KR0176611B1 - 하드 디스크 드라이브 제어장치 및 그 방법 - Google Patents

하드 디스크 드라이브 제어장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하드 디스크 드라이브 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 ID(Identification) 정보가 디스크상에 없는 하드 디스크 드라이브에서 원하는 데이타 섹터를 찾아 디스크 동작을 수행하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 목적을 위하여 목표 서보 섹터 번호 값을 설정하고, 스킵할 데이타 섹터값을 설정하는 제1단계, 서보 섹터에 의해 현재 서보 섹터 번호를 연산하고, 상기 제1단계에서의 목표 서보 섹터 번호와 현재의 서보 섹터 번호를 비교하는 제2단계, 상기 제2단계에서 목표 서보 섹터 번호와 현재의 서보 섹터 번호가 같으면 스킵할 데이타 섹터 갯수가 소정 갯수로 될 때 까지 연산하고, 소정의 갯수가 되면 디스크의 리드 및 라이트 동작을 수행하는 제3단계를 포함한다. 본 발명에 의하면, 디스크에서 정보를 리드해낼 헤드의 현 위치를 디스크 콘트롤러가 파악하여 디스크 리드 및 라이트 동작을 수행하기 위한 목표 서보 섹터를 찾는 단계에서 시간 소요를 최소화하고, 디스크 콘트롤러의 데이타 리드 및 라이트를 제어하는 시퀀서의 실행 시작의 제약을 제거함으로서 마이크로 콘트롤러의 로드가 감소되며 디스크 리드 및 라이트에 소요되는 전체 시간을 줄일 수 있다.

Description

하드 디스크 드라이브 제어 장치 및 그 방법
본 발명은 하드 디스크 드라이브 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 ID(Identification) 정보가 디스크상에 없는 하드 디스크 드라이브에서 원하는 데이타 섹터를 찾아 디스크 동작을 수행하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive)와 같은 자기 디스크 기록 장치에 구비되는 디스크 콘트롤러는 프로그래머블(Programable) 콘트롤 시퀀서를 구비하여 디스크상에 대해 포맷(Format)을 하거나 데이타를 라이트 또는 리드하는 시퀀스(Sequence)를 제어한다. 그리고 디스크 콘트롤러는 퍼스널 컴퓨터와 같은 호스트의 자기 디스크 기록 장치의 주제어 장치인 마이크로 콘트롤러와 디스크 사이의 인터페이스를 제공하며, 리드 및 라이트에 따른 데이타의 에러 검출 및 정정을 수행한다.
도 1은 일반적인 하드 디스크 드라이브의 구성을 보이는 블럭도이며, 도 1에 도시된 바와 같이 하드 디스크 드라이브는 두장의 디스크와 그의 각 면에 하나씩 대응되게 설치되는 4개의 헤드를 구비하며, 헤드(112)와 연결되는 전치 증폭기(114)는 헤드(112)에 의해 픽엎된 신호를 전치 증폭하여 증폭된 신호를 리드 및 라이트 채널 회로(116)에 인가하며, 라이트시에는 리드 및 라이트 채널 회로(116)로 부터 인가되는 인코딩된 라이트 데이타에 따른 라이트 전류를 헤드(112)에 인가함으로서 라이트 데이타를 디스크상(112) 라이트한다. 그리고 리드 및 라이트 회로(116)는 전치 증폭기(114)로 부터 인가되는 리드 신호로 부터 데이타 펄스를 검출하고 디코딩하여 디스크 콘트롤러(118)에 인가하며, 디스크 콘트롤러(118)로 부터 인가되는 라이트 데이타를 인코딩하여 전치 증폭기(114)에 인가한다.
디스크 콘트롤러(118)는 마이크로 콘트롤러(122)로 부터 다운 로딩되는 마이크로 프로그램에 따른 동작을 수행하는 시퀀서를 구비하며 호스트로 부터 수신되는 데이타를 리드 및 라이트 회로(116)와 전치 증폭기(114)를 통해 디스크상(110에 라이트 하거나 디스크상(110)으로 부터 데이타를 리드하여 호스트로 송신한다. 또한 디스크 콘트롤러(118)는 호스트와 마이크로 콘트롤러(122)간의 통신을 인터페이스한다. 버퍼램은 호스트와 마이크로 콘트롤러(122) 및 리드 및 라이트 회로(116) 사이에 전송되는 데이타를 일시 저장한다. 마이크로 콘트롤러(118)는 호스트로 부터 수신되는 포맷이나 리드 및 라이트 명령에 응답하여 디스크 콘트롤러(118)를 제어하며 트랙 탐색 및 트랙 추종을 제어한다. 롬(ROM:Read Only Memory)(24)은 마이크로 콘트롤러(122)의 수행 프로그램 및 각종 설정 값들을 저장한다.
서보 구동부(126)는 마이크로 콘트롤러(122)로 부터 발생되는 헤드(112)의 위치 제어를 위한 신호에 의해 엑추에이터(128)를 구동하기 위한 구동 전류를 발생하여 액츄에이터(128)에 인가한다. 엑츄에이터(128)는 서보 구동부(126)로 부터 인가되는 구동 전류의 방향 및 레벨에 대응하여 헤드(122)를 디스크상에서 이동 시킨다. 스핀들 모터 구동부(130)는 마이크로 콘트롤러(122)로 부터 발생되는 디스크(110)의 회전 제어를 위한 제어 값에 따라 스핀들 모터(132)를 구동하여 디스크(110)를 회전 시킨다. 디스크 신호 제어부(134)는 리드 및 라이트 회로(116)로 부터 출력되는 리드 데이타에서 서보 정보를 디코딩하여 마이크로 콘트롤러(122)에 인가하며, 리드 및 라이트에 필요한 각종 제어 신호들을 디스크 콘트롤러(118)에 인가한다.
도 2a는 일반적인 하드 디스크 드라이브의 대략적인 포맷도이며, 도 2b는 도 2a의 서보 영역의 위치를 감지하여 디스크 콘트롤러에서 발생하는 서보 펄스 타이밍도이며, 도 2C는 도 2a의 서보 영역에서 마이크로 콘트롤러(122)에 의해 라이트된 값에 의해 특정 시간이 경과한 후에 디스크 콘트롤러(118)에서 발생하며, 데이타 섹터의 시작을 나타내는 데이타 섹터 펄스의 타이밍도이다.
도 2a에 도시된바와 같이 원형의 하드 디스크를 동심원으로 세분한 것을 실린더(Cylinder:CYL)라고 하는데, 복수개의 실린더들 중에서 하나의 실린더를 나타낸 도 1의 하드 디스크 드라이브의 포맷이다. 도 2a에 도시된 포맷도에서 하나의 실린더는 N개의 서보 섹터로 구성되며, 하나의 서보 섹터는 하나의 서보 영역과 M개의 데이타 섹터로 이루어진다. 또한 도 1의 하드 디스크 드라이브에서는 데이타 섹타가 ID 영역과 데이타 영역으로 나누어진다. 기존의 하드 디스크 드라이브에서는 기억 용량을 증대시키기 위하여 기록 밀도를 일정하게 하여 ID 정보와 데이타를 기록하며, 데이타 영역에서는 디스크상의 위치에 관계없이 동일한 크기 즉, 512 바이트의 크기를 갖는다. 즉, 서보 방식에 있어 임베디드 섹터 서보(embeded sector servo) 방식을 채용 할 경우 하나의 데이타 섹터는 디스크상의 위치에 따라 2개의 세그먼트로 스플리트(split:분할) 될 수도 있다(제2도의 스플리트 데이타 섹터). 종래의 하드 디스크 드라이브에서는 데이타 섹터의 구성이 도 2a의 ID 영역의 ID 정보와 데이타 영역의 데이타로 구성되어 있기 때문에 한 데이타 섹터당 ID 영역 만큼(예를 들면 29바이트) 사용자 디스크 용량으로 사용할 수 없다.
따라서 종래의 ID 영역에서 위치 정보를 위한 오버 헤드로서 실제로 정보를 저장하는데 사용 될 수없는 ID 영역의 ID 정보를 삭제함으로서 그 만큼의 저장 용량이 증가하며, 특히 ID 영역과 데이타 영역 사이에서 헤드의 특성인 라이트-리드 복구 시간(약 8μsec)의 오버 헤드도 제거할 수있으므로 약 6％ 정도의 디스크 용량이 증가하게 된다. 이를 위해 기존의 ID 영역의 존재 이유인 목표 데이타 섹터를 찾을 수있는 방법과 스플리트 여부 및 스플리트된 데이타 섹터일 경우 언제 스플리트가 발생할 것인지를 나타내는 CDR(Constant Density Recording: 콘스턴트-덴시티 기록) 정보를 디스크 콘트롤러(118)에게 제공할 수있는 방법이 필요하게 된다. 따라서 종래의 목표 데이타 섹터를 찾기 위하여 디스크 콘트롤러(118)를 제어하는 마이크로 콘트롤러(122)는 디스크상의 인덱스 부터 서보 섹터의 갯수를 세어 목표 데이타 섹터가 속한 서보 섹터의 직전 서보 섹터에서 디스크 콘트롤러(118)를 온 시킨다. 다음 디스크 콘트롤러(118)는 내부의 서보 콘트롤러(도시 안됨)에서 서보 영역을 의미하여 발생시키는 서보 펄스를 검출하고 마이크로 콘트롤러(122)가 미리 설정한 스킵 카운터의 스킵 값 만큼 데이타 섹터를 스킵 한 후 디스크 리드 및 라이트를 시작한다. 즉, 목표 서보 섹터가 인덱스를 기준으로 5번째 서보 섹터이고, 목표 서보 섹터의 첫번째 데이타 섹터부터 디스크 동작을 원할 경우 마이크로 콘트롤러(122)는 5번째 서보 섹터에서 스킵할 데이타 섹터가 없으므로 스킵 카운터에 0를 설정한 후 서보 펄스가 발생할 때 마다 디스크상의 위치를 파악하고 목표로하는 서보 섹터의 직전 서보 섹터인 4번째 서보 섹터에서 디스크 콘트롤러(118)를 온시킨다.
디스크 콘트롤 러(118)는 첫번째 서보 펄스가 발생할 때 목표 서보 섹터로 간주하고 스킵 카운터에 0 값이 설정되어 있으므로 첫번째 데이타 섹터 펄스가 입력될 때 부터 디스크 리드 및 라이트를 수행하게 된다. 여기서 스킵 카운터에 1이 설정된 경우에는 두번째 데이타 섹터 펄스가 입력될 때 부터 동작을 수행하게 된다. 그러나 종래의 방법을 사용할 경우 디스크에서 정보를 읽어내는 헤드의 위치가 디스크 리드 및 라이트를 원하는 목표 데이타 섹터 가까이 위치하더라도 디스크 콘트롤러(118)는 마이크로 콘트롤러(122)의 관여 없이 자체적으로 디스크상의 현재 위치를 파악할 수 없기 때문에 디스크 리드 및 라이트 동작을 수행 할 수 없으며, 마이크로 콘트롤러(122)의 제어하에 디스크상의 인덱스 부터 차례로 서보 섹터의 갯수를 세어 목표 데이타 섹터에 접근하게 된다. 따라서 종래에는 디스크 리드 및 라이트 동작을 수행하기 위한 전단계에서 시간이 많이 소요 되며 마이크로 콘트롤러(122)가 디스크 콘트롤러(118)내의 시퀀서를 온시키는 시점이 목표 서보 섹터 직전 서보 섹터로 제약되는 문제점이 있었다.
한편 종래의 ID 정보가 디스크상에 없는 하드 드라이브에서 스플리트 데이타 처리를 위하여 마이크로 콘트롤러(122)는 서보 섹터내 스플리트 섹터의 위치 정보인 스플리트 섹터와 CDR 정보를 해당되는 서보 섹터 직전의 서보 섹터에서 미리 설정을 하고 디스크 리드 및 라이트 동작을 수행할 때 매 서보 섹터 마다 다음 서보 섹터에 해당하는 스플리트 섹터와 CDR 정보를 설정한다. 그러나 디스크 콘트롤러(118)가 현재 서보 섹터와 목표 서보 섹터의 위치와 무관하게 마이크로 콘트롤러(122)에 의해 온 될 경우, 목표 서보 섹터를 찾기 까지는 마이크로 콘트롤러(122)에 의한 스플리트 섹터와 CDR 정보의 설정이 목표 서보 섹터에 대한 것을 제외하고는 무의미하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자하는 기술적 과제는 디스크에서 정보를 읽어 낼 헤드의 현재 위치를 디스크 콘트롤러가 감지하여 디스크 리드 및 라이트 동작을 수행하기 위한 목표 서보를 찾는 단계에서 시간 소요를 최소화하고, 디스크 콘트롤러의 데이타 리드 및 라이트를 제어하는 시퀀서의 실행 시작의 제약을 제거함으로서 목표 데이타 섹터를 찾기 위한 마이크로 콘트롤러의 로드를 절감하는 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자하는 다른 기술적 과제는 디스크에서 정보를 읽어 낼 헤드의 현재 위치를 디스크 콘트롤러가 감지하여 디스크 리드 및 라이트 동작을 수행하기 위한 목표 서보를 찾는 단계에서 시간 소요를 최소화하고, 디스크 콘트롤러의 데이타 리드 및 라이트를 제어하는 시퀀서의 실행 시작의 제약을 제거함으로서 목표 데이타 섹터를 찾기 위한 마이크로 콘트롤러의 로드를 절감하는 방법을 제공하는 데 있다.
도 1은 일반적인 하드 디스크 드라이브의 구성을 보이는 블럭도이다.
도 2a는 일반적인 하드 디스크 드라이브의 대략적인 포맷도이다.
도 2b는 도 2a의 서보 영역의 위치를 감지하여 디스크 콘트롤러에서 발생하는 서보 펄스 타이밍도이다.
도 2c는 도 2a의 서보 영역에서 마이크로 콘트롤러에 의해 라이트된 값에 의해 특정 시간이 경과한 후에 디스크 콘트롤러에서 발생하며, 데이타 섹터의 시작을 나타내는 데이타 섹터 펄스의 타이밍도이다.
도 3은 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브에서 디스크 콘트롤러에 의해 목표 데이타 섹터를 찾는 제어 장치를 보이는 블럭도이다.
도 4는 도 3의 각부의 동작을 보이는 타이밍도이다.
도 5는 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브에서 디스크 제어 방법을 보이는 플로우챠트이다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은 하드 디스크 드라이브에서 목표 데이타 섹터를 찾아 디스크 리드 및 라이트 동작을 수행하는 장치에 있어서,
목표 서보 섹터 번호를 설정하는 제1저장부, 현재의 서보 섹터 번호를 설정하고 서보 섹터가 검출 될 때 마다 연산되는 제1카운터부, 상기 제1카운터부의 서보 섹터 번호와 제1저장부의 목표 서보 섹터 번호를 비교하는 제1비교부, 스킵할 소정의 데이타 섹터 갯수를 저장하고 데이타 섹터 펄스에 의해 데이타 섹터 갯수를 연산하는 제2카운터부, 상기 제2카운트부의 연산된 값이 소정의 값이 되면 디스크 리드 및 라이트를 수행하게 하는 시퀀서부, 상기 디스크 실린더상에 존재하는 서보 섹터의 최대 갯수를 설정하는 제2저장부; 및 상기 제1카운터부의 서보 섹터 번호와 상기 제2저장부의 최대 서보 섹터 갯수를 비교하여 상기 제1카운터부에 카운터 값을 재설정하는 신호를 발생하는 제2비교부, 디스크의 서보 영역에서 리드된 현재 서보 섹터 번호를 저장하는 제2저장부; 및 상기 제1카운터부의 연산된 서보 섹터 번호와 제2저장부의 현재 서보 섹터 번호를 비교하여 섹터 번호의 오차를 검출하는 제3비교부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브 제어 장치이다.
상기의 다른 기술적 과제를 이루기 위하여 본 발명은 하드 디스크 드라이브에서 목표 데이타 섹터를 찾아 디스크 동작을 수행하는 방법에 있어서, 목표 서보 섹터 번호 값을 설정하고, 스킵할 데이타 섹터값을 설정하는 제1단계, 서보 섹터에 의해 현재 서보 섹터 번호를 연산하고, 상기 제1단계에서의 목표 서보 섹터 번호와 현재의 서보 섹터 번호를 비교하는 제2단계, 상기 제2단계에서 목표 서보 섹터 번호와 현재의 서보 섹터 번호가 같으면 스킵할 데이타 섹터 갯수가 소정 갯수로 될 때 까지 연산하고, 소정의 갯수가 되면 디스크의 리드 및 라이트 동작을 수행하는 제3단계, 제2단계에서 연산된 서보 섹터 번호와 실린더상의 최대 서보 섹터 번호를 비교하는 제4단계, 및 상기 연산된 서보 섹터 번호와 실린더상의 최대 서보 섹터 번호가 일치하면 현재 서보 섹터 번호를 재설정하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브 제어 방법이다.
이하에서 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 도 1의 하드 디스크 드라이브에서 목표 데이타 섹터를 찾기 위한 마이크로 콘트롤러(122)와 디스크 콘트롤러(118)의 제어 장치를 보이는 블럭도이며, 도 3의 장치는 하드 디스크 전반을 제어하는 마이크로 콘트롤러(300), 상기 마이크로 콘트롤러(300)에 의해 목표 서보 섹터 번호를 설정하는 목표 서보 레지스터(310), 상기 마이크로 콘트롤러(300)에 의해 서보 섹터 번호를 설정하고, 서보 섹터 펄스에 의해 1씩 가산되는 서보 섹터 카운터(320), 상기 마이크로 콘트롤러(300)에 의해 현재 실린더의 최대 서보 섹터의 갯수를 설정하는 최대 서보 레지스터(330), 디스크 콘트롤러내의 서보 콘트롤러에서 출력되는 서보 섹터 정보를 저장하는 현재 서보 섹터 레지스터(340), 상기 서보 섹터 카운터(320)의 서보 섹터 번호와 상기 최대 서보 레지스터(330)의 값을 비교하는 제1비교기(350), 상기 서보 섹터 카운터(320)의 서보 섹터 번호와 상기 목표 서보 레지스터(310)의 값을 비교하는 제2비교기(360), 상기 서보 섹터 카운터(320)의 서보 섹터 번호와 현재 서보 섹터 레지스터(340)의 혀내 서보 섹터 정보를 비교하는 제3비교기(370), 상기 마이크로 콘트롤러(300)에 의해 스킵 값이 설정되고, 상기 제2비교기(360)의 결과와 데이타 섹터 펄스에 의해 감산을 수행하는 스킵 카운터(312), 상기 스킵 카운터(312)의 제어 신호에 따라 디스크 리드 및 라이트 제어 신호를 출력하는 시퀀서(390)으로 구성된다.
도 3에 도시한 바와 같이 목표 서보 레지스터(310)에는 마이크로 콘트롤러(300)에 의해 디스크 리드 및 라이트를 원하는 목표 서보 섹터 번호가 설정되고, 최대 서보 레지스터(330)에는 마이크로 콘트롤러(300)에 의해 현재 실린더에 존재하는 최대 서보 섹터의 갯수가 설정된다. 여기서 레지스터(310,330,340)는 데이타를 저장하고 그 내용을 수시로 사용할 있는 저장 수단의 실시 회로이다. 또한 서보 섹터 카운터(320)에는 마이크로 콘트롤러(300)에 의해 설정된 현재 서보 섹터 번호가 설정되고 서보 섹터 펄스가 입력될 때마다 1씩 증가 시킨다. 이때 서보 섹터 펄스가 입력될 때 마다 서보 섹터 카운터를 증가 시킬 경우 카운터 값이 계속 증가하게 되고, 결국 현 실린더상에 존재할 수없는 서보 섹터 값을 가지므로 목표 서보 섹터를 찾지 못할 수도 있게 된다. 그러므로 디스크의 기준을 나타내는 인덱스(Index)가 위치할 서보 섹터에서 서보 섹터 카운터(320)를 초기화 하기 위하여 서보 섹터 카운터(320)의 현재 서보 섹터 번호와 최대 서보 레지스터(340)의 최대 서보 갯수와 같을 경우 서보 섹터 카운터(320)는 리셋 신호(318)에 의하여 0 값으로 재설정된다.
제2비교기(360)는 서보 섹터 카운터(320)의 현재 서보 섹터 번호와 목표 서보 레지스터(310)의 목표 서보 섹터 번호를 비교하여 같을 경우 목표 서보 데이타에 도달하였음을 의미하므로 이 때 부터 데이타 섹터 펄스가 입력될 때 마다 스킵 카운터(380)를 동작 시킨다. 시퀀서(390)는 데이타 섹터 펄스가 입력되고 스킵 카운터(380)의 값이 0이면 현재 데이타 섹터 부터 동작되며, 디스크 리드 및 라이트 동작을 수행하고, 스킵 카운터(380)는 카운터 의 값이 0가 아니면 데이타 섹터 펄스가 입력될 때마다 0가 될 때 까지 감산된다. 또한 시퀀서(390)는 동작이 시작된 이후에는 몇개 데이타 섹터에 대해 디스크 리드 및 라이트를 원하는지 설정된 만큼 데이타 섹터 펄스가 입력될 때마다 디스크 동작을 수행한 후 작업을 종료한다.
또한 본 발명을 위하여 헤드의 위치 조정에 필요한 정보를 기록하고 있는 서보 영역에는 서보 섹터 번호를 추가로 기록하고, 헤드의 추종 모드를 미세 조정하기 위한 이득 조정의 역할과 서보와 관련된 각종 신호를 발생시키는 디스크 콘트롤러(118)내의 서보 콘트롤러(도시 안됨)가 서보 섹터 번호를 서보 영역에서 추출하도록 하여 디스크 콘트롤러(118)가 디스크상의 위치를 파악할 수 있도록 하였다. 디스크 콘트롤러(118)는 디스크 리드 및 라이트 동작을 수행하기 위한 전 단계에서 시간 소요를 최소화하며, 마이크로 콘트롤러(300)가 디스크 콘트롤러의 데이타 리드 및 라이트를 제어하는 시퀀서를 온시키는 시점이 목표의 서보 섹터 직전 서보 섹터에 국한되는 제약이 제거됨으로 로드가 그 만큼 줄어진다. 따라서 현재 서보 섹터 레지스터(340)에는 디스크 콘트롤러(118)내의 서보 콘트롤러에서 출력된 현재 서보 섹터 정보가 매 서보 섹터 펄스 마다 저장된다. 제3비교기(370)는 서보 섹터 레지스터(340)에 저장된 값과 서보 섹터에 의하여 증가하는 서보 섹터 카운터(320)의 값을 비교하여 서로 다를 경우 마이크로 콘트롤러(300)에 인터럽트 신호(316)를 발생시켜 그 원인을 파악할 수있도록 한다. 또한 스플리트 데이타 처리를 위하여 마이크로 콘트롤러(300)는 스플리트 데이타 섹터의 위치 정보인 스플리트 섹터와 CDR 정보를 디스크 콘트롤러(118)에 설정하고, 설정된 스플리트 섹터와 CDR 정보는 목표 서보 섹터를 찾을 때 까지 유지되어야 한다. 즉, 초기에 설정한 값을 매 서보 섹터 마다 갱신할 필요가 없고, 목표 서보 섹터를 발견했을 때 디스크 콘트롤러(118)에서 인터럽트를 발생하면 이때 부터 기존의 방식 처럼 매 서보 섹터마다 디스크 콘트롤러에 설정을 하면 목표 서보 섹터를 찾을 때 까지의 마이크로 콘트롤러(300)의 로드를 줄일 수 있다.
따라서 마이크로 콘트롤러(300)는 목표 서보 섹터의 스플리트 위치 정보인 스플리트 섹터와 CDR 정보를 디스크 콘트롤러의 동작상에 시간적인 여유를 주기 위하여 1 서보 섹터전에 설정하면, 목표 서보 섹터를 찾을 때 까지 스플리트 섹터와 CDR 정보를 다시 설정할 필요가 없다. 디스크 콘트롤러(118)는 제2비교기(360)가 목표 서보를 찾았을 때 마이크로 콘트롤러(300)에 인터럽트 신호(314)를 발생시켜 이때 부터 매 서보 섹터 마다 스플리트 섹터와 CDR 정보가 설정되도록 하며 이 정보를 서보 섹터 펄스로 래치시켜서 현재 서보 섹터에서 사용한다.
도 4는 도 3의 각부의 동작을 보이는 타이밍도이며, 도 4에 도시된 바와 같이 마이크로 콘트롤러(300)는 디스크 리드 및 라이트를 원하는 목표 데이타 섹터가 존재할 서보 섹터의 위치를 결정하여 목표 서보 섹터와 스킵 카운터(380)의 값을 설정하고, 현재 실린더상의 최대 서보 섹터를 설정한 후, 현재 서보 섹터의 번호를 설정하고 디스크 콘트롤러(118)를 온(ON) 시킨다. 목표 서보 섹터가 1이고, 스킵 카운터가 1로 설정되고, 현재 실린더상의 최대 서보 섹터가 72이고(존재할 수 있는 최대 서보 섹터 번호는 0 ∼ 71), 현재 서보 섹터 번호가 71로 설정하여 목표 서보 섹터와 현재 서보 섹터가 무관하게 디스크 콘트롤러(118)를 온(콘트롤러 동작 구간) 시킬 경우 첫번 째 서보 섹터 펄스에서 현재 서보 섹터 카운터(320)는 1 만큼 증가하여 72가 된다. 현재 서보 섹터 카운터(320)의 72 값은 최대 서보 섹터 레지스터(330)에 설정된 값과 같으므로 현재 서보 섹터 번호는 0로 재설정된다. 이것은 서보 영역에 기록된 서보 섹터 번호와도 부합된다. 따라서 현재 서보 섹터 카운터(320)의 값 0는 목표 서보 레지스터(310)과 같지 않음으로 스킵 카운터(312)는 동작하지 않는다.
다음 서보 섹터 펄스에 의하여 서보 섹터 카운터(320)의 값이 1이되면, 이 값은 목표 서보 레지스터(310)에 설정된 값과 같으므로 데이타 섹터 펄스가 입력되었을 때 스킵 카운터는 동작을 시작하게 된다. 데이타 섹터 펄스가 입력되었을 때 스킵 카운터의 값은 현재 1로서 0이 아니므로 시퀀서(390)는 온 되지 않고 감산되어 0가 된다. 또 다음의 데이타 섹터 펄스가 입력되었을 때 스킵 카운터의 값이 0이므로 시퀀서(390)는 온(420) 되고 그에 따라 설정된 데이타 섹터 수만큼 디스크 리드 및 라이트 동작을 하고 난 후 종료한다.
도 5는 본 발명에 따른 하드 디스크 드라이브에서 디스크 제어 방법을 보이는 플로우챠트이며, 도 3의 플로우챠트는 목표 서보 섹터 번호 설정, 스킵 카운터 설정, 최대 서보 섹터 설정 및 현재의 서보 섹터 카운터 설정 과정(512), 서보 섹터 펄스 검출 과정(514), 현재 서보 섹터 번호 가산 과정(516), 현재 서보 섹터 번호와 최대 서보 섹터 갯수 비교 과정(518), 현재 서보 섹터 카운터 재설정 과정(520), 목표 서보 섹터 번호와 현재 서보 섹터 번호 비교 과정(522), 인터럽트 발생 과정(524), 데이타 섹터 펄스 검출 과정(526), 스킵 카운터 비교 과정(528), 스킵 카운터 감산 과정(530), 디스크 리드 및 라이트 과정(532), 전송 완료 점검 과정(534)로 이루어진다.
도 5의 플로우챠트에 도시된 바와 같이 마이크로 콘트롤러(300)는 목표 서보 섹터 번호 설정, 스킵 카운터 설정, 최대 서보 섹터 설정 및 현재 서보 섹터 번호 설정을 수행한다(512과정). 다음은 디스크 콘트롤러가 온 되며 서보 섹터 펄스의 입력을 기다린다. 여기서 서보 섹터 펄스가 검출되면(514과정), 서보 섹터 카운터(320)의 현재 서보 섹터 카운터 값을 1만큼 가산한다(516과정). 또한 서보 섹터 카운터(320)의 현재 서보 섹터 번호와 최대 서보 레지스터(330)의 최대 서보 섹터 갯수를 비교하여(518과정) 같으면, 현재 서보 섹터 번호가 해당되는 실린더에서 가질 수있는 섹터 번호의 한계를 초과 했으므로 이를 인덱스가 위치한 서보 섹터의 번호로 바꾸어 주는 서보 섹터 카운터의 값을 재설정 즉, 0로 설정하고(520과정), 목표 서보 섹터 번호와 서보 섹터 카운터 값을 비교한다(522과정).
설정된 목표 서보 섹터 번호와 현재 서보 섹터 카운터 값이 다르면 같아질 때 까지 과정(514과정 ∼ 522과정)을 반복 수행한다. 여기서 목표 서보 섹터 번호와 현재 서보 섹터 카운터 값이 같으면 이 때 부터 매 서보 섹터 마다 스플리트 섹터와 CDR 정보가 마이크로 콘트롤러(300)에 의하여 설정될 수있도록 인터럽트 발생을 수행하고(524과정), 데이타 섹터 펄스의 입력을 기다린다. 데이타 섹터 펄스가 검출되면(526과정), 스킵 카운터(380)는 온 되며, 데이타 섹터 펄스가 입력 될 때마다 스킵할 데이타 갯수가 0인지를 비교하여(528과정) 0가 아니면 카운터 값을 1 감산하며 0가 될 때 까지 과정(526과정 ∼ 530과정)을 반복 수행한다.
따라서 스킵 카운터(380)는 스킵 카운터 값이 0가되면 실제적으로 디스크의 리드 및 라이트를 제어하는 시퀀서(390)를 온시키며, 시퀀서(390)는 디스크 리드 및 라이트를 수행하고(532) 설정된 전송할 데이타 섹터 수 만큼 전송을 시작한다. 시퀀서(390)는 데이타 섹터가 전송 완료되면 동작을 중지한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 디스크에서 정보를 리드해낼 헤드의 현 위치를 디스크 콘트롤러가 파악하여 디스크 리드 및 라이트 동작을 수행하기 위한 목표 서보 섹터를 찾는 단계에서 시간 소요를 최소화하고, 디스크 콘트롤러의 데이타 리드 및 라이트를 제어하는 시퀀서의 실행 시작의 제약을 제거함으로서 마이크로 콘트롤러의 로드가 감소되며 디스크 리드 및 라이트에 소요되는 전체 시간을 줄이 수 있다.

Claims (11)

  1. 하드 디스크 드라이브에서 목표 데이타 섹터를 찾아 디스크 리드 및 라이트 동작을 수행하는 장치에 있어서, 목표 서보 섹터 번호를 설정하는 제1저장부; 현재의 서보 섹터 번호를 설정하고 서보 섹터가 검출 될 때 마다 연산되는 제1카운터부; 상기 제1카운터부의 서보 섹터 번호와 제1저장부의 목표 서보 섹터 번호를 비교하는 제1비교부; 스킵할 소정의 데이타 섹터 갯수를 저장하고 데이타 섹터 펄스에 의해 데이타 섹터 갯수를 연산하는 제2카운터부; 상기 제2카운트부의 연산된 값이 소정의 값이 되면 디스크 리드 및 라이트를 수행하게 하는 시퀀서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 디스크 실린더상에 존재하는 서보 섹터의 최대 갯수를 설정하는 제2저장부; 및 상기 제1카운터부의 서보 섹터 번호와 상기 제2저장부의 최대 서보 섹터 갯수를 비교하여 상기 제1카운터부에 카운터 값을 재설정하는 신호를 발생하는 제2비교부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제1카운터부의 서보 섹터 번호는 상기 제2비교부에서 서보 섹터 번호와 최대 서보 섹터 갯수가 같으면 소정의 값으로 재설정되는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브 제어 장치.
  4. 제1항에 있어서, 디스크의 서보 영역에서 리드된 현재 서보 섹터 번호를 저장하는 제2저장부; 및 상기 제1카운터부의 연산된 서보 섹터 번호와 제2저장부의 현재 서보 섹터 번호를 비교하여 섹터 번호의 오차를 검출하는 제3비교부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2저장부의 서보 섹터 번호는 서보 섹터의 정보 영역에 기록되는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브 제어 장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제3비교부는 비교 신호가 일치하지 않으면 비정상인 동작이거나 제2저장부의 서보 섹터 번호가 잘못 읽혀졌다는 인터럽트를 발생함을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브 제어 장치.
  7. 하드 디스크 드라이브에서 목표 데이타 섹터를 찾아 디스크 동작을 수행하는 방법에 있어서, 목표 서보 섹터 번호 값을 설정하고, 스킵할 데이타 섹터값을 설정하는 제1단계; 서보 섹터에 의해 현재 서보 섹터 번호를 연산하고, 상기 제1단계에서의 목표 서보 섹터 번호와 현재의 서보 섹터 번호를 비교하는 제2단계; 상기 제2단계에서 목표 서보 섹터 번호와 현재의 서보 섹터 번호가 같으면 스킵할 데이타 섹터 갯수가 소정 갯수로 될 때 까지 연산하고, 소정의 갯수가 되면 디스크의 리드 및 라이트 동작을 수행하는 제3단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브 제어 방법.
  8. 제7항에 있어서, 제2단계에서 연산된 서보 섹터 번호와 실린더상의 최대 서보 섹터 번호를 비교하는 단계; 및 상기 연산된 서보 섹터 번호와 실린더상의 최대 서보 섹터 번호가 일치하면 현재 서보 섹터 번호를 재설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브 제어 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제2단계에서 목표 서보 섹터 번호와 현재의 서보 섹터 번호가 같을 때 스플리트 데이타 섹터와 CDR 정보를 매 서보 섹터 마다 설정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브 제어 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 스플리트 데이타 섹터와 CDR 정보는 매 서보 섹터 마다 설정되는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브 제어 방법.
  11. 제7항에 있어서, 제3단계는 스킵할 데이타 섹터 갯수가 소정 갯수로 될 때 까지 감산되는 것을 특징으로 하는 하드 디스크 드라이브 제어 방법.
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