＤの要部を示すブ
ロック図。

【図２】同実施例の動作を説明するためのタイミングチ
ャート。

【図３】同実施例に係わるＨＤＤの全体的構成を示すブ
ロック図。

【図４】同実施例のリード回路の構成を示すブロック図
とタイミングチャート。

【図５】同実施例の動作を説明するためのフローチャー
ト。

【図６】同実施例に係わるディスクのフォーマットの一
例を説明するための概念図。

【図７】同実施例に係わるディスクのフォーマットの一
例を説明するための概念図。

【図８】同実施例に係わるディスクのフォーマットの一
例を説明するための概念図。

【図９】同実施例に係わるＨＤＤのサーボ制御回路の要
部を示すブロック図。

【図１０】同実施例のサーボ制御回路の動作を説明する
ためのタイミングチャート。

【図１１】同実施例のＨＤＤの動作を説明するためのタ
イミングチャート。

【図１２】同実施例に係わるＨＤＤの記録再生制御回路
の要部を示すブロック図。

【符号の説明】

１…ヘッド、２…ディスク、３…ヘッド制御回路、９…
リード回路、１０…ＣＰＵ、１１…エンコーダ、１２…
ＨＤＣ、１３…記録再生制御回路、１７…デコーダ、２
０…サーボ制御回路、１００…セクタマーク生成回路、
１０１…セクタマーク検出回路。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ディスク上に同心円状に設けられた
   複数のトラックのそれぞれに予め記録されたインデック
   ス及びセクタマークに基づいて、セクタ単位にデータの
   記録再生を行なうハードセクタ方式の磁気ディスク装置
   において、 前記各トラックに対してセクタ単位を指定するステップ
   と、 外部からの指示に従って、前記各トラック上のセクタ位
   置を定義するための特定記録パターンを生成するステッ
   プと、 前記磁気ディスクのフォーマッティング時に前記特定記
   録パターンを前記各トラックに記録するステップと、 前記トラックから再生された再生データから前記特定記
   録パターンを検出するステップと、 検出された前記特定記録パターンに基づいて、前記セク
   タ単位にデータの記録再生を行なうステップとからなる
   ことを特徴とするデータ記録再生方法。
2. 【請求項２】 データを一つ又は複数の論理ブロックで
   構成し、この論理ブロックを一つ又は複数の物理ブロッ
   クで構成し、これら論理ブロック及び物理ブロックを単
   位として磁気ディスク上のトラックに磁気ヘッドにより
   データの記録再生を行なう磁気ディスク装置において、 前記トラックに前記論理ブロック又は前記物理ブロック
   の位置を定義するセクタマークを記録するためのセクタ
   マーク・データ信号を作成するセクタマーク作成手段
   と、 このセクタマーク作成手段により作成された前記セクタ
   マーク・データ信号を前記トラックに記録するセクタマ
   ーク記録手段と、 前記磁気ヘッドから出力される再生信号をディジタル信
   号に変換するディジタル信号再生手段と、 このディジタル信号再生手段から出力されるディジタル
   信号を復号してセクタマークを検出し、セクタパルス信
   号を出力するセクタマーク検出手段と、 前記セクタマーク検出手段から出力されたセクタパルス
   信号に基づいて前記論理ブロック又は前記物理ブロック
   を単位としてデータの記録再生を行なうデータ記録再生
   手段とを具備したことを特徴とする磁気ディスク装置。
3. 【請求項３】 データを一つ又は複数の論理ブロックで
   構成し、この論理ブロックを一つ又は複数の物理ブロッ
   クで構成し、これら論理ブロック及び物理ブロックを単
   位として磁気ディスク上のトラックに磁気ヘッドにより
   データの記録再生を行なう磁気ディスク装置において、 前記トラックに前記論理ブロック又は前記物理ブロック
   の位置を定義する第１のセクタマークを記録するための
   セクタマーク・データ信号を作成する第１のセクタマー
   ク作成手段と、 この第１のセクタマーク作成手段により作成された前記
   セクタマーク・データ信号を前記トラックに記録するセ
   クタマーク記録手段と、 前記磁気ヘッドから出力される再生信号をディジタル信
   号に変換するディジタル信号再生手段と、 前記トラック上に第２のセクタマークを記録するための
   第２のセクタマーク作成手段と、 前記ディジタル信号再生手段から出力されるディジタル
   信号を復号して、前記第１のセクタマークを検出し、第
   １のセクタパルス信号を出力する第１のセクタマーク検
   出手段と、 前記ディジタル信号再生手段から出力されるディジタル
   信号を復号して、前記第２のセクタマークを検出し、第
   ２のセクタパルス信号を出力する第２のセクタマーク検
   出手段と、 前記第１のセクタパルス信号及び第２のセクタパルス信
   号に基づいて、前記論理ブロック又は前記物理ブロック
   を単位としてデータの記録再生を行なうデータ記録再生
   手段とを具備したことを特徴とする磁気ディスク装置。
4. 【請求項４】 データを一つ又は複数の論理ブロックで
   構成し、この論理ブロックを一つ又は複数の物理ブロッ
   クで構成し、これら論理ブロック及び物理ブロックを単
   位として磁気ディスク上のトラックに磁気ヘッドにより
   データの記録再生を行なう磁気ディスク装置において、 前記トラックに前記論理ブロック又は前記物理ブロック
   の位置を定義する第１のセクタマークを記録するための
   セクタマーク・データ信号を作成するセクタマーク作成
   手段と、 このセクタマーク作成手段により作成された前記セクタ
   マーク・データ信号を前記トラックに記録するセクタマ
   ーク記録手段と、 前記磁気ヘッドから出力される再生信号をディジタル信
   号に変換するディジタル信号再生手段と、 前記磁気ヘッドを前記トラック上に位置決めするために
   前記トラック上に記録されたサーボ情報を再生する再生
   手段と、 前記ディジタル信号再生手段から出力されるディジタル
   信号を復号して、前記セクタマークを検出し、第１のセ
   クタパルス信号を出力するセクタマーク検出手段と、 前記サーボ情報に基づいて第２のセクタパルス信号を作
   成するセクタパルス作成手段と、 前記第１のセクタパルス信号及び第２のセクタパルス信
   号に基づいて、前記論理ブロック又は前記物理ブロック
   を単位としてデータの記録再生を行なうデータ記録再生
   手段とを具備したことを特徴とする磁気ディスク装置。
5. 【請求項５】 データを一つ又は複数の論理ブロックで
   構成し、この論理ブロックを一つ又は複数の物理ブロッ
   クで構成し、これら論理ブロック及び物理ブロックを単
   位として磁気ディスク上のトラックに磁気ヘッドにより
   データの記録再生を行なう磁気ディスク装置において、 前記各トラックに記録した前記物理ブロックの位置を規
   定するセクタマークを記録するためのセクタマーク作成
   手段と、 前記磁気ヘッドから出力される再生信号をディジタル信
   号に変換するディジタル信号再生手段と、 このディジタル信号再生手段から出力されるディジタル
   信号を復号して、前記セクタマークを検出し、セクタパ
   ルス信号を出力するセクタマーク検出手段と、 このセクタマーク検出手段から出力されたセクタパルス
   信号に基づいて、前記論理ブロック又は前記物理ブロッ
   クを単位としてデータの記録再生を行なうデータ記録再
   生手段とを具備したことを特徴とする磁気ディスク装
   置。