KR0173952B1

KR0173952B1 - 가변속 cd-rom의 스핀들모터 제어회로

Info

Publication number: KR0173952B1
Application number: KR1019950067553A
Authority: KR
Inventors: 범장수
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1995-12-29
Filing date: 1995-12-29
Publication date: 1999-04-15
Also published as: KR970050743A

Abstract

본 발명은 카운터의 계수범위를 확장하고 0점과 오버 플로우시기를 재생속도 제어신호에 의해 검출함으로써, 디스크의 동작을 안정화할 수 있는 가변속 CD-ROM 스핀들 모터 제어회로에 관한 것이다.

본 발명의 가변속 CD-ROM의 스핀들 모터 제어회로는 회전속도지정신호에 따라서 수정발진신호를 분주하여 하향계수용 클럭신호로서 출력하는 하향계수용 클럭분주기와, VCO계 동기신호와 수정발진신호 및 회전속도지정신호(RSS)를 입력하여 가역계수기가 수정발진신호의 279T부터 상향계수하도록 트리거신호를 출력하고, 가역계수기가 VCO계 동기신호의 상승에지부터 상향계수하다가 하강에지에서 하향 계수하도록 제어신호를 출력하는 가역계수 제어기와, 상기 가역계수기로부터 의 출력값과 회전속도 지정신호를 입력하여 오버 플로우 및 0를 검출하여 편차정보를 상기 D플립플롭으로 출력하는 오버 플로우 및 제로 검출기와, 가역계수 제어기로부터 출력되는 트리거신호에 따라 수정발진신호의 279T부터 VCO계 동기신호의 상승에지에서 상향계수하고, 가역계수 제어기로부터 출력되는 제어신호에 따라 VCO계 동기신호의 하강에지에서 하향계수동작을 수행하는 가역계수기로 이루어졌다.

Description

가변속 CD-ROM의 스핀들모터 제어회로

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 가변속 CD-ROM의 스핀들모터 제어회로도.

제2도는 제1도의 회전제어정보 타이밍도.

제3도는 제1도의 회전속도에 따른 상향(up)계수시작 타이밍도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

11 : EFM 펄스폭 카운터 12 : 위상비교기

13 : 출력 콘트롤부 14 : 앤드 게이트

15 : D 플립플롭 16 : 하향계수용 클럭분주기

17 : 가역계수 제어기 18 : 가역 계수기

19 : 오버 플로우 및 제로 검출기 20 : 버퍼

본 발명은 가변속 CD-ROM에 관한 것으로서, 특히 CD-ROM 스핀들 모터 제어회로에 관한 것이다.

CD 포맷의 디스크를 선속도를 일정하게 제어하는 방법은 크게 두 가지로 나뉘어지는데, 하나는 디스크의 중심으로부터 픽업의 위치를 물리적으로 검출하여 제어하는 방법이고, 다른 하나는 디스크로부터 읽혀진 동기신호를 이용하는 것이다.

상기의 방법중 후자의 방법은 제어방법이 간단하고, 비용이 적게 드는 이점이 있다.

디스크로부터 읽혀진 동기신호를 이용하여 선속도를 일정하게 제어하는 방법은 크게 러프모트(rough mode)와 PLL(Phase Locked Loop)모드로 나눌 수 있다.

이들 방법중 러프모드는 디스크로부터 정상적인 동기신호를 검출하지 못하는 경우에, EFM(Eight to Fourteen Modulation)신호의 하이상테 구간 및 로우상태구간의 길이를 수정발진기의 분주신호로서 카운팅하여 안내정보를 만드는 방법으로서, 이 방법은 정밀하지는 않으나, 강력한 구동이 되도록 정보신호를 만들어내며, 디스크의 회전시작직후 또는 트랙점프후 등 동기신호를 읽지 못하는 경우에 사용된다.

또한, PLL 모드는 디스크에서 동기신호를 일어들일 수 있는 경우, 회전속도를 선속일정하게 제어하는 정밀한 속도와 위상을 제어할 수 있도록 하는 모드로서, 동기신호 검출시기 조사와 동기신호와 그 다음 동기신호의 간격을 조사함으로써 정보신호를 만들어낸다. PLL 모드를 이용한 제어방법은 러프모드를 이용한 제어방법에 비하여 제어의 구동강도가 약하게 제어된다.

상기한 두 모드간의 절환은 오직 프레임 동기신호의 검출여부에 따라 절환되게 하였으나, 가변속 CD-ROM 제어의 경우에 있어서는 목표회전치에 도달하는 시간이 많이 걸리므로, 프레임 동기신호의 검출여부와 목표 회전치와 현재의 회전치의 편차를 계산하여 제어하도록 하는 방법은 이미 국내 특허 출원 제95-22529호에 출원된 바 있다.

그러나, 특허출원 제95-22529호에 개재된 제어방법은 가역계수기가 계수할 수 있는 최소치인 0과 최대치인 오버 플로우를 하나의 값만을 이용하였고, 가역계수기의 계수범위가 너무 적을 경우 배속이상의 재생시에 점프할 경우, 회전편차가 0 이하 또는 오버플로우를 넘길 확률은 배로 증가한다. 이 경우 러프한 회전제어상태가 되고, 제어는 강하게 되어 회전 목표치 근처에서 안정화되는데 시간이 걸리는 문제점이 있었다. 따라서, 배속이상의 재생시 허용 편차를 늘려야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 카운터의 계수범위를 확장하고 0점과 오버 플로우시기를 재생속도 제어신호에 의해 검출함으로써, 디스크의 동작을 안정화할 수 있는 가변속도 CD-ROM 스핀들 모터 제어회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 펄스폭정보를 출력하는 EFM 펄스 폭 카운터와, 위상지연정보를 출력하는 위상비교기와, D플립플롭으로부터 출력되는 모드 자동절환신호와 EFM 펄스 폭 카운터와, 위상 비교기의 출력을 입력하여 출력버퍼로 제어신호를 출력하는 출력 콘트롤부로 구성된 가변속 CD-ROM의 스핀들 모터 제어회로에 있어서, 회전속도 지정신호에 따라서 수정발진신호를 분주하여 하향계수용 클럭신호로서 출력하는 하향계수용 클럭분주기와, VCO계 동기신호와 수정발진신호 및 회전속도지정신호(RSS)를 입력하여 가역계수기가 수정발진신호의 279T부터 상향계수하도록 트리거신호를 출력하고, 가역계수기가 VCO계 동기신호의 상승에지부터 상향계수하다가 하강에지에서 하향 계수하도록 제어신호를 출력하는 가역계수 제어기와, 상기 가역계수기로부터 의 출력값과 회전속도 지정신호를 입력하여 오버 플로우 및 0를 검출하여 편차정보를 상기 D플립플롭으로 출력하는 오버 플로우 및 제로 검출기와, 가역계수 제어기로부터 출력되는 트리거신호에 따라 수정발진신호의 279T부터 VCO계 동기신호의 상승에지에서 상향계수하고, 가역계수 제어기로부터 출력되는 제어신호에 따라 VCO계 동기신호의 하강에지에서 하향계수동작을 수행하며, 계수값을 위상제어시 회전속도정보로서 출력버퍼로 출력하는 가역계수기로 이루어졌다.

이하 본 발명의 동작을 첨부 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명의 실시예에 따른 가변속 CD-ROM의 스핀들모터 제어회로도를 도시한 것이다.

제1도를 참조하며, 수정발진신호(CK)를 클럭신호로 하여 EFM 펄스의 폭을 카운트하고, 카운트된 값을 펄스폭정보로서 출력하는 EFM펄스폭 카운터(11)와, VCO계 동기신호(SYNC1)와 수정발진기계의 동기신호(SYNC2)를 입력하고, 입력된 두 동기신호(SYNC1), (SYNC2)의 위상을 비교하여 위상지연정보로서 출력하기 위한 위상비교기(12)와 회전속도지정신호(RSS)에 따라서 수정발진신호(CK)를 분주하여 하향계수(down counting)용 클럭신호로서 출력하는 하향계수용 클럭분주기(16)와, VCO계 동기신호(SYNC1)와 수정발진신호(CK)를 입력하여 가역계수기(18)가 수정발진신호(CK)의 279T부터 상향계수하도록 트리거신호(T)를 출력하고, 가역계수기(18)가 VCO계 동기신호(SYNC1)의 상승에지부터 상향계수(up counting)하다가 하강에지에서 하향 계수(down counting)하도록 제어신호(U/D)를 출력하는 가역계수 제어기(17)와, 가역계수 제어기(17)로부터 출력되는 트리거신호(T)에 따라 수정발진신호(CK)의 279T부터 VCO계 동기신호(SYNC1)의 상승에지에서 상향계수하고, 가역계수 제어기(17)로부터 출력되는 제어신호(U/D)에 따라 VCO계 동기신호(SYNC1)의 하강에지에서 하향계수동작을 수행하는 가역계수기(18)를 포함한다.

또한 본 발명의 스핀들 모터 제어회로는 상기 가역계수기(18)로부터 의 출력값과 회전속도지정신호(RSS)를 입력하여 오버 플로우 및 0(zero)를 검출하여 편차정보(D1)를 출력하는 오버 플로우 및 제로 검출기(19)와, 상기 오버 플로우 및 제로 검출기(19)의 출력과 동기신호(CSYNC)를 입력하여 논리 앤드하는 앤드 게이트(14)와, 상기 앤드 게이트(14)의 출력을 입력(D)으로 하고, 오버 플로우 및 제로 검출기(19)로부터 출력되는 편차정보(D1)를 클럭신호로 하여 모드 자동절환신호(AMS)를 출력하는 D플립플롭(15)와 상기 D플립플롭(15)으로부터 출력되는 모드 자동절환신호(AMS)와 EFM 펄스폭 카운터(11)로부터 출력되는 펄스폭정보(W1) 및 위상지연정보(P1)를 입력하여 제어신호(CON)을 출력하는 출력 콘트롤부(13)와, 출력 콘트롤부(13)로부터 출력되는 콘트롤신호(CON)에 따라 가역 계수기(18)로부터 출력되는 계수값을 위상 제어시 회전속도정보(RSI)로서 출력하는 버퍼(20)를 포함한다.

상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 가변속 CD-ROM의 스핀들 모터 제어회로의 동작을 제2도 및 제3도의 파형도를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

디스크의 회전제어는 디스크에서 읽혀지는 프레임 동기신호간의 간격은 전압제어 발진기(VCO)계열의 분주 클럭으로는 588T이고, 디스크가 정상적으로 읽혀지는 한은 항상 588T가 유지되도록 VCO가 맞추어준다.

반면에, 수정발진기의 분주클럭(4.2336㎒)으로는 576T가 되도록 디스크의 스피드를 제어하는 목표치가 된다.

따라서, 디스크로부터 프레임 동기신호가 읽혀지면 VCO 분주클럭으로 588T 주기의 신호(이하 VCO계 동기신호(SYNC1)라 한다.)를 만들고, VCO계 동기신호(SYNC1)의 하이상태구간을 수정발진기의 분주 클럭으로 카운팅하여 스피드 제어신호를 만든다.

제2도를 참조하여 가역계수기의 카운팅과정을 설명하면, 먼저 제2도(A)와 같이 가역계수 제어기(17)에 VCO계 동기신호(SYNC1)가 입력되면, 가역계수 제어기(17)는 수정발진신호(CK)의 297T부터 VCO계 동기신호(SYNC1)를 입력하고, 입력된 VCO계 동기신호(SYNC1)의 상승에지에서 수정발진기의 분주클럭으로 279T부터 가역계수기(18)가 상향 계수하도록 트리거신호(T)를 출력하고, VCO계 동기신호(SYNC1)의 상승에지부터 하강에까지 상향계수하고, 하강에지부터는 하향계수하도록 제어신호(U/D)를 가역계수기(18)로 출력한다.

제2도에서 ①은 상향계수시작점을 나타내는 것으로서 종래에는 일정하였으며, ②는 상향계수 종료점을 나타내며, ③은 하향계수 종료점을 각각 나타낸다.

이때, 가역계수기(18)의 상향계수는 수정발진신호 즉, 4.2236㎒의 클럭신호(CK)로 실시하고, 하향계수는 수정발진신호(CK)의 32분주 클럭신호로 실시한다.

따라서, 디스크의 회전 속도가 목표치에 있을 때엔 상향계수시 10개가 카운트되고, 하향계수시에는 32T 간격으로 10개가 하향계수된다.

이때, 외부로부터 출력되는 속도정보는 하향계수가 진행되는 동안은 하이상태, 그리고하향계수가 끝난 시점에서부터 다음 하향계수 시작전까지는 로우상태가 출력되도록 한다. 따라서, 가역계수기(18)의 비트는 5비트이면 충분하다.

그리고 본 발명에서는 가변속 CD-ROM을 제어하기 위하여 가역계수기(18)의 카운팅동작이 완료되는 시점에서 계수값이 0(zero) 인지 또는 오버 플로우인지를 오버 플로우 및 제로 검출기(19)가 검출하여 편차정보(D1)로 출력된다.

오보 플로우 및 제로 검출기(19)로부터 출력되는 편차정보(D1)는 앤드 게이트(14)를 통해 D 플립플롭(15)에 인가되어 모드 자동절환신호(AMS)로 출력되고, 이 신호는 출력 콘트롤부(13)로 인가되어 자동으로 모드를 절환하도록 한다.

그러나, 절환을 판단하는 여유가 288T 이하로는 10T, 그리고 288T 이상으로는 32T가 최대 허용치이므로, 그 값을 조금 벗어난 곳에서는 러프한 제어모드가 되어 과제어가 될 가능성이 있으며, 속도가 배가 될 때에는 그 확률은 배로 높아지게 된다.

따라서, 본 발명에서는 이를 해결하기 위하여 가역계수기(18)의 비트를 확장하고 트리거되는 시점을 앞당기도록 한다. 또한, 다운 카운터용 클럭 주기도 32T 이하로 할 수 있도록 하는데, 속도에 따라 차등을 준다.

이때, 가역계수기가 트리거되는 시점을 얼마로 할 것인가는 다음의 공식으로부터 구하여진다.

상향 계수 트리거시점=288-(288/하향_계수 클럭주기)…(1)

따라서, 하향 계수주기를 16T로 한다면, 상향 계수 트리거시점은 VCO계 동기신호(SYNC1)의 상승에지이후 270T가 되도록 한다. 이를 하기의 (표1)로 나타내었다.

상기의 (표 1)에서 보는 바와같이 하향 계수 클럭주기를 2T로 할 경우 가변속 CD-ROM에서 허용하는 스핀들 모터의 최대오차까지 PLL 모드로 제어할 수 있다. 하지만, 이상태에서부터 스핀들 모터를 PLL 모드로 제어할 경우, 목표치에 도달하는 시간은 너무 늦게 된다. 여기서 개선하고자 하는 점은 허용오차 한계점 부근에서 불안정한 제어의 가능성을 없애고자 하는 것이므로, 상기의 (표1)에서 1, 2, 4, 8 배속에 따라 하기의 (표2)에서와 같이 트리거시점을 각각 앞당겨주고, 그에 따라 상향계수의 클럭주기도 선택할 수 있도록 한다.

이와같이 회전속도 지정속도(RSS) 즉, 배속지정신호에 따라 상향계수의 클럭주기를 선택하는 것은 하향계수용 클럭분주기(16)의 출력신호에 따른다. 즉, 하향계수 클럭분주기(16)는 회전속도 지정속도(RSS)에 따라 수정발진신호(CK)를 분주하여 (표2)와 같이 출력한다.

이에 대한 타이밍도를 도시하면 제3도와 같다. 제3도에서 ①은 정배속시 상향계수의 트리거위치이고, ②는 배속시, ③은 4배속시, 그리고 ④는 6배속시 각각 상향계수의 트리거위치를 나타낸다.

가역계수 제어기(17)는 VCO계 동기신호(SYNC1)와 수정발진 클럭(CK)외에 속도지정신호(RSS)를 입력으로 받아 VCO계 동기신호의 상향에지에서부터 계수하여 가역계수기(18)가 상향계수할 수 있도록 업/다운 선택신호(U/D)를 U에 놓고 (표2)에 따라 트리거된다.

또한, VCO계 동기신호의 하향 에지를 검출하여 가역계수기(19)가 검출시점부터 하향계수가 시작되어 가역계수제어기(17)에서 D신호를 보내오기 전까지 카운트를 실시하고, D부터는 하향계수값이 0이 된 후로는 로우상태의 신호를 출력한다.

상기의 경우에도 가역계수기(18)의 비트수는 8비트만으로도 충분하므로 본 발명에서는 가역계수의 계수 비트의 수는 8비트이상으로 확장한다. 또한, 본 발명에서는 정속, 배속, 4배속, 6배속을 지정하는 신호(RSS)가 인가되어 지정속도에 따라 상향계수 트리거시점, 하향계수 클럭의 분주비, 오버 플로우를 얼마로 할 것인가를 정해지게 된다.

상기한 바와같은 본 발명에 따르면, 카운터의 계수범위를 확장하고 0(zero)점과 오버 플로우시기를 재생속도 제어신호에 의해 검출함으로써 스핀들 모터의 제어동작을 안정화할 수 있다.

Claims

펄스폭정보를 출력하는 EFM 펄스 폭 카운터(11)와, 위상지연정보를 출력하는 위상비교기(12)와, D플립플롭(15)으로부터 출력되는 모드 자동절환신호(AMS)와 EFM 펄스 폭 카운터(11)와 위상 비교기(12)의 출력을 입력하여 출력버퍼(20)로 제어신호(CON)를 출력하는 출력 콘트롤부(13)로 구성된 가변속 CD-ROM의 스핀들 모터 제어회로에 있어서, 회전속도지정신호(RSS)에 따라서 수정발진신호(CK)를 분주하여 하향계수용 클럭신호로서 출력하는 하향계수용 클럭분주기(16)와, VCO계 동기신호(SYNC1)와 수정발진신호(CK) 및 회전속도지정신호(RSS)를 입력하여 가역계수기(18)가 수정발진신호(CK)의 279T부터 상향카운터하도록 트리거신호(T)를 출력하고, 가역계수기(18)가 VCO계 동기신호(SYNC1)의 상승에지부터 상향계수하다가 하강에지에서 하향 계수하도록 제어신호(U/D)를 출력하는 가역계수 제어기(17)와, 상기 가역계수기(18)로부터 의 출력값과 회전속도지정신호(RSS)를 입력하여 오버 플로우 및 0를 검출하여 편차정보(D1)를 상기 D플립플롭(15)으로 출력하는 오버 플로우 및 제로 검출기(19)와, 가역계수 제어기(17)로부터 출력되는 트리거신호(T)에 따라 수정발진신호(CK)의 279T부터 VCO계 동기신호(SYNC1)의 상승에지에서 상향계수하고, 가역계수 제어기(17)로부터 출력되는 제어신호(U/D)에 따라 VCO계 동기신호(SYNC1)의 하강에지에서 하향계수동작을 수행하며, 계수값을 위상제어시 회전속도정보로서 출력버퍼(20)로 출력하는 가역계수기(18)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변속 CD-ROM의 스핀들모터 제어회로.