JPH0795056A - 可変周波数基準クロック生成装置 - Google Patents

可変周波数基準クロック生成装置

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JPH0795056A
JPH0795056A JP6059108A JP5910894A JPH0795056A JP H0795056 A JPH0795056 A JP H0795056A JP 6059108 A JP6059108 A JP 6059108A JP 5910894 A JP5910894 A JP 5910894A JP H0795056 A JPH0795056 A JP H0795056A
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JP
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disk
signal
clock
frequency
generating
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JP6059108A
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Matthew W Rooke
マシュー・ウィリアム・ロック
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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 専用サーボ構造あるいはセクタ・サーボ構造
のいずれかを有するディスク・ドライブにおいて、１デ
ィスク回転につき１サイクルというように低い低周波の
基準信号から同期した高周波書込みクロック信号を作る
ためのクロック生成回路を提供する。 【構成】 基準信号は、専用のサーボパターン、セクタ
・サーボパターン、どのインデックス・パターン、ある
いはスピンドル・パルス等を有する多くのソースから発
生する。クロックは各基準周期について所定のサイクル
数を有するクロック信号を生成する。クロックの出力に
接続したカウンタは各基準周期で生成したクロックサイ
クル数を計数する。サイクル数は所望のクロック周波数
に対応する予想数と比較させる。比較の結果が同一でな
いなら、エラー信号が生成される。制御論理手段がその
エラー信号と基準信号を受信し、適切な制御信号を生成
する。制御信号はクロックに接続され、書込みクロック
信号周波数を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディスク・ドライブ用の
可変周波数基準クロックを生成するための装置に関す
る。特に、本発明はディスクの回転に同期した書込みク
ロックを生成する回路であり、専用サーボ構造ならびに
セクタ・サーボ構造に適したものである。
【０００２】
【従来の技術】通常、ディスク・ドライブは少なくとも
情報記憶用のディスクを１枚と、スピンドル、ディスク
回転速度制御用のスピンドル制御装置、読取り／書込み
ヘッド、アクチュエータ、読取り・書込み信号生成装
置、そしてチャネルを有する。ディスクは磁気材料を塗
布されており、同心円状のトラックに分割されている。
トラックはさらに半径方向の境界を有する２以上のセク
タに分割されている。ディスクはスピンドルによって回
転させられ、回転速度はスピンドル制御装置によって決
められる。実際の回転速度は名目周波数にたいして変化
する。
【０００３】チャネルはディスク・ドライブと中央演算
装置（ＣＰＵ）間のインターフェースを形成する。書込
み操作の際には、２値情報のパケットをチャネルによっ
て受ける。これらパケット、あるいはブロックは従来の
固定ブロック構造（ＦＢＡ）でのように固定長である
か、従来のカウント・キー・データ（ＣＫＤ）構造のよ
うに可変長とする。この受け取った情報にはデータとア
ドレス情報の両方が含まれる。データは書込み信号生成
装置によって符号化され、書込みクロックに同期させら
れ、読取り／書込みヘッドに送信される。同時に、アド
レス情報がアクチュエータに供給される。アクチュエー
タは、ディスクに属する位置情報と共にこのアドレス情
報を使用し、適切なトラック上にヘッドを位置決めす
る。そしてデータを読取り／書込みヘッドによって記録
媒体の適切な範囲に記録する。
【０００４】１トラックに書き込まれるデータの量は書
込みクロック周波数とディスクの回転速度により変化す
る。書込みクロック周波数は所望の「ビット密度」によ
って決定される。つまり、書込みクロック周波数は、所
定速度でディスクが回転する際に一定の情報量が１トラ
ックに書き込むことが可能となるようにしなければなら
ない。
【０００５】ディスクの中心から遠ざかるにつれ、トラ
ックの物理的な長さは増大する。したがって、書込みク
ロック周波数がディスクの全面にわたって一定なら、１
トラックに書き込まれるビット数も一定であるが、ディ
スク面の外側ゾーンのビットは内側ゾーンに比べて間隔
が広くなる。
【０００６】ディスクのビット密度を増大させるように
したあるデータ記録方法では、従来無駄にしていたディ
スクスペースを使用している。ゾーン記録あるいは一定
密度記録では、ディスク面を複数の同心円ゾーンに分割
する。その各ゾーンは複数のトラックから構成する。書
込みクロックは、最も内側のディスク・トラックのビッ
ト密度と実質的に等しくなるように各ゾーンの内側トラ
ックで再調整する。その結果、各ゾーン内に記憶できる
情報量はディスクの中央から遠くなるほど増大する。
【０００７】ディスク面に書き込まれるデータビット間
の均等な間隔を得るために、書込みクロックをディスク
回転と同期させる。したがって、ディスク速度の変動が
ビット間隔に悪影響をあたえることはない。データの保
全性は、ディスクに書き込まれる際に間隔やギャップを
データ間に挿入することによってさらに強化される。こ
のギャップは、不正確にヘッドの位置決めが生じたこと
などに原因する連続書込みの際の重ね書きに対する保護
となる。
【０００８】ディスク・ドライブに位置情報あるいは
「サーボ」情報を記憶させる従来の方法は２つある。
「専用サーボ」構造では、全てのサーボ情報が１つの所
定ディスク面上に配置され、残りのディスク面はデータ
専用に取ってある。対照的に、「セクタ・サーボ」構造
ではサーボ情報とデータの両方が各ディスク面にある。
サーボ情報は通常、２以上の半径方向のセクタ境界に沿
って配置される。
【０００９】データは、書込みと同様にしてディスクか
ら読み出される。読取りの指示とアドレス情報がＣＰＵ
からチャネルによって受け取られる。チャネルはアドレ
ス情報をアクチュエータに中継し、アクチュエータはそ
のアドレスと１ディスク上の位置情報を使用して所望の
トラック上にヘッドを位置決めする。ヘッドは、トラッ
ク上の規則正しく間隔を取ったデータに同期し、磁気パ
ターンを符号化データに変換する。そして、そのデータ
は読取り信号発生装置によって復号され、チャネルを介
してＣＰＵに送られる。
【００１０】過去、ディスク・ドライブでデータ書込み
クロックを生成するために数多くの方法が採用されてき
た。これらは一般的に非同期あるいは同期したクロック
体系を取っている。非同期書込みクロックは通常、水晶
発振器によって提供される。しかし、非同期クロック
は、ディスク回転速度の変化を追い、磁気パターンを破
綻なく間隔をとるようにするということはできない。こ
のため、データブロック間の保護ギャップは、そうした
変化に対応でき、しかも前に記録したデータへの重ね書
きを防ぐのに充分大きくなくてはならない。
【００１１】固定ブロック構造（ＦＢＡ）では、データ
ブロックのサイズは一貫しており、例えば毎ブロック５
１２バイトである。ＦＢＡブロックサイズは比較的小さ
い。このため、非同期書込みクロックの使用に際して必
要とされるギャップサイズの増大は完全に容認される。
逆に、ＣＫＤのような可変ブロックフォーマットは長さ
が数千バイトとなり、相当するギャップサイズの増大は
非実用的である。
【００１２】この問題を解決するために、以前のＣＫＤ
法はディスク回転に同調した書込みクロックを採用して
いた。おそらく、同期クロックを発生する最も一般的な
方法は位相同期ループ（ＰＬＬ）回路を用いるものであ
る。基準信号は専用のサーボディスクから読取り、上記
回路に供給する。ＰＬＬ回路はその基準信号を掛け算
し、高い周波数のクロック信号を生成する。基準信号は
ディスク回転に同期しているので、クロック信号はディ
スク速度の変化に正確に反応する。従って、ギャップの
要求されるサイズは非同期タイプに比べて縮小化され
る。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＰＬＬ回路の
使用によってもいくつかの問題が存在する。第一に、Ｐ
ＬＬに供給される基準信号は、所望のクロック周波数の
１／２乃至１／２０程度の周波数を持たなくてはならな
い。こうした必要性は専用サーボ機構にＰＬＬを適用す
ることを制限する。というのは、専用のサーボディスク
だけが、ディスクの完全な回転を通して連続するパター
ンを用いて符号化できるからである。さらに、サーボパ
ターンに適した書込みは高価な製造装置を必要とする。
さらに、ＰＬＬは固定周波数で操作するように考えられ
ているので、ゾーン記録を実行するには適当とは言えな
い。最後に、ＰＬＬによって生成されるクロック周波数
は、ディスク速度の変化を正確に追うために必要な高い
バンド幅制御ループによって生じる「ジッタ」あるいは
高周波変調がある。このジッタは記録データ上に現れ、
間違いのあるデータを訂正しなくてはならない確率が上
昇する。
【００１４】ＰＬＬジッタを減少させるための試みがな
されてきた。たとえば、米国特許第４，８１８，９５０
号，Ｍ．Ｈ．Ｒａｎｇｅｒによる「Ｌｏｗ Ｊｉｔｔｅ
ｒＰｈａｓｅ−Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ」と題された文
献は、平均化操作およびエラー訂正を減少させた回路を
有するＰＬＬを開示している。平均化操作はノイズおよ
び「ビット・ジッタ」を縮小する。ビット・ジッタは、
若干早まったあるいは遅れた立上がりエッジ、あるいは
立下がりエッジに現れる入力信号と基準信号の両方の不
規則性として定義されている。上記回路は、同一とされ
る回路構成部品における電気的変動の効果を減少させ
る。しかし、この試みは前記したようなＰＬＬ回路の限
界を解決するものではない。
【００１５】必要なものは、たとえば、１ディスク回転
に１サイクルというほど低い比較的低周波数の基準信号
から同期高周波の書込みクロック信号を生成するための
クロック生成回路である。低周波基準信号は専用サーボ
パターンあるいはセクタ・サーボパターンのどちらかに
より、またはスピンドル・コントローラから供給される
ものである。さらに、同期クロックはギャップサイズの
必要条件を最小にし、ＦＢＡまたはＣＫＤ構造のいずれ
かに適するようにする。従って、クロック生成装置は、
ゾーン記録による要求に応じて迅速で頻繁な再調整を可
能としなければならない。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ディスク回転
に同期した比較的低周波の基準信号からディスクドライ
ブ用の高周波書込みクロック信号を生成する回路を提供
することにより上記課題を解決する。望ましい実施例で
は、クロック信号生成装置は基準信号を受信し、その基
準信号に比例した周波数のクロック信号を生成する。ク
ロック信号生成装置の出力に接続したカウンタが、基準
信号の各周期に対して生成したクロックサイクル数を計
数する。そして、サイクル数を所望のビット間隔に対応
する予想数と比較する。比較した数が同じでないなら、
エラー信号が生成される。制御回路がこのエラー信号を
受信し、適切な制御信号に変換する。その制御信号をク
ロック生成手段に供給し、書込みクロック信号周波数を
上方あるいは下方へ修正する。
【００１７】本発明は従来技術にくらべ、重要な利点を
有する。同期基準信号は多数の方法で生成可能であり、
専用サーボあるいはセクタ・サーボのどちらにも使用が
可能である。たとえば、その基準信号が、回転するディ
スクから読取られた専用サーボパターンあるいはセクタ
・サーボパターンによって提供される。また、スピンド
ル・コントローラによって直接生成することもできる。
この柔軟性が費用のかかる製造装置を必要とする構造か
らシステム・デザイナを解放する。
【００１８】別の利点はクロック信号追跡能力である。
クロック信号が書込みクロックとして使用されている場
合、その信号は書込み対象のデータをディスクに同期さ
せる。基準信号がディスク回転に同期されているので、
クロック信号も同期されることになる。したがって、デ
ィスク速度の変化を反映し、ディスクパターンに一貫し
た間隔が書き込まれることを援助することになる。ま
た、ギャップサイズの必要条件を縮小する。この特徴は
本発明を固定あるいは可変のブロック構造で使用するの
に適したものとする。
【００１９】さらに、高周波クロック信号を生成するた
めの比較的低周波の基準信号を使用することは、ＰＬＬ
に比べて制御回路のバンド幅をかなり小さくするので、
高周波基準信号によってもたらされるジッタの望ましく
ない効果を除去する。
【００２０】つまり、以下に記す事項の実行は、ゾーン
記録に最適なものである。クロック周波数の変化は、所
望のビット密度に対応する新しい値を有するレジスタを
単に必要とするにすぎない。
【００２１】以上により、本発明の第１の目的は、たと
えば１ディスク回転につき１サイクルというように低周
波の基準信号から同期した高周波書込みクロック信号を
作るためのクロック生成回路を提供することである。第
２の目的は、専用サーボパターンあるいはセクタ・サー
ボパターン、または、スピンドル・コントローラから得
られる低い周波数基準信号から同期高周波書込みクロッ
ク信号を作るクロック生成回路を提供することである。
第３の目的は、ＦＢＡあるいはＣＫＤ構造に最適であ
る、ギャップサイズの必要条件を縮小する同期クロック
生成回路を提供することである。第４の目的は、ゾーン
記録により必要とする際に迅速で頻繁な再調整が可能な
同期クロック生成回路を提供することである。
【００２２】上記および他の本発明の目的、特徴、利点
は添付の図を参照して以下に記載の本発明の望ましい実
施例の詳細な説明により明確になるであろう。
【００２３】
【実施例】従来技術の説明で示した現在使用されている
書込みクロック生成装置の具体例を図１、図２に示す。
図１は、同期書込みクロックを供給する水晶発振器回路
を有するディスク・ドライブの機能について説明する。
このディスク・ドライブはディスク１、スピンドル２、
スピンドル・コントローラ３、読み書き用ヘッド４、ア
クチュエータ５、読取り／書込みおよびサーボ処理手段
６、チャネル７、発振回路８から構成する。前述した理
由のため、このディスク・ドライブは通常、固定したブ
ロックフォーマットを有することになる。このシステム
はセクタ・サーボあるいは専用のサーボ構造のどちらに
も適する。図２はＰＬＬ回路９によって供給された同期
書込みクロックを有する専用サーボディスク・ドライブ
を示す。このドライブは固定ブロックフォーマットある
いは可変ブロックフォーマットのどちらかを有する。し
かし、必要により専用サーボ構造を有することになる。
【００２４】本発明のクロック生成装置を図３のブロッ
ク図で示す。この構成は、可変周波数発振器（ＶＦＯ）
１０、カウンタ１１、比較手段１２、制御論理手段１３
からなる。ＶＦＯ１０は制御信号１４を受信し、クロッ
ク信号１５を生成する。カウンタ１１はクロック信号１
５と外部の基準信号１７とをモニタして、計数値Ｎｙを
生成する。比較手段１２は計数値Ｎｙと予想計数値Ｎｘ
を受け、エラー信号１６を生成する。エラー信号１６は
制御論理１３に入力され、また、制御論理手段１３は基
準信号１７を受け取り制御信号１４を生成する。
【００２５】通常の操作では、基準信号１７は所望の書
込みクロック信号周波数の１／２０未満の名目周波数を
有し、スピンドルの回転速度に比例している。その実際
の周波数は、スピンドル速度が変動するのでこの名目周
波数とは幾分異なる。ＶＦＯ１０は、基準信号１７の各
周期に対して所定サイクル数を有するクロック信号１５
を提供する。生成したサイクル数は所望のビット間隔周
波数にほぼ対応することになる。各基準周期に対して、
カウンタ１１は生成したクロックサイクル数を計数する
ためのシーケンスを開始する。そして、各基準周期に対
して得られた計数値Ｎｙは比較手段１２に送られる。比
較手段１２は計数値Ｎｙを予想計数値Ｎｘと比較する。
予想計数値Ｎｘは所望のビット間隔周波数に正確に一致
する。比較手段１２は、その比較した値の差を反映する
エラー信号１６を生成する。制御論理手段１３はそのエ
ラー信号１６を適当な制御信号１４に変換してＶＦＯ１
０に供給する。制御信号１４により、ＶＦＯ１０はクロ
ック信号周波数を増減させる。
【００２６】ＶＦＯ１０、カウンタ１１、比較手段１
２、制御論理手段１３はフィードバック・ループを構成
する。基準信号周波数に変動が生じると、これらエレメ
ントはクロック信号１５の周波数を再調整するように応
答する。
【００２７】クロック信号生成装置の望ましい実施例を
図４に示す。この実施例は、セクタサーボおよびＣＫＤ
構造を有するディスク・ドライブで実施する。ディスク
１が回転するとセクタサーボ識別マークを読取り、ディ
スク同期基準クロック信号１７が提供される。しかし、
この基準信号は反復低周波ディスクパターンから、ある
いはスピンドル指標パルスかスピンドル符号器パルスの
どちらかより発生することが可能である。基準信号１７
は図４に示したようにクロック発生装置回路に供給され
る。
【００２８】商品名、テキサス・インスツルメンツ社７
４１２４のような電圧制御発振器１８（ＶＣＯ）は、基
準クロック信号１７の各パルスに対する所定のサイクル
数を有する書込みクロック信号１５を生成する。ＶＣＯ
出力１５はカウンタ１９（例えばテキサス・インスツル
メンツ社７４ＡＳ１６１）によりモニタされる。カウン
タ・リセット入力２０を基準信号１７に結合させ、各基
準クロックパルスについて生成した書込みクロックサイ
クルの実際の数（Ｎｙ）を計数可能とする。
【００２９】計数値Ｎｙをデジタル信号プロセッサ（Ｄ
ＳＰ）２１に供給し、プロセッサはこの値を使用してソ
フトウェア実行制御アルゴリズムを介してＶＣＯ１８用
のデジタル制御信号２２を生成する。ＤＳＰ２１は、生
成する書込みクロックサイクルの所望値を表す所定の数
Ｎｘを記憶するためのメモリを有する。Ｎｘは回路で生
成する書込みクロック１５の所望周波数に一致する。Ｄ
ＳＰ２１はソフトウェアでＮｘからＮｙを減算し、得ら
れたエラーＥをソフトウェア比例積分（ＰＩ）制御アル
ゴリズムに供給する。
【００３０】ＰＩ制御アルゴリズムは当分野で一般的に
公知である。つまり、制御アルゴリズムはフィードバッ
ク・ループで使用され、与えられたエラー信号から適切
な制御信号を生成する。望ましい実施例では、エラー信
号はＮｙ−Ｎｘの差であり、制御信号はデジタル制御出
力２２であり、これはデジタル−アナログ変換器（ＤＡ
Ｃ）２３によって連続的に制御電圧２４に変換され、Ｖ
ＣＯ１８に供給される。ＰＩ制御アルゴリズムは２つの
構成要素を有する。第１の構成要素はエラーＥ、例えば
（Ｎｙ−Ｎｘ）に比例する。第２の構成要素はエラーの
積分に比例する。この積分構成要素は、エラーがゼロに
なるように、時間と直線的に変化する制御となることを
保証する。
【００３１】他の制御アルゴリズムも使用できる。例え
ば、比例積分微分（ＰＩＤ）アルゴリズムはエラーの変
化率に比例する構成要素を追加する。あるいは、「進み
遅れ」アルゴリズムも使用でき、システムの全体的な能
力を最適化する。上記した各アルゴリズムの基本的な機
能はエラーをゼロにさせることである。
【００３２】望ましい実施例では、ＤＳＰ２１はＰＩ制
御アルゴリズムを実行し、デジタル制御信号２２を出力
する。このＤＳＰ出力は、たとえばアナログ・デバイセ
ズ社のＡＤ７６７として市販されているＤＡＣ２３に供
給される。ＤＡＣ２３はこのデジタル制御信号をＶＣＯ
１８を制御するためのアナログ電圧信号２４に変換す
る。この制御電圧信号２４は，ＶＣＯ１８によって生成
された書込みクロック１５の周波数を上下のいずれかに
調整し、可変基準クロック周波数に対する所望のクロッ
ク周波数を得て、維持する。
【００３３】本発明の別の実施例を図５に示す。図示し
た回路において、ＤＳＰの代わりに所望の計数Ｎｘを有
するハードウェアのレジスタ２５と、（Ｎｙ−Ｎｘ）の
差を生成するためのハードウェア減算器回路２６と、Ｐ
Ｉ制御アルゴリズムを実行するためのハードウェアのデ
ジタル・フィルタネットワーク２７が設けられる。生成
したクロック周波数の変更は、新たな値Ｎｘをレジスタ
２５にロードすることにより効果を生じる。このように
図５の設計はゾーン記録に最適となる。
【００３４】このクロック生成回路は、同期基準クロッ
ク用の入力と、所望の計数Ｎｘや制御アルゴリズムパラ
メータをプログラムするためのマイクロプロセッサ・イ
ンターフェースポート、そして生成したクロック信号の
出力とを有する単一の特製チップに一体化することも可
能である。
【００３５】図６は図４のクロック生成装置を使用した
ディスク・ドライブシステムの望ましい機能実施例を示
したものである。ディスク・ドライブは、１枚以上のデ
ィスク１と、スピンドル２、スピンドル制御手段３、読
み／書きヘッド４、アクチュエータ５、読み／書きおよ
びサーボ処理手段６と、チャネル７と、書込みクロック
生成手段２８を有する。
【００３６】このシステムはＣＫＤ構造を有し、ディス
ク１はセクタ・サーボ情報でフォーマットされる。通常
の操作では、ディスクはスピンドル２によって回転し、
その回転速度はスピンドル制御装置３によって決定す
る。回転は名目速度で行われるが、いくぶん変動するこ
とがある。ヘッド４はアクチュエータ５によってディス
ク１上に位置決めされ、セクタ・サーボパターンを読取
る。そのパターンは１回転に１度以上ディスク１に生ず
る。ヘッド４で検出した情報は、読み／書きおよびサー
ボ処理手段６に送られ、そこで基準信号１７に変換され
る。ディスク１の回転速度は変動するので、基準信号１
７の周波数も名目周波数とは異なってくる。基準信号１
７は書込みクロック生成装置２８（図４参照）に送ら
れ、そこで読み／書きおよびサーボ処理手段６に対する
書込みクロック信号１５を生成する。
【００３７】図７は別のディスク・ドライブシステムを
示し、基準信号はスピンドル制御装置３によって供給さ
れる。この実施例では、スピンドル符号器パルス、スピ
ンドル・インデックスパルス、または他のスピンドル・
パターンが同期基準信号２９に変換され、クロック生成
装置２８に供給される。
【００３８】最後に、図８はマルチプレクサ（ＭＵＸ）
３０を通じて基準信号の選択を可能にするディスク・ド
ライブシステムを示している。ディスク・パターンから
生じる基準信号１７と、スピンドル制御装置のパターン
によって生じる基準信号２９間の選択が行われる。ＭＵ
Ｘ３０の作用はチャネルを通じてプログラムによる選択
により実行される。ＭＵＸあるいはプログラムによる選
択の実行は当分野の技術者であれば容易に理解できる。
【００３９】以上詳細に説明した本発明の望ましい実施
例は、本発明の精神および範囲から逸脱することがなけ
れば当業者にとっては種々変更が可能であることは容易
に理解できる。
【００４０】
【発明の効果】本発明は、以下に述べるような効果を有
する。同期基準信号は多数の方法で生成可能であり、専
用サーボあるいはセクタ・サーボのどちらにも使用が可
能である。たとえば、その基準信号が、回転するディス
クから読取られた専用サーボパターンあるいはセクタ・
サーボパターンによって提供される。また、スピンドル
・コントローラによって直接生成することもできる。こ
の柔軟性が費用のかかる製造装置を必要とする構造から
システム・デザイナを解放する。
【００４１】別の効果はクロック信号追跡能力である。
クロック信号が書込みクロックとして使用されている場
合、その信号は書込み対象のデータをディスクに同期さ
せる。基準信号がディスク回転に同期されているので、
クロック信号も同期されることになる。したがって、デ
ィスク速度の変化を反映し、ディスクパターンに一貫し
た間隔が書き込まれることを援助することになる。ま
た、ギャップサイズの必要条件を縮小する。この特徴は
本発明を固定あるいは可変のブロック構造で使用するの
に適したものとする。
【００４２】さらに、高周波クロック信号を生成するた
めの比較的低周波の基準信号を使用することは、ＰＬＬ
に比べて制御回路のバンド幅をかなり小さくするので、
高周波基準信号によってもたらされるジッタの望ましく
ない効果を除去する。
【００４３】つまり、以下に記す事項の実行は、ゾーン
記録に最適なものである。クロック周波数の変化は、所
望のビット密度に対応する新しい値を有するレジスタを
単に必要とするにすぎない。
【００４４】以上により、本発明の第１の効果は、たと
えば１ディスク回転につき１サイクルというように低周
波の基準信号から同期した高周波書込みクロック信号を
作るためのクロック生成回路を提供することである。第
２の効果は、専用サーボパターンあるいはセクタ・サー
ボパターン、または、スピンドル・コントローラから得
られる低い周波数基準信号から同期高周波書込みクロッ
ク信号を作るクロック生成回路を提供することである。
第３の効果は、ＦＢＡあるいはＣＫＤ構造に最適であ
る、ギャップサイズの必要条件を縮小する同期クロック
生成回路を提供することである。第４の効果は、ゾーン
記録により必要とする際に迅速で頻繁な再調整が可能な
同期クロック生成回路を提供することである。
【図面の簡単な説明】
【図１】水晶発振器によって提供される非同期クロック
を利用した現在使用されているディスク・ドライブの簡
略化したブロック図。
【図２】ＰＬＬ同期クロック生成回路を採用した専用の
サーボ構造を有するディスク・ドライブの簡略化したブ
ロック図。
【図３】本発明の簡略化したブロック図。
【図４】本発明を実施するディスク・ドライブの簡略化
したブロック図。
【図５】本発明の望ましい実施例を示すブロック図。
【図６】本発明を利用したディスク・ドライブの別の実
施例を示す簡略化したブロック図。
【図７】本発明を利用したディスク・ドライブのさらに
別の実施例を示す簡略化したブロック図。
【図８】図６と図７に示した実施例の特徴を組み合わせ
たディスク・ドライブの別の実施例を示す簡略化したブ
ロック図。
【符号の説明】
１０ 可変周波数発振器 １１ カウンタ １２ 比較手段 １３ 制御論理手段 １４ 制御信号 １５ 可変周波数クロック信号 １６ エラー信号 １７ 基準信号

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】名目周期から変動することがある基準周期
    を有する入力基準信号を受信する手段と、 所定のビット間隔周波数に対応した基準周期の間のクロ
    ックサイクル数を有するクロック信号を生成する手段
    と、 上記基準周期の間に生成するクロック信号数を計数する
    手段と、 上記基準周期の間に計数したクロックサイクル数と、生
    成する所望のクロックサイクル数の差に応じ、エラー信
    号を生成する手段と、 上記クロック信号生成手段に接続し、上記基準周期の間
    に生成した別個のクロックサイクル数を増減することに
    より上記クロック信号周波数を調整する手段と、を含む
    可変周波数クロック信号生成装置。
  2. 【請求項２】上記クロック信号生成手段はＶＣＯを有す
    ることを特徴とする請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】上記クロック信号周波数を調整する手段
    は、上記エラー信号を上記ＶＣＯにより生成したクロッ
    ク信号の周波数を変えるための制御電圧に変換する手段
    を、さらに有することを特徴とする請求項２に記載の装
    置。
  4. 【請求項４】上記エラー信号を制御電圧に変換する手段
    は、上記エラー信号をフィルタする機能を有する手段
    と、 上記制御電圧を生成する上記エラー信号フィルタ手段に
    接続したデジタル・アナログ変換器をさらに有すること
    を特徴とする請求項３に記載の装置。
  5. 【請求項５】上記エラー信号フィルタ手段の機能はソフ
    トウェアにより実行されることを特徴とする請求項４に
    記載の装置。
  6. 【請求項６】上記エラー信号変換手段とＶＣＯとの間
    に、上記制御電圧をフィルタする手段をさらに有するこ
    とを特徴とする請求項３に記載の装置。
  7. 【請求項７】計数されたクロックサイクル数と生成させ
    る所望のクロックサイクル数の差に応じる上記手段と、
    上記エラー信号に応じ上記クロック信号周波数を調整す
    る上記手段はＤＡＣに接続したＤＳＰを有することを特
    徴とする請求項２に記載の装置。
  8. 【請求項８】パターンを設けたディスクと、 上記ディスクを回転させるスピンドルと、 上記基準信号受信手段に接続し、回転するディスク上の
    上記パターンを検出し、それより上記基準信号を生成す
    る手段と、をさらに有することを特徴とする請求項１に
    記載の装置。
  9. 【請求項９】上記ディスクはサーボ・パターンを有する
    データディスクであることを特徴とする請求項８に記載
    の装置。
  10. 【請求項１０】上記サーボ・パターンはセクタ・サーボ
    識別マークを含むことを特徴とする請求項９に記載の装
    置。
  11. 【請求項１１】上記ディスクはインデックス・マークを
    有するデータディスクであることを特徴とする請求項８
    に記載の装置。
  12. 【請求項１２】上記ディスクはサーボ・パターンを有す
    る専用サーボディスクであることを特徴とする請求項８
    に記載の装置。
  13. 【請求項１３】上記サーボ・パターンは専用サーボ・タ
    イミングマークを含むことを特徴とする請求項１２に記
    載の装置。
  14. 【請求項１４】上記サーボ・パターンはインデックス・
    マークを含むことを特徴とする請求項１２に記載の装
    置。
  15. 【請求項１５】情報を記憶するディスクと、 上記ディスクを回転させるスピンドルと、 スピンドル符号器パルスを生成する手段を有する上記ス
    ピンドルを制御する手段と、 上記基準信号受信手段に接続し、上記スピンドル符号器
    パルスを検出し、それより上記基準信号を生成する手段
    とを、さらに有することを特徴とする請求項１に記載の
    装置。
  16. 【請求項１６】情報を記憶するディスクと、 上記ディスクを回転させるスピンドルと、 スピンドル・インデックスパルスを生成する手段を有す
    る上記スピンドルを制御する手段と、 上記基準信号受信手段に接続し、上記スピンドル・イン
    デックスパルスを検出し、それより上記基準信号を生成
    する手段とを、さらに有することを特徴とする請求項１
    に記載の装置。
  17. 【請求項１７】上記基準信号は上記所望のクロック信号
    周波数の１／２０より低い周波数を有することを特徴と
    する請求項１に記載の装置。
  18. 【請求項１８】上記クロックサイクル数を計数する手段
    は、上記基準信号に応答するリセット入力を有するカウ
    ンタを含み、カウンタは２つの連続した基準信号間に生
    成したクロックサイクル数を計数することを特徴とする
    請求項１に記載の装置。
  19. 【請求項１９】ディスクと、 上記ディスクを回転させるスピンドルと、 上記スピンドルの回転を制御する手段と、 上記ディスクの回転に同期した基準信号を生成し、名目
    周期から変動することがある基準周期と名目周波数を有
    する、上記ディスクに接続した手段と、 上記基準信号に応答し、上記ディスクの回転に同期した
    書込みクロック信号を生成し、上記基準信号の名目周波
    数より２０倍以上大きい名目周波数を有する手段と、 上記書込みクロック信号に応答し、上記ディスクに情報
    を書込む手段と、を含むデータ記録ディスク・ドライ
    ブ。
  20. 【請求項２０】上記基準信号を生成する手段は上記スピ
    ンドルを制御する手段に含まれることを特徴とする請求
    項１９に記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
  21. 【請求項２１】上記ディスクから情報を読取る手段をさ
    らに有し、上記基準信号を生成する手段は上記ディスク
    の回転の際に上記読取る手段によって受けるためのディ
    スクに記録された情報を有することを特徴とする請求項
    １９に記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
  22. 【請求項２２】上記書込みクロック信号を生成する手段
    は、 基準周期の間のクロックサイクル数を有する書込みクロ
    ック信号を生成する手段と、 上記基準周期の間に生成したクロックサイクル数を計数
    する手段と、 計数したクロックサイクル数と基準周期の間に生成する
    所望のクロックサイクル数の差に応じ、エラー信号を生
    成する手段と、 上記書込み信号生成手段に接続し、上記基準周期の間に
    生成したクロックサイクル数を増減することによって上
    記書込みクロック周波数を調整する手段を、さらに有す
    ることを特徴とする請求項１９に記載のデータ記録ディ
    スク・ドライブ。
  23. 【請求項２３】上記ディスクを各ゾーンが複数のトラッ
    クを有する複数の同心ゾーンに分割する手段と、 上記書込み手段が各ゾーンの最も内側のトラックに位置
    する時、上記書込みクロック信号の名目周波数を変更す
    る手段を、さらに有することを特徴とする請求項１９に
    記載のデータ記録ディスク・ドライブ。
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