KR100189519B1

KR100189519B1 - 하드디스크 드라이버의 그레이 코드 디코딩회로

Info

Publication number: KR100189519B1
Application number: KR1019930028395A
Authority: KR
Inventors: 방호열
Original assignee: 윤종용; 삼성전자주식회사
Priority date: 1993-12-18
Filing date: 1993-12-18
Publication date: 1999-06-01
Also published as: DE4444783A1; DE4444783C2; KR950020642A; US5920440A

Abstract

본 발명은 데이터동기신호들과 상기 동기신호들사이에 트랙고유정보를 알리는 제1 및 제2 정보데이타들을 그레이코드로써 기록한 서보패턴영역을 구비하는 기록 매체와 상기 기록매체에 기록된 데이터를 검출하여 엔코디드 리드 데이터로 변환 출력하는 데이터 픽업수단과, 상기 데이터 픽업수단으로부터 출력되는 상기 엔코디드 리드 데이터를 입력받아 서보패턴영역의 위치를 검출하며 이에 대응하는 기준펄스를 생성출력하는 패턴 검출수단을 구비하는 하드 디스크 드라이버의 그레이 코드 디코딩회로에 있어서, 상기 기준 펄스의 입력상태에 대응하여 상기 엔코디드 리드 데이터를 소정 분주비로 분주하여 그레이 데이터로 변환출력하고, 상기 기준펄스에 동기하여 소정 시스템 클럭을 소정 제1카운팅값까지 카운팅한후 그레이 동기 윈도우 신호를 생성출력하는 그레이 윈도우 발생제어수단과, 소정 동기신호의 입력에 응답하여 상기 제1정보데이타와 제2정보데이타를 각각 전송하기 위한 제1 및 제2 정보데이타 윈도우신호와 상기 데이터동기신호를 검출하기 위한 순차 그레이 동기 윈도우 신호를 생성출력하며, 상기 제1 및 제2정보 데이터 윈도우 신호의 생성에 대응하는 데이터 게이트 신호를 출력하는 동기 윈도우 발생 수단과, 상기 그레이 동기 윈도우 신호와 순차 그레이 동기 윈도우 신호의 입력에 응답하여 상기 동기신호를 상기 동기 윈도우 발생수단으로 생성출력하고, 상기 제1 또는 제2 정보데이타 윈도우 신호의 입력에 응답하여 상기 그레이 데이터로부터 제1정보데이타 또는 제2정보데이타를 검출하여 출력하는 그레이 코드 데이터 추출 수단과, 상기 데이터 게이트 신호의 입력에 응답하여 상기 제1 또는 제2 정보데이타를 그레이코드에서 2진 코드로 변환하는 그레이-2진 변환수단으로 구성한다.

Description

하드디스크 드라이버의 그레이 코드 디코딩회로

제1도는 하드 디스크의 서보 패턴의 구성일례를 도시한 상태도이다.

제2도는 종래의 하드디스크 드라이버의 그레이 코드 디코딩회로도이다.

제3도는 종래의 그레이 코드 디코딩시의 타이밍도이다.

제4도는 본 발명에 따른 하드디스크 드라이버의 그레이 코드 디코딩회로를 도시한 블럭 구성도이다.

제5도는 제4도의 동작에 따른 그레이 코드 디코딩시 타이밍도이다.

제6도는 제4도의 구체적 일시예의 회로도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12 : 디스크 14 : 헤드

16 : R/W 채널부 18 : 패턴검출기

20 : 그레이 코드 부호화기 22 : 그레이-2진 변환기

24 : MPU 30 : 윈도우 인에이블 회로

32 : 제1그레이 동기 윈도우 발생부 34 : 그레이 코드 및 동기 추출부

36 : 제1데이타 윈도우 발생부 38 : 제2데이타 윈도우 발생부

40 : 제2그레이 동기 윈도우 발생부 42 : 그레이 동기 카운터

본 발명은 하드 디스크 드라이버내의 그레이 코드 디코딩회로에 관한 것으로, 특히 디스크의 서보 패턴(Servo pattern) 영역에 기록된 그레이 코드를 디코딩하여 출력하도록한 그레이 코드 디코딩회로에 관한 것이다.

일반적으로 일정한 속도를 유지하는 고속, 고용량, 고밀도 하드 디스크 드라이버의 디스크는 디스크상에서의 헤드위치제어를 보다 효율적으로 하기위한 각종 정보가 기록한 서보패턴이 기록되어 있다. 이러한 서보패턴은 제1도에 도시한 바와 같이 W/R(Write/Read) 복원 영역, 특정 패턴 혹은 직류 갭(DC GAP)이 기록된 패턴(Pattern)영역, IM(Index mark) 영역, GC(Gray code) 영역, STM(Servo track mode)영역, PAD(Post Amble Data) 영역을 가진다. 여기서 W/R복원영역은 헤드의 특성에 따른 기록에서 리이드 트랜지스션 시간을 고려한 영역이다. 상기 패턴영역은 서보패턴의 검출타이밍을 시스템 클럭에 동기시키기위한 기록영역이다. 특히 상기 패턴영역은 일반적으로 어드레스마크(Adress Mark : AM)영역이라고도 한다. 그리고, IM영역에는 디스크의 인덱스 정보(Index imformation)가 기록된 인덱스 마크(Index mark) 영역이다. GC영역은 디스크의 트랙(Track)의 ID가 기입되는 영역으로서, 해당 트랙의 정보가 그레이 코드로 기록되어 있다, STM영역은 트랙의 추적(Track following)을 제어하는데 이용되는 버스트신호가 기록된다. 상기 제1도에 도시된 서보패턴의 주파수는 약 4MHz이다.

또한 상기 GC영역내에 트랙의 ID를 기록해둔 그레이 코드는 보통 12비트(4096 실린더의 구조에서)로 구성되어 있다. 트랙의 ID식별을 위해 그레이 코드를 사용한 이유는 헤드가 한 트랙씩 이동시 2진(Binary) 또는 십진(Decimal)에 비해서 1비트씩 변환이 주어지므로 인식하기가 용이하기 때문이다.

디스크상에 기록된 그레이 코드는 제1도에 도시된 바와 같이 크게 그레이 동기신호(Gray sync)와 그레이 데이터(Gray date)[S11, D11, S10, D10∼S0, D0]로 구별된다.

따라서 4MHz의 서보패턴에 대한 그레이 코드의 길이는 후술한 바와 같이 구해진다.

SCLK(시스템 클럭) = 32MHz = 31.25 nsec = 1T

1cell = 4T = 125nsec

1 다이펄스(Di-pulse) = 2cell = 250nsec

따라서,

그레이 코드의 길이 = 12 그레이 동기신호 + 12 그레이 데이터

= 24 다이펄스 = 48 Cell = 48×125nsec

= 6msec

제3도는 종래의 그레이 코드 디코딩시의 타이밍도이다.

먼저 제3도를 참조하여 제2도의 종래 회로의 동작을 설명한다.

지금, 디스크(12)가 스핀들 모터(도시하지 않음)의 구동에 의해 회전하면, 헤드(14)는 디스크(12)로부터 제1도에 도시된 서보 영역내의 신호를 제3도에 도시된 헤드픽업신호파형과 같이 리이드하여 R/W채널부(Real/Write channel part : 16)로 전송한다.

상기 R/W채널부(16)는 통상적으로 최대치 검출기(Peak detection), 히스테리시스 비교기(Hysterisis comparator), 원샷데이타(One-shot data) 생성기등으로 구성되며, 상기 헤드픽업신호를 제3도와 같이 디지털화된 엔코드된 리이드 데이터(Encoded Read Data : 이하 ERD라함)로 변환하여 패턴검출기(18)로 출력한다.

상기 패턴검출기(18)는 시스템 클럭(SCLK)과 서보패턴을 동기화시켜 제3도에 도시된 바와 같은 서보영역의 시작을 알리는 기준펄스(RP)를 생성하여 그레이 코드 복호화기(20)로 출력한다.

상기 그레이 코드 복호화기(20)는 상기 기준펄스(RP)에 응답하여 연속되어 입력되는 상기 ERD를 그레이 데이터(GD)로 제3도와 같이 복호화(decoding)한다. 그리고, 상기 그레이 코드 복호화기(20)는 상기 기준펄스(RP)의 이후에 입력되는 데이터 펄스 카운팅하여 제3도에 도시된 바와 같은 그레이 동기 윈도우(Gray Sync Window:GSW)와 그레이 데이터 윈도우(Gray Data Window:GDW)을 생성한다. 이후 상기 그레이 동기 윈도우(GSW)와 그레이 데이터 윈도우(SGW)에 따라 상기 그레이 데이터(GD)를 그레이 코드(GC)로 디코딩하여 그레이-2진변환기(22)의 입력단자로 출력한다.

상기 그레이-2진변환기(22)는 상기 그레이 코드(GC)를 2진수로 변환하여 MPU(24)로 출력한다. 이때 상기 이진수의 트랙의 ID를 알리는 2진데이타이다.

그러나 상술한 종래의 그레이 디코딩회로는 고속으로 동작하는 하드 디스크 드라이버에 있어서는 하기와 같은 원인으로 그레이 코드를 정확히 억세스할 수 없는 경우가 발생함으로써 신뢰성이 불안전하게하는 문제점을 야기 시킨다.

(1) 헤드가 목적지에 도착하는 최대 탐색 시간(Maximum seek time)을 계산시 그레이 코드의 길이가 문제시 된다. 즉, 탐색 시간을 신속히 하기 위해서는 헤드가 디스크에 미리 기록된 서보 패턴의 그레이 코드를 읽고 지나가는데 시간이 연관되기 때문이다.

(2) 기준펄스(RP)의 이후에 입력되는 데이터 펄스를 카운팅하여 그레이 동기 윈도우(GDW)와 그레이 데이터 윈도우(GDW)을 생성하므로, 시스템 클럭과 서보패턴의 동기에서 발생되는 타이밍 시프트와 스핀들 모터의 지터로 인한 ERD의 비트 시프트가 증가될 때 그레이 코드 디코딩의 신뢰성이 저하되는 문제를 발생시킨다.

따라서 본 발명의 목적은 고속, 고용량, 고밀도의 하드 디스크 드라이버에 최적 상태로 이용될 수 있는 그레이 코드 디코딩 회로를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 하드 디스크에 기록된 그레이 코드를 고속으로 억세스 하여 그레이 코드 디코딩 회로를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 디스크에 기록된 그레이 코드의 그레이 동기신호에 동기하여 데이터 윈도우와 그레이 동기 윈도우를 생성하여 시스템 클럭과 서보 패턴의 비동기에 기인하는 타이밍 시프트와 스핀들 모터의 지터에 의한 에러를 최소화한 그레이 코드 디코딩회로를 제공함에 있다.

본 발명의 여전히 다른 목적은 고속 및 고용량을 위한 하드디스크 드라이버의 트랙고유정보 기록패턴을 제공함에 있다.

상술한 목적, 다른 목적 및 또다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 데이터 동기신호들과 상기 동기신호들사이에 트랙고유정보를 알리는 제1 및 제2 정보데이타들을 그레이코드로써 기록한 서보패턴영역을 구비하는 기록매체와, 상기 기록매체에 기록된 데이터를 검출하여 엔코디드 리드 데이터로 변환출력하는 데이터 픽업수단과, 상기 데이터 픽업수단으로부터 출력되는 상기 엔코디드 리드 데이터를 입력받아 서보패턴영역의 위치를 검출하며 이에 대응하는 기준펄스를 생성출력하는 패턴검출수단을 구비하는 하드 디스크 드라이버의 그레이 코드 디코딩 회로에 있어서, 상기 기준펄스의 입력상태에 대응하여 상기 엔코디드 리드 데이터를 소정 분주비로 분주하여 그레이 데이터로 변환출력하고, 상기 기준펄스에 동기하여 소정 시스템 클럭을 소정 제1카운팅값까지 카운팅한 후 그레이 동기 윈도우 신호를 생성 출력하는 그레이 동기 윈도우 발생제어수단과, 소정 동기신호의 입력에 응답하여 상기 제1정보데이타와 제2정보데이타를 각각 전송하기위한 제1 및 제2 정보데이타 윈도우신호와 상기 데이터동기신호를 검출하기위한 순차 그레이 동기 윈도우 신호를 생성출력하며, 상기 제1 및 제2정보데이타 윈도우 신호의 생성에 대응하는 데이터 게이트 신호를 출력하는 동기 윈도우 발생 수단과, 상기 그레이 동기 윈도우 신호와 순차 그레이 동기 윈도우 신호의 입력에 응답하여 상기 동기 신호를 상기 동기 윈도우 발생수단으로 생성출력하고, 상기 제1 또는 제2정보 데이터 윈도우 신호의 입력에 응답하여 상기 그레이 데이터로부터 상기 제1정보데이타 또는 제2정보데이타를 검출하여 출력하는 그레이 코드 데이터 추출수단과, 상기 데이터 게이트 신호의 입력에 응답하여 상기 제1 또는 제2 정보데이타를 그레이코드에서 2진 코드로 변환하는 그레이-2진 변환수단으로 구성한다.

또한 상술한 여전히 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 디스크 기록 매체의 목표트랙에 헤드를 위치시키기 위한 서보정보로써의 트랙 고유정보가 다수의 비트로 기록되는 트랙 고유정보 기록 패턴에 있어서, 상기 다수의 비트들의 검출 타이밍을 동기시키기위한 데이터 동기신호들과; 상기 트랙고유정보를 구성하는 다수의 비트들이 각각 2비트씩 상기 데이터 동기신호들사이에 위치함을 특징으로 한다.

이하 본 발명을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제4도는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 하드디스크 드라이버의 그레이 코드 디코딩회로도이다.

상기 제4도에 도시된 디스크(12)는 제1도에 도시된 바와 같은 서보패턴영역을 구비하여, 상기의 서보패턴에는 본 발명에 따른 트랙 ID정보가 그레이 코드로서 기록되어 있다.

제5도는 제4도의 구성을 가지는 그레이 디코딩 회로의 그레이 코드 디코딩시의 타이밍도로서, 상기 제5도에는 상기 그레이 코드를 픽업 재생할때의 그레이 코드 스트림과 제4도의 동작에 따른 동작 타이밍도가 도시되어 있다.

본 발명에서 제안하는 트랙 ID정보는 종래와는 달리 그레이 동기신호의 사이에는 2개의 그레이 데이터가 위치된다. 즉, 종래에는 그레이 동기신호와 그레이 데이터가 제1도에 도시된 바와 같이 순차적으로 위치되어 기록되어 있으나, 본 발명에서는 제5도에 도시된 바와 같이 상기 그레이 동기신호사이에 각각 기수 그레이 데이터와 우수 그레이 데이터가 위치되어 기록되어 있다.

이하 상술한 제5도를 참조하여 제4도의 동작을 살펴본다.

먼저 헤드(14)는 디스크(12)에 기록된 데이터를 픽업하며, 헤드에 픽업된 헤드픽업신호를 R/W채널부(16)로 출력한다. 상기 R/W채널부(16)는 상기 헤드픽업신호를 입력받으며, 상기 헤드픽업신호를 ERD로 디지털변환하고, 상기 ERO를 패턴검출기(18)와 윈도우 인에이블회로(30)로 출력한다.

상기 패턴검출기(18)는 상기 ERD 중 특정기록패턴을 검출하여 제5도에 도시된 바와 같이 서보영역의 시작을 알리는 기준펄스(RP)를 발생한다. 즉, 서보패턴영역중의 DC갭(DC-GAP)구간을 검출하고, 상기 검출결과에 따라 시스템 클럭(SCLK : 일반적으로 32MHz)에 동기하여 기준펄스(RP)를 생성하여 윈도우 인에이블회로(30)로 출력한다.

상기 윈도우 인에이블회로(30)는 상기 기준펄수(RP)의 입력에 대응하여 R/W채널부(16)로부터 상기 ERD를 수신한다. 이후 상기 윈도우 인에이블회로(30)는 상기 ERD를 2분주하여 그레이 데이터(GD)로 제5도에 도시된 바와 같이 출력하며, 동시에 상기 ERD가 입력되는 동안 그레이 인에이블신호(Gren)를 출력한다. 상기 그레이 데이터(GD)는 그레이 코드 및 동기 추출부(34)로 입력되며, 상기 그레이 인에이블신호(Gren)는 제1그레이 동기 윈도우 발생부(32)로 입력된다.

상기 제1그레이 동기 윈도우 발생부(32)는 상기 그레이 인에이블신호(Gren)의 입력에 응답하여 시스템 클럭(SCLK)을 소정 카운팅비으로 카운팅하여 제5도에 도시된 바와 같은 그레이 동기 윈도우 신호(1SYNC-W)를 생성출력한다. 상기 그레이 동기 윈도우 신호(1SYNC-W)는 그레이 인에이블신호(Gren)의 입력에 응답하여 논리 하이 상태로 천이되며, 입력되는 시스템(SCLK)을 상기 카운팅비로 카운팅 완료하였을 때 논리 로우로 천이되어 제5도에 도시되어진 바와 같은 나타난다.

상기 그레이 동기 윈도우 신호(1SYNC-W)는 그레이 데이터의 첫 번째(혹은 기수번째) 그레이 동기데이타(S5)를 검출하기 위한 신호이다. 상술한 그레이 동기 윈도우 신호(1SYNC-W)는 그레이코드 및 동기추출부(34)로 입력된다.

상기 그레이코드 및 동기추출부(34)는 상기 그레이 동기 윈도우 신호(1SYNC-W)의 입력에 응답하여 그레이 데이터(GD)내의 그레이 동기데이타(S5)를 검출한다. 또한 상기 그레이코드 및 동기추출부(34)는 상기 그레이 동기데이타(S5)의 검출에 대응하는 동기신호(SYNC)와 그레이 동기신호(GS)를 생성출력한다.

이후 상기 동기신호(SYNC)는 동기 윈도우 발생기(41)내의 제1데이타 윈도우 발생부(36)로 입력된다. 상기 제1데이타 윈도우 발생부(36)는 상기 동기신호(SYNC)의 하강에지에 응답하여 제5도에 도시된 바와 같은 기수 데이터 윈도우신호(0DW)를 생성출력한다.

상술한 기수 데이터 윈도우 신호(ODW)는 제2데이타 윈도우 발생부(38) 및 그레이 코드 및 동기 추출부(34)로 입력된다. 상기 제2데이타 윈도우 발생부(38)는 상기 동기신호(SYNC)의 하강에지에 응답하여 상기 시스템 클럭(SCLK)을 소정 카운팅비로 카운팅한후 제5도에 도시된 바와 같은 우수 데이터 윈도우신호(EDW)를 생성출력한다.

상술한 우수 데이터 윈도우 신호(EDW)는 제2그레이 동기 윈도우 발생부(40) 및 그레이코드 및 동기추출부(34)로 입력된다. 상기 제2그레이 동기 윈도우 발생부(40)는 상기 동기신호(SYNC)의 하강에지에 응답하여 상기 시스템 클럭(SCLK)을 소정 카운팅비로 카운팅한후 제5도에 도시된 바와 같은 순차 그레이 동기 윈도우 신호(SYNC-W)를 생성하여 상기 그레이 코드 및 동기 추출부(34)로 출력한다.

이후 동기 윈도우 발생기(41)내의 논리합연산소자(82)는 기수, 우수 그레이 데이터 윈도우(ODW, EDW)신호의 출력에 대응하는 데이터 게이트 신호(GDATA)를 그레이-2진 변환기(22)로 생성출력한다.

따라서 상기 그레이 코드 및 동기 추출부(34)로부터 동기신호(SYNC)가 출력되면, 상기 동기 윈도우 발생기(41)는 상기 동기 신호(SYNC)에 응답하여 제5도에 도시된 바와 같이 순차적으로 기수 데이터 윈도우 신호(ODW), 우수 데이터 윈도우 신호(EDW) 및 순차 그레이 동기 윈도우 신호(SYNC-W)를 생성함을 알 수 있다.

또한 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 서보패턴의 주파수는 다음과 같다.

1cell = 3T = 93.75nsec

1 다이펄스(Di-pulse) = 2cell = 6T

따라서,

그레이 코드의 길이 = 6 그레이 동기신호 + 12 그레이 데이터

= 18 다이펄스 = 36 Cell = 3.375 μsec

한편, 그레이코드 및 동기추출부(34)는 상기 기수 데이터 윈도우 신호(ODW)의 입력에 응답하여 그레이 데이터(GD)열로부터 그레이 동기데이타(S5)의 이후에 존재하는 기수번째의 그레이 데이터(D11)를 검출한다. 이후 상기 그레이 데이터(D11)의 검출에 대응하는 그레이코드(GC)를 제5도에 도시된 바와 같이 생성하여 그레이-2진 변환기(22)로 출력한다. 또한 그레이코드 및 동기추출부(34)는 상기 우수 데이터 윈도우 신호(EDW)가 입력되면 그레이 데이터(GD)중 우수번째의 그레이 데이터(D10)를 검출한다. 이후 상기 그레이데이타(D10)의 검출에 대응하는 그레이 코드신호(GC)를 생성하여 그레이-2진 변환기(22)로 출력한다.

그리고, 상기 그레이코드 및 동기추출부(34)는 상기 순차 그레이 동기 윈도우 신호(SYNC-W)의 입력에 응답하여, 그레이 데이터(GD)중 첫 번재 그레이 동기데이타(S5)에서 순차 증가된 두 번재 위치에 존재하는 두 번째 그레이 동기데이타(S4)를 검출하며, 상기 두 번째 그레이 동기데이타(S4)의 검출에 대응하는 동기신호(SYNC)를 상기 동기 윈도우 발생기(41)로 출력하며, 그레이 동기신호(GS)를 그레이 동기 카운터(42)로 생성출력한다.

이때 상기 동기 윈도우 발생기(41)는 상기 동기 신호에 응답하여 전술한 바와 같이 기수 데이터 윈도우 신호(ODW), 우수 데이터 동기 신호(EDW) 및 순차 그레이 동기 윈도우 신호(SYNC-W)를 출력한다.

따라서 상기 그레이 코드 및 동기 추출부(34)는 두번째 그레이 동기 신호(S4) 다음에 위치되는 그레이 데이터(GD)중 기수 그레이 데이터(D9)와 우수 그레이 데이터(D8)를 상기 발생된 기수 데이터 윈도우 신호(ODW), 우수 데이터 윈도우 신호(EDW)에 의해 그레이 코드신호(GC)로 전송하고, 순차 그레이 동기 윈도우 신호(SYNC-W)의 입력에 응답하여 3번째 그레이 동기 신호(S3)를 검출한다.

그레이-2진 변환기(22)는 상기 데이터 게이트 신호(GDATA)의 입력에 응답하여 그레이 코드신호(GC)를 2진 데이터로 변환하여 MPU(24)로 출력한다. 여기서, 상기 MPU(24)는 상기 그레이-2진 변환기(22)로부터 출력되는 2진데이타를 트랙고유정보를 인식하고, 목표 트랙으로 헤드(12)를 이동시키도록 하드 디스크 드라이버를 제어하는 프로세서이다.

그레이 동기 카운터(42)는 상기 그레이코드 및 동기추출부(34)로부터 출력되는 그레이 동기신호(GS)의 입력을 카운팅하여 소정 카운팅값에 이르면, 그레이 디스에이블신호(Grdis)를 윈도우 인에이블회로(30)로 출력한다. 이때 상기 윈도우 인에이블회로(30)는 상기 그레이 디스에이블신호(Grdis)의 입력에 응답하여 그레이 인에이블신호(Gren)의 출력을 디스에이블상태로하여 상기 그레이 동기 윈도우 신호(1SYNC-W)의 생성을 디스에이블시킨다, 상술한 그레이 동기 카운터(42)의 카운팅값은 디스크의 서보 패턴에 기록된 그레이 동기신호의 개수이다.

상술한 바와 같이 그레이 동기 윈도우 신호(1SYNC-W)에 의해 서보패턴의 그레이 코드중 선두 위치에 있는 그레이 동기데이타(S5)가 검출되면, 이에 동기하여 순차적으로 기수, 우수 그레이 데이터가 전송된다. 이후 상기 우수 그레이 데이터를 검출하기 위한 우수 데이터 윈도우신호의 하강에지에 동기하여 순차 동기 윈도우 신호(SYNC-W)가 발생한다.

제6도는 제4도의 상세구성도로서, 특히 상술한 제4도의 구성중 윈도우 인에이블회로(30)와 그레이 코드 및 동기 추출부(34)의 상세한 구성 및 이들 주변회로들과의 접속관계가 상세히 도시되어 있다.

지금, 시스템 클럭(SCLK)이 입력되는 상태에서 상술한 바와 같은 기준펄스(RP)가 윈도우 인에이블회로(30)로 입력되면, 지연 카운터(50)와 상기 지연카운터(50)에 연결된 제1플립플롭(flip-flop:56, 이하 제1FF라함)과 제2FF(58)가 리세트입력을 받아 초기화된다. 상기 제2FF(58)가 리세트되면, 상기 제2FF(58)의 반전출력단()이 하이상태로 천이되어 상기 제2FF(58)에 접속된 제3 및 제4FF(60, 62)가 리세트된다. 상술한 상태에서 시스템 클럭(SCLK)이 제3부 논리곱연산소자(52)로 입력되면, 상기 지연카운터(50)는 시스템 클럭(SCLK)을 일정기간 지연후에 출력단자(Q)로 하이상태의 호를 출력한후 다음 기준펄스(RP)가 입력될 때까지 래치된다. 상기 지연카운터(50)의 반전출력단자()에 접속된 제1FF(56)는 상기 하이상태의 입력신호에 응답하여 출력단자(Q)를 통하여 하이상태의 신호를 제2FF(58)의 세트단자(S)로 출력한다. 이때 상기 제2FF(58)는 상기 하이상태의 입력신호에 세트되어 출력단자(Q), ()를 통해 각각 논리 하이와 로우상태의 신호를 출력한다. 따라서, 상기 제1FF(56)는 리세트되어 상기 제2FF(58)의 세트를 해제하고, 제3 및 제4FF(60, 62)들은 리세트상태에서 해제된다.

상술한 동작에서 상기 제3FF(60)는 리세트 해제상태에서 ERD의 입력을 2분주하여 그레이 데이터(GD)로 출력한다. 상기 그레이 데이터(GD)는 상기 제4FF(62)과 제5FF(64), 제6 및 제7FF(76, 78)의 클럭입력단자(CK)로 입력된다. 상기 제4FF(62)는 그레이 데이터(GD)의 초기 입력에 응답하여 제5도에 도시된 바와 같이 그레이 인에이블신호(Gren)을 제1그레이 동기 윈도우 발생부(32)로 출력한다. 이때 상기 제4FF(62)로부터 출력되는 윈도우 인에이블신호(Gren)는 그레이 데이터(GD)가 입력되는 동안 유지되며, 이는 이하의 설명에 의해 쉽게 이해될 것이다.

제1그레이 동기 윈도우 발생부(32)는 상기 윈도우 인에이블신호(Gren)에 응답하여 상기 시스템 클럭(SCLK)을 소정 카운팅비로 카운팅한다. 카운팅동작이 완료되면 상기 제1그레이 동기 윈도우 발생부(32)는 제6도에 도시된 바와 같이 그레이 동기 윈도우 신호(1SYNC-W)를 부논리합연산소자(66)를 통해 상기 제5FF(64)의 리세트단자로 입력시키며, 동기신호를 전송하기 위한 동기클럭(GCLK1)을 상기 제1논리합연산소자(68)을 통해 제1 및 제2 부논리곱연산소자(70, 72)로 출력한다.

이때 상기 제5FF(64)는 상기 제1부논리합연산소자(66)의 로우상태 출력신호에 의해 리세트가 해제된다. 따라서 상기 제5FF(64)는 그레이 동기 윈도우 신호(1SYNC-W)의 인에이블구간내에 상기 제3FF(60)로부터 제5도에 도시된 바와 같이 그레이 데이터(GD)를 클럭입력단자(CK)로 입력받는다 이후 상기 제5FF(64)는 상기 그레이 데이터(GD)내의 선두 동기신호(S5)의 상승에지에 응답하여 동기신호(SYNC) 와를 생성하여 제1데이타 윈도우 발생부(36)와 제1부논리곱연산소자(70)로 출력한다. 또한 상기 제6FF(64)는 반전 출력신호를 제2부논리곱연산소자(72)로 출력한다.

이때 상기 부논리곱연산소자(70, 72)는 각각 상기 제5FF(64)의 동기신호(SYNC)와 반전출력신호를 입력받아 동기 클럭(GCLK1)과 부논리곱연산하여 제1논리곱연산소자(74)로 출력하며, 상기 제1논리곱연산소자(74)는 연산결과신호(동기검출신호)를 그레이 동기 카운터(42)로 출력한다. 즉, 상기 연산소자들(70, 72, 74)은 제5FF(64)의 출력변화상태를 그레이 동기 카운터(42)에 인지시킨다.

상기 그레이 동기 카운터(42)는 제2논리곱연산소자(74)로부터 출력되는 동기 검출신호를 카운팅하여 소정 카운팅값에 이르면, 이에 대응하는 상태신호를 상기 제2FF(58)의 클럭입력단자(CK)로 출력한다. 따라서 상기 제2FF(58)는 상기 상태신호에 응답하여 출력상태를 변화시킨다.

한편, 제1데이타 윈도우 발생부(36)는 상기 제5FF(64)로부터 출력되는 동기신호(SYNC)를 입력받으며, 상기 동기신호(SYNC)의 하강에지에 응답하여 기수 데이터 윈도우신호(ODW)를 생성하여 제6FF(76)의 리세트상태를 해제시킨다. 이때 리세트 상태가 헤재된 상기 제6FF(76)는 클럭단자(CK)로 입력되는 그레이 데이터(GD)를 래치하여 그레이코드(GC)로 출력한다.

또한 상기 제2그레이 동기 윈도우 발생부(40)는 상기 동기 윈도우신호(SYNC-W)에 동기하는 제2동기클럭(GCLK2)를 생성하여 상기 논리합연산소자(68)로 출력한다.

제2데이타 윈도우 발생부(38)는 상기 동기신호(SYNC)의 하강에지에 응답하여 상기 시스템 클럭(SCLK)을 소정 카운팅비로 카운팅한후 우수 데이터 윈도우신호(EDW)를 생성하여 제7FF(78)의 리세트상태를 해제시킨다. 이때 리세트가 해제된 제7FF(78)는 클럭단자(CK)로 입력되는 그레이 데이터(GD)를 래치하여 그레이코드(GC)를 출력한다.

이후 제2논리합연산소자(80)는 상기 제6 및 제7FF(76, 78)로부터의 그레이코드(GC)들을 입력받아 논리합연산하여 그레이-2진변환기(22)로 출력한다.

따라서, 상기 제6 및 제7FF(76, 78)들은 각각 제1데이타 윈도우 발생부(36)와 제2데이타 윈도우 발생부(38)로부터 발생된 기수 및 우수 데이터 윈도우신호(ODW, EDW)에 동기하여 그레이동기신호 이후에 위치하는 두개의 그레이 데이터들을 각각 그레이-2진변환기(22)로 전송한다.

또한, 상기 제2그레이 동기 윈도우 발생부(40)는 상기 동기신호(SYNC)의 하강에지에 응답하여 상기 시스템 클럭(SCLK)을 소정 카운팅비로 카운팅한후 순차 그레이 동기 윈도우 신호(SYNC-W)를 생성하여 부논리합연산소자(66)로 출력한다..

또한, 상기 제5FF(64)는 상기 부논리합연산소자(66)를 통해 입력되는 순차 그레이 동기 윈도우 신호(SYNC-W)에 대응하여 리세트상태가 해제된다. 이때 상기 제5FF(64)는 순차 그레이 동기 윈도우 신호(SYNC-W)구간동안 그레이 동기 데이터(S4)의 상승에지상태를 검출하며, 검출결과에 대응하는 동기신호(SYNC)를 생성하여 상기 제1데이타 윈도우 발생부(36)로 출력한다.

상기 논리합연산소자(82)는 기수 및 우수 그레이 데이터 윈도우신호(ODW, EDW)를 입력받아 논리합연산한 데이터 게이트신호(GDATA)를 그레이-2진변환기(22)로 출력한다.

이때 그레이-2진 변환기(22)는 상기 데이터 게이트신호(GDATA)에 대응하여 상기 그레이 코드 및 동기 추출부(34)로부터 입력되는 그레이 코드(GC)를 2진 데이터로 변환하여 MPU(24)로 출력한다.

한편, 그레이 동기 카운터(42)는 상기 제2논리곱연산소자(74)로부터 출력되는 동기 검출신호(GS)를 카운팅하여 미리 결정된 값에 이르면, 그레이 디스에이블신호(Grdis)를 생성하여 제2FF(58)의 클럭입력단자(CK)로 출력한다. 상기 제2FF(58)는 상기 그레이 디스에이블신호(Grdis)에 응답하여 지연단자(D)로 입력되는 로우상태의 입력신호를 래치하여 반전출력단자()로 하이상태로 반전된 신호를 출력한다. 상기 제2FF(58)의 반전출력단자()로부터 출력된 하이상태의 신호에 의해 제3 및 제4FF(60, 62)가 리세트상태로 되어 그레이 인에이블신호(Gren)을 차단하여 모든 윈도우신호의 생성을 중지시킨다.

상기한 바와 같이 본 발명은 매 그레이 동기신호를 기준으로 그레이 데이터와 그레이 동기신호를 검출하기 위한 카운터가 리세트된후 반복하여 다음의 데이터 윈도 신호와 동기 윈도우신호를 발생함으로써 그레이 코드의 디코딩을 보다 정확하게 할 수 있다. 또한 본 발명은 그레이 코드영역에 기록된 각 그레이 동기데이타를 기준으로 우수 및 기수 그레이 데이터를 검출하여 전송함으로써 시스템 클럭과 서보패턴에 기록된 데이터 비동기에 기인하여 발생하는 타이밍 시프트의 영향을 최대로 감소시킬 수 있어 그레이 코드의 디코딩 에러를 최소화할 수 있다.

Claims

데이터동기신호들과 상기 동기신호들사이에 기록매체의 트랙고유정보를 그레이코드로써 기록한 제1 및 제2 정보데이타를 포함하는 서보패턴영역을 구비하는 기록 매체와 상기 기록매체에 기록된 데이터를 검출하여 엔코디드 리드 데이터로 변환 출력하는 데이터 픽업수단과, 상기 데이터 픽업수단으로부터 출력되는 상기 엔코디드 리드 데이터를 입력받아 서보패턴영역의 위치를 검출하며 이에 대응하는 기준펄스를 생성출력하는 패턴 검출수단을 구비하는 하드 디스크 드라이버의 그레이 코드 디코딩회로에 있어서, 상기 기준 펄스의 입력상태에 대응하여 상기 엔코디드 리드 데이터를 소정 분주비로 분주하여 그레이 데이터로 변환출력하고, 상기 기준펄스에 동기하여 소정 시스템 클럭을 소정 제1카운팅값까지 카운팅한후 그레이 동기 윈도우 신호를 생성출력하는 그레이 윈도우 발생제어수단과, 소정 동기신호의 입력에 응답하여 상기 제1정보데이타와 제2정보데이타를 각각 전송하기 위한 제1 및 제2 정보데이타 윈도우신호와 상기 데이터동기신호를 검출하기 위한 순차 그레이 동기 윈도우 신호를 생성출력하며, 상기 제1 및 제2정보 데이터 윈도우 신호의 생성에 대응하는 데이터 게이트 신호를 출력하는 동기 윈도우 발생 수단과, 상기 그레이 동기 윈도우 신호와 순차 그레이 동기 윈도우 신호의 입력에 응답하여 상기 동기신호를 상기 동기 윈도우 발생수단으로 생성출력하고, 상기 제1 또는 제2 정보데이타 윈도우 신호의 입력에 응답하여 상기 그레이 데이터로부터 제1정보데이타 또는 제2정보데이타를 검출하여 출력하는 그레이 코드 데이터 추출 수단과, 상기 데이터 게이트 신호의 입력에 응답하여 상기 제1 또는 제2 정보데이타를 그레이코드에서 2진 코드로 변환하는 그레이-2진 변환수단으로 구성함을 특징으로 하드 디스크 드라이버의 그레이 코드 디코딩회로.
제1항에 있어서, 상기 동기 윈도우 발생 수단은, 상기 동기신호의 하강상태에 응답하여 시스템 클럭을 제1카운팅값까지 카운팅한 후 제1정보데이타 윈도우신호를 생성출력하는 제1데이타 윈도우 발생수단과, 상기 동기신호의 하강상태에 응답하여 소정 시스템 클럭을 제2카운팅값까지 카운팅한후 제2정보데이타 윈도우신호를 생성출력하는 제2데이타 윈도우 발생수단과, 상기 동기신호의 하강상태에 응답하여 소정 시스템 클럭을 제1카운팅값까지 카운팅한후 순차 그레이 동기 윈도우 신호를 생성출력하는 순차 그레이 동기 윈도우 발생수단으로 구성함을 특징으로 하드 디스크 드라이버의 그레이 코드 디코딩회로.
디스크 기록 매체의 목표트랙에 헤드를 위치시키기 위한 서보정보로써의 트랙 고유정보가 다수의 비트로 기록되는 하드 디스크 드라이버의 트랙 고유정보 기록 패턴에 있어서, 상기 다수의 비트들의 검출 타이밍을 동기시키기 위한 데이터 동기신호들이 트랙 고유정보 기록 패턴에 기록되며, 상기 트랙고유정보를 구성하는 다수의 비트들이 각각 2비트씩 상기 데이터 동기신호 다음에 위치함을 특징으로 하는 트랙 고유정보 기록 패턴.
제3항에 있어서, 상기 트랙고유정보를 구성하는 다수의 비트들이 12비트의 그레이코드로 구성되며, 상기 데이터동기신호들이 6개의 데이터동기신호로 구성됨을 특징으로 하는 트랙 고유정보 기록 패턴