KR0124052B1 - 고성능 디스크 드라이브, 이 디스크 드라이브내의 서보 섹터 패턴 및 이 디스크 드라이브에서 데이타 변환기 헤드의 위치를 결정하는 방법 - Google Patents

Abstract

디스크 드라이브내의 회전 데이타 기억 디스크의 한 데이타 트랙에 데이타 변환기 헤드의 위치를 결정하기 위한 방법에 있어서, 데이타 트랙내에 한 트랙의 트랙 중심선과 사실상 일치하게 위치된 하나의 종방향 버스트 엣지 및 한 트랙에 인접하는 제2트랙의 트랙 중심선과 사실상 일치하게 위치된 다른 종방향 버스트 엣지를 갖고 있는 제1발생 서보 버스트 수단, 및 한 트랙의 트랙 경계에 사실상 일치하는 버스트 엣지들을 갖는 제2발생 서보 버스트 수단을 포함하는 사전에 기록된 적어도 하나의 서보 섹터를 제공하는 단계와, 데이타 변환기 헤드가 통과할때 섹터의 존재를 검출하는 단계와, 제1서보 버스트의 피크 진폭을 데이타 변환기 헤드에 의해 샘플하여 보유하는 단계와, 제2서보 버스트의 피크 진폭을 데이타변환기 헤드에 의해 샘플하여 보유하는 단계와, 보유된 제1버스트 진폭을 선정된 값과 비교하여 데이타 변환기 헤드가 선형 엣지부를 통과하는지를 판정하고, 만약 그러한 경우에는 보유된 제1버스트 진폭으로부터, 그렇지 않은 경우에는 보유된 제2버스트 진폭으로부터 한 트랙에 대한 데이타 변환기 헤드의 위치를 결정하는 단계를 포함한다.

Description

고성능 디스크 드라이브, 이 디스크 드라이브내의 서보 섹터 패턴 및 이 디스크 드라이브에서 데이타 변환기 헤드의 위치를 결정하는 방법.

제 1 도는 디스크 드라이브의 회전 디스크의 데이타 기억 표면상에서 반복되며 A 및 B버스트가 트랙 탐색 및 설정용 엣지 서보를 형성하고, A 및 C 버스트가 트랙 추종 서보 패턴을 형성하는 A/B/C 서보 버스트들을 포함하는 본 발명의 원리에 따른 디스크 드라이브용 사전 기록 내장형 서보 섹터 패턴을 도시한 도면.

제 2 도는 A/B서보 버스트 패턴의 상대 진폭을 디스크 표면상의 데이타 변환기 헤드의 방사상 위치의 함수로서 공간적으로 장방형으로 그래프함으로써 본 발명에 따른 엣지 서보 구성을 도시한 도면.

제 3 도는 데이타 변환기 헤드의 방사상 위치에 관련하여 서보 버스트 엣지에 대한 양자화 값의 한 실시예의 그래프.

제 4a 도는 본 발명의 원리에 따라 선택된 버스트 엣지로부터 절대 트랙 위치를 결정하는 마이크로프로세서 제어 프로그램의 일부에 대한 전체적인 상-하향식인 제어 프로그램 플로우챠트.

제 4b 도 내지 제 4g 도는 제 4a 도 메인 루틴으로 부터 호출되는 서브루틴의 플로우챠트.

제 5 도는 제 1 도의 사전 기록된 내장형 서보 섹터 패턴을 갖고 있는 회전 기억 디스크를 구비하는 디스크 드라이브의 블럭도.

제 6 도는 각각 상이한 데이타 전송율을 가지며 제 5 도의 디스크 드라이브의 데이타 기억 공간을 통해 공통으로 배열되는 서보 섹터들을 갖고 있는 8개의 데이타 섹터 구역 Z0-Z7을 도시하는, 제 5 도의 회전형 기억 디스크의 데이타 표면의 평면 그래프도.

제 7 도는 데이타 섹터 및 내장형 서보 섹터들을 포함하는 데이타 트랙의 세그먼트를 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

26 : DC소거갭 28 : 옵셋 버스트

30 : DC소거갭 34 : DC소거갭

38 : DC소거갭 32 : 옵셋 버스트

36 : 옵셋 버스트 40 : 데이타 트랙

100 : 디스크 드라이브 102 : 데이타 변환기

110 : 펄스 검출기 140 : 마이크로 제어기

본 발명의 구현에 관련되는 마이크로코드(microcode)의 리스트를 포함한 마이크로피시(microfiche)는 본 발명과 함께 출원되었다.

본 발명은 디스크 드라이브 데이타 기억 서브시스템(disk drive data storage subsystems)용 헤드 위치서보 제어시스템(head position servo control system)에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 내장된 서보 섹터로부터 얻어지는 선택된 서보 버스트 엣지(servo burst edge)에 기준하여 데이타 트랙내에 증분식 헤드위치를 결정하기 위한 디스크 드라이브용 헤드 위치 측정 방법과 장치, 및 엣지 서보 위치 정보를 사용하기 위한 서보 방법 및 장치에 관한 것이다.

디스크 드라이브용 헤드 위치 제어 시스템은 다음의 여러가지 방법을 갖을 수 있다. 저 트랙 밀도, 저가의 디스크 드라이브에 사용되는 한가지 방법으로서는 스텝모터(step motor)와 같은 이동 멈춤 액츄에이터(detent-providing actuator)를 사용하는 소위 개방 루프 서보' 위치설정기(open loop servo positioner)가 있다. 동심데이타 트랙 기억 위치들(locations)은 스텝 모터의 안정한 위치 상태 또는 이동멈춤에 의해 정의된다. 특정한 트랙 기억 위치를 액세스하기 위해, 제어기는 스텝 모터에 스텝 펄스(통상적으로 전류 구동기 회로를 통해)를 발생시켜 스텝 모터는 각각의 펄스가 수신될때마다 제어된 방향으로 한 스텝 회전하게 된다. 이 스텝 회전에 의해 회전형 헤드 위치 설정기가 회전되거나 이러한 스텝 회전이 직선 운동으로 변환되어 선형 헤드 위치 설정기를 이동시킨다. 개방 루프 서보 위치 설정기는 거의 대부분 플로피 디스크 드라이브에 사용되며, 또한, 슈가르트 어소시에이트스(Shugart Associates) 제품인 모델 SA 1000의 8인치 디스크 드라이브 및 시게이트 테크놀로지(Seagate Technology) 제품인 모델 ST-506 및 ST-412의 5와 1/4인치 디스크 드라이브와 같은 일부 저가, 저용량의 고정 디스크 드라이브에 사용된다. 개방 루프 서보 헤드 위치 설정기 서보의 결점은 임의 헤드 위치 궤환 정보없이, 트랙들이 디스크 드라이브내에서 발생하는 팽창 및 수축 공차를 수용하기 위해서는 충분히 떨어져 배치되어야 한다는 것이다.

두번째 방법은 디스크 드라이브의 데이타 기억 전 표면을 헤드 위치 서보 정보에 제공하는 방법이다. 이 방법에 의하면, 서보 기록 장치에 의해 서보 트랙의 한 패턴이 매우 정밀하게 기록된다. 다음에 디스크 드라이브에는 서보 헤드 및 헤드 위치 서보 루프내에서 동작하는 및 서보 정보 판독 전용 채널이 제공된다. 헤드 위치 설정 동작중, 탐색 모드와 트랙 추종 모드 동안, 서보 패턴을 계속 모니터하며 헤드 위치 설정기 서보 루프에 위치 설정 궤환 정보를 제공한다. 따라서 이러한 루프를 폐쇄 루프 위치 설정기(close loop positioner)로 칭하며, 이 루프는 서보 표면 및 서보 판독 채널 주위에서 폐쇄된다. 서보 표면 방법의 한 결점은 기억 표면 전체가 전용 서보 변환기 헤드 및 서보판독 채널과 함께 서보 정보에 제공되어야만 한다는 것이다. 그러므로, 이러한 특정 구조(architecture) 대부분 4개 이상의 적충된 데이타 기억 디스크들을 사용하는 디스크 드라이브에 적용할 수 있으므로, 서보 표면은 디스크 드라이브의 전체 기억 용량의 단지 1/8이 된다. 서보 표면방법의 다른 결점은 열적 싸이클 동안 또는 기계적 충격후에, 이러한 서보 패턴을 포함하는 디스크 이외의 디스크의 트랙상에 기록된 데이타와, 공동으로 장착 및 이동되는 변환기 헤드 트랙을 등록(register)할 수 있도록 명목상 제공된 대응하는 서보 트랙 사이에는 위치 불일치가 발생할 수 있다는 것이다.

전용의 표면 폐쇄된 루프 서보보다 저가로 실현되고 서보 표면 및 전용 변환기-판독 채널의 비용 오버헤드(overhead)를 사용하지 않는 헤드 위치 설정 시스템은 헤드 암 어셈블리에 견고하게 결합되는 스케일(scale)을 갖고 있는 다상 광 엔코더(polyphase optical encoder)와 같은 헤드 위치 설정기 변환기로 실현된다. 다음에, 광 변환기로 부터 서보 제어 루프로 궤환되는 위치 설정 정보에 기초하여 헤드가 위치 설정된다. 그러나, 불행하게도, 전형적으로 열적변화, 관성, 캡 시프트를 스케일 하기 위한 망선(reticle)등에 의한 시스템 공차 및 시프트는 광 엔코더가 실제 헤드 위치 설정에 대한 교정을 상실하게 된다.

예를 들어, 열적 시프트, 또는 다른 것으로부터 발생하는 디스크 드라이브의 공차를 교정하기 위한 한가지 방법은 하나 이상의 데이타 기억 표면 상에 사전에 기록된 서보 정보를 내장하고, 이 내장된 서보 정보를 주기적으로 검색하고, 이것을 위치 정정 버니어(position correction vernier)로서 사용하여 데이타 트랙 기억 위치에 대한 헤드 변환기의 위치를 정정하는 방법이다. 이 정정 정보는 다상 광 엔코더 위치 설정기 서보 루프의 경우, 현재는 미합중국 제32,075호로 재발행되고 공동으로 양도된 미합중국 특허 출원 제4,396,959호에 있는 기재된 바와같이 인덱스 마커(index marker)에 배치되는 단일 서보 섹터로서 내장될 수 있다. 참조된 재발행 미합중국 특허 제32,075호에 기술된 내용은 본 명세서에 참조되는 것이다. 또는, 정보는 하나 이상의 서보 섹터로서 내장되어, 산업 분야에서 피콜로(Piccolo) 디스크 드라이브로서 공지된 62 PC 8인치 디스크 파일에서 IBM 에 의해 구현된 서보 표면과 결합하여 사용되며, 본 발명에 관련되는 로버트 디. 코멘더(Robert D. Commander)등에 의한 8-인치 디스크 파일용 서보 설계 IBM Disk Storage Technology, 1980년 2월, pp 90-98 및 IBM의 미합중국 특허 제4,072,990호를 참조하기 바람.

헤드 위치 설정기 서보 루프에 헤드 위치 설정 궤환 정보를 제공하기 위한 다른 방법은 서보 정보가 주기적으로 샘플되어 보유되고, 헤드 위치가 샘플들로 부터 유도되도록 데이타 트랙내에서 인터리브(interleaved)되는 충분한 수의 서보 섹터에 서보 정보를 내장하는 것이다. 내장형 섹터 서보 시스템에서, 헤드 위치 결정은 예를 들어, 회전마다 제공되는 샘플 수 및 서보 루프가 각각의 샘플을 헤드 위치를 정정하기 위한 정정값으로 처리할 수 있는 효율에 따라 좌우된다. 내장형 서보 헤드 위치 설정기 서보 루프를 사용하는 디스크 드라이브는 본 발명의 발명자에게 공동으로 양도되고, 본 명세서에 참고가 되는 미합중국 특허 제4,669,004호에 기술되어 있다.

사실상, 내장된 서보 패턴은 특정의 트랙을 인접한 트랙들과 식별하는 정보를 포함해야 하고, 패턴은 또한 중심선 기준을 제공해야 한다. 트랙 식별 신호는 트랙 탐색 동작 동안 기억 표면에 대한 데이타 변환기 헤드의 방사상 위치를 나타내는데 유용하며, 중심선 기준은 트랙 추종동작 동안 트랙 중심선상에 데이타 변환기 헤드를 위치시키는데 유용하다. 서보 정보는 탐색 중에 트랙에 대한 헤드 변환기의 이동 방향을 나타내는데 사용될 수 있는 공간 구적(spatial quadnature)관계를 포함할 수 있다. 상기 '004호 특허에서, 각각의 데이타 트랙내에 내장된 각각의 서보 섹터에는 4개의 비-위상 코히어런트 버스트들을 제공하였다. 이버스트들은 1/3 트랙 피치 레벨로 디지탈적으로 분해되는 트랙 기억 위치 정보 뿐만 아니라 공간 구적을 제공한다.

헤드 변환기는 이 헤드 변환기가 통과하는 기록된 패턴에 대해 매우 정밀한 방사상 위치 측정 장치로서 기능할 수 있다는 것은 공지되어 있다. 지금까지 이것은 헤드가 사전에 기록된 버스트 패턴을 판독하는 경우, 재생된 신호의 진폭은 헤드 변환기와 버스트 패턴 간의 방사상 일치 정도에 비례하게 되는 것을 의미하였다. 헤드가 버스트와 정렬하는 경우, 최대 진폭이 재생된다. 단지 버스트의 일부분만이 헤드와 정렬하는 경우에는, 재생된 신호의 진폭은 헤드의 방사상변위에 비례하는 전체 진폭 중 미소한 양일 것이다. 헤드가 버스트와 완전히 정렬되지 않는 경우에는, 버스트 진폭은 재생되지 않는다.

현행의 서보 기록 기술에 의해서는, 내장된 섹터 서보 패턴은 데이타 변환기 헤드의 전기 폭 또는 헤드갭 보다 넓은 중심 버스트 패턴 및 서보 데이타 필드를 기록하기 위해 전형적으로 데이타 변환기 헤드의 다상 코히어런트 통로내에 기록된다. 이 부가적인 서보섹터 폭은 유리하게 각각의 데이타 트랙 들 사이에 적합한 보호 대역을 제공하고, 그 대역폭은 헤드 갭 폭에 의해 정해진다. 그러나, 이 상황에서, 헤드는 서보 버스트와 완전하게 정렬될 수는 있으나, 버스트의 방사상 폭이 헤드 폭을 초과하는범위내에 상대 위치를 결정할 수 없다. 이 범위가 실제적으로는 서보 불감대(servo dead zone)가 된다. 헤드가 불감대를 통해 이동하기 때문에, 버스트로 재생된 신호의 진폭은 사실상 불변으로 유지된다. 그러므로, 서보루프는 이 범위전체를 통해 불감대에 직면한다.

종래 기술에서는 각각의 서보 섹터내의 트랙 중심선에 정렬되는 한 쌍의 버스트의 버스트 엣지를 갖고 있는 2 또는 4회 스태거된 방사상 옵셋 버스트를 제공함으로써 불감대를 수용하기 위한 시도가 있었다. 추종되는 트랙의 중심선과 정렬하는 대향하는 엣지를 갖고 있는 2개의 선택된 버스트의 상대 진폭을 비교하여 중심선 옵셋 오차 신호를 발생시킨다. 그러나, 이러한 종래의 방법은 헤드가 수회 스태거형 버스트의 2개의 방사상으로 정렬된 엣지들 사이에 정밀하게 정렬되지 않으면 정확한 위치 정보를 제공할 수 없다. 이러한 상황은 트랙 탐색 동작, 특히 대부분은 트랙 탐색 모드와 트랙 추종 모드 사이의, 트랙 설정으로 공지된 천이 동작 위상 동안 매우 중요하게 된다.

이 종래 기술의 공지된 한가지 결점은 트랙 설정 위상이 상당한 시간 주기를 요구하므로써, 트랙 탐색에 관련된 트랙 액세스 시간을 실질적으로 연장시킨다.

각각의 트랙 경계들 사이에 전체 위치 선형 범위내의 보다 정밀한 위치 정보를 제공하므로써, 빠르고 보다 정밀한 트랙 설정 동작을 실행할 수 있는 보다 정밀한 서보 시스템이 지금까지 해결되지 않고 있는 문제점이다.

본 발명의 일반적인 목적은 선정된 다수의 서보 내장된 섹터들을 사용하고, 섹터 서보 패턴이 트랙 번호를 제공하고, 또한 종래기술의 제한 및 결점을 극복하는 방법으로 트랙에 대한 헤드의 정밀 위치 및 버니어 헤드 위치 제어를 측정할 수 있는 다수의 서보 버스트 엣지들을 각각의 트랙내에 제공하는 대용량 고정디스크 데이타 기억 서브시스템의 헤드 위치 설정 서보 제어 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 단지 2개의 서보 버스트만을 사용하면 트랙 탐색 및 설정 동작중에 엣지를 제공하며, 단지 2개의 서보 버스트만을 사용하여 트랙 추종동작중에 절대 트랙 중섬 위치 정보를 제공하고 트랙 탐색 및 설정 모드와, 트랙 추종 모드 동안 버스트들중 적어도 한개의 버스트를 공동으로 사용하여, 필요한 서보 버스트의 전체수를 섹터 간격 마다 단지 3개로 제한시키는 디스크 드라이브 서보 패턴을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 선택적으로 디지탈적으로 양자화되어 데이타 트랙내에 절대 헤드 위치 측정버니어를 제공하도록 사용될 수 있는 다수의 버스트 엣지를 제공하는 데이타 트랙 서보 섹터용 버스트 패턴을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 인접 버스트들 사이에서 낮은 진폭 및 높은 진폭 등위점을 검출함으로써 버스트 엣지들이 선택하는 데이타 트랙 서보 섹터용 버스트 패턴을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 각각의 구역이 다수의 데이타 섹터와 데이타 표면을 방사상으로 가로지르는 비트 밀도를 최적화시키는 비트 전송율을 갖고 있는 다수의 데이타 트랙 구역 및 데이타 기억 표면의 방사상 길이를 통해 균등하게 배치된 다수의 서보 섹터들을 디스크 드라이브에 제공하는데 있으며, 상기 서보섹터내의 정보는 데이타 패턴을 판독하는 장치와 동일한 전자 장치에 의해 판독될 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 트랙 탐색 및 설정 동작중에 서보 섹터로부터 절대 위치 값을 얻기 위해 처리 시간 및 하드웨어를 최소화시키도록 구성된 내장형 섹터 서보 패턴을 사용하는 대용량, 고성능, 낮은 액세스 시간 디스크 드라이브를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 디스크 드라이브의 헤드 위치 결정 서보 루프내의 16비트 디지탈 처리 시스템에 최적화되는 내장형 섹터 서보 패턴을 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 디스크 드라이브의 데이타 채널의 히스테리시스(예를 들어, 트랙 번호 우선)특성들로 부터 발생하는 다른 임의 트랙 번호 모호성을 제거하는 절대 위치 설정 서보 루프를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 데이타 표면 상에 내장된 서보 섹터들내의 버스트엣지로부터 판독한 서보 버스트 엣지 진폭을 양자화시킴으로써 제공되는 인접한 데이타 트랙에 대한 절대 위치 정보로부터 디스크 드라이브내에서 헤드 위치를 제어하기 위한 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 원리에 따르면, 고성능, 대용량 디스크 드라이브의 데이타 기억 디스크는 회전 기억 디스크의 데이타 기억 표면 상에 사전에 기록되어 내장된 서보 섹터들의 사전 기록된 패턴을 포함한다. 각각의 트랙에 대해 사전에 기록된 서보 섹터 패턴은 각각의 버스트 폭내에서 위치 결정 불감대를 초래하는 데이타 기억 표면에 관련된 데이타 변환기 헤드의 방사상 헤드 갭 폭 보다 방사상으로 넓게 된다. 이 패턴은 다수의 트랙 중 제 1 트랙과 제 3 트랙 사이에 놓여 있는 제 2 동심 데이타 트랙에 대해서는 a) 서보 섹터 패턴이 개시를 식별하기 위해 사전에 기록된 자속 천이 패턴을 포함하는 서보 섹터 어드레스 마크 필드와, b) 다수의 데이타 트랙중에서 제 2 데이타 트랙을 식별하기 위해 사전에 기록된 자속 천이패턴을 포함하는 트랙 번호 필드와 c) 선정된 서보 버스트 자속 천이 패턴으로 사전 기록되고 제 2 트랙의 트랙 중심선과 사실상 일치하여 위치된 하나의 종방향 버스트 엣지를 갖고 있고, 제 3 트랙의 트랙 중심선과 사실상 일치하여 위치된 다른 종방향 버스트 엣지를 갖고 있는 제 1 발생 트랙 버스트와, d) 제 1 트랙 및 제 3 트랙에 대한 제 2 트랙의 트랙경계들과 사실상 일치하는 버스트 엣지를 제공하기 위해 선정된 서보 버스트 자속 천이 패턴으로 사전에 기록되고, 제 2 서보 버스트가 제 1 트랙과 제 3 트랙의 경계들내에 전체적으로 기록되는 제 2 발생 서보 버스트들을 포함한다.

본 발명의 한 특징에 의하면, 서보 섹터 패턴은 트랙 추종 모드 동안 선정된 서보 버스트 자속 천이 패턴으로 사전 기록되고 제 3 발생 서보 버스트가 제 2 트랙의 트랙 중심선과 사실상 일치되게 위치되는 한 종방향 버스트 및 제 1 트랙의 트랙중심선과 사실상 일치되게 위치되는 다른 종방향 버스트 엣지를 갖도록, 제 1 발생 서보 버스트에서 전기적으로 180도 이상(out of phase)되도록 공간적으로 위치되는 제 3 발생 서보 버스트를 더 포함한다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 데이타 기억 표면을 한정하는 회전 기억 디스크, 기억 표면상의 동심 데이타 기억 트랙으로부터/으로 데이타를 판독 및 기록하기 위한 데이타 변환기헤드, 데이타 변환기 헤드에 관련된 제어 전자 장치 및 데이타 변환기 헤드를 이동시키는 액츄에이터를 포함하며, 데이타 트랙들이 내장된 섹터서보 정보를 포함하는 디스크 드랑이브내에서 디지탈 방사상 헤드 위치값을 결정하기 위한 방법이 제공된다. 탐색 및 설정 모드동안 실행되는 본 발명의 이러한 특징에서는, 트랙 번호에 의해 식별된 상기 데이타 트랙의 원주 경계들에 근접한 방사상 헤드 위치를 결정하기 위해 상기 내장된 섹터의 트랙 번호필드로 부터 트랙 번호를 판독하는 단계와, 제 1 서보 버스트의 진폭을 결정하여 이로부터 다수의 원주 엣지로부터 한 원주 엣지를 선택하는단계와, 선택된 버스트 엣지로부터 판독된 진폭을 디지탈 값으로 양자화하는 단계와, 선택된 버스트 엣지 진폭의 양자화된 디지탈 값에 기초하여 상기 데이타 트랙에 대한 정밀한 위치 버니어 값을 계산하는 단계와, 상기 데이타 트랙의 트랙 번호에 정밀한 위치 버니어를 가산함으로써 선택된 섹터에 대한 디지탈 절대 헤드 위치값을 제공하는 단계를 포함한다.

본 발명의 이러한 특징의 한 양상에서는, 트랙 교차율(crossing rate)을 측정하고, 트랙 교차율이 예를들어, 서보 샘플당 5트랙 이상의 비율로 발생하면, 플래그가 셋트된다. 플래그가 셋트되고 소정의 트랙간 헤드 위치 설정 환경하에서, 트랙 번호만이 트랙 필드로부터 판독되고 버스트 진폭은 무시된다. 플래그가 셋트되지 않으면, 버스트 엣지 진폭들을 사용하여 디스크 드라이브의 데이타 채널내의 히스테리시스로부터 발생하는 임의 모호성을 해결한다.

본 발명의 상기 목적들 및 그외의 다른 목적, 장점, 원리 및 특징들은 첨부된 도면에 관련하여 제공된 바람직한 실시예의 다음의 상세한 설명을 고려함으로써 본 기술 분야에 숙련된 기술자들은 보다 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

제 1 도를 참조하면, 디스크 드라이브내에서 헤드 위치 설정을 제어하기 위한 사전 기록된 서보 섹터 패턴이 제공된다. 디스크 드라이브는 플로피, 또는 제거가능한 매체 형태로 될 수 있거나, 보다 바람직하게는 데이타 기억 디스크(14)가 밀폐된 헤드 및 디스크가 어셈블리내의 스핀들 허브(spindle hub)에 고정되는 고정형 디스크 드라이브(100)로 될 수 있다(제 5 도 참조). 제 1 도에 도시된 섹터 패턴은 디스크 표면의 동심 데이타 기억 트랙들내에 내장되는데, 이것은 이 섹터 패턴이 특정 데이타 기억 표면에 관련된 데이타 변환기 헤드(102)를 통해 헤드 위치 서보 루프를 포함하는 디스크 드라이브(100)의 제어 회로에 섹터 패턴이 절대 위치 정보를 제공하도록 각각의 데이타 트랙의 데이타 기억 영역을 주기적으로 인터럽트한다는 것을 의미한다.

제 1 도에서 도시한 서보 섹터 패턴을 데이타 변환기 헤드(102)가 통과하여 서보 섹터 구간(10) 동안 판독한다. 서보 데이타는 제어 회로에서 처리되도록 샘플되어 보유된다. 서보 섹터는 트랙 탐색 동작 동안 즉, 목적 트랙 중심선을 접근할 때 판독되며, 트랙 추종 동작 동안 즉, 데이타 변환기(102)가 데이타 변환기 헤드(102)가 한 방사상 트랙 기억 위치로부터 다른 방사상 트랙 기억 위치로 이동될때 판독되고, 또한 트랙 설정 동작 동안 즉, 데이타 변환기(102)가 데이타 기억 트랙의 중심선을 추종하여 추종되는 트랙의 데이타 기억부로/로부터 사용자 데이타를 기록하고 판독하는 위치에 있을때 판독된다.

서보 섹터 구간 간격은 T주기로 표시되는데, 여기서, T는 62.5나노초의 기본 클럭 사이클 주기(16MHz로 반복)이다. 서보 섹터구간(10)은 386T(24.125 마이크로초)의 명목 간격을 갖으며, 바람직하게는 디스크 드라이브(100)의 하나 이상의 회전 데이타 기억 디스크(14)의 각각의 데이타 표면(12)상의 각 동심 데이타 트랙내에 사전 기록된 52개의 섹터 구간들(10)이 있다. 서보 섹터 구간(10)은 동일한 간격을 두고 배치되며, 제 5 도에 도시하고 후술하는 바와 같이 일정한 구간으로 다중-구역 데이타 트랙들을 인터럽트한다.

각가의 서보 섹터 구간(10)은 예를 들어, 공동으로 양도된 미합중국 특허 제4,920,442호에 기술된 바와 같이, 서보 기록 장치의 도움으로 서보 기록 동안 정밀하게 위치 설정된 데이타 변환기 헤드(102)로 사전에 기록된다. 제 1 도는 예를 들어, 트랙 n-1, n+1 및 n+2등등의 4개의 인접 동심 데이타 트랙에서의 섹터 구간(10)의 일부분을 도시한 것으로, 개시 트랙번호 n=0은 데이타 기억 디스크(14)의 방사상 최외각 영역에 배치되고, 가장 높은 트랙 번호 예를 들어, n=2000은 데이타 기억 디스크(14)의 방사상 최내각 영역에 배치되는 것으로 이해해야 한다. 제 1 도의 서보 섹터 그래프가 직선형으로 도시되어 있으나, 본 기술 분야의 숙련된 기술자들은 실제로 각각의 트랙 및 그것에 내장된 서보 섹터는 제 6 도에 정밀하게 도시한 바와 같은 원형의 궤적을 추종한다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

또한, 각각의 서보 섹터 구간(10)은 데이타 변환기(102)의 헤드 폭보다 큰 폭을 갖으므로, 보호 대역이 설정된다. 서보 정보를 방사상으로 넓은 서보 섹터 구간(10)내에 기록하기 위해, 위상 코히어런트 서보 기록 전류가 디스크 표면의 자기 매체 코팅으로 헤드(102)에 의해 선택적으로 변환되는 동안 헤드(102)가 통과하는 구간에 걸쳐 다수의 통로를 형성한다. 상술한 바와 같이, 서보 버스트 폭이 넓어짐으로써 헤드(102)가 당해 버스트에 기초하여 위치를 결정할 수 없는 각각의 버스트에서 포화된 진폭 레벨 불감대(DZ)가 발생된다(제 2B 도 참조).

각각의 서보 섹터 구간(10)은 서보 기록 장치에 의해 사전 기록된 바와 같이, 바람직하게 AGC필드(16), 서보 동기 필드(18), 서보 어드레스 마크 필드(20), 인덱스 비트 필드(22), 트랙 번호 필드(24), 제 1 DC소거갭(26), A버스트로 표기된 제 1 서보 버스트 필드(28), 제 2 DC 소거 갭(30), B 버스트로 표기된 제 2 버스트필드(32), 제 3 DC소거갭(34), C버스트로 표기된 제 3 버스트 필드(36) 및 제 4 DC소거 갭(38)을 포함한다. 트랙 번호 필드(24) 및 A 및 B버스트필드(28 및 32)는 트랙 탐색 및 설정동작모드 동안 절대 헤드 위치 정보를 제공하는데 사용되고, A 및 C버스트 필드(28 및 36)는 트랙 추종 동작 모드 동안 절대 헤드 위치정보를 제공하는데 사용된다. 이와 같이, 이하에서 보다 상세하게 후술된 바와 같이, 트랙 탐색, 트랙 설정 또는 트랙 추종이든지 간에 각가의 동작 단계 동안 절대 헤드위치 정보를 위해서는 단지 2회 스태거된 서보 버스트 필드만이 필요로 된다.

AGC필드(16)는 24회 반복되는 3T 반복 패턴(100s)으로 사전 기록된다. 3T패턴은 또한 2회의 비-동작시간 주기(자속 천이가 없는 T주기)가 뒤따르는 정(또는 부)진행 자속 반전 펄스로 이해된다. 또한, 다음 3T 패턴은 디스크 데이타 표면(12)에 관련된 자속 천이 또는 반전이 없는 2회의 비-동작 T주기가 뒤따르는 부(또는 정)진행 자속 반전 펄스이다. 그러므로 ,AGC필드(16)은 드라이브 판독 채널 전자 장치(106)의 이득을 후술하는 서보 버스트(28,32 및 36)의 버스트 진폭을 판독하기 전에 선정된 버스트 값으로 조정하는데 사용된다. 이와 같이, 예를 들어, (A-C)/(A+C)의 버스트 진폭 관계에 따라 각각의 트랙 기억 위치에서 사전에 필요로 되는 AGC값을 계산할 필요가 있다.

AGC필드(16)내의 3T 패턴은 각각의 섹터 구간(10)의 방사상 길이에 걸치는 트랙간에서 위상이 일치하며, 데이타 변환 헤드(102)에 관련된 판독 채널 전자 장치의 이득 특성을 교정하고 정규화하는데 사용되어, AGC필드(16)는 공지된 진폭의 전기 신호를 생성한다. 탐색 동안, 판독 채널 데이타 진폭은 변화하는 경향이 있다. 그러므로, 트랙 탐색 및 설정 모드 동안 서보 섹터 구간(10)에 대해 AGC값을 알고 있으면 특히 유용하다.

서보 동기 필드(18)는 1.13마이크로초의 주기 동안, 6회 반복되는 3T패턴이다. 또한, 서보 동기 필드(18)은 섹터 구간(10)의 방사상 길이에 걸친 트랙간에서 위상이 일치한다. 서보 동기 필드(18)에 의해 서보 제어 회로(130)내에 배치되는 마스터 상태 머신은 서보 섹터가 현재 판독중인 것을 검출하고, 서보 섹터에 서보 어드레스 마크 필드를 특히 포함하는 후속 필드를 위한 타이밍 윈도우를 설정할 수 있다. 이 방법에 의하면 서보 섹터 필드의 경계들을 마크하기 위한 타이밍을 결정하기 위해 위상 고정 루프(114)를 사용할 필요성이 없다.

서보 어드레스 마크 필드(20)는 디스크 드라이브(100)에 의해 기록되고 재생되는 데이타 값의 모든 데이타 구역내에 존재하는 링 렝쓰 리미티드(run length limited)데이타 엔코딩 패턴을 위반하도록 의도적으로 설계되는 서보 어드레스 값을 나타낸다. 디스크 드라이브(100)는 바람직하게 렁 렝쓰 리미티드 1,7데이타 엔코딩 체계(scheme)를 사용하는데, 이것은 1 사이의 0의 최소 수가 1이고, 1사이의 0의 최대 수가 7인 것을 의미한다. 서보 어드레스 마크 필드(20)는 예를 들어, 14T 즉 10000000000000(13 비-동작 T주기가 이어지는 자속 천이)의 2회 반복 패턴으로 사전 기록된다. 2×14T 패턴후에, 9비트 서보 데이타 0패턴이 판독된다. 이 서보 데이타 0패턴 즉, 10 000 010 0은 서보 루프에 의해 2진 0로서 디코드된다. 서보 어드레스 마크는 제때에 즉시 추종하는 정보가 서보 위치 정보(사용자 데이타 또는 다른 정보에 대조하는)를 포함하는 것을 데이타 분리기에게 알려준다.

디스크 위치(회전) 정보는 인덱스 필드(22)로부터 제공된다. 섹터 구간(10)이 동심 데이타 트랙 패턴내의 52개의 서보 섹터의 제 1 서보 섹터인 경우, 사전에 기록된 9비트 서보 데이타 1패턴, 즉 10 010 000 0이 판독 출력되어 회전당 인덱스 마커를 1회 제공한다. 섹터 구간(10)이 제 1 섹터가 아닌 경우, 인덱스 필드(22)는 9비트 0값으로 사전에 기록된다.

트랙 번호 필드(24)는 그레이드 코드 포맷(Gray code format)에 따라 각각 9T 주기를 포함하는 16개 서보 데이타 비트들로 사전 기록된다. 예를 들어, 00A(16진법)의 2진 트랙 번호의 경우, 그레이 코드 포맷은 00F(16진법)로 된다. 그러므로, 00F(16진법)의 그레이 코드화 트랙 어드레스에 대한 트랙 번호 필드(24)내에 엔코드되는 패턴은 10 000 010 0 10 000 010 010 000 010 0 10 000 010 0 10 000 010 0(첫번째 0), 10 000 010 0 10 000 010 0 10 000 010 0 10 000 010 0(두번째 0), 10 010 000 0 10 010 000 0 10 010 000 0 10 010 000 0(F 값)으로 된다. 이 패턴은, 1, 7 런 렝쓰 리미티드 데이타 엔코딩 패턴과 일치되고, 또한, 자속천이 동안 최소 횟수를 제한시키는 3T 패턴과 일치하여 매 3번째 클럭 싸이클 마다 1회 미만으로 발생한다. 이러한 제한에 의해 데이타가 임의 데이타 구역에 높은 전송율(2T)로 기록되더라도 서보 트랙 번호를 신뢰성 있게 판독할 수 있어, 디스크 드라이브(100)의 판독 채널의 대역폭 한계가 표시된다.

DC소거 갭들(26,30,34 및 38) 각각은 트랙 번호 필드(24)를 수회 스태거된 방사상 옵셋 A, B 및 C버스트(28,32 및 36) 및 데이타 트랙(40)의 개시 또는 재개와 각각 분리시킨다. A, B 및 C버스트들은 각각은 12회 반복된 3T패턴으로 각각 기록된다. 각각의 A버스트 2개의 인접 트랙들간, 예를 들어, 트랙 n-2과 n-1,n과 n+1, n+2과 n+3 사이의 교호 트랙 경계에 걸쳐진다. 그러므로, A 버스트들의 교호 원주의 엣지들은 모든 데이타 트랙의 트랙 중심선과 정렬된다.

제 1 도 및 제 2 도에 도시한 바와 같이, B버스트는 A버스트에 대해 원주상으로 옵셋되고(즉, 제때의 추종하거나 또는 수회 스태거 된다), 방사상으로 옵셋되어, 그들의 상대 진폭은 또한 A버스트 진폭과 전기적으로 직각을 이룬다. 직각은 또한 각각의 B버스트가 각각의 A버스트로부터 1/4 트랙 피치만큼 옵셋된다는 것을 의미한다. 보다 상세히 설명하면, 인접 트랙들의 중심선 사이에 360도 각이 존재하면, B버스트는 A버스트로 부터 90도 만큼 방사상으로 옵셋된다. 각각의 B버스트는 우수 트랙, 예를 들어 트랙 n-2, n 및 n+2에 걸쳐지므로, 각각의 B버스트의 원주 엣지가 스태거되는 트랙 및 또한 인접한 2개의 기수 트랙의 트랙 경계와 사실상 정렬된다.

제 2A 도를 참조하면, 헤드(102)의 헤드 갭의 방사상 폭이 각각의 데이타 트랙의 정규 폭 미만이라는 것을 알 수 있다. 이 구성에서는 통상적으로 트랙간의 누화 및 결과적으로 데이타오차를 최소화시키도록 각각의 트랙들 사이에 마진 또는 보호 대역이 제공된다. 상술한 바와 같이, 이 구성에서는 또한 헤드가 그 위치를 결정할 수 없게 되는 각각의 버스트내에 불감대(DZ)가 발생된다.

제 2A 도는 서보 섹터 구간(10)을 포함하는 디스크(12)의 일부분을 도시한 것이다. 수직 화살표는 헤드(10)에 대한 디스크(12)의 상대 회전 이동을 도시한 것이다. 제 2B 도는 A 및 B버스트로부터 판독된 신호의 전기적 진폭 파형을 헤드(102)의 방사상 변위 함수로서 도시한 것이다. 각각의 버스트 진폭내의 포화 레벨 불감대들은 제 2B 도에서는 DZ로 표시되어 있다.

데이타 변환기 헤드(102)가 A 또는 B버스트의 원주 엣지를 가로질러 이동하기 때문에, 버스트 엣지에 대한 헤드(102)의 방사상 변위에 비례하는 진폭 값이 얻어진다. 이 진폭값은 제 2B 도에서 그래프된 바와 같이 충분히 선형된 대각선 파형을 한정하고, A버스트의 진폭은 실선(40)으로 그래프되며, B버스트의 진폭은 점선(42)로 그래프되어 있다. 각각의 선들은 서로 유사하고 90도 동상(직각)만큼 옵셋된다. 수평 세그먼트는 헤드(102)의 방사상 변위에 의해 버스트 진폭 레벨이 변화하지 않는 불감대(DZ)를 표시한다. 대각선 세그먼트는 진폭이 방사상 변위에 비례하는 헤드(102)의 방사상 위치를 표시한다. 대각선 세그멘트는 헤드가 외부 직경(OD)에서 내부직경(ID)까지 디스크 표면(12)을 횡단할때는 방향이 역전된다.

제 2B 도를 살펴보면, 선형 헤드 위치 궤환을 제공하는 원주 버스트 엣지에 의해 한정되지 않은 방사상 위치들이 없다는 것과 엣지들 사이의 천이들이 트랙 경계와 트랙 중심선(제 2A 도의 중첩선 C 및 L로 표시됨)사이에 놓여진다는 것을 알 수 있다. 그러므로, 서보 버스트 엣지를 선택하여 양자화시킴으로써 트랙 번호 필드(24)로 부터 판독된 트랙 번호에 부가될 수 있는 증분식 선형 위치값을 제공하여, 디스크 드라이브 헤드 위치 설정 동작의 트랙 탐색 및 설정 모드 동안 특히 유용한 특정 섹터(10)에 절대 헤드 위치를 제공한다.

예를 들어, 데이타 변환기 헤드(102)가 트랙 n-2의 중심선을 추종할때[제 2 도의 (102A)로 표시됨], 헤드폭의 절반은 A버스트(28)를 통과하고 나머지 절반은 임의 자속 천이를 포함하지 않는 DC소거된 영역을 통과한다. 이와 같은 상황에 의해 헤드(102)의 방사상 위치에 대해 상향으로 경사지는 A 버스트 대각선 엣지(40)를 따라 절반 진폭 값이 발생된다.

제 2A 도에서 참조부호(102B)로 표시한 방사상 위치에 헤드가 있으면, 최소 진폭 등위점 A=BLo가 감지된다. 이 위치는 트랙 n-1의 중심선의 방사상 외향인 1/4 트랙 피치이다[또한 트랙(n-2)의 중심선의 방사상 내향인 트랙 피치의 3/4이다]. 이 위치에서, 헤드(102)는 A버스트(28)의 세그먼트 및 B버스트(32)중 소량의 세그먼트 만을 가로지른다.

제 2A 도에서 참조부호(102c)로 표기된 방사상 위치에 헤드가 있으면, 최대 진폭 등위점 A=BHi가 감지된다. 이 위치는 트랙 n-2의 중심선의 외향으로 방사상인 1/4트랙 피치이다. 이 위치에서, 헤드(102)는 A버스트(28) 및 B버스트(32)의 대부분의 세그먼트를 동일하게 가로지른다. 참조부호(102d)로 표기된 [예를 들어, 트랙 n-2와 n-1사이에서 트랙 경계를 걸치는] 방사상 위치에 헤드가 있으면, B버스트 그래프(42)의 경사 세그먼트의 중심에 포인트가 위치된다.

각각의 대각선 경사 또는 엣지는 바람직하게 1/32(2⁵) 증분의 분해로 양자화된다. 임의 트랙 n의 경우에, 진폭 양자화를 위해 선택되는데 유용한 A 및 B버스트들의 3개의 대각선 엣지의 부분들이 있다. 제 2B 도를 살펴보면, 트랙 번호 필드기간 동안 판독된 가장 근접한 트랙의 중심선으로부터의 위치 옵셋을 계산하여 이와 같이 판독된 트랙 번호에 부가시킬 수 있다는 것을 알 수 있다. 그러므로, 예를 들어, 제 1 도 및 제 2A 도에 도시한 바와 같이 배열된 A 및 B서보 버스트의 결합에 의해 데이타 변환기(102)가 추종할 수 있는 적어도 하나의 서보 엣지가 제공된다. 동작중, 제 4 도의 플로우챠트에 관련하여 후술하는 바와같이, 각각의 데이타 트랙내의 3개의 유용한 엣지들중 하나의 엣지를 선택하고, 엣지에 관련된 버스트의 비례진폭을 양자화하여 정상 트랙 중심선에 대해 헤드 위치의 버니어 조성을 위한 절대 위치값을 제공한다.

A버스트(28)와 같은 버스트들중 한 버스트의 선형 경사 일부분으로부터 전환(switchover)이 발생하는 스위치점(46) 마크 위치는 B버스트(32)와 같은 인접한 다른 버스트의 선형 경사 부분으로 변경된다. 유리하게, 각각의 스위치점은 1/4트랙만큼 트랙 중심선의 각각의 측면으로부터 옵셋되는 방사상 위치에서 발생한다. 이 구성은 트랙 추종동안 안정하고 방해받지 않은 서보 기준을 필요로 할때, 서보 버스트 원주 엣지 사이의 전환으로부터 발생하는 임의 천이 또는 다른 분열이 트랙 중심선으로부터 떨어져 발생한다는 것을 의미한다.

C 버스트(36)를 제 1 도 및 제 2 도에 도시하였으나, 엣지 서보 위치 버니어 모드동안 C버스트(36)를 사용하지 않고, 버스트가 매우 정확하고 강건하기 때문에 트랙 추종 동안만 바람직하게 사용한다는 것에 주목해야 한다. A/C 버스트 패턴은 통상적인 것으로, 각각의 데이타 트랙 중심선을 동일한 A 및 C버스트 진폭으로 표시할 수 있다. C버스트(36)가 현재는 트랙 추종 동작 동안 각각의 트랙의 각각의 서보 섹터 패턴(10)내에 포함되는 것이 바람직하나, 다른 방법으로 C 버스트(36)를 제공할 수 있거나, 또는 생략할 수 있어, 트랙 중심선 추종 모드는 B버스트 엣지에만 의거한다.

C 버스트는 예를 들어, 외부 교정 트랙, 중간 교정 트랙, 및/또는 내부 교정트랙과 같은 하나 이상의 선택된 교정 트랙에 A 버스트와 함께 포함될 수 있다. 이 구성에서, 중심선에서의 A/C버스트 공통 엣지를 추종하여 트랙 추종 동작 동안 특정 엣지의 추종 동안 사용되는 회로를 교정할 수 있다.

통상적으로, C버스트는 각각의 A버스트로부터 180도만큼 방사상으로 옵셋되게 위치 설정된다. 그러므로, 상술한 재발행된 미합중국 특허 제32,075호에 기술된 바와 같이, 데이타 트랙 중심선을 추종하는 헤드는 A버스트로부터 절반 진폭 값을 얻을 수 있고[제 2A 도의 방사상 및 원주 위치(102A)], C버스트로부터 절반 진폭값을 얻을 수 있다[제 2A 도의 방사상 및 원주위치(102e)].

제 3 도를 참조하면, A=BHi점과 A=BLo점 사이의 파형(40 및 42)의 각각의 대각선 경사는 예를 들어, 32진폭 값들중 하나의 진폭 값을 양자화될 수 있다. 이 값들은 디지탈화되어 트랙 번호 필드(24)로부터 판독된 11비트의 상부 비트 위치 디지탈 트랙 번호에 5비트의 하위 비트 위치 버니어로서 가산될 수 있다. 한 실시예에서, 높은 등위점 A=BHi는 CO(16진법)로서 양자화되고, 낮은 등위점 A=BLo는 40(16진법)으로 양자화되며, 엣지상의 중심선 중점은 80(16진법)으로 양자화된다. 엣지(40)의 경사는 재교정 루틴 동안 결정되고, 다음의 식을 갖는다.

SLP=[256*16]/[(A=BHi)-(A=BLo)]

=256*△y/△x

여기서, △x는 특정 엣지를 따르는 헤드의 방사상 변위 y의 함수로서 A=BHi점과 A=BLo점 사이에서의 진폭의 변화이다.

드라이브에 전력이 투입될때 수행되며 다른 데이타 전송 동작의 정지중에 주기적으로 필요로 하는 재교정 동작 동안 대표적인 경사를 계산한다. 또한, 대표 트랙에 대한 A=BHi 및 A=BLo값이 계산된다.

헤드가 트랙 n-2와 n-1사이의 경계에 걸쳐지는 제 2A 도의 참조부호(102D)로 그래프된 헤드 위치와 같은 2개의 인접 트랙을 분리하는 트랙 경계를 데이타 변환기 헤드(102)가 직접 통과하더라도, 데이타 트랙 필드(24)로부터 단지 하나의 트랙 번호만이 판독된다. 이러한 선택도는 단지 교호 자속 천이만을 디코드하는 펄스 검출기(110)의 특성에 기인한다. 역전 자속 천이 동안 동일한 방향에서 발생하는 제 2 자속 천이는 펄스 검출기(10)에 의해 무시된다.

그러므로, 두개의 트랙 번호가 동일한 진폭으로 판독되더라도, 비트 위치에서 제 1 발생 자속 천이를 갖고 있는 트랙 번호만이 인지된다. 따라서, 본 분야의 기술자들은 높은 진폭 등위점(42) 및 낮은 진폭 등위점(44)이 감지되며 헤드 변환기(102)의위치가 각각 우수 트랙 중심선 및 기수 트랙 중심선으로부터 외향으로 1/4 트랙 피치로 설정되는 교정 동작이 주기적으로 수행되는 경우, A버스트 엣지(28)는 중간점 양자화 값(16)이 트랙 중심선에 실제로 대응하도록 교정된다는 것을 알 수 있다.

제 2B 도를 다시 살펴보면, 4개의 서보 엣지 위상이 A 및 B버스트 진폭의 완전한 사이클내에 할당된다는 것을 알 수 있다. 위상 EA에서, A 버스트(40)는 우수 트랙내에 사용되고, 위상 A에서, A버스트 엣지(40)는 기수 트랙내에 사용된다. 위상 EB 및 OB에서, B버스트(42)가 사용된다. 다른 엣지 세그먼트들은 보다 복잡하게 되어 절반으로 분할되며, 유용한 B버스트에 의해 선택되며 기수 트랙 또는 우수 트랙 번호인지가 판독된다.

이러한 점에 있어서는, 헤드(102)가 현재 인접 트랙내에 대부분 배치되더라도, 한 트랙 번호만을 판독할 수 있는 방법윽로 판독 데이타 채널이 히스테리시스 특성을 명백히 나타낼 수 있다는 것을 주지하는 것이 중요하다. 특정 헤드 수에 번호에 대한 이 우선권은 한 트랙 번호를 나타내는 소정의 자속 천이가 인접한 트랙 번호를 나타내는 자속 천이 전에 발생한다는 사실에 의거한다. 비트 위치가 일단 설정되면, 설정 상태를 유지하므로써 헤드가 대부분 위치 설정되는 트랙을 지정하는 나중에 발생하는(및 강한) 자속 천이를 상실한다. 후술하는 바와 같이, 히스테리시스에 기인한 트랙 번호 오류를 극복하기 위해 상대 A/B 버스트 진폭에 기초하는 방법이 제공된다.

제 2B 도의 설명을 다시 참조하면, 엣지 위상 EB＿BA는 스위치점(46)으로부터 우수 트랙의 엣지까지 연장되고, 엣지 위상 OB＿BA는 우수 트랙의 엣지로부터 낮은 진폭 레벨 등위점(A=BLo)까지 연장된다. 엣지 위상 OB＿AB는 스위치 점(46)으로 부터 기수 및 우수 트랙 사이의 경계까지 연장되고, 엣지 위상 EB＿A는 트랙 경계로부터 높은 진폭 레벨 등위 점(A=BHi)까지 연장된다.

제 4a 도 내지 제 4g 도는 트랙 피치의 30초의 분해에 대한 각각의 트랙 경계들내의 절대 위치를 계산하기 위한 방법을 도시하는 전체 플로우챠트를 나타낸 것이다. 트랙 피치 버니어의 계산을 실행하기 위해서는, 적용가능한 위상(엣지)을 결정하는 것이 필요하고, 트랙 피치 버니어의 결정을 수행하기 위해서는 필요한 진폭 측정 및 미리 기억된 값들을 얻는 것이 필요하다.

상기 방법을 상세히 설명하기 전에, 이 방법이 디스크 드라이브(100)의 드라이브 마이크로제어기(140)에 의해 실행되는 제어프로그램내에서 바람직하게 구현되는 것을 관찰해야 한다. 마이크로제어기(140)는 NEC 코포레이션에 의해 제조된 78322형 또는 등가물의 16비트 마이크로제어기를 포함하는 것이 바람직하다. 이 방법에서, 트랙 번호 필드(24)로부터 판독되는 트랙 번호는 16비트 트랙 기억 위치번호의 11개의 최상위 비트에 할당된다. 5개의 하위비트는 제 3 도에 도시한 트랙 당 32개의 가능한 위치 증분들중 하나의 성분으로서 제공된다. 트랙 번호 필드(24)로부터 트랙 번호가 판독될때, 11개의 비트는 16비트 위치 레지스터의 11개 상위 비트 위치로 로드되고, 하위 5개의 비트는 명목 트랙 중심선 양자화 값에 대응하는 수치값 16으로 사전 로드된다. 제 4b 도 내지 제 4g 도에 도시한 서브루틴들에 의해 제공되는 모든 조정에 의해 사전 로드된 수치값을 정정된 값으로 조정한다. 제 4a 도 내지 제 4g 도의 플로우차트는 순차가 각각의 플로우차트의 상부에서 저부로 진행하는 것을 의미하는상-하 포맷으로 도시하였다.

트랙 번호에서 판독 채널 임계 특성 및 결과적으로 일어나는 히스테리시스와 가능한 오류에 의해 소정의 트랙 번호로부터 발생할 수 있는 위치 설정의 모호성을 제거하기 위해, 탐색 루틴 동안 적합한 트랙 번호 플래그 FVR＿TK가 설정된다. 본 기술 분야에 숙련된 기술자들은 판독 채널로부터 실제로 재생되는 트랙 번호는 판독 채널 히스테리시스 특성에 의해 가장 근접한 트랙으로 되지 않는다는 것을 알 수 있다. 현재로서는 바람직한 5개 이상의 트랙이 샘플된 각각의 서보 섹터 구간 사이에 교차되는 경우, 적합한 트랙 플래그 FVR＿TK는 1로 셋트된다. 이것은 트랙 번호 필드(24)로부터 판독된 트랙 번호가 인접한 경계들 사이의 천이에 배치되는 일부 B버스트 엣지 정보 대신에 사용된다는 것을 나타낸다. 5개 미만의 트랙들이 샘플된 각각의 서보 섹터 구간 사이에 교차되는 경우, 적합한 트랙 플래그 FVR＿TK는 0으로 셋트된다. 이것은 트랙 서보 엣지 사이에서 설정시 및 이 위상내의 저속 헤드 이동 위상이 헤드 변환기(102)의 정확한 위치를 결정하는 트랙 번호에 적합하다는 것을 나타낸다. 적합한 트랙 플래그를 설정 및 클리어하기 위한 루틴은 각각의 서보 섹터구간(10)에 걸쳐 헤드(102)의 통과와 동기하여 마이크로프로세서에 의해 주기적으로 실행되는 서보 인터럽트 서비스 루틴내에 포함된다.

제 4a 도를 참조하면, 서보 인터럽트 서비스 루틴에 기초하여 마이크로제어기(140)에 의해 개시 노드(50)가 서보 시간에서 입력된다. 단계(51)에서 섹터(10)의 트랙 번호 필드(24)로부터 트랙 번호가 판독되어 레지스터로 입력된다. 논리 노드(52)는 트랙 번호가 기수 트랙 또는 우수 트랙인지를 판별한다.

트랙 번호에 의해 우수 트랙으로 식별되는 경우, 프로그램 흐름은 논리 노드(53)로 진행하여 A 버스트 진폭이 낮은 등위점(A=BLo)미민인지 여부를 검사한다. 낮은 등위점 미만인 경우, 우수 트랙의 A버스트 보다 큰 B버스트(EB＿BA) 서브루틴(54)(제 4b 도)이 호출된다. 이 서브루틴의 실행시, B버스트 엣지가 유효한 엣지가 된다. 이 서브루틴(54)은 종료 노드(55)에서 표시된 바와같이 종료되기 까지 실행된다. 논리 노드(53)에서 A가 낮은 등위점(A=BLo)를 초과하는 것으로 판정한 경우, 논리 노드(56)에서 A버스트 진폭이 높은 등위점(A=BHi)과 낮은 등위점(A=BLo)사이에 놓여지는지 여부를 검사한다. 만약 그렇다면, 우수 트랙의 A 버스트(EA) 서브루틴(57)(제 4c 도)이 호출된다. 이 서브루틴(57)은 A버스ㅌ 엣지를 사용하고, 종료 노드(58)에 도달할때까지 실행된다.

노드(56)에서 검사된 바와같이, A버스트 진폭이 높은 등위점과 낮은 등위점 사이에 위치되지 않은 경우, 유일한 나머지 가능성은 A버스트 진폭이 높은 등위점(A=BHi)이상이며, 이 경우 우수 트랙의 B버스트 보다 큰 A버스트(EB＿AB) 서브루틴(59)(제 4d 도)이 호출된다는 것이다. 이 서브루틴(59)은 B버스트 엣지를 사용한다. 서브루틴(59)은 종료 노드(60)에 도달될때까지 실행된다.

기스 트랙/우수 트랙 논리 노드(52)로 복귀하여, 기수 트랙이 제공되는 것으로 판정되는 경우, 논리 노드(62)에서 A버스트 진폭이 낮은 등위점(A=BLo)미만인지를 검사한다. 그러한 경우, 기수 트랙이며 B 버스트보다 큰 A버스트(OB＿AB)서브루틴(63)(제 4e 도)이 호출된다. 이 서브루틴(63)은 B버스트 엣지를 사용하고 종료 노드(64)에 도달될때까지 실행된다. 만약 그렇지 않으면, 논리 노드(65)에서 A 버스트 진폭이 높은 등위점과 낮은 등위점들사이에 위치되는지를 판정한다. 높은 등위점과 낮은 등위점들 사이에 위치되는 경우, 기수트랙이며 A 버스트 엣지(OA) 서브루틴(66)(제 4f 도)이 종료 노드(67)에 도달될때까지 실행된다. 나머지 유일한 가능성은 A 버스트 진폭이 높은 등위점(A=BHi)보다 크다는 것이다. 이 경우에, 기수 트랙이며, A 버스트보다 큰 B버스트(OB＿BA) 서브루틴(68)이 B버스트 엣지를 사용하여 실행된다. 이 서브루틴은 종료 노드(69)에 도달될때까지 계속된다.

제 4b 도는 헤드(102)가 EB＿BA 엣지 위상 세그먼트에 위치되는 경우 위치설정 버니어를 계산하기 위한 서브루틴(54)을 도시한 것이다. 이 서브루틴은 개시노드(200)에서 시작된다. 단계(201)에서 B버스트 엣지의 진폭이 얻어진다. 단계(202)에서, 측정된 B진폭으로부터 낮은 등위점(A=BLo)을 감산하여 차 값 DIFF를 얻는다. 단계(203)에서 차 값 DIF을 경사값 SLP로 곱함으로써 최종 결과는 번호 NUM과 동일해진다. 논리 노드(204)에서 번호 NUM가 8미만인지를 검사한다. 8미만이면, 논리 노드(205)에서 적합한 플래그 1로 셋트되었는지를 판정한다. 1로 셋트되었으면, 단계(206)에서 실제 트랙 번호(16으로 사전 셋트된 것을 중심으로 한) ACT＿TK에 15를 가산하고 종료 노드(207)에 도달할때까지 실행을 행한다. 버스트 엣지가 트랙 번호에 적합하다는 것을 의미하는. 적합한 트랙 플래그가 0인 경우 노드(208)에서 실제 트랙 번호 ACT＿TK로부터 경사값 NUM을 감산하고 노드(209)에서 최종 차에 23을 가산한다. 다음에 종료노드(209)에 도달한다.

논리 노드(204)에서 번호가 8이상인 것으로 판정한 경우, 논리 노드(201)에서 번호 NUM이 15의 값을 초과하는지를 판정한다. 초과하는 경우, 단계(212)에서, 실제 트랙 번호 ACT＿TK에 8을 가산한 종료 노드(213)에 도달한다.

논리 노드(211)에서 번호 NUM이 8과 15 사이의 범위에 놓여진다는 것을 의미하는, 번호 NUM이 15이하인 것으로 판정하는경우, 단계(214)에서 실제 트랙 번호 ACT＿TK로부터 경사값 NUM을 감산하고, 단계(215)에서 최종 합에 23값을 가산하여 최종 위치 정정값을얻은 후, 종료 노드(216)에 도달한다. 이것으로 제 4b 도에 도시한 EB＿BA 엣지에 대한 설명을 완료한다.

제 4c 도는 EA엣지 위상 서브루틴(57)에 대한 서브루틴을 설명한다. 개시 노드(220)에 이어서, 단계(221)로 진행하여 A버스트 진폭으로 부터 낮은 등위점(A=BLo)을 감산하여 차 값 DIFF를 얻는다. 다음에 단계(222)에서 차 값을 경사 값 SLP으로 곱하여 번호 값 NUM을 얻는다. 다음에, 논리 노드(223)에서 번호 값 NUM이 값 15이상으로 되는지를 검사한다. 15이상인 경우, 단계(224)에서 실제 트랙 번호 ACT＿TK로부터 8값을 감산한후, 종료 노드(225)에 도달한다.

논리 노드(223)에서 번호 NUM이 15미만이라고 판정하는 경우, 단계(226)에서 실제 트랙 번호 ACT＿TK로부터 번호 NUM을 감산하고, 단계(227)에서 최종 차값에 7값을 가산하여 정밀한 위치의 결정을 완료한 후에, 종료 노드(228)에 도달한다. 0미만으로 되는 번호 값 NUM의 경우는 결코 발생하지 않으므로, 그러한 발생 가능성에 대한 검사는 행하지 않는다. 이것으로 제 4c 도에 도시한 EA서브루틴에 대한 설명이 완료된다.

제 4d 도를 참조하면, 개시 단계(230)에서 EA＿AB엣지 서브루틴(59)에 대한 서브루틴이 개시되고, 단계(231)에서 B버스트 엣지 진폭이 얻어진다. 단계(232)에서 측정된 B진폭으로부터 낮은 등위점 값(A=BLo)을 감산하여 차 값 DIFF를 얻는다. 다음에 단계(233)에서 차 값 DIFF으로 곱하여 경사 번호 값 NUM을 얻는다. 다음에 논리 노드(234)에서 번호 값 NUM이 8미만인지를 판정한다.

8미만인 경우, 논리 노드(235)에서 적합한 트랙 플래그 FVR＿TK가 셋트되었는지를 검사한다. 만약 그렇다면, 단계(236)에서 실제 트랙 번호(ACK＿TK)로부터 값 16을 감산한 후 종료 노드(237)에 도달한다. 버스트 엣지가 트랙 번호에 적합하다는 것을 의미하는, 적합한 트랙 플래그가 FVR＿TK가 셋트되지 않는 경우, 단계(238)에서 실제 트랙 번호(ACT＿TK)에 수치 경사값 NUM을 부가하고, 단계(239)에서 최종 합에서 24값을 감산하여 실제 트랙 위치를 얻는다. 다음에, 종료 노드(240)에 도달한다.

노드(234)에서 검사되는 바와 같이 번호값이 8이상인 경우, 제 2 논리 노드(241)에서 번호 값 NUM이 15를 초과하는지를 검사한다. 15를 초과하는 경우, 단계(242)에서 실제 트랙 번호 ACT＿TK로부터 9값을 감산한 후, 종료 노드(243)에 도달한다. 15를 초과하지 않는 경우, 단계(244)에서 실제 트랙 번호 ACT＿TK에 번호 값 NUM을 가산하고, 단계(245)에서 최종 합으로부터 24값을 감산한다. 다음에, 종료 노드(246)에 도달한다. 이것으로 EB＿AB엣지 서브루틴(59)에 대한 설명을 완료한다.

제 4e 도를 참조하면, OB＿AB엣지 서브루틴(63)은 개시 노드(250)에서 개시된다. 단계(251)에서 B버스트엣지 진폭이 얻어지고, 단계(252)에서 B버스트 진폭으로부터 낮은 등가값(A=BLo)을 감산하여 차 값 DIFF을 얻는다. 단계(253)에서 차값 DIFF을 경사 값 SLP로 곱하여 번호값 NUM을 얻는다. 논리 노드(254)에서 차가 0미만인지를 검사한다. 0미만인 경우, 단계(255)에서 실제 트랙 번호 ACT＿TK에 8값을 가산한 후, 종료 노드(256)에 도달한다.

노드(254)에서 번호 값이 0를 초과하는 것으로 검사되면, 논리 노드(257)에서 번호 값 NUM이 7을 초과하는지를 검사한다. 그렇다면, 다른 노드(258)에서 적합한 트랙 플래그 FVR＿TK가 셋트되어 있는지를 판정한다. 적합한 트랙 플래그가 셋트되어 있다면, 단계(259)에서 실제 트랙 번호 ACT＿TK에 15값을 가산하고, 종료 노드(260)에 도달한다. 버스트 엣지가 트랙 번호에 우선하여 사용된다는 것을 의미하는 적합한 트랙 플래그가 셋트되지 않는 경우, 단계(261)에서 실제 트랙값에 경사번호 값 NUM이 가산되고, 단계(262)에서 최종 합에 8값이 가산된다. 다음에, 종료 노드(263)에 도달한다.

노드(257)에서 검사되어 번호 값 NUM이 0과 7 사이에 위치되는 것으로 검사되면, 단계(264)에서 실제 트랙 번호에 번호 값 NUM이 가산되고, 노드(265)에서 최종 합에 8값이 간산된다. 다음, 종료 노드(266)에 도달한다. 이것으로 제 4e 도에 도시한 OB＿AB 엣지 서브루틴(63)에 대한 설명을 완료한다.

제 4f 도를 참조하면, OA엣지 서브루틴(67)은 개시 노드(270)에서 개시하여, 노드(271)로 진행하여 A 버스트 진폭으로부터 낮은 등위값(A=BLo)을 감산하여 차값 DIFF를 산출한다. 단계(272)에서 차 값 DIFF를 경사값 SLP으로 곱하여 번호값 NUM을 산출한다. 논리 노드(273)에서 번호 값 NUM이 15를 초과하는지를 검사한다. 15를 초과하는 경우, 단계(274)에서 실제 트랙 번호 ACT＿TK에 7값을 가산하고, 종료 노드(275)에 도달한다.

노드(273)에서 번호 값 NUM이 15미만인 것으로 검사되면, 단계(276)에서 실제 트랙 값 ACT＿TK에 번호 값 NUM을 가산하고, 단계(277)에서 최종 합으로부터 8값을 감산한다. 다음, 종료 노드(278)에서 도달한다. 번호 값 NUM은 이러한 특정 A버스트 엣지 위상 서부루틴(57)에서 결코 0미만으로 되지 않는다. 이것을 제 4f 도에 도시한 OA엣지 서브루틴에 대한 설명을 완료한다.

제 4g 도를 참조하면, OB＿BA 엣지 위상 서브루틴(68)은 개시 노드(280)에서 개시하고, 단계(281)로 진행하여 B버스트 엣지 진폭을 얻는다. 다음에, 단계(282)에서 낮은 등가 값(A=BLo)로부터 측정된 B버스트 엣지 진폭을 가산하여 차 값 DIFF를 산출한다. 단계(283)에서 차 값 DIFF를 경사 값 SLP로 곱하여 번호 값 NUM을 산출한다. 논리 노드(284)에서 번호 값 NUM이 0미만인지를 검사한다. 0미만인 경우, 단계(285)에서 실제 트랙 번호 ACT＿TK로부터 9값을 감산하고, 종료 노드(286)에 도달한다.

번호 값 NUM이 0이상이면, 논리 노드(287)에서 7값을 초과하는지를 검사한다. 그렇다면, 논리 노드(288)에서 적합한 플래그 FVR＿TK가 셋트되어 있는지를 검사한다. 셋트되어 있으면 노드(289)에서 실제 트랙 번호 ACT＿TK로부터 16값을 감산하고, 종료 노드(290)에 도달한다. 버스트 진폭이 트랙 번호에 적합한 것을 의미하는, 적합한 트랙 플래그가 셋트되어 있지 않은 경우, 노드(291)에서 실제 트랙 번호 ACT＿TK로부터 번호 값 NUM을 감산한다. 다음에, 단계(292)에서 최종 합으로부터 9값을 감산하고, 종료 노드(293)에 도달한다.

노드(287)에서 번호 값 NUM이 0과 7사이에 위치하는 것으로 검사되면, 단계(294)에서 실제 트랙 번호 ACT＿TK로부터 번호 값 NUM을 감산하고, 단계(295)에서 최종 차로부터 9값을 감산하여 특정 틀랙 번호에 대한 엣지 값을 발생한다. 다음에, 종료 노드(296)에 도달한다. 이것으로 제 4g 도에 도시한 OB＿BA 서브루틴(68)에 대한 설명을 완료한다.

제 4a 도에 도시한 처리 과정이 완료되면, 최종 16비트 트랙 기억 위치 번호를 목표 트랙 번호로부터 마이크로제어기(140)에 의해 감산하여 탐색 동작 동안 소망하는 트랙 기억 위치에 대한 거리를 알게 된다. 소망의 트랙 기억 위치 16비트 값은 항상 하위 5비트 위치에서 중심선 위치를 포함하도록 셋트된다.

제 5 도를 참조하면, 드라이브(100)는 디스크 스핀들 및 디스크(12)를 회전시키기 위해 직접 장착된 무브러쉬 DC스핀들 모터와 같은 스핀들 모터(13)에 의해 3600rpm과 같은 선정된 각 속도로 회전하는 공동으로 저널된 1개 이상의 디스크(14)를 포함한다.

각각의 데이타 표면은 이것에 관련되는 각각의 데이타 변환기 헤드를 갖는다. 한 디스크표면(12)는 제 5 도에 도시된 바와 같이 그에 관련된 헤드(102)를 갖고, 디스크의 대향 주 표면은 그것에 관련된 헤드(103)를 갖는다. 데이타 변환기 헤드(102 및 103)는적합한 로드 빔 구조체를 경유하여 헤드 위치 설정기 구조체(104)에 장착된다. 저 전력 응용시, 1990년 3월 12일 출원되어 계류중인 미합중국 특허 출원 제 07, 491, 748호에 기술된 반전식 플랜지 로드 빔 및 로딩 태브 구성이 현재로서는 바람직하며, 기술되었고 이러한 기술은 본 명세서에서 참고문헌으로서 사용된다.

헤드 위치 설정 구조는 상기 특허 제 '004호에 도시된 액츄에이터와 같은 인라인 질량 평형 회전 액츄에이터가 바람직하다. 액츄에이터 회전 음성 코일 모터(106)는 전기 구동 전류를 트랙 탐색 동작 트랙간에서 헤드(102 및 103)를 위치 설정하고 트랙 추종 동작 동안 소망의 데이타 트랙 기억위치 상에서 헤드(102 및 103)를 보유하기 위한 변위력으로 변환시킨다.

서보 섹터(10)내의 서보 정보를 포함하고 제 6 도에 도시한 바와 같은 사용자 데이타 섹터내의 사용자 데이타를 포함하여 디스크 표면(12)상에 기록된 모든 정보는 변환기에 의해 판독된다. 판독채널 전치 증폭기 및 기록 구동기(106)는 판독 중에 기록된 자속 천이로부터 변환된 미소한 전기 신호들을 전치 증폭하고 데이타 기록 동작 동안 디스크 표면에 데이타를 기록하기 위한 구동 전류를 증폭한다. 회로(106) 또한 디스크 표면(12)에 기록하는 헤드를 선택한다.

모노리딕 데이타 경로 전자 회로(108)는 자속 천이를 검출하여 자속 천이를 디지탈 천이로 변환하기 위한 펄스 검출기 회로(110)와, (예를 들어, 서보 버스트 엣지 진폭이 얻어질 수 있도록) 판독된 자속 천이의 피크 진폭들을 검출하기 위한 피크검출회로(112)와, 자속 천이들을 디지탈 데이타 스트림들로 분리하기 위한 위상 고정 루프(114), 및 주파수 합성기(116)를 포함한다. 펄스 검출기(110)는 각각의 입력서보 섹터에 대해 AGC서보 필드(16)를 판독함으로써 서보 AGC 레벨로 리셋트되는 AGC회로를 포함한다. 이것은 데이타가 서보 섹터 간격들(10)사이의 데이타 구역으로부터 판독되는 동안 데이타 AGC값으로 세트된 후 서보버스트 진폭에 대한 적절한 AGC레벨로 판독 채널을 리셋트한다. 주파수 합성기(116)는 제 6 도에 도시한 바와 같이, 다수의 상이한 판독 및 기록 주파수들을 설정함으로써 상이한 데이타 전송율 및 데이타 섹터들을 갖고 있는 데이타 구역들을 지원할 수 있다. 바람직하게, 모노리딕 회로(108)는 National Semiconductor Corp. 에 의해 제조된 DP8491형 또는 등가형으로 실현될 수 있다. 이 회로는 단일의 +5V 공급 전원 장치로 동작한다.

다른 모노리딕 칩(120)은 데이타를 1,7런 렝쓰 리미티드 코드로 엔코딩하고 이 코드로부터 데이타를 디코딩하기 위한 런 렝쓰 리미티드 엔코더/디코더(120)를 포함한다. 바람직하게는, 엔코더/디코더(120)는 참고문헌으로서 사용된 미합중국 특허 제4,675,652호에 기술되어 있는 것을 따른다. 칩(120)은 또한 데이타 시퀀서(124) 및 버퍼 메모리 제어기(126)를 포함한다. 데이타 시퀀서(124) 및 버퍼 메모리 제어기(126)는 함께 워드 포맷에 의한 직렬과 바이트 포맷에 의한 병렬 사이에서의 데이타 변환, 기억 표면(12)상의 데이타 섹터들내의 소정의 기억 위치내로 및 이 위치로부터 사용자 데이타 블럭들과 실제 기억 및 검색, 및 버퍼 메모리(156)에 사용자 데이타 블럭의 일시 기억을 관리한다. 마이크로제어기 인터페이스(128)에 의해 마이크로제어기(140)는 칩(120)을 직접 제어할 수 있다.

또한 서보 제어 회로(130)가 칩(120)내에 포함되어 펄스 검출기(110)내의 AGC 증폭기를 제어하기 위한 AGC 타이밍 윈도우 값을 제공하며, 피크 검출기(112)를 제어하기 위한 적절한 타이밍 신호들을 발생시켜 탐색 및 설정 모드 동안 A버스트 및 B버스트 진폭을 샘플 및 보유하고 트랙 추종 모드 동안 C머스트 진폭을 선택적으로 샘플 및 보유한다. 제어회로(120)는 서보 섹터 간격(10) 동안 펄스 검출기(110)로부터 나오는 비트 스트림을 모니터하여, AGC 필드(16)후에 서보 어드레스 마크(20)로 신속하게 동기시킴으로써 서보 제어회로(130)는 그후 어드레스 마크 필드(20)에 후속되는 서보 섹터 간격(10)내의 여러개의 서보 필드(16,18,20,22,24,28,32 및 36)를 분리시키는 제어 윈도우들을 발생하여 출력한다. 서보 제어 회로(130)는 또한 버스트 준비 신호를 발생하여 라인(133)상으로 출력함으로써 마이크로제어기(140)의 A-D 변환기(142)에 의한 버스트 진폭 변화를 제어한다. 이것은 또한 서보 기간 동안 인터럽트 신호를 발생시켜 라인(131)상으로 전달함으로써 마이크로 제어기에 의한 프로그램 실행을 차단시킨다.

이 회로(120)는 또한 폭 또는 듀티사이클이 변화하는 펄스를 서보 루프 저역 통과필터(134)에 발생시키는 펄스 폭 변조기(132)를 포함하며 이 필터는 이들 제어 펄스를 서보 구동회로(136)에 공급되는 평활한 구동 전류들로 제어 펄스들을 변환시킨다. 서보 구동기 회로(136)는 회전음성 코일 액츄에이터 모터(106)를 구동시킨다. 예를 들어, 제어펄스의 절반의 듀티 사이클은 명목상 액츄에이터 모터(106)에서 0구동 전류를 설정한다. 듀티 사이클이 절반을 초과하면, 한 방향으로의 구동 전류가 발생되어 출력된다. 듀티 싸이클이 절반 미만인 경우, 다른 방향의 구동 전류가 발생되어 출력된다. 그러므로, 절반 듀티 사이클 지점은 펄스 폭 변조기(132)의 동적 범위의 중간점을 표시한다.

드라이브(100)의 트랙 추종 동작 동안, A 버스트 및 C버스트 진폭들은 마이크로제어기(140)의 아날로그-디지탈 변환기 소자의 멀티플렉스된 입력들에 순차적으로 인가된다. 마이크로제어기(140)는 버스트 엣지 아날로그 진폭값을 디지탈 값으로 순차적으로 변환시킨다. 다르게 또는 덜 바람직하게는, 펄스 진폭 미분회로(도시안됨)를 포함하여 A버스트 및 C 버스트 진폭을 수신하고 마이크로제어기의 A-D 변환기(142)에 의해 양자화하기 위한 아날로그 위치 에러/차이값을 파생할 수 있다. A-D변환기는 또한 상술한 바와 같이, 트랙 탐색 및 설정 모드 동안 A 버스트 엣지 진폭 및 B버스트 엣지 진폭 값을 수신하여 이 값을 디지탈 값으로 변환한다.

마이크로제어기(140)는 또한 스핀들모터 구동기회로(144)를 통해 스핀들 모터(13)를 직접 제어한다. 디스크 속도는 각각의 연속적인 능동 인덱스 섹터(22)사이의 간격을 타이밍함으로써 마이크로제어기에 의해 모니터된다.

EPROM(146)은 마이크로제어기(140)에 의해 실행되는 몇 가지의 프로그램명령을 포함한다. 다른 액세스 시간-감응명령들은 마이크로제어기(140) 자체의 기판상의 ROM내에 포함될 수 있다. EPROM(146)은 어드레스 비트 위치 A8 내지 A12의 어드레스 값을 공급하는 마이크로 제어기(140)로부터 직접 중간-차수버스(147)를 통해 어드레스된다. 하위 어드레스 비트 위치 A0 내지 A7, 및 상위 어드레스 비트 위치 A13 내지 A15는 이들을 디멀티플렉스하여 이들을버스(148)를 통해 EPROM(146)에 공급하는 마이크로 인터페이스(128)에 공급된다. 상위 어드레스 비트 위치 A13 내지 A15는 버스(150)를 통해 마이크로제어기(140)로 부터 인터페이스(128)로 직접 공급된다. 버스(149)는 메모리, 어드레스, 및 데이타값을 마이크로 인터페이스(128) 및 또한 SCSI인터페이스 회로(152)에 제공한다.

버퍼 데이타 버스(154)는 SCSI 인터페이스 칩(152)을 RAM 버퍼 메모리 어레이(156) 및 또한 버퍼 제어회로(126)에 접속시킨다. 버퍼 메모리 어드레스들은 버퍼 제어회로(126)에 의해 발생되고 어드레스 버스(158)를 통해 버퍼 메모리 어레이(156)로 출력된다. 버스(160)는 디스크 드라이브(100)와 호스트 컴퓨팅 시스템(도시안됨)사이에 입력/출력 경로를 제공한다. 드라이브(100)가 동작적으로 접속되는 호스트 컴퓨팅 기기로 인도되는 버스 라인(160)에 적절한 종단 임피던스를 제공하기 위해 종단부(162)가 제공될 수 있다.

제 6 도를 참조하면, 디스크(14)의 데이타 표면(12)상의 비트 팩킹의 효율을 개선시키는현재 바람직한 데이타 구역 구성이 도시되었다. 다른 데이타 구역 구성들도 실현가능하다. 공지된 바와같이, 비트밀도는 데이타 변환기 헤드(102)와 회전 디스크 표면(12)사이의 상대 속도 함수이다. 이러한 상대속도는 방사상 최외각 트랙들에 최대이고 방사상 최내각 트랙에서 최소이다. 각 8개의 데이타 구역 Z0-Z7은 예를 들어 117개의 동심 데이타 트랙들을 포함한다.

예를 들어, 4개의 데이타 트랙들을 포함하는 데이타 표면(12)의 최외각 영역 Sys는 디스크 드라이브 서브시스템(100)의 동작에 필요한 시스템 정보를 포함한다. 최외각 데이타 구역 z0는 60개의 데이타 섹터를 포함하고 18.20Mbps의 본래의 데이타율 즉, 27.29MHz의 코드화 주파수를 갖는다. 이 구역은 예를 들어 디스크(14)의 양 측면상에 예를 들어, 7.13MB를 기억한다.

다음 구역 Z1은 55섹터를 포함하며, 16.76Mbps의 본래의 데이타율 즉, 25.14MHz의 코드화 주파수를 가지며 6.53MB를 기억한다. 제 3 데이타 구역 Z2는 52섹터를 포함하며, 15.41Mbps의 본래의 데이타율 즉, 23.11MHz의 코드화 주파수를 가지며 디스크(14)의 양 측면 상에 6.17MB를 기억한다. 제 4 데이타 구역 Z3은 46섹터를 포함하며,14.00Mbps의 본래의 데이타율 즉,21.00MHz의 코드화 주파수를 가지며 디스크의 양 측면 상에 5.45MB를 기억한다. 제 5 데이타 구역 Z4는 42섹터를 포함하며,12.80Mbps의 본래의 데이타율 즉, 19.20MHz의 코드화 주파수를 가지며 디스크의 양 측면상에 4.97MB를 기억한다. 제 6 데이타 구역 Z5는 38섹터를 포함하며 11.64Mbps의 본래의 데이타율 즉, 17.45MHz의 코드화 주파수를 가지며 디스크의 양 측면상에 4.49MB를 기억한다. 제 7 데이타 구역 Z6은 33섹터를 포함하며10.13의 본래의 데이타율 즉, 15.20MHz의 코드화 주파수를 가지며 디스크의 양 측면상에 3.89MB를 기억한다. 제 8 데이타 구역 Z7은 30섹터를 포함하며 9.24Mbps의 본래의 데이타율 즉, 13.87MHz의 코드화 주파수를 가지며 디스크(14)의 양 측면상에 3.53MB를 기억한다. 내측 구역 Z7의 특성을 갖고 있는 제 8 데이타 구역의 내측의 몇개의 트랙들은 시스템 진단 및 다른값을 기억하는데 이용될 수 있다. 코드화 주파수는 마이크로제어기(140)의 제어하의 주파수 합성기(116)에 의해 합성된다.

제 6 도에 도시한 데이타 구역 구성에 대해 상술된 바와 같이, 총 42.17MB가 단일 디스크(14)의 양 측면상에 기억될 수 있다. 바람직하게는, 디스크(14)는 직경이 2.5인치이다. 데이타 구역에 대한 본래의 데이타 주파수를 조절함으로써, 인치당 자속 변화들은 상당히 일정하게, 예를 들어, 높게는 Z0에서 35.178정도에서 낮게는 Z6에서 31.990의 범위를 갖는다.

제 6 도에서 알 수 있는 바와같이, 서보 섹터 간격(10)은 [제 6 도의 디스크(14)의 엣지에서의 엣지에 의해 표시된] 인덱스를 제외하고 데이타 구역의 데이타 섹터들과 비동기적으로 정규적인 비율로 발생한다. 바람직하게는 52개 서보 섹터(10)가 있다. 서보 주파수는 16MHz로 고정되어 최고의 본래의 데이타율보다 다소 아래이다.

제 7 도에 도시한 바와같이, 각각의 데이타 섹터(11)는 데이타 동기 필드(13)에 의해 개시되며, 이 필드는 타이머 회로(130)는 PLL(14)을 구역 데이타율로 재동기시킨다. 각각의 내장된 서보 섹터가 일정한 3T데이타율로 동작하기 때문에, 데이타 동기 필드(13)는 또한 각 서보 섹터에도 후속되어, 판독 채널 회로는 각 서보 섹터 인터럽트를 따르는 데이타율로 재동기시킬 수 있다. 데이타 ID필드(15)는 각 데이타 섹터의 개시부에서 발생하여 데이타 섹터를 124로 식별한다. ECC 및 공차 갭(17)이 또한 각각의 데이타 섹터(11)의 종단부에서 포함된다.

참조문헌인 특허 제'004호는 그 문헌의 제 17 도에서 트랙 탐색 서보 루프 및 제 18 도에서 트랙 추종 서보루프를 기술하고 있다. 루프 구조는 본 발명의 원리에 따라 탐색 및 설정 동안 성능이 절대 트랙 기억 위치값을 내포함으로써 향상되는 서보 루프의 예이다.

이 특허 명세서의 마이크로피시 부록은 2개의 어셈블리 언어(소스 코드) 프로그램 리스팅 즉, 서보(SERVO)로 표시된 제 1 리스팅 및 서보 루틴으로부터 호출된 루틴인 탐색(SEEK)으로 표시된 제 2 리스팅을 포함한다.

본 분야에 숙련된 기술자에게는 대부분의 변형 및 변형예가 본 발명의 원리에서 벗어나지 않은 바람직한 실시예의 상술한 실시예를 고찰함으로써 명백해질 것이고 본 발명의 범위는 첨부된 특허 청구의 범위에 의해 보다 특정하게 정해진다. 본 명세서의 설명 및 기술은 단지 예시적으로 제시된 것일 뿐 본 발명의 범위의 제한시키는 것은 아니다.

Claims (31)

1. 디스크 드라이브 데이타 기억 장치내의 다수의 동심 데이타 트랙들 중 선택된 1개의 트랙에 대한 데이타변환기 헤드의 헤드 위치를 결정하기 위한 방법에 있어서, 선정된 서보 버스트 자속 천이 패턴으로 사전 기록되고 상기 트랙의 트랙 중심선과 사실상 일치하게 위치된 하나의 종방향 버스트 엣지와 상기 트랙에 바로 인접하는 제 2 트랙의 트랙 중심선과 사실상 일치하게 위치된 다른 종방향 버스트 엣지를 갖고 있는 제 1 발생 서보 버스트 수단, 및 상기 선정된 서보 버스트 자속 천이로 사전 기록되어 상기 트랙의 트랙 경계에 사실상 일치하는 버스트 엣지들을 제공하는 제 2 발생 서보 버스트 수단을 포함하는 적어도 하나의 사전 기록된 서보 섹터를 상기 데이타 트랙에 제공하는 단계와, 상기 섹터의 존재를 상기 데이타 변환기 헤드가 통과할때 검출하는 단계와, 상기 데이타 변환기 헤드에 의해 상기 제 1 발생 서보 버스트 수단을 판독하여 이로부터 제 1 피크 진폭 값을 결정하고 제 1 버스트 피크 진폭 값을 기록하는 단계와, 상기 제1버스트 진폭 값을 적어도 하나의 선정된 기준 버스트 진폭 값과 비교하여 상기 변환기 헤드가 상기 제 1 발생 서보 버스트의 상기 엣지들중 한 엣지의 선형 부분을 따라 통과하는지를 설정하는 단계와, 상기 변환기 헤드가 상기 제 1 발생 서보 버스트의 상기 엣지들중 한 엣지의 선형 부분을 따라 통과하는 경우, 상기 기록된 제 1 버스트 피크진폭으로부터 상기 데이타 변환기 헤드의 위치를 결정하는 단계와, 상기 변환기 헤드가 상기 제 1 발생 서보 버스트의 상기 엣지들 중 한 엣지의 선형 부분을 따라 통과하지 않은 경우, 상기 데이타 변환기 헤드에 의해 상기 제 2 발생 서보 버스트 수단을 판독하여 이로부터 제 1 피크 진폭값을 결정하고 제 2 버스트 피크 진폭값을 기록하는 단계와, 상기 기록된 제 2 버스트 피크 진폭값으로부터 상기 트랙에 대한 상기 데이타 변환기 헤드의 절대위치를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이타 변환기 헤드의 헤드 위치를 결정하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서, 교정 루틴 동안 상기 기준 버스트 진폭값을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이타 변환기 헤드의 헤드 위치를 결정하는 방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 기준 버스트진폭값을 결정하는 단계는 상기 제 1 서보 버스트 수단과 상기 제 2 서보 버스트 수단사이의 방사상 한 위치에서 적어도 하나의 진폭 등위점을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이타 변환기 헤드의 헤드위치를 결정하는 방법.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 진폭 등위점을 결정하는 단계는 고 진폭 등위점및 저진폭 등위점을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이타 변환기 헤드의 헤드위치를 결정하는 방법.
5. 제 1 항에 있어서, 교정 동작 동안 상기 데이타 변환기 헤드의 방사상 위치 변위를 버스트 진폭의 함수로서 결정함으로써 각각의 상기 각 엣지의 경사를 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 데이타 변환기 헤드의 위치를 결정하는 단계는 또한 상기 경사에 관련하여 실행되는 것을 특징으로 하는 데이타 변환기 헤드의 헤드 위치를 결정하는 방법.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 데이타 트랙에 상기 적어도 하나의 서보 섹터를 제공하는 단계는 사전 기록된 자속 천이 패턴을 포함하여 서보 정보 패턴의 개시를 식별하는 서보 섹터 어드레스 마크 필드를 제공하는 단계와, 사전 기록된 자속 천이 패턴을 포함하여 상기 다수의 데이타 트랙들중 상기 하나의 데이타 트랙을 식별하는 트랙 번호 필드를 제공하는 단계를 포함하고, 상기 데이타 변환기 헤드에 의해 상기 서보 섹터 어드레스 마크 필드를 판독하여 상기 서보 정보 패턴의 개시를 결정하는 단계와, 상기 트랙 번호 필드를 판독하여 상기 다수의 데이타 트랙들중 상기 하나의 데이타 트랙을 식별하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이타 변환기 헤드의 헤드 위치를 결정하는 방법.
7. 제 6 항에 있어서, 상기 서보 섹터 어드레스 마크 필드 및 상기 트랙 번호 필드를 제공하는 단계들은 상기 제 1 및 제 2 발생 서보 버스트 수단 이전에 실행되는 것을 특징으로 하는 데이타 변환기 헤드의 헤드위치를 결정하는 방법.
8. 제 6 항에 있어서, 상기 결정된 헤드 위치가 상기 트랙의 상기 트랙 번호 필드로부터 얻어진 값에 가산되어, 상기 트랙의 상기 트랙번호를 나타내는 번호 및 상기 트랙내에서의 상기 데이타 변환기 헤드의 위치를 제공하는 것을 특징으로 하는 데이타 변환기 헤드의 헤드 위치를 결정하는 방법.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 트랙의 상기 트랙번호는 초기에는 트랙 중심선 위치를 나타내는 위치값을 포함하도록 설정되며, 상기 결정된 헤드 위치가 트랙 중심선위치 값에 가산되거나 이 값으로부터 감산되어 상기 트랙내에서의 상기 데이타 변환기의 위치를 제공하는 것을 특징으로 하는 데이타 변환기 헤드의 헤드 위치를 결정하는 방법.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 위치값은 상기 데이타 트랙내에서의 상기 데이타 변환기 헤드 위치 양자화 분해의 절반인 값이 되도록 결정되는 것을 특징으로 하는 데이타 변환기 헤드의 헤드 위치를 결정하는 방법.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 데이타 트랙내에서의 상기 양자화 분해는 32증분이며, 상기 위치값은 16인 것을 특징으로 하는 데이타 변환기 헤드의 헤드 위치를 결정하는 방법.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 선택된 한 트랙의 폭은 상기 데이타 변환기 헤드의 폭보다 크고, 상기 데이타 변환기 헤드는 상기 버스트에 대해 방사상 이동의 불감대 영역에 직면하여 상기 데이타 변환기 헤드가 상기 불감대 영역을 통해 방사상으로 이동할때 상기 버스트로부터 상기 데이타 변환기 헤드에 의해 판독된 버스트 진폭은 사실상 일정하게 유지되는 것을 특징으로 하는 데이타 변환기 헤드의 헤드 위치를 결정하는 방법.
13. 제 6 항에 잇어서, 상기 데이타 트랙들중 인접한 두 트랙들 사이의 트랙 경계 부근에서 상기 트랙 번호 필드를 판독하는 단계에서는 어느 데이타 트랙이 상기 헤드에 가장 근접하게 위치되는가에 대한 모호성을 발생되며, 트랙 탐색 동작 동안 상기 다수의 데이타 트랙에 대한 상기 헤드의 방사상 속도를 결정하는 단계와, 상기 결정된 방사상 속도를 선정된 기준 속도 값과 비교하는 단계와, 상기 결정된 방사 속도가 상기 기준 속도 값보다 클때 상기 데이타 변환기 헤드에 의해 판독된 트랙 번호를 방사상 헤드 위치의 지시기로서 선택하는 단계와, 상기 제 2 발생 서보 버스트를 판독하는 단계 및 상기 기록된 제 2 버스트 피크 진폭으로부터 상기 데이타 변환기 헤드의 절대 위치를 결정하는 단계를 실행하는 단계와, 상기 데이타 변환기 헤드에 의해 판독된 상기 트랙 번호를 상기 기록된 제 2 버스ㅌ 피크 진폭을 기준하여 정정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이타 변환기 헤드의 헤드 위치를 결정하는 방법.
14. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 버스트 피크 진폭을 상기 선정된 기준 버스 진폭값과 비교하는 단계 및 상기 제 2 발생 버스트 수단을 판독하는 단계는 적어도 부분적으로는 동시에 실행되는 것을 특징으로 하는 데이타 변환기 헤드의 헤드 위치를 결정하는 방법.
15. 디스크 드라이브내에 내장된 섹터 헤드 위치 서보 루프를 위한 서보 섹터 패턴에 있어서, 다수의 동심 데이타 트랙중 하나의 동심 데이타 트랙에 대해 사전 기록된 자속 천이 패턴을 포함하여 상기 서보 섹터 패턴의 개시를 식별하는 서보 섹터 어드레스 마크필드와, 사전 기록된 자속 천이 패턴을 포함하여 상기 다수의 트랙중 상기 하나의 데이타 트랙을 식별하는 트랙 번호 필드와, 선정된 서보 버스트 자속 천이 패턴으로 사전 기록되고 상기 트랙의 트랙 중심선과 사실상 일치하게 위치된 하나의 종방향 버스트 엣지 및 상기 트랙에 바로 인접한 제 2 트랙의 트랙 중심선과 사실상 일치하게 위치된 다른 종방향 버스트 엣지를 갖고 있는 제 1 발생 서보 버스트 수단과, 상기 선정된 서보 버스트 자속 천이 패턴으로 사전 기록되어 상기 트랙의 트랙 경계들과 사실상 일치하는 버스트 엣지들을 제공하는 제 2 발생 서보 버스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 섹터 패턴.
16. 제 15 항에 있어서, 상기 선정된 서보 버스트 자속천이 패턴으로 사전 기록되고 버스트 진폭이 상기 제 1 발생 서보 버스트 수단과 180도 이상되도록 공간적으로 위치되는 제 3 발생 서보 버스트 수단을 더 포함하며, 상기 제 3 발생서보 버스트 수단은 상기 트랙의 트랙 중심선과 사실상 일치하게 위치된 하나의 원주버스트 엣지 및 상기 트랙에 바로 인접한 제 3 트랙의 트랙 중심선과 사실상 일치하게 위치된 다른 원주 버스트 엣지를 갖고 있으며, 상기 트랙은 상기 제 2 트랙과 상기 제 3 트랙 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는 서보 섹터 패턴.
17. 제 15 항에 있어서, 상기 트랙은 기수 및 우수 트랙들 중 선정된 하나의 트랙이며, 상기 제 2 발생 서보 버스트 수단은 상기 트랙을 완전히 점유하고 상기 트랙의 트랙 경계와 사실상 일치하는 2개의 종방향 버스트 엣지를 갖는 버스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 서보 섹터 패턴.
18. 제 17 항에 있어서, 상기 트랙은 기수 및 우수 트랙들중 선정된 다른 하나의 트랙이며, 상기 제 2 발생 서보 버스트 수단은 상기 선정된 기수 및 우수 트랙 중 인접한 트랙들을 완전히 점유하는 2개의 버스트들을 포함하며, 상기 2개의 버스트들의 인접하게 대향하는 종방향 버스트 엣지들은 상기 트랙의 트랙 경계와 사실상 일치하는 것을 특징으로 하는 서보 섹터 패턴.
19. 고성능 디스크 드라이브에 있어서, 내장된 서보 섹터의 사전 기록된 패턴을 포함하는 적어도 하나의 데이타 기억 표면을 갖는 회전 데이타 기억 디스크에 대해 데이타 변환기 헤드를 위치시키는 헤드 위치 서보 루프를 포함하며, 각 트랙마다 사전 기록된 상기 서보 섹터 패턴은 상기 데이타 변환기 헤드의 방사상 헤드 갭 폭보다 방사상으로 넓으며, 상기 서보 패턴은 다수의 트랙 중 제 1 트랙과 제 3 트랙 사이에 위치하는 제 2 동심 트랙에 대해, 사전 기록된 자속 천이 패턴을 포함하여 상기 서보 섹터 패턴의 개시를 식별하는 서보 섹터 어드레스 마크 필드와, 사전 기록된 자속 천이 패턴을 포함하여 상기 다수의 트랙들중 상기 제 2 데이타 트랙을 식별하는 트랙 번호 필드와, 선정된 서보 버스트 자속 천이 패턴으로 사전 기록되고 상기 제 2 트랙의 트랙 중심선과 사실상 일치하게 위치된 하나의 종방향 버스트 엣지 및 상기 제 3 트랙의 트랙 중심선과 사실상 일치하게 위치된 다른 종방향 버스트 엣지를 갖고 있는 제 1 발생 서보 버스트와, 상기 선정된 서보 버스트 자속천이 패턴으로 사전 기록되어 상기 제 1 트랙 및 상기 제 3 트랙에 대해 상기 제 2 트랙의 트랙 경계와 사실상 일치하는 버스트 엣지들을 제공하며, 상기 1트랙과 상기 제 3 트랙의 경계면에서 전부 기록되는 제 2 발생 서보 버스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 고성능 디스크 드라이브.
20. 제 19 항에 있어서, 상기 섹터 패턴은 트랙 추종 서보 모드 동안 상기 선정된 서보 버스트 자속 천이 패턴으로 사전 기록되고 진폭이 상기 제 1 서보 버스트와 180도 이상되도록 공간적으로 위치되는 제 3 발생 서보 버스트를 포함하며, 상기 제 3 발생 서보 버스트는 상기 제 2 트랙의 트랙 중심선과 사실상 일치하게 위치된 하나의 종방향 버스트 엣지 및 상기 제 1 트랙의 트랙 중심선과 사실상 일치하게 위치된 다른 엣지 종방향 엣지를 갖는 것을 특징으로 하는 고성능 디스크 드라이브.
21. 제 19 항에 있어서, 상기 디스크 드라이브는 데이타 트랙들의 다수의 데이타 구역을 포함하며, 상기 데이타 트랙들은 기억 비트 밀도 및 상기 헤드와 상기 디스크 표면 간에서의 상대 이동이 보다 최적이 되도록 선정된 데이타 섹터 길이 및 번호와 데이타 전송율을 가지며, 상기 각각의 서보섹터는 상기 데이타 구역들의 길이 전체를 통해 방사상으로 정렬되며, 상기 각각의 서보 섹터는 상기 서보 어드레스 마크 필드에 선행하여 상기 디스크 드라이브의 판독채널 수단을 상기 서보 섹터내에 포함된 서보 정보의 데이타율로 동기되는 서보 동기 필드를 포함하고, 상기 각각의 서보 섹터에는 상기 판독 채널 수단을 상기 데이타 변환기 헤드가 통과하는 특정 데이타 구역의 데이타율로 재동기시키는 데이타 동기 필드가 후속되는 것을 특징으로 하는 고성능 디스크 드라이브.
22. 제 21 항에 있어서, 프로그램된 마이크로제어기 수단의 제어하에서 동작하여 상기 다수의 데이타 구역이 상이한 데이타 전송율로 동작가능하게 하는 다수의 코드화 주파수를 프로그램 가능하게 발생시키는 주파수-프로그램 가능한 주파수 합성기 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 고성능 디스크 드라이브.
23. 제 21 항에 있어서, 상기 판독 채널은 상기 각각의 서보 동기 필드에 응답하여 상기 판독 채널을 상기 어드레스 마크 필드 및 상기 트랙 번호 필드를 판독하도록 설정하며, 또한 상기 데이타 동기 필드에 응답하여 상기 판독 채널을 상기 각 서보 섹터에 후속하는 상기 데이타 필드를 판독하도록 설정하는 마스터 상태 머신 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 고성능 디스크 드라이브.
24. 데이타 기억표면을 한정하는 회전기억 디스크와, 상기 기억 표면상의 동심 데이타 기억 트랙으로부터 또한 상기 기억 트랙에 데이타를 판독 또한 기록하기 위한 데이타 변환기 헤드와, 상기 데이타 변환기 헤드에 관련된 제어 전자 장치와, 상기 헤드를 이동하기 위한 액츄에이터를 포함하고, 상기 각각의 데이타 트랙이 사전 기록된 트랙 번호 및 다수의 서보 버스트 부분을 포함하는 내장된 섹터 서보 정보를 포함하는 디스크 드라이브내에서의 디지탈 방사상 헤드 위치 값을 결정하기 위한 방법에 있어서, 상기 내장된 섹터의 트랙 번호 필드로부터 상기 사전 기록된 트랙 번호를 상기 데이타 변환기 헤드에 의해 판독하여 상기 트랙 번호에 의해 식별된 상기 데이타 트랙에 관련하여 방사상 헤드 부근을 결정하는 단계와, 상기 트랙번호에 의해 식별된 상기 데이타 트랙 부근에서의 제 1 서보 버스트의 진폭을 결정하는 단계와, 상기 진폭이 상기 헤드가 버스트 엣지상에 있다는 것을 표시하는지를 결정하여, 만일 그러한 경우에는 상기 선택된 버스트 엣지로부터 판독된 진폭을 디지탈 값으로서 양자화하는 단계와, 상기 선택된 버스트 엣지 진폭의 양자화된 디지탈값에 기초하여 상기 데이타 트랙에 대한 정밀한 위치 버니어 값을 계산하는 단계와, 상기 정밀한 위치 버니어 값을 기준하여 상기 트랙 번호 값을 조정함으로써 상기 트랙 및 섹터에 대한 디지탈 방사상 헤드 값을 제공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방사상 헤드 위치값을 결정하기 위한 방법.
25. 제 24 항에 있어서, 상기 각각의 다수 서보 버스트는 상기 데이타 변환기 헤드의 기록 갭의 폭보다 큰 폭을 가지며, 상기 데이타 변환기 헤드는 상기 서보 버스트에 대해 불감대 내에서 방사상 위치가능하며, 상기 서보 버스트는 선형 엣지가 상기 불감대와 정렬되도록 배열되며, 상기 제 1 서보 버스트의 진폭이 상기 헤드가 상기 제 1 서보 버스트와 관련된 불감대상에 있는 것을 표시하는지를 판정하여 상기 제 1 버스트의 불감대와 적어도 동일한 넓이의 엣지를 갖고 있는 제 2 서보 버스트의 진폭을 결정하고, 상기 제 2 서보 버스트의 진폭을 양자화하는 단계와, 상기 제 2 서보 버스트 엣지 진폭의 양자화값에 기초하여 상기 데이타 트랙에 대한 정밀한 위치 버니어 값을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈 방사상 헤드 위치값을 결정하기 위한 방법.
26. 제 24 항에 있어서, 상기 내장된 섹터 서보 정보는 상기 데이타 표면에 사전기록된 패턴을 포함하며, 다수의 트랙중 제 1 트랙과 제 3 트랙 사이에 위치하는 제 2 동심 트랙에 대해, 사전 기록된 자속 천이 패턴을 포함하여 상기 서보 섹터 패턴의 개시를 식별하는 서보 섹터 어드레스 마크 필드와, 사전 기록된 자속 천이 패턴을 포함하여 상기 다수의 트랙들중 상기 제 2 데이타 트랙을 식별하는 트랙 번호 필드와, 선정된 서보 버스트 자속 천이 패턴으로 사전 기록되고 상기 제 2 트랙의 트랙 중심선과 사실상 일치하게 위치된 하나의 종방향 버스트 엣지 및 상기 제 3 트랙의 트랙 중심선과 사실상 위치하게 위치된 다른 종방향 버스트 엣지를 갖고 있는 제 1 발생 서보 버스트와, 상기 선정된 서보 버스트 자속 천이 패턴으로 사전기록되어 상기 제 1 트랙 및 상기 제 3 트랙에 대해 상기 제 2 트랙의 트랙 경계와 사실상 일치하는 버스트 엣지들을 제공하며, 상기 제 1 트랙과 상기 제 3 트랙의 경계내에서 전부 기록되는 제 2 발생 서보 버스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈 방사상 헤드 위치값을 결정하기 위한방법.
27. 제 26 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 서보 버스트에 대한 고진폭 등가값 및 저 진폭 등가값을 결정하기 위해 재교정 동작을 수행하는 단계와 상기 제 1 및 제 2 서보 버스트의 엣지들에 대한 경사값을 계산하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈 방사상 헤드 위치 값을 결정하기 위한 방법.
28. 제 24 항에 있어서, 탐색 동작 모드 동안에 상기 내장된 섹터들의 연속적인 샘플들 사이에서 교차되는 트랙 번호를 결정하는 단계와, 상기 버스트 엣지 진폭을 양자화하는 단계 및 트랙 교차율에 대한 정밀한 위치 버니어 값을 선정된 값 이하로 계산하는 단계를 제한하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈 방사상 헤드 위치 값을 결정하기 위한 방법.
29. 제 28 항에 있어서, 상기 선정된 값은 서보 샘플당 5개 트랙의 트랙 교차율인 것을 특징으로 하는 디지탈 방사상 헤드 위치 값을 결정하기 위한 방법.
30. 제 26 항에 있어서, 상기 디스크 드라이브는 데이타 트랙들의 다수의 데이타 구역을 포함하며, 상기 데이타트랙들은 기억 비트 밀도 및 상기 헤드와 상기 디스크 표면 간에서의 상대 이동이 보다 최적으로 되도록 선정된 데이타 섹터 길이 및 번호와 데이타 전송율을 가지며, 상기 각각의 서보 섹터는 상기 데이타 구역들의 길이 전체를 통해 방사상으로 정렬되며, 상기 각각의 서보 섹터는 상기 서보 어드레스 마크 필드에 선행하여 상기 디스크 드라이브의 판독 채널을 제어하는 마스터 상태 머신 수단을 상기 서보 섹터내에 포함된 서보 정보의 데이타율로 동기시키는 서보 동기 필드를 포함하고, 상기 각가의 서보 섹터에는 상기 판독 채널을 상기 데이타 변환기 헤드가 통과하는 특정 데이타 구역의 데이타율로 재동기시키는 데이타 동기 필드가 후속되는 것을 특징으로 하는 디지탈 방사상 헤드 위치 값을 결정하기 위한 방법.
31. 제 30 항에 있어서, 상기 디스크 드라이브는 상기 데이타 트랙들의 8개의 구역들을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지탈 방사상 헤드 위치 값을 결정하기 위한 방법.