JPH11514776A - フォールトトレラント・サンプルデータ・サーボパターン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ヘッダーレスでフォールトトレラントであるサンプル・サーボ・パターンは、第１と第２のサーボ・セクター(300,300')の交互のシーケンスからなり、ここに、第１サーボ・セクターは、それぞれ、部分的トラック・アドレスと円周方向方位情報(330)を含み、第２サーボ・セクターは、それぞれ、全トラック・アドレス(335と340)を含む。このパターンは、磁気ディスク上のトラックにそったリード／ライト・ヘッドの円周方向方位の絶対的な表示を与える、これは、磁気記録媒体における欠陥が存在してもじょうぶである。

Description

【発明の詳細な説明】 フォールトトレラント・サンプルデータ・サーボパターン １）発明の技術分野 本発明の技術分野は、一般にリムーバブル・カートリッジ・ディスク装置であ り、より詳細には、リムーバブル・ディスク・カートリッジについてのサーボ情 報を符号化し復号化する方法とシステムに関する。 ２）関連技術の背景 リムーバブル・カートリッジ・ディスク装置システムは、しばらくの間、市場 で販売されている。固定ディスク装置と同様に、リムーバブル・カートリッジ・ ディスク装置システムは、比較的速いアクセス時間で低コストで大記憶容量を提 供する。しかし、固定ディクス装置と異なり、リムーバブル・カートリッジ・デ ィスク装置システムは、ユーザーが比較的大容量のディスクを代替することを可 能にし、遠隔地点の間での大量の情報の便利な交換を可能にし、システムの記憶 容量を大きく増大する。 固定磁気ディスク装置と同様に、リムーバブル・カートリッジ・磁気ディスク 装置システムは、磁気ディスク表面での磁界として記憶されるデータを読み書き する磁気リード／ライト・ヘッドを使用する。ディスク表面は、多数の同心のト ラックに分割され、使用者のデータはトラックに記憶される。データをディスク に読み書きするために、ディスク表面は急速に回転され、リード／ライト・ヘッ ドは、データが記憶され読み出されるべきトラックの円周径路にしたがって、そ の表面上をとおる。 適当なデータの格納と復元のため、リード／ライト・ヘッドは、データが格納 され読み出されるべき各トラックを探しださねばならず、ディスク表面にそって その径路を正確に追随せねばならない。そこで、ディスク装置は、リード／ライ ト動作が所望のトラック上でなされるように、トラックを同定し、リード／ライ ト・ヘッドの正確な半径位置を制御する手段を必要とする。ユーザーが保持する ことを希望する、前に書き込まれたデータの上にヘッドが不注意で上書きするこ とを防止するために、正確なリード／ライト・ヘッドの位置付けは、ライト動作 において特に重要である。これを達成するために、サーボ位置情報が、製造時点 で磁気ディスク上にあらかじめ記憶され、トラックの間でシークするときにヘッ ドの動きを制御するために、そして、データが書き込まれ、読み出されていると きにトラック上でのヘッド位置を制御するために、サーボシステムにより使用さ れる。好ましくは、サーボ情報は、多数の円周位置に、ディスクの各トラック上 で一様な間隔で、記録される。与えられたトラック上でのサーボ・セクションは 、隣のトラック上での同等な部分と半径方向に隣接している。 リード／ライト・ヘッドをトラックの中心線と１直線に合わせることを検出し 訂正するために、そして、追随するべきトラックを同定するリード／ライト・ヘ ッドに位置情報を与えるため、多数の種類のサーボシステムが工夫されている。 多くの従来技術のサーボパターンの追加の要素は、トラック開始すなわちインデ ックス点をあらわす符号化ビットである。いくつかのこれらのシステムは以下に 記載されている。 Ｂ.ＭcＫnightの「絶対位置変換器としてデータ・ヘッドを用いるトラッキン グ位置付けサーボ・システム」("Ｔracking Ｌocating Ｓervo Ｓystem Ｕtiliz ing the Ｄata Ｈeads as Ａbsolute Ｐosition Ｔransducers")と題する論文( ＩＥＥＥ Ｔr.Ｍag.,Ｖol.Ｍag-14(1978年７月)。「ＰＲＭＬ ディスク装置シ ステムにおける非同期サーボ同定／アドレス・マーク・検出」と題する米国特許 第５,２５５,１３１号。「ＰＲＭＬディスク・ドライブ・システムのための非同 期サーボ・同定/アドレス・マーク検出」と題する米国特許第４，９３３，７８ ６号「位相変調サーボ・システム」と題する米国特許第４,４５９,２３２号。 使用者のデータ・レコードは、サーボ・セクターの間の空間に記録される。こ れらのデータをフォーマットする間に、データ径路制御器により、初めにヘッダ ーが各レコードのために書き込まれ、これにより、関連するレコードの位置を記 述する全トラック情報と円周位置情報とを提供する。次に、ヘッダーは、関連す るレコードの書き込みまたは読み出しの前に、位置を決め、レコードの同定を確 認するために用いられる。また、トーン(toned)記録システムにおいて、ヘッダ ーは、データレコードがサーボバーストの近くで分割されている位置を同定する 情 報を含んでいてもよい。ヘッダーは、データ径路制御器によってのみ使用され、 サーボ・システムによっては使用されない。 リムーバブル・ディスク・カートリッジ技術は、前進を続け、サーボ・システ ムについての追加の要求をする。磁気ディスク上におけるトラックとビットエリ アの密度は上昇し、より大容量の性能を備えたリムーバブル・ディスク・カート リッジを作る。より大きな記憶容量を実現するために、より大きなトラック密度 での改良されたトラッキングを達成するために、サーボ・サンプル速度は増加し なければならず、これは、よりコンパクトでより効率的なサーボ・パターンへの 要求に導く。しかし、正確なリード／ライト・ヘッド位置情報は、ディスク上に 前に記憶されたデータへの不注意な上書きを防止するために、半径方向と円周方 向の両方で要求される。 サーボ・セクター密度が増加すると、また、機械的許容誤差が存在すると、異 なったヘッドにより使用されるサーボ・セクターの間で、大きな円周方向の斜め の動きが存在しうることがあり得る。この斜めの動きは、極端な場合には、１つ のサーボ・サンプル間隔を越えることがある。しかし、ヘッドを変えるとき、イ ンデックス・マークを読むためのディスクの１回転を待つ必要なしに、新しいヘ ッドについてのトラック位置をただちに読むことが必要である。 しかし、エリア密度が増加すると、記録媒体における欠陥または不完全さのた めサーボ誤差への影響の受けやすさが増加する。したがって、サンプル・データ ・サーボシステムに、頑丈なトラック位置情報と円周方向位置情報とを提供でき るヘッダーレス・サーボ・セクター・フォーマットが必要である。 分離したヘッド・ギャップとライト・ギャップを有する磁気抵抗リード／ライ ト・ヘッドに関連する回転起動装置を用いるリムーバブル・カートリッジ・ディ スク装置システムにおいて、１つの問題が生じる。そのようなシステムにおいて 、ヘッドは、リード動作とライト動作の間での半径方向の再位置付けが要求でき て、通常使用されるヘッダー・フィールドの書き込みの前での正確な復元を不可 能にする。したがって、ヘッダーなし（ヘッダーレス）で済ますことが望ましい 。ヘッダーの省略は、また、使用者のデータを格納するため利用可能な空間を増 加する。その結果、特にシステムがヘッド間の円周方向の斜めの動きを大きく起 こし やすく、いわゆるヘッダーレス・フォーマットを用いているならば、ヘッダーの 使用のほかに、与えられたトラック内でのライト／リード・ヘッドの円周方向の 方位を同定する手段を提供することが望まれる。 したがって、リード／ライト・ヘッドのトラック内での円周方向方位の情報を 含むためのサーボ・セクター内での追加の専用フィールドを使用することなしに 、この円周方向の方位の絶対的な指示をも与える、よりコンパクトなサーボ・パ ターンを提供することが効果的であろう。さらに、１サーボ・サンプル間隔の長 さを越えるヘッドの斜めの動きが存在するときに、サンプル・データ・サーボ・ システムがヘッド交替動作の間にすぐに同期を取り戻すことを可能にするため、 リード／ライト・ヘッドの円周方向方位の表示を与えることが効果的であろう。 他の目的と効果は、以後に説明される。 発明の概要 本発明は、リムーバブル・カートリッジ・ディスク装置システムにおいてリム ーバブル・ディスク・カートリッジについてのサーボ情報を符号化し復号化する システムと方法からなる。 本発明の１つの見地では、リムーバブル・ディスク・カートリッジの中の磁気 ディスクは、特殊な専用フィールドを使用せずに、ディスク上の与えられたトラ ックにおけるライト／リード・ヘッドの円周方向の方位の絶対的表示を与えるた めに使用できる空間的に多重化されたフィールドを含むサーボ・セクターを組み 込む。このサーボ・パターンは、それぞれ円周方向方位フィールドを有し与えら れたトラックに沿ってのリード／ライト・ヘッドの円周方向方位を示す第１種の サーボ・セクターを含む。また、サーボ・パターンは、それぞれ±２^kトラック 内のトラック位置を示す粗位置フィールドを有する第２種のサーボ・セクターを 含む。円周方向方位情報と粗位置情報とは、１つの共通のフィールドに空間的に 多重化される。この共通フィールドの内容は、サーボ・セクターの開始をマーク するために用いられる同期マークにより同定される。 本発明のもう１つの見地では、リムーバブル・ディスク・カートリッジは、デ ィスク表面にそって半径方向に隣接する円周方向方位フィールドを有するサー ボ・セクターを含むサーボ・パターンを組み込み、これにより、たとえばグレー ・コードに特に符号化されるそのような情報の必要性をなくす。こうして、リー ド／ライト・ヘッドは、磁気抵抗ヘッドを用いるようなヘッド・オフセット条件 においても円周方向方位情報を読むことができる。 本発明のさらに別の見地では、リムーバブル・カートリッジ・ディスク装置は 、ハードウエアまたはソフトウエアとして実行できるサーボ・セクター・カウン ターを組み込む。サーボ・セクター・カウンターは、サーボ同期マークの検出に 応答してインクリメントでき、その計数値は、符号化された円周方向方位フィー ルドを読むことにより周期的に確認される。リムーバブル・カートリッジ・ディ スクは、インデックス点を待つ必要なしに、ヘッド交替の後ですぐに、このカウ ンターから正確なインデックス点情報を得ることができる。 図面の簡単な説明 本発明の種々の目的、特徴および効果は、次の添付の図面とともに、好ましい 実施形態の説明を調べることにより、さらによく理解できる。 図１は、リムーバブル・ディスク・カートリッジにおける磁気ディスクのトラ ック上に記録されるサーボ・セクターからなる従来のサーボ・パターンを示す図 である。 図２は、リムーバブル・ディスク・カートリッジのための従来のサーボ・セク ター・フォーマットを示す図である。 図３は、２つの異なったフォーマットを有するサーボ・セクターの交互のシー ケンスからなる、本発明により組織された改良サーボ・パターンを示す図である 。 図 4Ａは、本発明の１以上の見地による、改良サーボ・パターンにおいて用い られ、空間的に多重化されるフィールドを同定するサーボ・セクターの図である 。 図 4Ｂは、改良サーボ・パターンにおいて用いられ、図 4Ａの空間的に多重化 されるフィールドの内容を同定するサーボ・セクターの図である。 図５は、本発明の１以上の見地により、サーボ情報を検出するためのサーボ・ セクター検出装置のブロック図である。 図６は、図５のサーボ・セクター検出装置に関連するタイミング信号の図であ る。 図７は、図５の方位カウンターの動作を示す。 図８は、図５の復調器シーケンスを図式的に示す。 図９は、本発明の１以上の見地によるインデックス検出と回転位置探知装置の ブロック図である。 図９Ａは、ディスク表面上での使用者のデータのフォーマット化を制御するイ ンターフェース制御器サブシステムに使用するのに適したインデックス・パルス と、円周方向の表示とを作成する方法を図式的に示す。 図９Ｂは、図９Ａの実施形態において実行されるステップを示すソフトウエア 処理のフローチャートである。 好ましい実施形態の説明 図１は、従来のリムーバブル・ディスク・カートリッジのディスク上に記録さ れたサーボ・セクター１００を示す。図１からわかるように、各トラック１０５ で、サーボ・セクター１００は、規則的に間をあけた円周方向の間隔で現れ、使 用者データ・レコード・セグメント１１０と交互に組み合わされる。説明のため にトラック・セグメントは直線的に示されるが、トラックは、実際はディスクの 表面で同心的に配置される。 図２は、リムーバブル・カートリッジ・ディスク装置システムのためのサーボ ・セクターの従来のフォーマットを示す。サーボ・セクター２００は、Ｗrite-t o-Ｒead Ｒecovery/ＡＧＣ/Ｓynchronization フィールド２１０により先行され る。サーボ・セクター２００は、同期（ＳＹＮＣ）フィールド２２０(後の「マ ーク」フィールドの使用と区別するため)、インデックス（ＩＮＤＥＸ）・フィ ールド２３０、粗位置フィールド２４０および密位置フィールド２５０からなる 。典型的には、同期フィールド２２０、インデックス・フィールド２３０および 粗位置フィールド２４０は、それぞれ、１つのデジタル・ビット・シーケンスか らなる。サーボ・セクター２００は、図１に示されるように、使用者のデータと インターリーブされ、各トラックにそって規則的に間をあけた円周方向の間隔で 現れる。ゾーンに区画されたフォーマット・システムは、１つのサーボ・セグメ ントの中に、それぞれ ヘッダーを持つ多数の使用者データフィールドを記録できる。これらの方法は、 データ・レコードをサーボ・セクターに分割できる。 同期フィールドは、典型的には、選択された使用者データ記録コードのランレ ングスの束縛に違反する消去(erase)ギャップとして実行され、少なくとも１つ の変化を有し、続くサーボ情報の検出はその変化のタイミングに基づく。同期フ ィールド２２０は、サーボ・セクター２００の発生を信号し、その後にインデッ クス・フィールド２３０が続く。インデックス・フィールド２３０は、典型的に は各トラックのはじめに位置されるインデックス・サーボ・セクターをフラグす る1 つの単独ビットとして実行されるか、または、少数のセクターにわたって、 セクターあたり１ビットで符号化される１つの分散されたパターンとして、実行 される。インデックス・フィールド２３０の後に、粗位置フィールド２４０が続 く。 粗位置フィールド２４０は、ディスク上に存在する多数のトラックを収容する のに十分な数のビットを用いて、各トラックについて１つの全トラックアドレス を符号化する。粗位置フィールド２４０は、典型的には、トラックの間で１つの ビットのみが変化するようにトラック・アドレス・データを符号化する。粗位置 フィールド２４０は、トラック・アドレス・データを当業界で周知のグレー・コ ードで符号化する。そして、グレー・コードの各数字は、パルス位置変調として 、または、当業界で周知の他の方法で、１ビットとして書き込まれる。 密位置フィールド２５０は、典型的には、当業界において周知の技術のいずれ かを用いて、精密な位置の情報をアナログの形で符号化する。たとえば、密位置 情報２５０は、２相直交（quadrature）アナログ位置エラー信号（ＰＥＳ）を伝 達する直交の形で配列された４つのバーストを含む。この配列は、当業界で、Ａ ＢＣＤバースト・パターンとして知られている。密位置情報を符号化するための 技法の詳細は、「磁気的歪みにより生じるオフセットをのぞくためのサーボ・バー スト変調とそれに関連した方法」と題する米国特許出願第０８／３３０,２６８号 （Ｒichard Ｊ.Ｐedersonの名前で1994年１０月２６日に出願され、本出願の被 譲渡人に所有される）に見いだされ、ここに十分に開示されたものとして本明細 書に組み込まれる。 本発明の１以上の見地によるサーボ・パターンの好ましい実施形態は、図３に 示される。２種類のサーボ・セクター３００と３００'は、リムーバブル・カー トリッジ・ディスク装置システムにおける磁気ディスク上の各トラックで、交互 に、規則的に間をあけた円周方向の間隔として現れる。サーボ・セクターの種類 ３００と３００'は、各トラック４０５上で、使用者データ・セグメント４１０ と交互に組み合わされる。使用者データ・セグメント４１０は、好ましくは、当 業界で知られているヘッダーレス技法を用いて記録され、知られているようにサ ーボ・セクター３００または３００'に分割できる。説明の目的のためトラック ４０５のセグメントは直線的に示されているが、実際には、トラックは、ディス ク表面にそって同心的に配置される。 各トラックは、全部でＮのサーボ・セクター３００と３００'を含む。サーボ ・セクター３００と３００'は、磁気ディスクの表面にそってトラック間で半径 方向に隣接している。好ましい実施形態では、サーボ・パターンは、リムーバブ ル・カートリッジ・ディスク装置システムの中のディスク上で各トラックあたり Ｎ＝１２０の全体のサーボ・セクター３００、３００'からなる。 図４Ａと図 4Ｂは、本発明の１以上の見地による改良サーボ・パターンにおい て使用されるサーボ・セクター３００、３００'のフォーマットを示す。従来技 術におけるように、各サーボ・セクター３００、３００'は、Ｗrite-to-Ｒead Ｒecovery/ＡＧＣ/Ｓynchronization フィールド３１０(これは本発明の１部を 構成しない)、サーボ同期マーク・フィールド３２０、空間的多重化フィールド ３２５、モジューロ位置フィールド３４０および密位置フィールド３５０からな る。図 4Ｂに示されるように、サーボ・セクター３００とサーボ・セクター３０ ０'との間の唯一の違いは、空間的多重化フィールド３２５の内容である。サー ボ・セクター３００において、空間的多重化フィールド３２５の内容は、サーボ 同期マーク３２０の特殊コードと関連されるときトラックのサーボ・セクターの 円周方向位置の表現を持つ円周方向フィールド３３０である。サーボ・セクター ３００'において、空間的多重化フィールド３２５の内容は、サーボ同期マーク ３２０と関連されるときヘッドの半径方向位置を同定するための粗い位置の情報 を含む粗位置フィールド３３５である。この好ましい実施形態は、２つのフィー ルド（すなわち円周方向方位フィールドと粗位置フィールドの情報）が交互に変 化を与える単 独の空間的多重化フィールド３２５を示すが、明らかに、異なる種類のサーボ情 報を含む、違った数のサーボ・データ・フィールドが空間的に多重化されたフィ ールド３２５に多重化できる。 １つの好ましい実施形態では、サーボ同期マーク・フィールド３２０、円周方 向方位フィールド３３０、粗位置フィールド３３５およびモジューロ位置フィー ルド３４０は、それぞれ１つのデジタル・ビット・シーケンスからなる。 サーボ同期マーク・フィールド３２０は、サーボ・セクター３００または３０ ０'の開始を示す。サーボ同期マーク・フィールド３２０は、Ｍark_0、Ｍark_1 と名づけられる２種のサーボ同期マークの１つからなる。サーボ同期マークＭar k_0は、サーボ・セクター３００の開始を示す。サーボ同期マークＭark_1は、サ ーボ・セクター３００'の開始を示す。各トラック４０５での偶数サーボ・セク ター（すなわち、セクター０、２、４、６、_…、Ｎ−２）は、サーボ・セクター ３００からなり、各トラック４０５での奇数サーボ・セクター（すなわち、セク ター１、３、５、_…、Ｎ−１）は、サーボ・セクター３００'からなる。こうし て、リード／ライト・ヘッドにより検出されるサーボ同期マーク、Ｍark_0とＭa rk_1、の計数値を維持することにより、トラックに沿ってのリード／ライト・ヘ ッドの方位は、更新できる。 サーボ同期マークＭark_0とＭark_1は、ディスク上のデータを符号化するため に使用される、選択されたチャンネルのコードのランレングスの制約に強く違反 する性質を持って選択される。また、サーボ同期マークは、媒体の欠陥が存在す るときの検出可能性を保証するため、そして、最小の相互クロス相関を持つため に、Ｗrite-to-Ｒead Ｒecovery/ＡＧＣ/Ｓynchronizationフィールド３１０に 添加されたときに十分なピーク対サイドローブ（peak_to_sidelobe）自己相関差 を持って選択される。 １つの好ましい実施形態では、サーボ同期マークＭark_0とＭark_1は、２つの ランダムなエラーが存在するときの検出可能性を与える１２ビットの記号である 。１つの好ましい実施形態では、サーボ同期マークは、次のとおりである。 Ｍark_0＝001100000101(305 hex) Ｍark_1＝000001101011(06B hex) これらの選択は、可能な唯一のものでないが、７の自己相関サイドローブの高さ を示し２つのランダムなエラーが存在するときの検出を可能にする。Ｎビットの 記号は、もしＮ−Ｖ≧２ｋ＋１なら、ｋビットのエラーが存在するときに検出で きる。ここに、Ｖは自己相関サイドローブの最大値である。したがって、Ｎ＝１ ２、ｋ＝２、そして、Ｎ−Ｖ＝５。 追加の特殊なサーボ同期マークは、各トラックの開始位置で第１と第２のサー ボ・セクターを示すため、または、他の情報を符号化するために、使用できる。 多くのそのような選択は、本発明の精神と範囲をはずれることなく可能である。 サーボ・セクター３００は、サーボ・セクターの円周方向位置を同定する情報 で符号化される円周方向方位フィールド３３０を含む。トラック４０５における 円周方向方位フィールド３３０は、０の円周方向方位の値を含む。円周方向方位 の値は、トラック４０５における各サーボ・セクター３００における各々の連続 する円周方向方位フィールド３３０において１だけインクリメントされる。こう して、円周方向方位フィールド３３０は、円周方向方位の絶対的な表示を与え、 これは、サーボ同期マークの検出と計数から得られるサーボ・セクター計数値に ついての追加のチェックを提供する。 １つの好ましい実施形態では、円周方向方位フィールド３３０は、検出の信頼 性を増大させる奇数パリティビットを含む９ビットからなる。組み合わされた全 部で１２０のサーボ・セクター３００、３００'（２×２⁶＜１２０）をサポート するために６ビットのみが必要であるので、２つの追加のビットが、パリティビ ットに追加して利用できる。好ましくは、これらの２ビットは、ヘッド数の２進 表現を符号化するために割り当てられる。これは、４個のヘッドまでサポートす る。 円周方向方位フィールド３３０は、ディスク上でトラック間で半径方向に隣接 している。したがって、ヘッドがライト動作を行うために位置づけられたときに 、各円周方向方位フィールドの中の情報は、磁気抵抗リード／ライト・ヘッドで 生じるようなヘッド・オフセット条件のもとでも読み出せる。 サーボ・セクター３００'は、粗位置フィールド３３５を含む。粗位置フィー ルド３３５は、±２^k-1トラックの中での絶対的トラック位置を同定する。こう し て、モジューロ位置フィールド３４０と結合されて、サーボセクター３００'に おける粗位置フィールド３３５は、１つの全トラックアドレスを与える。 １つの好ましい実施形態において、粗位置フィールド３３５は、通常のグレー ・コードの形で符号化された９ビットからなる。 サーボ・セクター３００と３００'は、それぞれ、相対的トラック位置情報を 与えるモジューロ位置フィールド３４０を組み込む。モジューロ位置フィールド ３４０は、ｋビットからなり、サーボ・セクター３００'の粗位置フィールド３ ３５において示される±２^k-1の絶対的トラック位置の中でのトラック４０５の 相対的位置を同定する。リムーバブル・カートリッジ・ディスク装置におけるサ ーボ制御システムにおける制御法の状態の見積もりにおける、モデル化されてい ない装置メカニズムやパラメータの許容誤差による残留エラーが２^k-1トラック より十分少ないように、変数ｋは十分大きく選択される(Ｇ.Ｆ.Ｆranklin＆Ｊ. Ｄ.Ｐowel著、Ｄigital Ｃontrol of Ｄynamic Ｓytems、Ａddison＆Ｗesley社 、1980年)。 １つの好ましい実施形態において、モジューロ６４の動作に対応して、ｋ＝６ 。その場合、粗位置フィールド３３５は、±３２トラックの中で絶対的トラック 位置を同定する。ディスクに記録する前に、モジューロ位置フィールド、粗位置 フィールドおよび円周方向方位フィールドの内容は、ＲＬＬ符号化に供され、こ こに、グレー・コードの単位距離性質を維持するように３ビットが４ビットにマ ップされる。この符号化は、ディスク上での変化がない不要に長いランをのぞく 。これの代わりに、各ビットに２つのタイム・スロットを割り当てるパルス位置 (ｐｐｍ)符号化が使用できる。１つの変化は、"１"または"０"を意味する対応ス ロットに記録される。どちらかの符号化の効果はサーボ検出処理において実行さ れない。 サーボ・セクター３００と３００'は、それぞれ、リムーバブル・カートリッ ジ・ディスク装置システムにおけるサーボ・ループに追加の位置エラー信号を与 える密位置フィールド３５０を組み込む。密位置フィールド３５０は、当業界で 周知のいくつかの技法のいずれかを用いて、密位置情報を符号化できる。１つの 好ましい実施形態では、「磁気的歪みにより生じるオフセットを除くためのサー ボ・バースト変調とそれに関連した方法」と題する米国特許出願第０８／３３０, ２６８ 号に記載されたように、密位置フィールド３５０は、直交の形で配列された４、 ６または８のバーストを使用して、多相直交アナログ位置エラー信号をサーボ・ ループに伝達する。さらに、サーボ制御プロセッサにおける動作は密位置とモジ ューロ位置を組み合わせて、ヘッド位置のグローバル表現を作る。モジュール位 置のサイクル分解能は、粗位置フィールドに対して周期的にチェックされるスタ ー推定器を用いて達成される。 図５は、サーボ・セクター３００と３００'を検出するためのサーボ・セクタ ー検出装置５００の好ましい実施形態を示す。 図５の実施形態において、リード・データ信号５０２は、サーボ・セクター検 出装置５００におけるデータ検出器５０４に与えられる。このリード・データ信 号５０２は、ピークが検出され、デジタル化された信号であり、リムーバブル・ カートリッジ・ディスク装置システムにおいてディスクをスキャンするためのリ ード／ライト・ヘッドを含むディスク装置記録チャンネルから生じる。また、デ ータ検出器５０４は、ワイヤ５０２での予想される変化速度より高い周波数のク ロック信号５０６を受け取る。たとえば、クロック周波数は、５０ＭＨｚであり 、変化周波数は５０ＭＨ／４である。リード・データ信号５０２に対応して、デ ータ検出器５０４は、サーボ・セクターのデジタル・フィールドからの再生情報 を２進法で表現する同期された直列サーボ・データ信号５０８を作る。 直列サーボ・データ信号５０８は、特殊なシフト・レジスター５１０に与えら れる。このシフト・レジスター５１０は、好ましい実施形態では、１２ビットの サーボ同期マークを収容する１２ビット長の倍数である。シフト・レジスター５ １０は、並列データ信号５１２を発生し、並列データ信号５１２は、２つのマー ク検出器５１５と５１６に与えられる。また、クロック信号５０６は、周波数分 割器５０９に与えられて、本発明の好ましい実施形態では信号５０６の１／６の 速度でパルスを発生する分割クロック信号５０７を生じる。 第１の好ましい実施形態では、並列位置データ信号５１４は、１実施形態では ４ビット幅であり、ここに、円周方向方位フィールド３３０、粗位置フィールド ３３５、および、サーボ・セクター３００と３００'のモジューロ位置フィール ド３４０が、上で説明したように、４／３ラン・レングス・リミッテド（ＲＬＬ ） コードで符号化される。この４／３ＲＬＬコードは、固定長のブロック・コード である。シフト・レジスター５１０Ａの最小側の４ビットを３ビットにマップす ることにより復号化される。 第２の実施形態では、並列位置データ信号５１４は、１実施形態では６ビット 長であり、ここに、円周方向方位フィールド３３０、粗位置フィールド３３５お よびモジューロ位置フィールド３４０が、それぞれ、上述のパルス位置変調（Ｐ ＰＭ）で符号化される。 並列サーボ・データ信号５１２は、それぞれＭark_0とＭark_1の記号を検出す る多数決回路５１５と５１６に与えられる。各々の多数決回路５１５と５１６は 、複数のＸＮＯＲ比較器５１８のビット状カスケードからなり、これは、並列サ ーボ・データ信号５１２を、検出されるべきサーボ同期マークに対応するビット パターンと比較する。 １つの好ましい実施形態では、マーク検出器５１５と５１６は、入力されるデ ータ・ストリームにおいて特殊なＭビット（１例ではＭ＝１２）のパターンを探 す。各々の入力ビットは、クロック５０６のある特定の数Ｎ（１例ではＮ＝６） のサイクルを占める。マーク検出シフト・レジスター５１０は、Ｍ＊Ｎの個々の フリップ・フロップからなり、クロック５０７の速度のＮ倍でクロックされる。 Ｎ個のフリップ・フロップの各グループは、マーク・パターンにおける１つのビ ットに関連され、各グループは、「全０」状態または「単独の１」状態の発生に ついて個々に並列に調べられる。これらの状態は、それぞれ、特定のマークパタ ーンにおける「０」と「１」に対応する。関連されるマーク記号ビットに一致す る状態を持つグループの数の得点(tally)は、維持される。この得点がマーク多 数決しきい値をはじめて超えると、マーク発見信号が発生される。 １つの好ましい実施形態では、多数決回路５１５は、シーケンス001100000101 (305 hex)からなるビット・パターンを発生する第１ビット・パターン発生手段 ５２０を含む。多数決回路５１６は、シーケンス000001101011(06Bhex)からなる ビット・パターンを発生する第２ビット・パターン発生手段５２２を含む。第１ と第２のビット・パターン発生手段５２０、５２２は、それぞれ、ビット・レジ スターまたはラッチからなり、ＸＮＯＲ比較器のビット状のカスケ ードへの入力は、適当な供給電圧に直接に接続される。他の実施形態は可能であ り、検出されるビット・パターンの特定の選択などのように、本発明の範囲内で 考えられる。 各ＸＮＯＲ比較器５１８は、ビット一致が起こったか否かを示すマーク・ビッ ト比較信号５２４を作る。マーク・ビット比較信号５２４は、各多数決回路５１ ５と５１６において加算器回路５２６に与えられる。加算器回路５２６は、ビッ ト一致の数を合計してマーク一致計数信号５２８を作る。マーク一致計数信号５ ２８は、したがって、ビット・パターンに一致する並列サーボ・データ信号にお けるビットの数に等しい数値である。 マーク一致計数信号５２８は、大きさ比較器５３０に、検出しきい値５３２と 共に与えられる。各多数決回路５１５と５１６における大きさ比較器５３０は、 マーク一致計数信号５１８を検出しきい値５３２と比較し、その出力５２８が入 力５３２より大きいときに、サーボ同期マークの検出を示す出力信号を出力する 。多数決回路５１５は、Ｍark_0検出信号５３４を与え、多数決回路５１６は、 Ｍark_1検出信号５３６を与える。ブロック５１５と５１６は、こうして、デジ タル相関回路を形成する。 １つの好ましい実施形態において、多数決回路５１５と５１６における検出し きい値５３２は９に等しいが、他の値を設定すると、検出しきい値を変化できる 。 Ｍark_0検出信号５３４とＭark_1検出信号５３６は、ＯＲゲート５０９に与え られ、サーボ・セクター検出信号５４０を発生する。クロック５０７により時間 が計られるバーストのチェックがサーボ同期マーク３２０に相対的に、固定され ている時間にあるように、サーボ・セクター検出信号５４０は、割算器５０９に も与えられて、それをリセットする。サーボ・セクター検出信号５４０と分割ク ロック信号５０７は、方位カウンター５４２に与えられる。方位カウンター５４ ２の目的は、サーボ・セグメント間隔の中で、装置の他の部分で起こる事象の時 間を計ることと、Ｍark_0とＭark_1の記号の探索に用いられる雑音除去ウインド ウを提供することである。 方位カウンター５４２の好ましい実施形態は、図６に示される。関連される波 形は、図７に示される。方位カウンター５４２は、図７に示されるように、クロ ック信号５０７を受け取りサーボ周期計数信号６０４を作る１３ビットのサーボ 周期２進カウンター６０２からなる。サーボ周期計数信号６０４は、ステート復 号器６０６に与えられる。クロック信号５０７に応答して、サーボ周期カウンタ ー６０２は、サーボ周期計数信号６０４の計数値をインクリメントする。 十分なプログラム可能性のために、図７における計数値Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、コ ンフィギュレーション・レジスター(図示しない)をとおしてプログラム可能にさ れる。連続するサーボ・セクター３００と３００'の間のクロック・サイクルの 予想される数に対応するＡの計数値の復号化に応答して、ステート復号器６０６ は、図７に示されるように、Ａ計数値検出信号６０８において正の変化をつくる 。Ａ計数値検出信号６０８は、同期フリップ・フロップ６１０のセット入力に結 合される。クロック信号５０７の次のサイクルで、フリップ・フロップ６１０の Ｑ出力は、高レベルになり、図７に示されるように、サーボ・セクター・パルス 信号５４４におけるパルスを作る。サーボ・セクター・パルス信号５４４におけ る各パルスは、サーボ・セクター３００の検出のための予想される時間周期を示 す。サーボ・セクター・パルス信号５４４は、ディスク上のデータ・フォーマッ ト動作において使用するために、方位カウンター５４２からの出力として与えら れる。 Ａ計数値検出信号６０８は、また、ＯＲゲート６１２に与えられ、その出力は 、サーボ周期カウンター６０２の同期リセット入力に結合される。Ａ計数値検出 信号６０８における正レベルに応答して、サーボ周期カウンター６０２は、０に リセットされる。サーボ周期カウンター６０２は、次に、図７に示されるように 、その計数値を増加しはじめる。サーボ周期カウンター６０２は、各サーボ・セ クター３００、３００'の周期を定義するクロック・サイクルの予想される数に 対応するＢの計数値まで計数する。 Ｂの計数値を検出すると、ステート復号器６０６は、Ｂ計数値検出信号６１４ における、正に向かうレベルを作る。Ｂ計数値検出信号６１４は、ＡＮＤゲート ６１６の第１入力に結合される。フリップ・フロップ６１０のＮＱ出力は、ＡＮ Ｄゲート６１６の他方の入力に与えられる。ＡＮＤゲート６１６は、Ｂ計数値リ セット信号６１８をＯＲゲート６１２に与える。予想されるサーボ・セクター周 期の終わりを意味する計数値Ｂの検出に応答して、Ｂ計数値リセット信号６１８ は、図７に示されるように、正レベルを示す。Ｂ計数値リセット信号６１８の正 レベルは、次に、サーボ周期カウンター６０２をリセットする。０にリセットし た後の次のクロック・サイクルで、サーボ周期カウンター６０２は、連続するサ ーボ・バースト３００、３００'の間のクロック周期の予想される数に対応する Ａまで再び計数を始める。 また、Ｂ計数値検出信号６１４は、同期Ｓ−Ｒフリップ・フロップ６１０のリ セット入力に結合される。クロック信号５０７の次のサイクルで、フリップ・フ ロップ６１０のＮＱ出力は、低レベルになり、サーボ・セクター・パルス信号５ ４４におけるサーボ検出パルスを終わらせる。こうして、方位カウンター５４２ は、各サーボ・セクター３００、３００'のためのパルスを有するサーボ・セク ター・パルス信号５４４をつくる。 サーボ・セクター・パルス信号５４４における各パルスの間に、ステート復号 器６０６は、次のサーボ同期マークを検出するための予想される時間だけ前のク ロック・サイクルの数に対応するＣの計数値をデコードする。Ｃの計数値の復号 に応答して、ステート復号器６０６は、Ｃ計数値検出信号６２４に正の変化をつ くる。Ｃ計数値検出信号６２４は、ＡＮＤゲート６２６に結合される。ＡＮＤゲ ート６２６の他方の入力は、サーボ・セクター・パルス信号５４４である。 ＡＮＤゲート６２６は、同期フリップ・フロップ６３０のセット入力に結合さ れるマーク・ウインドウ・セット信号６２８をつくる。このフリップ・フロップ は、ワイヤ５４０上を伝わるマーク・パルスの理想的な到達時間を入れる雑音除 去ウインドウを発生する。ＡＮＤゲート６２６は、サーボ・セクター３００、３ ００'の周期の間に高レベルであるＣ計数値検出信号６２４に応答して、マーク ・ウインドウ・セット信号６２８に正レベルをつくる。クロック・サイクルの次 のサイクルにおいて、フリップ・フロップ６３０のＱ出力は、高レベルになり、 マーク・ウインドウ・パルス信号６３２にパルスをつくる。マーク・ウインドウ ・パルス信号６３２の各パルスは、サーボ同期マークの検出のための予想される 時間周期を示す。 図６の方位カウンターは、サーボ・セクター検出信号またはマーク検出信号５ ４０に応答して、サーボ・セクター３００、３００'のＭark_0とＭark_1のパル スの検出と周期的に同期する。サーボ・セクター検出信号５４０とマーク・ウイ ンドウ・パルス検出信号６３２は、それぞれ、サーボ・セクター・トリガー信号 ５５０を発生するＡＮＤゲート６３４に与えられる。サーボ・セクター・トリガ ー信号５５０は、同期して、サーボ周期カウンター６０２に数字Ｄをあらかじめ 入力する。数字Ｄは、点Ａに相対的にコピーされ、サーボ同期マークの検出の予 想される時間のためのクロック・サイクルの数に対応するＣよりわずかに大きい 。このあらかじめ入力される値は、ワイヤＸＹ上でカウンター６０２に伝達され る。 サーボ・セクター・トリガー信号５５０は、また、ＯＲゲート６３６に結合さ れ、ＯＲゲートの出力は、フリップ・フロップをリセットして、マーク・ウイン ドウ・パルス信号６３２におけるパルスを終わらせる。サーボ同期マーク・ウイ ンドウの予想される終わりに対応する、Ｅの計数値にサーボ・カウンター６０２ が達すると、ステート復号器６０６は、Ｅ計数値検出信号６３８に正レベルをつ くり、これは、図７に示されるように、同期してフリップ・フロップ６３０をリ セットして、マーク・ウインドウ・パルス信号６３２におけるパルスを終わらせ る。もし、おそらく磁気ディスク上の表面欠陥のため、マークがサーボ・セクタ ーにおいて検出されないなら、方位カウンターが失われたマーク上を進行するこ とは明らかである。こうして、カウンターは、また、失われたサーボ・セクター を補完するために役立つ。 こうして方位カウンター５４２は、（Ｅ−Ｃ）と、クロック信号５０６の期間 との積に等しい期間のサーボ・セクター３００、３００'におけるサーボ同期マ ークの検出のためのタイミング・ウインドウを開く。クロック信号５０７は５０ ＭＨｚである好ましい実施形態では、たとえば、Ｃは２００に等しく、Ｅは３０ ０に等しく、サーボ・セクターの開始の後の４μｓｅｃから６μｓｅｃまでの時 間の期間に対応する。そのような場合、たとえば、Ｄは８０に等しく、サーボ・ セクターの開始の後の５μｓｅｃのサーボ同期マークの検出のための名目上の予 想される時間に等しい。ラインＸＹ上でカウンター６０２に送られる値は２５０ である。 １つの好ましい実施形態では、Ｂは、１５μｓｅｃの長さのサーボ・セクター 期間に対応して、７５０に等しく、Ａは、８５μｓｅｃの連続するサーボ・セク ターの間の予想される期間に対応して、４２５０に等しい。 図５に戻り説明を続けると、方位カウンター５４２は、また、サーボ・セクタ ー検出装置５００における回路のためのタイミングを供給する出力信号として、 サーボ・セクター・トリガー信号５５０を与える。図７に示されるように、サー ボ・セクター・トリガー信号５５０は、フリップ・フロップ５５２をセットして 、ラン・シーケンサ信号５５４におけるパルスをつくる。ラン・シーケンサ信号 ５５４とクロック信号は、それぞれ、復調器(demodulator)シーケンサ５５６に 与えられる。 図８は、簡単なカウンターを基にしたステート機械である、復調器シーケンサ ５５６の好ましい実施形態を示す。ラン・シーケンサ信号５５４の高レベルに対 応して、復調器シーケンサ５５６におけるカウンター８１０は、クロック・サイ クルを計数しはじめる。カウンター８１０は、ステート復号器８１４にカウント 出力信号を与える。 １つの好ましい実施形態において、ラン・シーケンサ信号５５４の初めの立ち 上がり（サーボ同期マーク３２０の終わりを意味する）と空間的多重化フィール ド３２５の第３ビットとの間での分割されたクロック信号５０７のサイクルの数 に対応するＸ₁（４ＲＬＬまたは６ｐｐｍ）の計数値に達したとき、ステート復 号器８１４は、ラッチ・イネーブル信号５５８における第１パルスをつくる。つ ぎに、ラン・シーケンサ信号５５４のパルスと空間的多重化フィールド３２５の 第６ビットとの間での分割されたクロック信号５０７のサイクルの数に対応する Ｘ₂（８ＲＬＬまたは１２ｐｐｍ）の計数値に達したとき、ステート復号器８１ ４は、ラッチ・イネーブル信号５５８における第２パルスをつくる。このパルス は、シフト・レジスター５８４の動作を支配し、シフト・レジスター５８４は、 サーボ・セクター３００と３００'の空間的多重化フィールド３２５の内容を直 列でなくする(deserialize)。 同様に、ラン・シーケンサ信号５５４のパルスとモジューロ位置フィールド３ ４０の第３ビット、第６ビットおよび第９ビットとの間での分割されたクロック 信号５０７のサイクルの数に対応するＹ₁、Ｙ₂およびＹ₃(１２ＲＬＬ／１８ｐｐ ｍ、 １６ＲＬＬ／２４ｐｐｍおよび２０ＲＬＬ／３０ｐｐｍ)の計数値に達すると、 ステート復号器８１４は、ラッチ・イネーブル信号５６０において第１、第２お よび第３のパルスをつくる。このパルスは、シフト・レジスター５７６の動作を 支配し、シフト・レジスター５７６は、サーボ・セクター３００と３００'のモ ジューロ位置フィールドの内容を直列でなくする。 復調器シーケンサ５５６は、サーボ・セクター３００、３００'の期間におい て起こるクロック・サイクルの数に対応する数Ｚに達するまで、サーボ・セクタ ー３００と３００'のための期間において起こるクロック・サイクルの計数をつ づける。復調器シーケンサ５５６がＺクロック・サイクルの計数を終わったとき 、フリップ・フロップ５５２をリセットするラン終了信号５６２をトリガーする 。これは、次に、ラン・シーケンサ信号５５４におけるパルスを終わらせ、これ により、次のサーボ・セクター３００、３００'が検出されるまで、復調器シー ケンサ５５６による計数をさらに終わらせる。復調器シーケンサ５５６は、また 、密位置フィールド・バースト３５０を検出する回路に他のゲート信号（ＱＱ） を与える。 再び図５に戻って説明を続けると、Ｍark_0検出信号５３４とＭark_1検出信号 ５３６は、それぞれ、同期Ｓ−Ｒフリップ・フロップ５６４に送られて、モード 選択信号５６６を発生する。Ｍark_0検出信号５３４は、フリップ・フロップ５ ６４のセット入力に接続され、Ｍark_0検出信号５３４が検出されたときにはい つでもモード選択信号５６６をセットする。同様に、Ｍark_1検出信号５３６は 、フリップ・フロップ５６４のリセット入力に接続され、Ｍark_1検出信号５３ ６が検出されたときにはいつでもモード選択信号５６６をリセットする。ワイヤ ５６６上の信号は、また、制御プロセッサに与えられて、バス５８６上に現れた とき、円周方向方位フィールドとモジューロ・位置フィールドの内容を適正に解 釈できる。 並列位置データ信号５１４は、変調コード復号器５６８に与えられる。１つの 好ましい実施形態では、復号器５６８は、ＲＬＬまたはＰＰＭ符号化データ信号 を復号するためにプログラム可能である。そのような場合、復号器５６８がＲＬ ＬまたはＰＰＭの復号化を行うかについての決定は、たとえば、リムーバブル・ カートリッジ・ディスク装置における内部レジスターに記憶される数に対応した 起動（power-up）で行える。これは、上述の他の回路に関連して説明されたプロ グラム可能性と両立する。 デコーダー５６８の１実施形態における真理値表は、表１に示される。この表 は、ＰＬＡまたは個別のゲートを用いて具体化できる。 復号器５６８は、並列位置データ信号５１４を復号化して、並列復号位置デー タ信号５７０を発生する。並列復号位置データ信号５７０は、当業界で周知のよ うに、直列グレー・コードから２進コードへのコンバータ５７２に与えられる。 グレー・コード・コンバータは、並列復調位置データ信号を２進の形に復号し、 並列トラック位置データ信号５７４を発生する。１つの好ましい実施形態では、 復号器５６８は、並列復号位置データ信号５７０と並列トラック位置データ信号 ５７４がそれぞれ３ビット幅であるように、１時に３ビットを復号する。グレー ・コードから２進コードへの直列変換を可能にするため、フィードバックは、レ ジスター５７６と５８４から得られる。シフト・レジスター５７６と５８４にお けるデータのフレーミングは、マーク検出に関してクロック５０７のタイミング において固有である。これは、クロック５０９のリセットにより強制される。 並列トラック位置データ信号５７４は、第１シフト・レジスター５７６に与え られる。第１シフト・レジスター５７６は、また、復調器シーケンサ５５６から ラッチ・イネーブル信号５６０を受け取る。 １つの好ましい実施形態において、第１のシフト・レジスター５７６は、６ビ ットからなるモジューロ位置フィールド３４０をラッチするため３ビット幅と２ ビット長である。ラッチ・イネーブル信号における各パルスに応答して、第１シ フト・レジスター５７６は、サーボ・セクター３００、３００'におけるモジュ ーロ位置フィールド３４０からの３ビットに対応して、並列トラック位置データ 信号５７４から３データビットをラッチする。第１レジスター５７６は、リムー バブル・カートリッジ・ディスク装置におけるデジタル信号プロセッサまたはマ イクロプロセッサにより読まれる信号バスに与えられるモジューロ位置信号５７ ８を出力する。 また、並列トラック位置データ信号５７４と並列復号位置データ信号とは、そ れぞれ、モード選択スイッチ５８０に与えられる。モード選択スイッチ５８０は 、また、モード選択信号５６６を受け取る。セットされている、サーボ同期マー クＭark_0の検出を示すモード選択信号５６６に応答して、モード選択スイッチ ５８０は、並列復号位置データ信号５７０を出力多重化信号５８２として与える 。これは、上述のようにグレー・コードでないサーボ・セクター数を含む円周方 向方位フィールド３００を含むサーボ・セクター３００の検出に対応する。 他方、リセットされている、サーボ同期マークＭark_1の検出を示すモード選 択信号５６６に応答して、モード選択スイッチ５８０は、並列トラック位置信号 ５７４を出力多重化信号５８２として与える。これは、上述のように好ましくは グレー・コードであるトラックアドレスの表示を含む粗位置フィールド３３５を 含むサーボ・セクター３００'の検出に対応する。 多重化信号５８２は、第２シフト・レジスター５８４に与えられる。第２シフ ト・レジスター５８４は、また、復調器シーケンサ５５６からシフト・イネーブ ル信号５５８を受け取る。 １つの好ましい実施形態では、第２シフト・レジスター５８４は、９ビットか らなる粗位置フィールド３３５と円周方向方位フィールド３３０をラッチするた め３ビット幅と３ビット長である。この場合、多重化された粗位置／円周方向方 位信号５８６は、８ビット幅である。ラッチ・イネーブル信号５５８における各 パルスに応答して、第２シフト・レジスター５８４は、サーボ・セクター３００ 、３００'における円周方向方位フィールド３３０または粗位置フィールド３３ ５に対応する多重化信号５８２からの３データビットをラッチする。 第２シフト・レジスター５８４は、リムーバブル・カートリッジ・ディスク装 置におけるデジタル信号プロセッサまたはマイクロプロセッサにより読まれる信 号バスに与えられる多重化された粗位置／円周方向方位信号５８６を出力する。 また、円周方向方位フィールドが検出されたとき、第２シフト・レジスター５８ ４は、円周方向方位フィールド３３０から、パリティ・ビットからなるパリティ・ ビット信号５８８を出力する。 多重化された粗位置／円周方向方位信号５８６とパリティ・チェック信号５８ ８は、円周方向方位フィールド３３０におけるパリティ・ビットをチェックする パリティ・チェッカー５９０に与えられる。パリティ・チェッカー５９０は、多 重化粗位置／円周方向方位信号５８６がパリティ・チェックをとおったか否かを 示すサーボ・セクター数良信号５９２を発生する。サーボ・セクター数良信号５ ９２とモード選択信号５６６は、ＡＮＤゲート５９４に与えられる。ＡＮＤゲー ト５９４は、円周方向方位フィールド３３０からの正当なサーボ・セクター数の 表示を示すサーボ・セクター数正当信号５９６を発生する。 こうして、サーボ・セクター数正当信号５９６と多重化粗位置／円周方向方位 信号５８６は、あるトラック４０５にそってのリード／ライト・ヘッドの円周方 向方位を検証するため、リムーバブル・カートリッジ・ディスク装置におけるイ ンデックス検出回路により使用できる。１つの好ましい実施形態における正当性 の追加の方策は、不正なコード、すなわち、表１に挙げられている８個の入力組 み合わせのいずれかでないＰＬＬ/ＰＭＭ復号器５６８への提示を検出すること である。 図９は、本発明の１以上の見地によるリムーバブル・カートリッジ・ディスク 装置におけるインデックス検出と回転位置探知(sensing)のための装置を示す。 図９の実施形態において、サーボ・セクター・パルス信号９０２（好ましい実 施形態では図５と図６の方位カウンター５４２からのサーボ・セクター・パルス 信号５４４からなる）は、計数レジスター９０４のクロック入力に与えられる。 サーボ・セクター・パルス信号９０２におけるパルスに応答して、計数レジスタ ー９０４は、現在のサーボ・セクター数信号９０６を発生し出力する。現在のサ ーボ・セクター数信号９０６は、インクリメンタ（incrementer）９０８に与え られ、インクリメンタ９０８は、現在のサーボ・セクター数信号９０６を１つイ ンクリメントして次のサーボ・セクター数信号９１０を発生する。 この次のサーボ・セクター数信号９１０は、選択スイッチ９１４のＡ入力に与 えられる。カウント・レジスター９０４が再同期されていない最大計数値に達し ない限り、スイッチ９１４の選択Ａ入力９１６を計数レジスター９０４の入力９ １８に接続するために、Ａ入力９１２がアクティブにされる。こうして、次のサ ーボ・セクター数信号９１０は、カウント・レジスター９０４の入力９１８に戻 って接続されて、サーボ・セクター・パルス信号９０２における次のパルスに応 答して現在のサーボ・セクター数信号９０６として与えられる。 図９の実施形態は、また、最大サーボ・セクター数信号９２２を与える最大サ ーボ・セクター・レジスター９２０を含む。このレジスター９２０は、リムーバ ブル・カートリッジ・ディスク装置により読み出される磁気ディスクに記録され たサーボ・セクター３００、３００'の数に対応する最大サーボ・セクター数を 入力できる。最大サーボ・セクター数は、マイクロプロセッサまたはデジタル信 号プロセッサからレジスター９２０に入力できる。全てのレジスターとカウンタ ーは、ワイヤ５４４上でのサーボ・セクター・パルス信号の高レベルから低レベ ルへの（立下り）エッジによりアクティブにされる。 １つの好ましい実施形態において、最大サーボ・セクター数は、サーボ・セク ター３００、３００'をもつ磁気ディスクに対応して１１９である。 最大サーボ・セクター数信号９２２と現在のサーボ・セクター数信号９０６と は、第１比較器９２４に与えられる。比較器９２４は、現在のサーボ・セクター 数信号９０６を最大サーボ・セクター数信号９２２と比較し、現在のサーボ・セ クター３００'がトラック４０５の最終サーボ・セクターにあるときにはいつで もアクティブになるラップ・カウント信号９２６を発生する。 ラップ・カウント信号９２６は、ＡＮＤゲート９２８をへて、選択スイッチ９ １４の選択０入力９２９とＮＯＲゲート９３０とに接続される。ラップ・カウン ト信号９２６がアクティブになるのに対応して、選択スイッチ９１４は、計数レ ジスター９０４の入力を０位置９３２に接続する。これに応答して、サーボ・セ クター・パルス信号９０２における次のパルスで、計数レジスター９０４は、現 在のサーボ・セクター数信号９０６を０にリセットする。こうして、計数レジス ター９０４、インクリメンタ９０８および第１比較器９２４は、ともに、サーボ ・セクター数信号９０２に応答してサーボ・セクター３００、３００'を計数す るサーボ・カウンターを構成し、トラック４０５上での最終サーボ・セクターを ラップする(wrap)。 ラップ・カウント信号９２６とサーボ・セクター・パルス信号９０２は、また 、ゲート回路９３４に与えられる。ゲート回路９３４は、各サーボ・セクター３ ００、３００'を示すためにリムーバブル・カートリッジ・ディスク装置におけ るインターフェース制御器に出力できるセクター信号９３６とインデックス信号 ９３８を発生する。サーボ・セクター・パルス信号におけるパルスが各トラック ４０５の開始においてサーボ・セクター数０について抑制されることを除いて、 セクター信号９３６は、サーボ・セクター・パルス信号９０２の後に続く。イン デックス信号９３８は、各トラック４０５の開始においてサーボ・セクター０に 応答してパルスを出力する。 初めのサーボ検索を達成するとき、上記のサーボ・セクター・カウンターを初 期サーボ・セクター数で初期化することが必要である。また、再同期化は、円周 方向の斜めの動きが１サーボ・セクター３００より大きいときにヘッド交替動作 の間に必要である。これは、図９の実施形態において、円周方向方位信号９４０ を用いて達成でき、この信号９４０は、好ましい実施形態において、多重化され た粗位置／円周方向方位信号５８６からなる。 円周方向方位信号９４０は、シフタ９４２に与えられ、シフタ９４２は、円周 方向方位信号により与えられる円周方向方位を２で乗算して、検出サーボ・セク ター数を含む検出セクター数信号９４４をつくる。円周方向方位値は、セクター ごとでなく、交互のサーボ・セクターで１ずつ増加するので、シフタ９４２が必 要になる。円周方向方位フィールド３３０がサーボ・セクター３００のみで現れ 、 サーボ・セクター３００はトラック４０５上でサーボ・セクター３００'と交互 に存在するので、これが必要である。検出されたセクター数信号９４４は、選択 スイッチ９１４のＢ入力９４６に接続される。 以下の手順は、検出されたサーボ・セクター数でサーボ・セクター・カウンタ ーを再同期するためになされる。再同期信号９４８は、フリップ・フロップ９５ ０に与えられる。再同期信号９４８は、リムーバブル・カートリッジ・ディスク 装置においてマイクロプロセッサまたはデジタル信号プロセッサからの命令に応 答して現れる。再同期信号９４８が現れるとき、フリップ・フロップ９５０は、 サーボ・セクター・パルス信号９０２における次のパルスに応答してトグルされ る。 フリップ・フロップ出力９５２は、ＡＮＤゲート９５４に接続される。また、 フリップ・フロップ出力９５２は、フリップ・フロップ９５６のリセット入力に 与えられる。また、ＡＮＤゲート９５４は、また、好ましい実施形態においてサ ーボセクター数正当信号５９６（このサーボセクター数正当信号５９６は、正当 な円周方向方位フィールド３３０が検出されるときにはいつでもアクティブであ る）からなる円周方向方位正当信号９５８を受け取る。また、ＡＮＤゲート９５ ４は、フリップ・フロップ９５６の出力を反転入力として受け取り、このとき、 ＡＮＤゲート９５４は、ロード(load)・セクター数信号９６２を発生する。 円周方向方位正当信号９５８がアクティブでありフリップ・フロップ９５０が トリガーされるとき、ロード・セクター数信号９６２がアクティブになる。ロー ド・セクター数信号９６２は、ＡＮＤゲート９２８の反転入力に与えられ、再同 期化の間にカウント・ラップを禁止する。また、ロード・サーボ・セクター数信 号９６２は、ＮＯＲゲート９３０に与えられ、選択スイッチ９１４の選択Ａ入力 ９１６をディスエーブルにし、これにより、同期化の間に次のサーボ・セクター 数信号９１０からカウント・レジスター９０４の入力を切り離す。ロード・サー ボ・セクター数信号９６２は、また、選択スイッチ９１４の選択Ｂ入力９６４に 与えられる。ロード・サーボ・セクター数信号９６２がアクティブである間に、 選択スイッチ９１４は、検出されたセクター数信号９４４を計数レジスター９０ ４の入力に接続する。 サーボ・セクター・パルス信号９０２における次のパルスに応答して、計数レ ジスタ９０４は、円周方向方位信号９４０から得られる検出セクター数信号９４ ４により与えられる検出サーボ・セクター数を入力される。同時に、第２フリッ プ・フリップ９６０がリセットされ、ロード・サーボ・セクター数信号９６２を ディスエーブルにする。こうして、それ以上の再同期化が禁止され、このサーボ ・セクター・カウンターが、サーボ・セクター・パルス信号９０２の妨げられな い入力を始める。この手順により、サーボ・セクター・カウンターは、サーボ・ セクター３００の円周方向方位フィールド３３０に含まれる情報から得られるサ ーボ・セクター数と同期される。 図９に示されるインデックス検出と回転位置探知のための回路は、また、サー ボ・セクター・カウンターにおける計数エラーの検出をチェックする。計数レジ スター９０４への入力９１８と円周方向方位信号９４０とは、それぞれ、第２比 較器９６６に接続される。この比較器は、サーボ・セクター・カウンターがサー ボ・セクター３００の円周方向方位フィールド３３０に含まれる円周方向方位イ ンデックスと一致するか否かを示す計数正確信号９６８を発生する。 図９の実施形態において、計数正確信号９６８は、計数誤比較信号９７２を発 生するＡＮＤゲート９７０を用いて、円周方向方位正当信号９５８により反転さ れゲート制御がされる。計数誤比較信号９７２は、ラッチ９７４に接続され、ラ ッチ９７４は、サーボ・セクター・パルス信号９０２における次のパルスにより 動作される。ラッチ９７４は、ラッチされた計数誤比較信号９７６を出力する。 このラッチされた誤比較信号９７６は、リムーバブル・カートリッジ・ディスク 装置におけるマイクロプロセッサまたはデジタル信号プロセッサに与えられる。 第２比較器９６６が計数不一致を検出するとき、ラッチされた計数誤比較信号９ ７６はアクティブになる。こうして、マイクロプロセッサまたはデジタル信号プ ロセッサは、ディスクへのすべてのそれ以上の書き込み動作をディスエーブルに でき、上に説明したようにサーボ・セクター数を再同期化することを試みること ができる。 図９Ａと図９Ｂは、ディスク表面上に使用者のデータをフォーマットすること を制御するインターフェース制御器サブシステムへの応用に適したインデック ス・パルスと円周方向方位の表示とをつくる好ましい方法を示す。 ワイヤ５６６、５８６、５４４は、すでに説明したハードウエアから生じ、プ ロセッサ９００に接続される。プロセッサ９００の中で、マイクロコード・ルー チン９０１は、信号５６６(マークの種類)、６７８(モジューロ位置)、５８６（ 円周方向方位／粗位置）および５４４(サーボ・セクター)を解釈する。信号５６ ６は、粗位置として、または、円周方向方位として、バス５８６の解釈を案内す るルーチンにより用いられる。理解されるように、マイクロコード・ルーチン９ ０１は、サーボ制御動作に関連する全計算を行い時間にスライスされた形で動作 するより大きな制御ルーチンの１部を形成する。 このルーチンは、１〜サーボ・セクター数として定義される定数変数max_sect を使用する。この例では、１２０セクターに対応して、max_sect＝１１９である 。作業変数svo_sectは、現在のサーボ・セクター数を含む。 このルーチンを始めるため、サーボ・セクターのためのウエイト（wait）は、 ブロック９０３においてなされ、その後、バス５８６上での円周方向方位とバス ５６６上でのマーク種類が正当である。ヘッド交代が起こらない時間を仮定する と、プログラムは、ブロック９０５からブロック９０７へ続き、ここで、試験が 最大セクター値に対してなされる。最大値に達するなら、ブロック９０９におい て、セクター計数値svo_sectは、０にリセットされる。そうでない場合、ブロッ ９１１において、svo_sectは、インクリメントされて、次のセクターを指す。ブ ロック９１３は、サーボ・セクターのフィールドから得られる編集方向方位値に 対してsvo_sectについてのチェックを実行する。円周方向方位がサーボ・セクタ ーの１つおきにインクリメントされることを思い出すと、これは、因子２のブロ ック９１５における使用を説明する。もしブロック９１５のチェックが失敗する なら、それは、方位の紛失または欠陥サーボ・セクターを示す。したがって、チ ェックが失敗すると、このルーチンは、９１７でエラー回復処理に分岐する。も しチェックが正当なら、制御はブロック９１９へ進む。 ブロック９０５に戻ると、試験がヘッド交代の発生についてなされる。もし交 代が起こるなら、プログラムは、ブロック９２１と９２３に分岐する。これらの ブロックは、Ｍark_0マーク記号の存在により特定されるように、円周方向方位 情報を含むサーボ・セクターを待つ。このとき、ブロック９２５において、svo_ sect変数は、ディスクから読み出された円周方向方位の値に強制される。ふたた び、２の因子が上述の理由で含められる。次に制御がブロック９１９に移る。ヘ ッド交替条件において、ヘッド間の円周方向の斜めの動きによる円周方向の位置 の値の重要な瞬間的な変化がありうる。これは、ブロック９２５で説明される。 ブロック９１９において、svo_sectの値は、インターフェース制御器サブシス テムへの提示のために外部のハードウエア素子に書き込まれる。ブロック９１９ から、このルーチンは、ブロック９０３に戻り、次のサーボ・セクター・パルス を待つ。発明の好ましい具体化は、ヘッド・アドレス情報のため、円周方向方位 フィールドにおける２ビットをＭark_0の下でとっておく。この情報は、ほかの 場合マイクロコードによりチェックされ、ルーチン９０１により円周方向方位フ ィールドからその使用の前にマスクされる。 ハードウエア部分の説明を続けると、これらの素子は、ディスク装置のインタ ーフェース制御器／データ・フォーマッタ部分による使用のためインデックス・ パルス９２７と回転位置指示バス９２９をバッファし、発生する。 ブロック９１９で、並列レジスター９３１は、入力される。入力動作は、ワイ ヤ９３上でストローブ・パルスをつくり、レジスターへのバス９３５上でsvo_se ctをストローブする。そこから、データがバス９３９を経てレジスター９３７に おくられ、そこから、バス９２９に現れる。レジスター９３１と９３７は、それ ぞれ８ビット長である。レジスター９３１、９３７の２重バッファー配置は、回 転位置情報９２９とインデックス９２７がルーチン９０１内でタイミングのゆら ぎにより生じる時間ジッターを受けないことを保証するために使用される。レジ スター９３７は、サーボ・セクター・パルス５４４の立下りエッジ(高レベルか ら低レベルへのエッジ)で動作される。比較器９４１は、レジスター９３７にお ける０の値を検出し、ゲート９４３と協力してワイヤ９２７上にインデックス・ パルスを伝達する。 本発明は、複数の好ましい実施形態の形で説明された。しかし、開示されたフ ォールトトレラント・サンプルデータ・サーボパターンと検出技法、および、こ こで開示された関連する他の技法への変形は、本発明の範囲と精神から離れるこ となく当業者にとって可能である。たとえば、上述の方位カウンターと復調器シ ーケンサにより行われる機能は、テキサス・インスツルメンツ社のＴＭＳ３２０ Ｃ２０９やＣ２５ ＬＰデジタル信号プロセッサ・ファミリのようなデジタル信 号プロセッサにおいてソフトウエアにより実行して、同じ結果を達成できる。さ らに、そのような変形は、添付の請求の範囲の中で考慮できる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． サーボ・パターンを有し、このサーボ・パターンは複数の第１サーボ・セ クターと複数の第２サーボ・セクターからなり、 第１サーボ・セクターの各々は、第１サーボ・セクター同定子を有する第１マ ーク・フィールドと、ディスク上での円周方向の方位の表示を与える第１空間的 多重化フィールドと、トラック・アドレスの相対的表示を与える第１トラック・ アドレス・フィールドとを含み、 第２サーボ・セクターの各々は、サーボ・セクター同定子を有する第２マーク ・フィールドと、トラック・アドレスの粗い表示を与える第２空間的多重化フィ ールドと、トラック・アドレスの相対的表示を与える第２トラック・アドレス・ フィールドとを含む ことを特徴とする、サンプルデータ・サーボ・システムを備えるディスク装置 においての使用に適した磁気記録ディスク。 ２． 請求項１に記載された磁気記録ディスクにおいて、 上記の第１サーボ・セクターは、磁気ディスク上のデータ・トラックに沿って 、規則的に空間的に配置された間隔で、第２サーボ・セクターと交互に存在する ことを特徴とする磁気記録ディスク。 ３． 請求項２に記載された磁気記録ディスクにおいて、 第１空間的多重化フィールドに含まれる円周方向の方位の表示は、ディスクの 表面にそって半径方向に隣接することを特徴とする磁気記録ディスク。 ４． 請求項１に記載された磁気記録ディスクにおいて、 上記の第１マーク・フィールドは、複数の第１サーボ・セクターの各々を同定 する第１サーボ同期マーク同定子からなることを特徴とする磁気記録ディスク。 ５． 請求項４に記載された磁気記録ディスクにおいて、 上記の第１マーク・フィールドは、デジタル・ビット・シーケンス0011000001 0（305 hex）からなる第１サーボ同期マーク同定子からなることを特徴とする磁 気記録ディスク。 ６． 請求項１に記載された磁気記録ディスクにおいて、 上記の第２のマーク・フィールドは、複数の第２サーボ・セクターの各々を同 定する第２サーボ同期マーク同定子からなることを特徴とする磁気記録ディスク 。 ７． 請求項６に記載された磁気記録ディスクにおいて、 上記の第２マーク・フィールドは、デジタル・ビット・シーケンス0000011010 11（06Ｂ hex）からなる第２サーボ同期マーク同定子からなることを特徴とする 磁気記録ディスク。 ８． 磁気ディスクの表面上に記録されるデータを読むディスク装置において、 サンプルデータ・サーボ・システムにおいて円周方向の方位を決定する方法であ って、 磁気ディスク上の複数のデータ・トラックの各々に周期的サンプリングのため に配列された、円周方向に配置された複数のサーボ・セクターに、複数の第１サ ーボ・セクターと複数の第２サーボ・セクターの交互のパターンを書き込み、こ こに、第１サーボ・セクターの各々は、円周方向の方位の情報を有する第１空間 的多重化フィールドからなり、第２サーボ・セクターの各々は、第２空間的多重 化フィールドと、トラック・アドレスの相対的表示を与えるトラック・アドレス・ フィールドとからなり、上記の第２空間的多重化フィールドとトラック・アドレ ス・フィールドとが併せて１つの全トラックアドレスを与え、 データ・トラックに記憶されたデータを読み出して、上記の第１空間的多重化 フィールドを含む上記の第１サーボ・セクターの１つを検出し、 上記の第１空間的多重化フィールドからサーボ・セクター数を求め、 サーボ・セクター・カウンターに上記のサーボ・セクター数を入力することを 特徴とする方法。 ９． その上に記録される複数のデータ・トラックを備えた表面を有する磁気デ ィスクと、 磁気ディスク上の複数のデータ・トラックの各々の上に周期的サンプリングの ために配置されたＮ個の円周方向に移動されたサーボ・セクターにおける第１サ ーボ・セクターと第２サーボ・セクターの交互のパターンからなり、各第１サー ボ・セクターは、Ｍark_0ビット・シーケンスを与える第１マーク・フィールド と、円周方向の方位の表示を与える第１空間的多重化フィールドとを有し、各第 ２サーボ・セクターは、Ｍark_1ビット・シーケンスを与える第２マーク・フィ ールドと、２^kトラックの集合の中のトラック位置の表示を与える第２空間的多 重化フィールドとを有するサーボ・パターンと、 第１と第２のサーボ・セクターを読み出しリード・データ信号を与えるため上 記の磁気ディスクに隣接して配置されるリード／ライト・ヘッドと、 リード・データ信号を検出し直列サーボ・データ信号を与えるデータ検出器と 、 上記のデータ検出器に接続され、上記の直列サーボ・データ信号を受信し、並 列サーボ・データ信号を与えるシフト・レジスタと、 Ｍark_0ビット・シーケンスを検出し、第１サーボ・セクターの検出を示すＭa rk_0検出信号を与えるために並列サーボ・データ信号に接続される第１多数決回 路と、 Ｍark_1ビット・シーケンスを検出し、第２サーボ・セクターの検出を示すＭa rk_1検出信号を与えるために並列サーボ・データ信号に接続される第２多数決回 路と、 上記の並列サーボ・データ信号に接続され、Ｍark_0信号が第１サーボ・セク ターの検出を示すとき円周方向方位信号を与える円周方向方位レジスタと、 上記の並列サーボ・データ信号に接続され、Ｍark_1信号が第２サーボ・セク ターの検出を示すとき粗位置信号を与える粗位置レジスタと からなる、磁気ディスクに記録されたサーボ・セクターを検出するサーボ・セ クター検出装置。