KR0175259B1 - 세개의 버스트를 가진 디스크 기록매체를 이용하여 디스크 구동 기록장치의 헤드위치 검출방법 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

디지탈정보의 자기 기록/독출을 위한 자기 디스크구동장치에 관한 것으로, 특히 자기 디스크상의 특정트랙으로부터 데이터를 독출하기 위해 헤드를 해당트랙에 정확하고 신속하게 추종하도록 하는 방법에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

종래에 네 개의 버스트신호를 이용하여 헤드의 위치를 제어하는 방법은 헤드가 트랙을 찾아가는데 있어서 고속화 시킬 수 있는 잇점이 있었으나 검출해야 버스트수가 많아 실제 데이타를 기록할 수 있는 기록밀도가 적었던 문제점을 해결한다.

3. 발명의 해결방법의 요지

세 개의 버스트를 가진 디스크 기록매체를 이용하여 디스크드라이버의 위치를 제어하는 방법을 제공한다.

4. 발명의 중요한 용도

세 개의 버스트를 가진 디스크 기록매체를 이용하여 디스크 구동 기록장치의 헤드위치 검출방법.

Description

세 개의 버스트를 가진 디스크 기록매체를 이용하여 디스크 구동 기록장치의 헤드위치 검출방법

제1도는 통상적인 자기디스크기록장치에서 트랙추종을 위해 자기디스크상에 기록되는 네 개의 버스트신호 기록 형태도.

제2도는 네개의 버스트신호를 트랙추종 할 시 헤드위치변화 예시도.

제3도는 트랙추종시 헤드의 위치변화에 따른 PES2변화 예시도.

제4도는 본 발명이 적용되는 통상적인 자기 디스크 구동장치의 개략적인 블럭구성도.

제5도는 본 발명에 따른 자기디스크기록장치에서 트랙추종을 위해 자기디스크상에 기록되는 세 개의 버스트신호 기록 형태도.

제6도는 본 발명에 따른 세 개의 버스트신호를 트랙추종 할 시 헤드위치 변화 예시도.

제7도는 본 발명에 따른 트랙추종시 헤드의 위치변화에 따른 PES2변화 예시도.

제8도는 본 발명에 따른 PES1과 PES2의 결과를 출력하는 제어흐름도.

본 발명은 디지탈정보의 자기 기록/독출을 위한 자기 디스크구동장치에 관한 것으로, 특히 자기 디스크상의 특정트랙으로부터 데이터를 독출하기 위해 헤드를 해당트랙에 정확하고 신속하게 추종하도록 하는 방법에 관한 것이다.

통상적으로 자기 디스크 구동장치는 회전하는 자기 디스크상에 데이타를 자기적으로 기록/독출하는 장치로서 대량의 데이타를 고속으로 억세스할 수 있기 때문에 컴퓨터 시스템의 보조기억장치로서 널리 사용된다. 이러한 자기 디스크 구동장치는 회전하는 자기 디스크상에 동심원 형태로 배열되는 트랙들에 저장된다. 이들 트랙들은 자기 디스크상에 데이타를 독출, 기록, 소거하기 위한 자기헤드에 의해 억세스된다.

헤드는 트랙들 중 어느 하나의 선택된 트랙에 선택적으로 위치시킬 수 있는 헤드위치 서보 메카니즘의 제어에 의해 자기 디스크상에서 방사선방향으로 이동된다. 이와같이 헤드를 특정트랙에 선택적으로 위치시키기 위해서는 각 트랙들에 관련된 현재의 헤드 위치를 알아야한다.

상기와 같이 트랙들에 관련된 헤드의 위치를 알리는 서보(servo)정보는 헤드에 의해 자기 디스크상에서 독출되는 특정 서보패턴을 이용하는 것에 의해 제공된다. 이러한 서보패턴은 자기 디스크상에서 자기 디스크 구동장치를 조립할 때 자기 디스크상에 미리 영구적으로 기록된다. 이 서보패턴은 자기 디스크상에 데이타를 악세스할 때 헤드에 의해 검출됨으로서 트랙의 위치정보로 이동된다. 서보정보를 제공하기 위한 방식에 대한 하나의 예를 들면 엠베디드(embedded)서보방식이 있다. 엠베디드서보방식에 있어서 서보정보들은 자기 디스크상에서 데이타영역들간에 데이타영역들과 교호적으로 배치된다. 각각의 서보정보는 트랙위치정보, 트랙어드레스, 인덱스정보등을 포함한다. 이러한 서보정보를 이용하여 특정트랙에 위치시키는 것은 트랙탐색(track seek)과, 트랙추종(track folldwing)으로 이루어지는 두 단계에 의해 수행된다. 트랙탐색은 현재의 트랙으로부터 원하는 트랙으로 헤드를 이동하는 단계이다. 트랙추종은 탐색된 트랙을 정확하게 추종하는 단계로서, 헤드가 일단하나의 트랙에 위치할 경우 정확한 독출 및 기록동작을 위해 헤드를 트랙의 중심선에 추종하도록 유지시킨다. 예를들면, 엠베디드 서보방식의 자기 디스크 구동장치에 있어서 트랙추종을 위해 자기 디스크상에 제1도와 같이 하나의 트랙에 대하여 4개의 버스트신호가 서보정보의 일부로서 미리 기록되어 있다. 제1도를 참조하면, A버스트신호나 B버스트신호는 각 각의 트랙센터라인을 중심으로하여 교호적으로 기록되어 있어 헤드가 고속으로 트랙탐색을 하도록 하고 C버스트와 D버스트는 하나의 트랙센터 라인을 중심으로하여 교호적으로 기록되어 있어 헤드가 트랙의 중심선으로부터 벗어남을 검출하는 트랙 추종을 한다. 그리고, 상기 A버스트와 B버스트의 검출은 해당트랙에서 헤드가 기록된 상기 A버스트와 B버스트 신호를 리드할 시 버스트신호의 유무로서 검출하는데 이때, 상기 검출된 버스트신호의 진폭레벨은 최대치가 되고 검출되지 않은 레벨은 0값이 되어 상기 트랙탐색 정보인 PES1(Position Error Signal)을 구할 수 있다. 그리고, 상기 PES1은 하기의 식(1)과 같이 구해진다.

또한, 상기 C버스트와 D버스트가 헤드에 의해 검출되는 각 버스트의 진폭레벨은 트랙센터에 정확하게 상기 헤드가 위치 했을 시 서로 동일하게 최대 검출레벨의 1/2이 되며, 상기 C버스트와 D버스트 검출레벨의 차는 0가 된다. 그러므로, 상기 C버스트와 D버스트 검출레벨의 차에 의해 트랙센터에 대한 헤드의 편이상태 및 편이량을 알 수 있게 되며, 이를 나타내는 신호를 일반적으로 PES2라 한다. 그리고, 상기 PES2은 하기의 식(2)과 같이 구해진다.

그러므로, 제3도에서와 같이 트랙탐색모드에서는 PES1과 PES2를 A/D한 값과 그레이코드를 조합하여 헤드의 위치를 결정하게 되고, 트랙추종시에는 PES2만을 이용하여 헤드의 위치제어를 수행하였다.

상기와 같이 네 개의 버스트신호를 이용하여 헤드의 위치를 제어하는 방법은 헤드가 트랙을 찾아가는데 있어서 고속화 시킬 수 있는 잇점이 있었으나 검출해야 버스트수가 많아 실제 데이타를 기록할 수 있는 기록밀도가 적어지는 문제점이 발생하였다.

따라서, 세 개의 버스트를 가진 디스크 기록매체를 이용하여 디스크드라이버의 위치를 제어하는 방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 디스크 기록매체상에 제1-3버스트로 이루어진 서보버스트 기록구간을 가지는 디지탈 서보 제어방식 디스크 구동 기록장치의 헤드위치 검출방법에 있어서, 상기 디스크 구동장치의 제어수단이 헤드를 통해 상기 디스크 기록매체상의 트랙ID정보를 독취하여 우수 또는 기수트랙인가를 판단하여 이에 대응하는 기/우수정보를 생성하는 단계와, 상기 디스크 구동장치의 제어수단이 헤드를 통해 상기 디스크 기록매체상에 기록된 제1, 제2, 제3버스트 기록구간을 각 각 독취하는 독취단계와, 상기 독취된 제1버스트와 제2버스트로부터 제1위치 에러신호를 산출하는 단계와, 상기 독취된 제1버스트, 제2버스트, 제3버스트로부터 제2위치 에러신호를 산출하는 단계와, 상기 독취된 기/우수정보데이타와 상기 산출된 제1, 제2위치 에러신호로부터 탐색정보를 생성하여 현재위치에러신호를 출력하는 단계로 이루어짐을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제4도는 본 발명이 적용되는 통상적인 자기 디스크 구동장치의 개략적인 블럭구성도로서, 자기디스크(10)은 스핀들(spindle)모터(40)에 의해 회전한다. 헤드(12)는 자기디스크(10)의 표면상에 위치하며, 환상 보이스 코일(rotary voice coil) 액츄에이터(actuator)(34)의 암 어셈블리(arm assembly)의 수직으로 신장된 암(14)에 설치된다. 전치증폭기(16)은 독출시에는 헤드에 의해 픽업된 신호를 전치증폭하여 기록시에는 헤드(12)를 구동시켜 ENDEC(Encoder/Decoder)(22)으로부터 인가되는 부호화된 기록데이타 EWD(encord write data)를 자기디스크(10)상에 기록토록 한다. 펄스 및 서보검출기(18)는 전치증폭기(16)에서 전치증폭된 신호의 진폭피크치를 검출하여 데이타펄스를 발생하며, 제1도에서와 같은 A,B,C버스트(제1,제2,제3버스트)의 진폭을 검출하여 PES1, PES2를 발생한다. 펄스 및 서보검출기(18)에서 발생한 데이타 펄스는 데이타분리기(20)에 인가되고, PES는 ADC(analog-to-digital)(26)에 인가된다. ADC(26)은 PES를 그의 레벨에 대응하는 디지탈 단계값으로 변환하여 마이크로콘트롤러(28)에 제공한다. 데이타분리기(20)는 펄스 및 서보검출기(18)에서 발생된 데이타펄스로부터 일정클럭에 동기된 부호화 독출데이타(enoded read data) ERD를 분리하여 ENDEC(22)에 인가한다. ENDEC(22)은 데이타분리기(20)에서 분리된 부호화 독출데이타 ERD를 복호화하여 독출데이타 RDATA로서 DDC(Disk Data Controller)(24)에 인가하거나 DDC(24)로부터 인가되는 기록데이터 WDATA를 부호화하여 전치증폭기(16)에 인가한다. DDC(24)는 호스트컴퓨터로부터 수신되는 독출/기록 명령에 응답하여 호스트컴퓨터로부터 수신되는 데이타를 ENDEC(22)를 통해 자기 디스크상에 기록하거나 자기디스크상에 기록되어 있는 데이타를 독출하여 호스트컴퓨터로 송신한다. 또한, DDC(24)는 호스트컴퓨터로부터 수신되는 독출/기록 명령에 응답하여 마이크로 콘트롤러(28)는 ADC(26)로부터 인가되는 PES값을 이용하여 전술한 바와 같은 트랙검색을 수행한다. DAC(digital-to-analog)(30)는 마이크로콘트롤러(28)로부터 발생되는 헤드(12)의 위치제어를 위한 제어값을 아날로그신호로 변환한다. 서보구동부(32)는 DAC(30)로부터 인가되는 신호에 의해 액츄레이터(34)를 구동하기 위한 구동전류를 발생하여 액츄레이터(30)의 보이스 코일에 인가한다. 액츄에이터(34)는 서보구동부(32)로부터 인가되는 구동전류의 방향 및 레벨에 대응하여 헤드(12)를 자기디스크(10)상에서 이동시킨다. 모터제어부(36)는 마이크로 콘트롤러(28)로부터 발생되는 자기디스크(10)의 회전제어를 위한 제어값에 따라 스핀들 모터구동부(38)는 모터제어부(36)의 제어에 따라 스핀들 모터(40)를 구동하여 자기 디스크(10)을 회전시킨다.

제5도는 본 발명에 따른 자기디스크기록장치에서 트랙추종을 위해 자기디스크상에 기록되는 세 개의 버스트신호 기록 형태로도로서, 하나의 트랙에 대하여 3개의 버스트신호가 서보정보의 일부로서 미리 기록되어 있고, A버스트신호와 B버스트신호는 각 각의 트랙경계를 중심으로하여 교호적으로 기록되어 있고, C버스트 신호는 하나의 트랙센터라인을 기점으로하여 다음 트랙의 센터라인까지 기록되어 있다.

제6도는 본 발명에 따른 세 개의 버스트신호를 트랙추종 할 시 헤드위치변화 예시도이다.

제7도는 본 발명에 따른 트랙추종시 헤드의 위치변화에 따른 PES1, PES2 변화 예시도로서,

(a)도는 트랙의 서보섹터중 3개의 버스트신호가 기록된 영역을 표시하며, (b)도는 헤드(12)가 하나의 트랙에서 A버스트신호, B버스트신호, C버스트를 독출할 시 상기 독출된 3개의 버스트중 A, B버스트신호의 유무로서 기수와 우수트랙을 산출하는 PES1의 타이밍도이며, (c)도는 상기 독출된 3개의 버스트를 산출하여 트랙의 온트랙상태를 나타내는 타이밍도이다.

제8도는 본 발명에 따른 PES1과 PES2을 산출하여 결과를 출력하는 제어흐름도로서, 3개의 버스트신호를 읽어 소정의 연산을 수행하여 PES1과 PES2을 산출한다.

이하 본 발명에 첨부된 제4도의 블럭도와 제5-제8도의 기록포멧 및 타이밍도와 흐름도를 참조하여 상세히 설명한다.

제5도에 도시된 세 개의 버스트신호 A,B,C는 헤드(12)에 의해 검출되어 엔코딩부(22)를 통해 샘플링되고, 제7도의 (b)와 (c)에 도시된 바와 같이 PES1(B버스트-A버스트)과, PES2(A버스트-C버스트+B버스트-D버스트)로 변환되어 ADC(26)를 통해 마이크로콘트롤러(28)로 입력된다. 탐색모드시에는 상술한 PES1 또는 PES2를 8비트로 디지탈변환한 값, 즉 일례로 256 등분한 값과 그레이코드를 이용하여 헤드의 현재위치를 결정하며, 트랙추종모드시에는 PES2 신호만 이용하여 헤드의 위치를 결정한다.

또한, 기/우수트랙정보(Digodd)는 현재 헤드(12)가 위치하는 현재 트랙이 우수트랙일경우에는 0의 값을 나타내며, 상기 현재트랙이 기수트랙일 경우에는 1의 값을 나타낸다. 그리고 PES합(Digpha)은 PES2와 PES1의 합을 나타내며, PES차(Digphb)는 상기 PES2로부터의 PES1의 차를 나타낸다. 상술한 바와 같이 탐색정보(Skfig)는 상술한 기/우수트랙정보(Digodd)와, PES합(Dogpha) 및 PES차(Digphb)의 조합으로 이루어지는 3비트데이타값을 나타낸다.

먼저 일례로 하나의 트랙에 대한 전체 PES 값을 256등분하여 상기 트랙의 중앙을 PES = 0으로 정할 때, 상술한 N트랙과 N-1트랙의 경계에서의 PES값은 -128이 되며, 상술한 N트랙과 N+1트랙과의 경계에서의 PES값은 +127이 되고, 따라서 PES분해능은 일례로 256분해능을 나타낸다. 일반적으로 트랙중앙을 기준으로 헤드의 오프트랙량을 계산하기위해서는 PES2값만을 이용하여야하나, 트랙과 트랙의 경계면에서는 헤드의 갭폭(일례로 80%)를 고려하여 정확한 값이 읽혀지지않기 때문에 탐색모드 시 상기 PES2의 데드존에서는 PES2값 대신 PES1값을 이용하여 헤드의 위치를 판단하게 된다.

이때, 상기 PES1값과 PES2값을 제8도를 통해 설명하면, 810단계에서 상기 헤드(12)를 통해 세 개의 버스트신호를 독출하여 마이크로콘트롤러(28)에 인가된다. 그런후, 820단계에서 상기 마이크로콘트롤러(28)은 상기 독출된 세 개의 버스트신호를 연산한다. 그런후, 830단계에서 상기 마이크로콘트롤러(28)은 PES1과 PES2의 결과를 산출한다. 이때, 상기 PES1과 PES2의 산출은 하기의 식과 같다.

상술한 바와 같은 본 발명은 세 개의 버스트를 가진 디스크 기록매체를 이용하여 디스크드라이버의 위치를 제어하는 방법을 제공함으로서, 디스크상에 데이타를 기록하는데 있어 데이타의 기록밀도를 높일 수 있는 잇점이 있다.

Claims (3)

1. 디스크 기록매체상에 세 개의 버스트로 이루어진 서보버스트 기록구간을 가지는 디지탈 서보 제어방식 디스크 구동 기록장치의 헤드위치 검출방법에 있어서, 상기 디스크 구동장치의 제어수단이 헤드를 통해 상기 디스크 기록매체상의 트랙ID정보를 독취하여 우수 또는 기수트랙인가를 판단하여 이에 대응하는 기/우수정보를 생성하는 단계와, 상기 디스크 구동장치의 제어수단이 헤드를 통해 상기 디스크 기록매체상에 기록된 제1, 제2, 제3버스트 기록구간을 각 각 독취하는 독취단계와, 상기 독취된 제1버스트와 제2버스트로부터 제1위치 에러신호를 산출하는 단계와, 상기 독취된 제1버스트, 제2버스트, 제3버스트로부터 제2위치 에러신호를 산출하는 단계와, 상기 독취된 기/우수정보데이타와 상기 산출된 제1, 제2위치 에러신호로부터 탐색정보를 생성하여 현재 위치에러신호를 출력하는 단계로 이루어짐을 특징으로 하는 세 개의 버스트를 가진 디스크 기록매체를 이용하여 디스크 구동 기록장치의 헤드위치 검출방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1위치 에러신호를 산출하는 방법은, 제1버스트신호와 제2버스트신호의 차에 의해서 산출함을 특징으로 하는 세 개의 버스트를 가진 디스크 기록매체를 이용하여 디스크 구동 기록장치의 헤드위치 검출방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제2위치 에러신호를 산출하는 방법은, 제1버스트, 제2버스트, 제3버스트를 독출하여 하기의 식에 의해 산출됨을 특징으로 하는 세 개의 버스트를 가진 디스크 기록매체를 이용하여 디스크 구동 기록장치의 헤드위치 검출방법.