JPH11232783A - Semiconductor device and magnetic disk device using it - Google Patents

Semiconductor device and magnetic disk device using it

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Publication number
JPH11232783A
JPH11232783A JP3699898A JP3699898A JPH11232783A JP H11232783 A JPH11232783 A JP H11232783A JP 3699898 A JP3699898 A JP 3699898A JP 3699898 A JP3699898 A JP 3699898A JP H11232783 A JPH11232783 A JP H11232783A
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JP
Japan
Prior art keywords
signal
semiconductor device
magnetic disk
recording
loops
Prior art date
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Pending
Application number
JP3699898A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masuo Umemoto
益雄 梅本
Yoichi Uehara
陽一 上原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH11232783A publication Critical patent/JPH11232783A/en
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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a semiconductor device for processing a channel signal being suitable for recording data in high density by generating an eraser flag for performing eraser correction for residual erroneous discrimination in a discrimination feedback type equalizer. SOLUTION: This device is constituted with a signal processing means recording digital information with an error correction code, a discrimination feedback type equalizer having at least two discrimination feedback loops as reproduced signal processing and having a means detecting an abnormal level of an input signal of a level detector and feeding back a discriminated result directly before detection and an inverse discriminated result, a means 12 generating an eraser flag signal from a detected output of an abnormal level in this two loops, and an error correction processing means 14 performing eraser correction using this eraser flag signal. Thereby, signal processing being suitable for high density recording can be realized, and a magnetic disk device having high density and large capacity can be realized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はディジタルデータを
磁気ディスクなど記録媒体に高密度に記録する信号処理
方法およびその信号処理方法を用いた半導体デバイス、
さらに具体的な製品としては磁気ディスク用のリードチ
ャネル用LSIに関し,技術の内容は判定帰還型等化回
路の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal processing method for recording digital data at a high density on a recording medium such as a magnetic disk, a semiconductor device using the signal processing method,
More specifically, the present invention relates to a read channel LSI for a magnetic disk, and the technical content relates to improvement of a decision feedback equalizer.

【0002】[0002]

【従来の技術】コンピュータの演算速度が高速になると
共に大容量のメモリを必要とする応用ソフトが使用され
るようになり、小型磁気ディスクの高密度化は、ますま
すその要求が高まっている。このため、 最近では, 記
録再生系の信号処理としてパーシャルレスポンスクラス
4(以下PR4と記載)の等化方式と最尤復号を組み合
わせたPRML方式が注目され、従来のピーク検出法に比べ
て、S/Nにおいて3dB程度の改善が実現されている。これ
らの技術的特徴については,例えば日本応用磁気学会誌
17ー2巻 4号1994年8月の「PRMLとコーディング
技術」において述べられている。
2. Description of the Related Art As the operation speed of computers increases, application software requiring a large-capacity memory is used, and the demand for high-density compact magnetic disks is increasing. For this reason, recently, the partial response class
Attention has been paid to a PRML method that combines the equalization method 4 (hereinafter referred to as PR4) and maximum likelihood decoding, and an improvement of about 3 dB in S / N has been realized as compared with the conventional peak detection method. For details on these technical features, see, for example,
This is described in "PRML and Coding Techniques", Vol. 17-2, No. 4, August 1994.

【0003】一方,判定帰還等化器( Decision feedbac
k equalization, 以下 DFEと呼ぶ)は有線及び無線通信
におけるディジタル信号の受信系で用いられているが、
最近では上記磁気ディスクの記録再生系の信号処理とし
ても注目されている。例えば、Journal of Applied Phy
sics, 第79巻 8号 (1996年4月)にはK.Fisherと
C. Modlinによる"signal processing for 10 Gbit/in
magnetic disk recording and beyond" において, DF
Eの優位性が示されいる。すなわち、DFEはPRMLに比
べて面積密度が1.1倍から1.2倍改善できると報告してい
る。
On the other hand, a decision feedback equalizer (Decision feedbac
k equalization (hereinafter referred to as DFE) is used in digital signal reception systems in wired and wireless communications.
Recently, attention has been paid to signal processing of the recording / reproducing system of the magnetic disk. For example, Journal of Applied Phy
sics, Vol. 79, No. 8 (April 1996)
"Signal processing for 10 Gbit / in" by C. Modlin
magnetic disk recording and beyond "
The superiority of E is shown. That is, DFE reports that the area density can be improved by 1.1 to 1.2 times as compared with PRML.

【0004】DFEに関する種々の改良が出願されてい
る。例えば、特開平8ー212717号公報にはDFE
のクロック抽出に関する改良が開示されている。また、
従来のDFEに比べ誤り伝播に対する効果的な対策とし
て本願発明者らにより創作された設計思想で構成された
実施例の1つを図1に示す。11ー1は前置フィルタ
(図でFFFと示す)、11ー2及び11ー3は減算回
路、11ー4及び11ー5はレベル検出器、11ー6及
び11ー7はフィードバックフィルタ、11ー8、11
ー9、11ー10はそれぞれスイッチ回路、11ー11
はラッチ回路、11ー12は2段のシフトレジスタ、1
1ー13は複数段のシフトレジスタ、11ー14は反転
回路、11ー15は連続する判定誤りを推定するための
論理回路である。このDFEは2ループを有すること、
レベル検出器11ー4及び11ー5への入力信号の異常
レベルの有無を検出する事、直前の判定結果とその逆の
判定結果をそれぞれの帰還ループにフィードバックする
ことを特徴とするDFEである。仮判定結果すなわちD
1あるいはD2出力から検出結果を得ようとするとき、
異常レベルの検出結果に応じて、仮判定のままか、その
反転かを選択する。その選択をスイッチ11ー9で行
う。その出力がこのDFEの検出結果DATAとなる。
これがDFE11の基本動作である。なお図1における
D1n及びD2n出力におけるnは時刻を示す。
[0004] Various improvements relating to DFE have been filed. For example, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
An improvement relating to clock extraction is disclosed. Also,
FIG. 1 shows an embodiment constituted by a design concept created by the present inventors as an effective measure against error propagation as compared with the conventional DFE. 11-1 is a pre-filter (shown as FFF in the figure), 11-2 and 11-3 are subtraction circuits, 11-4 and 11-5 are level detectors, 11-6 and 11-7 are feedback filters, 11 -8, 11
-9 and 11-10 are switch circuits, 11-11
Is a latch circuit, 11-12 are two-stage shift registers,
Reference numeral 1-13 denotes a shift register having a plurality of stages, reference numeral 11-14 denotes an inverting circuit, and reference numeral 11-15 denotes a logic circuit for estimating a continuous determination error. This DFE has two loops,
The DFE is characterized by detecting the presence or absence of an abnormal level of the input signal to the level detectors 11-4 and 11-5, and feeding back the immediately preceding judgment result and the opposite judgment result to respective feedback loops. . Provisional judgment result, ie, D
When trying to get the detection result from 1 or D2 output,
According to the detection result of the abnormal level, whether the temporary determination is kept or inverted. The selection is performed by the switch 11-9. The output is the DFE detection result DATA.
This is the basic operation of the DFE 11. Note that n in the outputs D1n and D2n in FIG. 1 indicates time.

【0005】図2の波形を参照しながらDFEの一般的
な特徴を述べる。図2において、記録パターン(a)が
磁気ディスク(図示せず)に記録され、記録パターンは
再生ヘッド(図示せず)によって、再生され、再生出力
(b)を与える。一般に、磁気記録再生系に単一のビッ
ト間隔のパルス幅を有するパルスを記録したときに得ら
れる再生出力はパルス応答と呼ばれている。磁気ディス
ク及び磁気ヘッドを含む磁気記録再生系のパルス応答が
(c)で示されている。記録パターン(a)の1で示さ
れるパルスにこのパルス応答を対応させ、それぞれの応
答を加算した出力が再生出力(b)となる。DFEでは
まず、前置フィルタ(フィードフォワードフィルタ略し
て以下はFFFと呼ぶ)によって、パルス応答(c)を
所定の応答(d)に等化する。従来のPR4等化の応答
は(d’)で示される。DFE用の応答(d)は当該ビ
ットに応答があることは当然のことながら、後続のビッ
トにまで干渉する長い応答を持っている。このことか
ら、DFEのFFFは低域通過型で、且つPR4の等化
に比べて、その周波数帯域が狭いことが示唆される。さ
て、DFEでは図1に示すように、減算回路11ー2、
レベル検出器11ー4及びフィードバックフィルタ11
ー6が1つの基本ループを形成する。図2(d)に示さ
れるように、時刻tnにおいて、このパルス応答の有無
を判定し、応答が検出されれば、 フィードバックフィ
ルタによって時刻tn+1以降のパルス応答のフィード
バック成分として作成される。このフィードバック成分
が減算回路に入力され、当該ビット以外の干渉成分が除
去される。すなわち、過去に判定誤りがなければ、記録
パターンに対応する信号波形(e)がレベル検出器11
ー4の入力となり、レベルが判定される。しかし、実際
の記録再生系では雑音を含む再生信号が対象となるの
で、判定誤りは避けられない。判定誤りが起これば、誤
ったフィードバック信号が発生するので、それ以降の判
定結果に重大な悪影響を及ぼす。このため、判定回路の
誤りをできるだけ早く、見つけ出し、正常状態に戻すこ
とが重要である。判定誤りによって、誤ったフィードバ
ック信号が発生するので、レベル検出器の入力には本来
の所定の範囲を越えた信号が入力される。このため、レ
ベル検出器11ー4、11ー5は入力信号が所定の範囲
内なのか、範囲外なのかを判定し、異常レベルの有無を
検出する。異常レベルが検出されれば、そのフィードバ
ック信号を発生させた直前(すなわち1時刻前)の判定
結果が誤っていたとする。2つのループが用意されてい
るので、直前の判定結果に関してだけは、正しいと思わ
れる結果を第1ループにフィードバックするとと共に、
その逆の判定結果も第2ループにフィードバックする。
第1ループで異常が検出されれば、第2ループの判定出
力を正しいものとして、採用する。この結果、雑音によ
る判定誤りが検出され、訂正され、エラー伝播が防止さ
れる。
The general features of the DFE will be described with reference to the waveforms of FIG. In FIG. 2, a recording pattern (a) is recorded on a magnetic disk (not shown), and the recording pattern is reproduced by a reproducing head (not shown) to give a reproduction output (b). Generally, a reproduction output obtained when a pulse having a pulse width of a single bit interval is recorded in a magnetic recording / reproducing system is called a pulse response. The pulse response of the magnetic recording / reproducing system including the magnetic disk and the magnetic head is shown in FIG. This pulse response is made to correspond to the pulse indicated by 1 in the recording pattern (a), and an output obtained by adding the respective responses becomes a reproduction output (b). In the DFE, first, a pulse response (c) is equalized to a predetermined response (d) by a prefilter (hereinafter, referred to as an FFF). The response of the conventional PR4 equalization is shown by (d '). The response (d) for DFE has a long response that interferes with subsequent bits as a matter of course that there is a response to the bit. This suggests that the FFF of the DFE is of a low-pass type and has a narrower frequency band than that of PR4 equalization. Now, in the DFE, as shown in FIG. 1, a subtraction circuit 11-2,
Level detector 11-4 and feedback filter 11
-6 form one basic loop. As shown in FIG. 2 (d), at time tn, the presence or absence of this pulse response is determined, and if a response is detected, it is created by the feedback filter as a feedback component of the pulse response after time tn + 1. This feedback component is input to the subtraction circuit, and an interference component other than the bit is removed. That is, if there is no determination error in the past, the signal waveform (e) corresponding to the recording pattern is
-4 is input, and the level is determined. However, in an actual recording / reproducing system, since a reproduced signal including noise is targeted, a determination error cannot be avoided. If a decision error occurs, an erroneous feedback signal is generated, which has a serious adverse effect on subsequent decision results. For this reason, it is important to detect an error in the judgment circuit as soon as possible and to return to a normal state. Since an erroneous feedback signal is generated due to a determination error, a signal exceeding an original predetermined range is input to the input of the level detector. For this reason, the level detectors 11-4 and 11-5 determine whether the input signal is within a predetermined range or outside the range, and detect the presence or absence of an abnormal level. If an abnormal level is detected, it is assumed that the determination result immediately before generating the feedback signal (that is, one time before) is incorrect. Since two loops are provided, only the immediately preceding determination result is fed back to the first loop with a result that seems to be correct,
The opposite determination result is also fed back to the second loop.
If an abnormality is detected in the first loop, the judgment output of the second loop is adopted as being correct. As a result, a decision error due to noise is detected and corrected, and error propagation is prevented.

【0006】しかし、雑音が極めて大きい場合、雑音が
長く続く場合など特殊な状況を想定すると、図1で示し
た2ループを有し、入力信号の異常レベルを検出し、直
前の判定結果とその逆の判定結果をフィードバックする
ことを特徴とするDFE、以下簡単にEx−DFEと呼
ぶ、においても、誤りが長く続くことが極めて希である
が発生する事を考えておく必要がある。
However, assuming a special situation such as a case where the noise is extremely large or a case where the noise continues for a long time, the apparatus has the two loops shown in FIG. In a DFE characterized by feeding back the opposite determination result, hereinafter simply referred to as “Ex-DFE”, it is necessary to consider that an error may occur for a very long time, although it is extremely rare.

【0007】一般に、このような長い誤りに対してはあ
らかじめ、記録側で、記録すべき情報データに誤り訂正
符号化を行う際に、インターリーブしながらその符号化
を適用することが提案されている。
In general, for such a long error, it is proposed to apply the encoding while interleaving the error correction encoding on the information data to be recorded on the recording side in advance. .

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】通信系のように送信す
る情報信号に比べて誤り訂正符号の冗長度を十分に大き
く挿入できる場合は、長い誤りに対しても通常のインタ
ーリーブ訂正処理によって誤り訂正する事が可能であ
る。しかし、磁気ディスク系では誤り訂正に割り当てら
れる冗長度は少ないので、誤り訂正を効率よく、働かせ
る必要がある。誤っている可能性のあるデータの位置が
分かっている場合は、イレージャ訂正方式が用いられ、
通常の2倍の訂正能力で働かせることができる。よっ
て、本発明の目的はイレージャ訂正を行うために、Ex
−DFEで発生する判定誤りが存在する可能性のある位
置をイレージャフラグとして出力する回路構成を提供す
ることである。また、その回路を含む半導体デバイスを
提供することであり、さらに、その半導体デバイスを組
み込んだ高密度記録可能な磁気ディスク装置を提供する
ことである。
If the redundancy of the error correction code can be inserted sufficiently large as compared with the information signal to be transmitted as in a communication system, error correction can be performed even for long errors by ordinary interleave correction processing. It is possible to do. However, in the magnetic disk system, since the redundancy assigned to error correction is small, it is necessary to efficiently perform error correction. If you know the location of the data that may be wrong, the erasure correction method is used,
It can work with twice the normal correction capacity. Therefore, an object of the present invention is to perform the erasure correction by using Ex
The object of the present invention is to provide a circuit configuration for outputting, as an erasure flag, a position where a decision error occurring in the DFE may exist. Another object of the present invention is to provide a semiconductor device including the circuit, and further provide a high-density recordable magnetic disk device incorporating the semiconductor device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明は、ディジタル情
報を誤り訂正符号と共に記録する信号処理手段と、再生
信号処理として、少なくとも、2判定帰還ループを有
し、レベル検出器の入力信号の異常レベルを検出し、直
前の判定結果とその逆の判定結果をフィードバックする
手段を有する判定帰還型等化器と、該2つのループにお
ける異常レベルの検出出力からイレージャフラグ信号を
発生させる手段と、該イレージャフラグ信号を用いて、
イレージャ訂正を行う誤り訂正処理手段から構成され
る。
According to the present invention, there is provided a signal processing means for recording digital information together with an error correction code, and at least a two-decision feedback loop as reproduction signal processing, wherein an abnormality in an input signal of a level detector is provided. A decision feedback equalizer having means for detecting a level and feeding back the immediately preceding decision result and the opposite decision result, means for generating an erasure flag signal from an abnormal level detection output in the two loops, Using the signal
It comprises error correction processing means for performing erasure correction.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明を実施例によって詳細に説
明する。図3が本発明の実施例における磁気ディスク装
置の信号系統図である。計算機用インターフェース1は
計算機本体と磁気ディスク装置とのデータのやりとりを
行う機能を持つ。データは通常512バイト(1バイト
は8ビットで構成されている。)を1セクタとして、セ
クタ単位の大きさで磁気ディスク装置と計算機との間を
受け渡される。インターフェース1からの信号は記録再
生のための信号処理を行う半導体デバイス2を介して記
録媒体7に記録される。また、記録媒体7からの再生信
号も半導体デバイス2を介してインタフェース1に戻さ
れる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to embodiments. FIG. 3 is a signal system diagram of the magnetic disk drive in the embodiment of the present invention. The computer interface 1 has a function of exchanging data between the computer main unit and the magnetic disk device. Normally, data is transferred between the magnetic disk device and the computer in 512-byte (1 byte is composed of 8 bits) sectors, each sector having a size of one sector. A signal from the interface 1 is recorded on a recording medium 7 via a semiconductor device 2 that performs signal processing for recording and reproduction. A reproduction signal from the recording medium 7 is also returned to the interface 1 via the semiconductor device 2.

【0011】半導体デバイス2の記録側信号処理におい
て、まず、インターフェース1からのディジタル信号D
iは誤り訂正符号化回路3によって誤り訂正のための符
号化を受け、、(Di+P)のディジタル信号列とな
る。ただし、Pは誤り訂正符号の検査符号列である。そ
の後、チャネル符号器4によって記録媒体7に記録しや
すい記録符号系列Ciに変換される。この記録符号系列
Ciが増幅回路5、記録ヘッド6を介して記録媒体7に
記録される。一方、インタフェース1を介して、記録媒
体7の記録データを読み出す指令が与えられると、再生
ヘッド8が読み出すデータの場所まで移動し、読み出し
動作を行う。
In the signal processing on the recording side of the semiconductor device 2, first, the digital signal D
i is coded for error correction by the error correction coding circuit 3 and becomes a (Di + P) digital signal sequence. Here, P is a check code string of an error correction code. After that, it is converted into a recording code sequence Ci that can be easily recorded on the recording medium 7 by the channel encoder 4. The recording code sequence Ci is recorded on the recording medium 7 via the amplifier circuit 5 and the recording head 6. On the other hand, when a command to read the recording data of the recording medium 7 is given via the interface 1, the reproducing head 8 moves to the position of the data to be read and performs the reading operation.

【0012】記録媒体7から再生ヘッド8を介して得ら
れた再生信号は増幅回路9によって所定の大きさの信号
まで増幅され、信号帯域外の雑音成分を取り除く低域通
過アナログフィルタ10に入力される。図1で基本構成
を示したEx−DFE11によって該記録符号系列Ci
に誤りErが加算された(Ci+Er)信号系列すなわ
ち図1で示したDATAが検出される。さらに、イレー
ジャフラグ発生手段12は、該Ex−DFE11で得ら
れる異常レベル検出出力から該検出ディジタル信号に含
まれる誤りが発生している可能性がある部分の位置を示
すイレージャフラグ信号E−Flagを発生する。検出
された記録符号系列(Ci+Er)はチャネル復号回路
13によって、(Di+P+Err)に変換される。誤
りErもチャネル復号過程によって誤りErrに変換さ
れる。イレージャフラグ信号E−Flagを用いて、誤
り訂正回路14は効率的なイレージャ誤り訂正を行い、
入力ディジタル信号列Diを復元する。
A reproduction signal obtained from the recording medium 7 via the reproduction head 8 is amplified to a signal of a predetermined magnitude by an amplifier circuit 9 and input to a low-pass analog filter 10 for removing noise components outside the signal band. You. The Ex-DFE 11 whose basic configuration is shown in FIG.
(Ci + Er) in which the error Er is added to the signal sequence, that is, the DATA shown in FIG. 1 is detected. Further, the erasure flag generation means 12 generates an erasure flag signal E-Flag indicating a position of a part where an error included in the detected digital signal may have occurred from the abnormal level detection output obtained by the Ex-DFE 11. . The detected recording code sequence (Ci + Er) is converted by the channel decoding circuit 13 into (Di + P + Err). The error Er is also converted into the error Err by the channel decoding process. Using the erasure flag signal E-Flag, the error correction circuit 14 performs efficient erasure error correction,
The input digital signal sequence Di is restored.

【0013】図4は本発明で用いるEx−DFE11の
異常レベル検出出力Ex1及びEx2の出力状態とDF
Eの動作状態を示したものである。DFE11が正常な
場合は第1ループのレベル検出器11ー4へは所定の範
囲内の信号が入力されるので、Ex1=0となる。一
方、第2ループは直前の正常な判定を反転したものをフ
ィードバックするので、FFF出力に重畳する雑音が小
さいときは、レベル検出器11ー5には所定の範囲外の
信号が入力される。すなわち、Ex2=1である。しか
し、重畳する雑音が大きい場合や、誤りが伝播している
ときは、図4で示す異常時の出力形態を取る。図4か
ら、異常時にフラグを立てるにはEX2の出力を反転
し、Ex1の出力とOR演算を行えば良いことが分か
る。
FIG. 4 shows the output states of the abnormal level detection outputs Ex1 and Ex2 of the Ex-DFE11 used in the present invention and the DF.
9 shows the operation state of E. When the DFE 11 is normal, a signal within a predetermined range is input to the level detector 11-4 of the first loop, so that Ex1 = 0. On the other hand, since the second loop feeds back a signal obtained by inverting the previous normal decision, when the noise superimposed on the FFF output is small, a signal outside a predetermined range is input to the level detector 11-5. That is, Ex2 = 1. However, when the superimposed noise is large or when an error is propagating, the output form at the time of abnormality shown in FIG. 4 is adopted. From FIG. 4, it can be seen that the output of EX2 should be inverted and an OR operation should be performed with the output of Ex1 in order to set a flag when an abnormality occurs.

【0014】次に、誤り訂正のインターリーブ処理とイ
レージャ訂正に付いて述べる。図5は記録トラック上に
記録される1セクタに含まれるディジタル信号列(D
i)及び検査符号列Pを表している。ただし、誤り訂正
符号化の演算はA,B,Cの3つの独立な系列に分けて
行う。すなわち、3インターリーブした場合を示してい
る。A系列ではワードA1,ワードA2,...と3ワ
ード毎のディジタルデータ信号に誤り訂正符号が演算さ
れ、AE4、AE5などからなる検査符号列が形成され
る。3つの系列の検査符号列をまとめた全体を検査符号
列Pとして表している。誤り訂正符号としてはリードソ
ロモン符号が使われる。図6は誤り訂正符号から見た1
セクタのデータ構成である。3つの独立した縦の誤り訂
正符号が構成される。各系列で5ワード(例えば AE
1,AE2,AE3,AE4及びAE5)の検査符号が
形成されているので、2ワードのランダム訂正が可能で
ある。ランダム訂正とは2ワードまでの誤りであればど
の位置にあっても訂正できるという意味である。このこ
とは3ワード以上のランダム誤りには対処できないこと
を意味する。しかし、イレージャ訂正では2倍の4ワー
ドまで訂正可能である。ただし、誤りが発生する可能性
のあるワード位置が指定できなければならない。そこ
で、図6に示すように、それぞれの横の列で、ExーD
FEの異常検出出力から図4における異常時を判定すれ
ば、どのワードに異常が発生しているかが、分かるの
で、この異常時をイレージャーフラグとしてイレージャ
訂正を行う。図7にイレージャフラグ発生回路を示す。
前に述べたように、Ex−2出力を反転回路12ー1で
反転し、Ex−1出力と、OR回路12ー2に入力す
る。OR回路12ー2の出力はセット、リセットフィリ
ップフロップ12ー3のセット端子に入力される。この
フィリップフロップ12ー3のリセット端子には復調後
のディジタル信号列における3ワードインターリーブ周
期クロックI−CLKが入力されているので、インター
リーブ周期で、イレージャフラグの有無が確認できる。
このイレージャフラグを基に、イレージャ訂正を行う。
この場合でも5ワード以上は訂正できないので、イレー
ジャフラグの個数が多すぎるときは読み直しなど特異な
処理を行うための指令要請をコンピュータ側にインター
フェース1を介して行う必要がある。
Next, the error correction interleave processing and the erasure correction will be described. FIG. 5 shows a digital signal sequence (D) included in one sector recorded on a recording track.
i) and the check code string P. However, the operation of the error correction coding is performed by dividing into three independent sequences of A, B, and C. That is, the case where three interleaving is performed is shown. In the A series, word A1, word A2,. . . And an error correction code is calculated for the digital data signal for every three words to form a check code string composed of AE4, AE5 and the like. The whole of the three sequences of check code strings is represented as a check code string P. A Reed-Solomon code is used as the error correction code. FIG. 6 shows 1 as viewed from the error correction code.
It is a data configuration of a sector. Three independent vertical error correction codes are configured. 5 words in each series (eg AE
1, AE2, AE3, AE4, and AE5) are formed, so that two-word random correction is possible. The random correction means that an error of up to two words can be corrected at any position. This means that random errors of three or more words cannot be dealt with. However, erasure correction can correct up to twice as many as four words. However, it must be possible to specify a word position where an error may occur. Therefore, as shown in FIG. 6, Ex-D
If the abnormal time in FIG. 4 is determined from the abnormality detection output of the FE, it is possible to know which word has an abnormality. Therefore, the erasure correction is performed using the abnormal time as an erasure flag. FIG. 7 shows an erasure flag generation circuit.
As described above, the Ex-2 output is inverted by the inverting circuit 12-1, and the Ex-1 output and the OR circuit 12-2 are input. The output of the OR circuit 12-2 is input to the set terminal of the set / reset flip-flop 12-3. Since the three-word interleave cycle clock I-CLK of the demodulated digital signal sequence is input to the reset terminal of the flip-flop 12-3, the presence or absence of the erasure flag can be confirmed at the interleave cycle.
Erasure correction is performed based on the erasure flag.
Even in this case, since more than 5 words cannot be corrected, when the number of erasure flags is too large, it is necessary to send a command request to the computer via the interface 1 for performing a specific process such as rereading.

【0015】イレージャフラグの個数は誤り訂正演算を
する前の段階で把握できる。すなわち、イレージャフラ
グまたは異常検出出力からの個数を計数することによっ
て、たとえば、読み直しの判断などを行い、実行するこ
とが可能である。
The number of erasure flags can be grasped at a stage before performing an error correction operation. That is, by counting the number from the erasure flag or the abnormality detection output, for example, it is possible to determine and re-read the data and execute the same.

【0016】図8、図9は本発明の別の実施例の信号系
統図である。図1のDFEでは特にDFEに必要な再生
クロックの抽出回路を示さなかったが、図8がそれであ
る。第1ループの減算回路11ー3の出力信号はレベル
検出器11ー4に入力されると共に、クロック抽出回路
11ー16に入力される。判定誤りがない場合は図2の
(e)で示したように、記録パターンに対応したサンプ
ル値が減算回路11―3の出力信号として得られる。ここ
までは説明しなかったが、図1及び図8などにおいて各信
号はクロック周期でサンプルされたサンプル値で処理さ
れている。このサンプル値と仮判定結果すなわちスイッ
チ回路11―8の出力を用いると、FFF出力に対する
再生クロック位相が判別できる。すなわち、雑音やクロ
ックずれがない所定サンプル値に対し、実際のサンプル
値が得られるので、その差と仮判定結果を位相検出回路
11ー16ー1によって演算することによって、電圧制
御発振器11ー16ー3の出力である再生クロック信号
との位相差を検出する。さらに、低域フィルタ11ー1
6ー2によって、位相差情報の急激な変動を取り除い
て、電圧制御発振器11ー16ー3に入力することで、
再生信号に同期したクロックが抽出できる。しかし、判
定誤りが多くなると、減算回路11ー3の出力にも誤っ
たフィードバック信号による影響が現れるので、電圧制
御発振器11ー16ー3は入力位相情報によって制御す
るのでなく、以前の値を保持(ホールド)する状態に制
御すべきである。この、ホールド状態に切り替える制御
信号を図9に示すクロック抽出制御信号発生回路15に
よって発生させる。図7と同様に、Ex2出力の反転と
Ex1出力をOR回路15ー2に入力する。異常かどう
かはビット間隔で得られるので、これをワード間隔で何
個あるかをカウンタ15ー3によって計数する。カウン
タ15ー3はワード単位で所定数(set bits)
と比較回路15ー4によって比較する。比較回路15ー
4は所定数以上の個数が検出されたワードに対応する位
相情報が電圧制御発振回路11ー16ー3に入力されな
いようにホールド制御信号を発生する。
FIGS. 8 and 9 are signal system diagrams of another embodiment of the present invention. The DFE of FIG. 1 does not particularly show a circuit for extracting a reproduction clock necessary for the DFE, but FIG. 8 shows such a circuit. The output signal of the first loop subtraction circuit 11-3 is input to the level detector 11-4 and also to the clock extraction circuit 11-16. When there is no determination error, as shown in FIG. 2E, a sample value corresponding to the recording pattern is obtained as an output signal of the subtraction circuit 11-3. Although not described so far, in FIGS. 1 and 8, each signal is processed with a sample value sampled at a clock cycle. Using this sample value and the tentative determination result, that is, the output of the switch circuit 11-8, the reproduction clock phase for the FFF output can be determined. That is, since an actual sample value is obtained for a predetermined sample value having no noise or clock deviation, the difference and the provisional determination result are calculated by the phase detection circuit 11-16-1 to obtain the voltage control oscillator 11-16. The phase difference from the reproduced clock signal which is the output of -3 is detected. Further, the low-pass filter 11-1
By removing a sudden change in the phase difference information by 6-2 and inputting it to the voltage controlled oscillator 11-16-3,
A clock synchronized with the reproduction signal can be extracted. However, when the number of determination errors increases, the output of the subtraction circuit 11-3 is affected by an erroneous feedback signal. Therefore, the voltage-controlled oscillator 11-16-3 does not control the input phase information but retains the previous value. (Hold) should be controlled. The control signal for switching to the hold state is generated by the clock extraction control signal generation circuit 15 shown in FIG. As in FIG. 7, the inverted Ex2 output and the Ex1 output are input to the OR circuit 15-2. Since whether or not there is an abnormality is obtained at the bit interval, the number of the abnormality at the word interval is counted by the counter 15-3. The counter 15-3 is a predetermined number (set bits) in word units.
And a comparison circuit 15-4. The comparison circuit 15-4 generates a hold control signal so that phase information corresponding to a word whose number is equal to or greater than a predetermined number is not input to the voltage controlled oscillation circuit 11-16-3.

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明によって従来より高密度記録に適
した信号処理方法が提供される。言い換えれば、分解能
の低い磁気ディスク装置における信頼性を確保すること
ができる。すなわち、分解能を与えているパラメ−タの
1つである磁気ディスクとヘッド間のスペ−シングに余
裕を持たせる効果があり、ヘッドクラッシュなどの自己
を未然に防ぐ効果がある。
According to the present invention, a signal processing method suitable for high-density recording is provided. In other words, it is possible to ensure the reliability of the magnetic disk device having a low resolution. That is, there is an effect of providing a margin in the spacing between the magnetic disk and the head, which is one of the parameters giving the resolution, and an effect of preventing self such as a head crash.

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

【図1】本発明の前提となるEx−DFEの回路構成図
の例。
FIG. 1 is an example of a circuit configuration diagram of an Ex-DFE as a premise of the present invention.

【図2】判定帰還型等化器(DFE)の動作、特徴を説
明するための波形図。
FIG. 2 is a waveform chart for explaining the operation and characteristics of a decision feedback equalizer (DFE).

【図3】本発明の実施例における記録再生系の信号系統
図。
FIG. 3 is a signal system diagram of a recording / reproducing system according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明のEX−DFEにおける動作状態と異常
レベル検出出力の関係を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between an operation state and an abnormal level detection output in the EX-DFE of the present invention.

【図5】本発明の実施例における記録トラック上のディ
ジタル信号系列の例を示す図。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a digital signal sequence on a recording track according to the embodiment of the present invention.

【図6】第5図を誤り訂正符号の演算を中心に書き直し
たディジタル信号の形態図。
FIG. 6 is a diagram showing the form of a digital signal in which FIG. 5 is rewritten with an emphasis on the operation of an error correction code.

【図7】本発明の実施例におけるイレージャフラグ発生
回路の例。
FIG. 7 is an example of an erasure flag generation circuit according to an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例におけるクロック抽出回路の信
号系統図。
FIG. 8 is a signal system diagram of a clock extraction circuit according to the embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施例における電圧制御発振器のホー
ルド制御信号発生回路の回路構成図。
FIG. 9 is a circuit configuration diagram of a hold control signal generation circuit of the voltage controlled oscillator according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3…誤り訂正符号化回路、4…チャネル符号器、7…記
録媒体、8…再生ヘッド、11…Ex−DFE、12…
イレージャーフラグ発生手段、13…チャネル復号回
路、14…誤り訂正回路。
3 error correction coding circuit, 4 channel encoder, 7 recording medium, 8 reproduction head, 11 Ex-DFE, 12
Erasure flag generation means, 13: channel decoding circuit, 14: error correction circuit.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G11B 20/18 572 G11B 20/18 572F ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G11B 20/18 572 G11B 20/18 572F

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ディジタル情報を記録再生する磁気ディス
ク装置に搭載される再生信号処理用の半導体デバイスと
して、少なくとも、2判定帰還ループを有し、レベル検
出器の入力信号の異常レベルを検出し、直前の判定結果
とその逆の判定結果をフィードバックする手段を有する
判定帰還型等化器と、該2つのループにおける異常レベ
ルの検出出力からイレージャフラグ信号を発生させる手
段を有することを特徴とする半導体デバイス。
1. A reproduction signal processing semiconductor device mounted on a magnetic disk device for recording / reproducing digital information has at least two decision feedback loops and detects an abnormal level of an input signal of a level detector. A semiconductor device comprising: a decision feedback equalizer having means for feeding back the immediately preceding decision result and the opposite decision result; and a means for generating an erasure flag signal from a detection output of an abnormal level in the two loops. .
【請求項2】ディジタル情報を記録再生する磁気ディス
ク装置に搭載される再生信号処理用の半導体デバイスと
して、ディジタル情報を誤り訂正符号と共に記録する信
号処理手段と、少なくとも、2判定帰還ループを有し、
レベル検出器の入力信号の異常レベルを検出し、直前の
判定結果とその逆の判定結果をフィードバックする手段
を有する判定帰還型等化器と、該2つのループにおける
異常レベルの検出出力からイレージャフラグ信号を発生
させる手段と、該イレージャフラグ信号を用いて、イレ
ージャ訂正を行う誤り訂正処理手段を有することを特徴
とする半導体デバイス。
2. A semiconductor device for processing a reproduction signal mounted on a magnetic disk device for recording and reproducing digital information, comprising: signal processing means for recording digital information together with an error correction code; and at least two decision feedback loops. ,
A decision feedback equalizer having means for detecting an abnormal level of the input signal of the level detector and feeding back the immediately preceding judgment result and the opposite judgment result; and an erasure flag signal from the abnormal level detection output in the two loops And an error correction processing means for performing erasure correction using the erasure flag signal.
【請求項3】ディジタル情報を記録再生する磁気ディス
ク装置に搭載される再生信号処理用の半導体デバイスと
して、少なくとも、2判定帰還ループを有し、レベル検
出器の入力信号の異常レベルを検出し、直前の判定結果
とその逆の判定結果をフィードバックする手段を有する
判定帰還型等化器と、該2つのループにおける異常レベ
ルの検出出力から制御信号を発生させる手段を有するこ
とを特徴とする半導体デバイス。
3. A reproduction signal processing semiconductor device mounted on a magnetic disk device for recording and reproducing digital information, the device having at least two decision feedback loops, detecting an abnormal level of an input signal of a level detector, A semiconductor device comprising: a decision feedback equalizer having means for feeding back the immediately preceding decision result and the opposite decision result; and means for generating a control signal from an abnormal level detection output in the two loops. .
【請求項4】上記制御信号は再読み出し指令に関係する
信号であることを特徴とする請求項3記載の半導体デバ
イス。
4. The semiconductor device according to claim 3, wherein said control signal is a signal related to a reread command.
【請求項5】上記制御信号は判定帰還型等化器の再生ク
ロック信号に関係する信号であることを特徴とする請求
項3記載の半導体デバイス。
5. The semiconductor device according to claim 3, wherein said control signal is a signal related to a reproduced clock signal of a decision feedback equalizer.
【請求項6】請求項1記載の半導体デバイスを搭載した
ことを特徴とする磁気ディスク装置。
6. A magnetic disk drive on which the semiconductor device according to claim 1 is mounted.
【請求項7】請求項2記載の半導体デバイスを搭載した
ことを特徴とする磁気ディスク装置。
7. A magnetic disk drive on which the semiconductor device according to claim 2 is mounted.
【請求項8】請求項3記載の半導体デバイスを搭載した
ことを特徴とする磁気ディスク装置。
8. A magnetic disk drive on which the semiconductor device according to claim 3 is mounted.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001050467A1 (en) * 2000-01-07 2001-07-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Error correcting method, disk medium, disk recording method, and disk reproducing method

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001050467A1 (en) * 2000-01-07 2001-07-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Error correcting method, disk medium, disk recording method, and disk reproducing method

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