JPS63157375A - フロツピ−デイスク制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　　要〕 フロッピーディスク装置のヘッドの移動にはステップモ
ータが用いられているが、移動のステップレートによっ
てキャリアの共振等が発生し、シーク時に不必要な音を
発生する。本発明はフロッピーディスク装置に加わるス
テップパルスのステップレートによってステップモータ
を駆動するクロックを制御してヘッドを移動させるもの
である。

本発明によってヘッドの移動がスムーズで、不必要な音
の発生を防止したフロッピーディスク制御装置が可能と
なる。

〔産業上の利用分野〕

本発明はフロッピーディスク装置に係り、特にヘッドの
移動制御を行うフロッピーディスク制御装置に関する。

〔従　来　技　術〕

フロンピーディスク装置は小容量の補助記憶装置である
が、安価で小型であるためパーソナルコンピュータやワ
ードプロセッサ等各種の装置に用いられている。

フロッピーディスク装置は一般的にディスケット（記録
媒体）を回転させ、同心円上に設定されたトラックにデ
ータを記憶させている。データの読出しや書込みは一般
的にトランク単位やトラック内に複数設けられているセ
クタ単位で行われており、書込みや読出しを行うため、
ヘッドを移動させて、目的のトラックの位置にセットし
ている。

例えば目的のデータを記憶しているトラック内のセクタ
を読出す時には、そのセクタが設けられているトランク
の位置にヘッドを移動した後続出しを行っている。

従来、前述したヘッドの移動は、１回転に対し４位相を
有するステップモータが用いられており、回転すなわち
２位相で例えば１トランク分移動するように回転を直線
に変換している。またリニアステップモータである時に
は、２位相で１トラック分移動するように構成されてい
る。

フロッピーディスク装置をコントロールするフロッピー
ディスクコントローラは前述したヘッドを移動させるた
めのステップパルスを発生する回路を有しそおり、目的
のトラックに移動させるためにその移動量のステップパ
ルスをフロンピーディスクコントローラに加えている。

そして、そのステップパルスに対応してヘッドを移動し
ている。

〔発明が解決しようとした問題点〕

前述した従来のヘッドの移動、換言するならばヘッドシ
ーク用ステップモータの制御においては、最高速のステ
ップレートのステップパルスに応答できるようにステッ
プモータの駆動クロックを設定していた。このため、ス
テップレートが遅いとヘッドキャリフジの送り方が一様
でな（なり、ヘッドキャリフジが共振していた。第５図
は高速時の従来のヘッドキャリッジの移動を表わす図、
第６図は低速時の従来のヘッドのキャリッジの移動を表
わす図である。両図共横軸は時間、縦軸はキャリッジの
移動量、実線はステップ信号（パルスモータを１７４回
転させる信号）による目的の移動位置を、破線はヘッド
キャリッジの実際の移動量をそれぞれ表わしている。

前述したように従来のフロッピーディスク装置において
は、最高速ステップレートのステップパルスに応答でき
るようにステップモータを設定しているので、第５図に
示すようにヘッドキャリッジの移動も時間に対してスム
ーズに変化している。

しかしながら、低速である時には、ステップ信号が２回
連続し、次のステップパルスが加わるまでステップ信号
は加わらず、そしてステップパルスが加わった時に再度
２回のステップ信号が連続するのを繰り返している。こ
のため、ステップモータは駆動（回転）、停止の繰り返
しとなり、第６図破線部の○印のように共振してしまっ
ていた。

前述した共振は不必要な音すなわち雑音を発生するもと
となり、ヘッドが移動するたびに雑音が発生するという
問題を生していた。

本発明は上記従来の欠点に鑑み、速いステップレートで
もまた遅いステップレートでもスムーズにヘッドの移動
を行い、不必要な音の発生を防止したフロッピーディス
クの制御装置を提供することを目的とした。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明の機能ブロック図である。

１はフロッピーディスクコントローラであり、ステップ
パルスを発生するとともにデータの読出しや書込みの制
御信号を発生し、フロッピーディスク装置を駆動する。

２はステップレート判別手段であり、フロッピーディス
クのコントローラ１から加わるヘッド移動パルスの時間
間隔を少なくとも３種類の時間間隔で判別する。３は前
記ステップレート判別手段の結果によってステップモー
タの駆動クロックを前記３種類の時間間隔に対応させて
ヘッドを移動するヘッド移動手段である。

〔作　　　用〕

フロッピーディスクコントローラ１は目的のトラックま
でヘッドを移動させるため、ヘッド移動パルスをフロッ
ピーディスク装置に加える。ヘッド移動パルスはフロッ
ピーディスクコントローラ１の種類によって異なってお
り、ステップレート判別手段２はフロッピーディスクコ
ントローラ１から加わるヘッド移動パルスいわゆるステ
ップパルスの時間間隔を求める。この求めるべき時間間
隔は高速、普通、低速の３段階あり、加わったヘッド移
動パルスがどの段階にあるかをステップレート判別手段
は判別し、その結果をヘッド移動手段３に加える。ヘッ
ド移動手段３は３段階の移動速度制御すなわち移動クロ
ックによって対応する速度でパルスモータを駆動し、ヘ
ッドを移動させる。

３段階の種類以上の速度でヘッドを移動させると、ヘッ
ドの移動はスムーズとなり、不必要なヘッドキャリッジ
の共振は発生しない。

〔実　　施　　例〕

以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第２図は本発明の実施例の構成図である。

フロッピーディスクコントローラ１はフロッピーディス
ク装置４を制御し、データの書込みや続出しを行う回路
である。当然ながら、この書込みや読出しに関する制御
信号がこのフロッピーディスクコントローラ１よりフロ
ッピーディスク装置４に加わっている。この制御信号は
フロッピーディスク装置４内のレシーバ５を介してマイ
クロプロセッサ６に加わる。レシーバ５はフロッピーデ
ィスクコントローラ１から加わる前述の信号を取込むか
否か等の制御を行う回路であり、フロッピーディスクコ
ントローラ１から加わるドライブセレクト信号が、予め
設定されている値と一致した時に、加わる制御信号を取
込みマイクロプロセッサ６に出力する。

マイクロプロセッサ６はレシーバ５を介して加わる制御
信号によって各種の制御を行う回路であり、図示しない
が制御を行うためのプログラムが格納されているリード
オンリメモリ　（ＲＯＭ）や後述するステップモータド
ライバ等に信号を出力するための入出力回路更には前述
のプログラムで使用するワークエリアのランダムアクセ
スメモリ（ＲＡＭ）等を有している。そしてこの制御プ
ログラムによって目的としたトラックへのヘッドの移動
、読出し、書込み更には外部回路へのデータの入出力等
を行う。第２図の本発明の実施例の構成図は、本発明に
係るステップモータの回路について記しであるが、他の
書込みや続出しの回路は本発明とは直接関係しないので
、説明の簡明化のため、省いである。

フロッピーディスクコントローラｌから目的のデータを
読出すため、レシーバ５を介してマイクロプロセッサ６
にステップパルスが加わった時には、マイクロプロセッ
サ６はそのステップパルスに対応したステップ信号をス
テップモータドライバ７に加える。そしてステップモー
タドライバ７はそのステップ信号に同期してステップモ
ータ８をドライブし、回転させる。図示しないがステッ
プモータ８とヘッドキャリッジ９　（ヘッドが設置され
ている）とは機械的に接続されており、ステップモータ
の回転に対応してヘッドキャリッジ９゜がディスケット
内の各トラック上にヘッドがくるように直線移動する。

本発明は前述のヘッドの移動にかかる発明である。第３
図＜ａ）はマイクロプロセッサ６にステップパルスが加
わった時のステップ処理のフローチャートである。

本発明の実施例においては、ステップパルスに対し、３
種類の移動速度制御を行う。例えば第１番目のステップ
パルスが加わると、先ず高速モードであるか否かの判別
処理ｓｉを実行する。高速モードである（Ｙ）時には第
１内部ステップＳ２を実行する。第１内部ステップとは
パルスモータに対し１クロツク分回転させるための処理
である。

本発明の実施例においては、ステップモータは１クロツ
クで１／４回転し、２クロツク換言するならば２位相で
１トラック分の移動となる。処理Ｓ２における第１内部
ステップでは停止している位置すなわちトラック上の位
置からとなり（外側や内側）へ１７４回転（１／２）ラ
ック分）回転させる処理である。そして、次には高速モ
ードにセットする処理Ｓ３を行う。判別Ｓ１で高速モー
ドであると判別しているので、本処理Ｓ３はこの時には
無意味な処理であるが、後述するような普通モードや低
速モードの状態から高速モードに対応するステップパル
スが加わった場合等に有効となる。そして処理Ｓ３の後
にタイマ設定（ＴＡ）処理Ｓ４を行い、ＴＡ時間終了ま
でこの処理で待ち状態となる。そして、ＴＡ時間経た後
には、第２内部ステップ処理Ｓ５を行い、１ステツプパ
ルスに対し２回目のパルスモータの１７４回転を行う。

この処理Ｓ５によって目的の回転量となる。そして次に
はタイマ割込セント処理（ＴＤ時間後）Ｓ６、タイマ割
込フラグセント処理Ｓ７を行い１個目のステップパルス
に対する処理を終了する。高速モードの場合には、タイ
マ割込セント処理Ｓ６において設定したＴＤ待時間りも
はやく次のステップパルスが加わるので、再度前述した
処理ＳＬ、Ｓ２゜Ｓ３．Ｓ４．Ｓ５．Ｓ６．Ｓ７を順次
繰り返す。

この繰り返しによって高速モード時には１回目のモータ
１７４回転と２回目のモータの１／４回転の間にＴＡな
る時間が設けられて駆動される。

一方、加わるステップパルスが高速モードでない時には
、前述した処理３１〜Ｓ７を行って終了した後に、タイ
マの割込が発生し、タイマ割込処理を行う。前述したタ
イマ割込セットではＴＤ時間以内に再度処理Ｓ６を実行
すれば割込が発生しないが、高速モード以外では第２内
部ステップの後にはＴＤ時間以上経てからステップパル
スが加わるので、高速モードでは割込が発生せず、高速
モード以外では割込処理が行われるのである。

第３図（ｂ）はタイマ割込処理のフローチャートである
。

タイマ割込によって第３図（′ｂ）の処理が行われる。

先ず、現在のモードが高速モードであるかの判別処理Ｓ
ＴＩを行う。高速モードであった時（Ｙ）には、高速モ
ードのりセント処理ＳＴ２を行う。

このリセット処理ＳＴ２は前述したように高速モード時
には割込が発生しないので、この割込処理が実行したこ
とによって高速モードでないとして高速モードをリセッ
トするのである。なお、高速モードのりセントによって
普通モードになる。

そして、内部ステップ処理ＳＴ３、続いてタイマ割込セ
ント処理（ＴＤ）Ｓｒ１を行う。タイマ割込処理（ＴＤ
）Ｓｒ１は次のＴＤ時間内にステップパルスが加わらな
かった時に次の割込を発生させるための処理である。例
えば目的の位置にヘッドが移動し、ステップパルスが加
わらなくなると、再度タイマ割込が発生し、再度タイマ
割込処理を実行する。そして高速モード判別処理で高速
モードでない（Ｎ）と判別する（前回のタイマ割込処理
の処理ＳＴ２で高速モードはリセットされている）。そ
してタイマ割込フラグがセットされているか否か即ちオ
ンであるかを判別ＳＴ５する。

第３図（ａｌにおけるステップ処理の処理Ｓ７において
タイマ割込フラグをセットしているので、オンを判別（
Ｙ）し、次にタイマ割込セラ）　（ＴＥ）処理ＳＴ６、
タイマ割込フラグオフ処理ＳＴ７を行って割込処理を終
了する。処理ＳＴ６の設定時間において、７２時間は例
えば２０ｍ５ｅｃ等とステップ処理の設定時間よりはる
かに長い時間である。

これはヘッドの移動が完了したことを検出するための時
間である。すなわち、７２時間ステップパルスが加わら
ない場合には再度タイマ割込処理を実行させる。この時
の割込みにおいては当然高速モードでなく、タイマ割込
フラグはオフ（前述した処理ＳＴ７でオフとなっている
）であるので、次には低速モードをリセットする処理Ｓ
Ｔ８でモードを普通モードに設定し、続いてステップモ
ータ電源切換処理ＳＴ９でステップモータの停止時の電
源に切換える。ステップモータは電圧を加えなくても静
止トルクを有するが、目的の静止トルクとしたため、回
転時の電圧より低い電圧をパルスモータに加える。これ
によって不必要な電力の消費が防止できるとともにモー
タの発熱が防げる。

再度、第３図（ａｌに戻って説明する。判別処理Ｓ１に
おいて、高速モードで無いと判別した時（Ｎ）には次に
は低速モードであるか否かの判別Ｓ８を行う。低速モー
ドであった時には、先ず低速モードにセントする処理Ｓ
９を行う。この処理Ｓ９は高速モード時の設定と同じで
ある。そして第１内部ステップ処理ＳＩＯ、タイマ設定
（ＴＢ）処理Ｓｌｌを行う。この時のタイマ設定処理Ｓ
ｌｌにおける時間は低速モード時に第２内部ステップ処
理Ｓ５を行わせる時間であり、例えば４　ｍ５ｅｃであ
る。そしてこの後には前述したように処理Ｓ５゜Ｓ６．
Ｓ７を行う。

一方、高速モード、低速モードでない持久にはこのステ
ップ処理が前回のステップ処理（タイマ割込セント処理
時に同時にセット）からの時間Ｔが特定時間Ｔ、より大
きいかを判別Ｓ１２する。

特定時間Ｔ、より大きくない（Ｎ）時には短い時間で再
度ステップパルスが加わったので、この時には高速モー
ドでの処理としたため、前述した処理Ｓ３から実行する
。また特定時間Ｔ、より大きい時（Ｙ）には特定時間Ｔ
２より更に大きいかを判別Ｓ１３する。特定時間Ｔ２よ
り大きい場合（Ｙ）には、前述した高速モードとは逆に
次に加わるステップパルスが遅く加わった時であるので
、次には前述した低速モードにセットする処理Ｓ９から
実行する。

時間ＴがＴ２より太き（ない時（Ｎ）には（この時はＴ
Ｉ　＜’ｌ’＜’［’２である）普通モードであるとし
て、第１内部ステップ処理Ｓ１４、タイマ設定（ＴＣ）
処理Ｓ１５を行う。この時のタイマ設定時間はＴＣであ
り、高速モードと低速モードの中間の値である。例えば
、ＴＡを１．５　ｍ５ｅｃＴ　Ｂを４　ｍ５ｅｃとした
と、ＴＣは３　ｍ５６ｃである。この設定処理後は前述
した第２内部ステップＳ５から実行する。

本発明の実施例においては停止中は高速モードでもなく
、低速モードでもない。なぜならば、ステップパルスが
加わらなくなった時に処理ＳＴＩと処理ＳＴ８とで高速
モードと低速モードをリセットしているからである。す
なわちこの状態は普通モードであり、電源投入時等もこ
の状態である。

すなわち、前述した時間Ｔと特定時間Ｔ、、Ｔ。

との比較判別で、Ｔ、より小さいと判別（処理Ｓ１２で
Ｎ）した時には処理Ｓ３で高速モードにセントし、また
Ｔ２より大きいと判別（処理Ｓ１３でＹ）した時には処
理Ｓ９で低速モードにセットする。このためにこれらの
処理Ｓ３．Ｓ９が必要となる。なお、横軸は時間、縦軸
は移動量を示し、実線はステップ信号による目的の移動
位置を、破線はヘッドキャリフジの実際の移動量を表わ
している。

第４図は本発明の実施例のヘッドキャリフジの移動（低
速時）を説明する図である。

本発明の実施例においては高速度、低速度、普通速度と
３種類に分けて、キャリッジを移動させるためのステッ
プモータの駆動を行っているので、その移動はなめらか
となる。すなわち低速時には第４図（・・一部）に示す
ような移動を、また、高速時には第５図に示すように従
来と同じ、なめらかな移動量には普通速度においてスム
ーズな移動となっている。

以上、本発明の実施例を用いて説明したが、本発明はス
テップモータの移動の種類を３種類に限るものではない
。例えば４種類更にはそれ以上の種類においても同様に
可能であり、種類を増加させることによって、更にスム
ーズな移動が可能となる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明はフロッピーディスクのコント
ローラから加わるステップ信号に対応してパルスモータ
のクロックを制御するものであり、本発明によれば、速
いステップレートでもまた遅いステップレートでもスム
ーズにへ・ノドの移動を行い、不必要な音の発生を防止
したフロッピーディスクの制御装置を得ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の機能ブロック図、 第２図は本発明の実施例の構成図、 第３図［ａ）はステップ処理のフローチャート、第３図
（ｂ）はタイマ割込処理のフローチャート、第４図は本
発明の実施例のへノドキャリ・？ジの移動（低速時）を
説明する図、 第５図は従来のヘッドキャリッジの移動（高速時）を説
明する図、 第６図は従来のヘッドキャリフジの移動（低速時）を説
明する図である。 １・・・フロッピーディスクコントローラ、２・・・ス
テップレート判別処理、 ３・・・ヘッド移動手段。 特許出願人　　　　富士通株式会社 本発明の機能プロ・ツク図 第１図 「　　　　　　　　　　　　１ ステ１．ブ匁工甲のフローチャート 第３図（ａ） タイマ１幼’Ｖのフローチャート 第３図（ｂ） 本チさ駅の寅、ｅｆ’ｌのへ・ソドキャ弓２，２ン゛め
Ｊキ５シ■す７（イａｉ！ジ時）左言芝亡５月１４すシ
２図第４図 時間 第６図 手続補正書 昭和６３年２月２０日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）フロッピーディスク装置においてフロッピーディ
   スクコントローラ（１）より加わるヘッド移動パルスの
   時間間隔を少なくとも３種類の時間間隔で判別するステ
   ップレート判別手段（２）と、 該判別手段（２）の結果によって、ヘッドを移動するス
   テップモータの駆動クロックを前記少なくとも３種類の
   時間間隔に対応して変化させてヘッドを移動するヘッド
   移動手段（３）とより成ることを特徴としたフロッピー
   ディスク制御装置。
2. （２）前記ステップレート判別手段は、割込みタイマを
   有するプロセッサ回路を備え、前記タイマによるプロセ
   ッサ回路への割込みによって前記ヘッド移動パルスの時
   間間隔を判別することを特徴とした特許請求の範囲第１
   項記載のフロッピーディスク制御装置。