KR100271618B1 - 자기 디스크 드라이브에서의 서보신호 동조방법 - Google Patents

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Abstract

가. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야:
자기 디스크 드라이브
나. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제:
자기 디스크 드라이브의 서보신호 동조방법을 개선하여 서보신호가 좋지 않더라도 좀더 동조를 잘 할 수 있도록 한다.
다. 그 발명의 해결방법의 요지:
본 발명은, 자기 디스크 드라이브에서의 서보신호 동조방법에 있어서, 매 서보인터럽트마다 서보타이밍마크를 검출하고 이전 서보타이밍마크에서 현재 서보타이밍마크까지의 시간을 측정하는 타이머를 이용하여 이전 서보타이밍마크부터 현재 서보타이밍마크까지의 시간간격을 구하는 제1과정과, 상기 구한 시간간격과 정상적인 서보타이밍마크 간의 시간간격과의 차이를 구하는 제2과정과, 상기 구한 시간간격과 정상적인 서보타이밍마크 간의 시간간격과의 차이를 이용하여 이후 이어지는 서보타이밍마크를 검출하기 위한 서치윈도우를 발생시키기 위해 이전 서보타이밍마크를 기준한 미리 예정된 시간을 조종하는 제3과정으로 이루어 진다.
라. 발명의 중요한 용도:
서보신호 동조

Description

자기 디스크 드라이브에서의 서보신호 동조방법
본 발명은 자기 디스크 드라이브에 관한 것으로, 특히 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive: 이하 HDD라 칭함)에서의 서보신호 동조방법에 관한 것이다.
컴퓨터시스템의 보조기억장치로 널리 사용되고 있는 HDD는 크게 두 부분으로 나누어 진다. 첫째로는 대부분의 회로부품들을 PCB(Printed Circuit Board)상에 장착한 회로부분 집합으로서 통상 PCBA(Printed Circuit Board Assembly)라 칭한다. 둘째로는 헤드와 자기 디스크를 포함하는 대부분의 기구부품과 일부의 회로부품들을 내장한 기구부분 집합으로서 이를 통상 HDA(Head Disk Assembly)라 칭한다.
도 1은 통상적인 HDD 블럭구성도로서, 2장의 디스크를 일예로 하는 HDD 블럭 구성을 보여주고 있다. 도 1에서 디스크 2는 스핀들 모터 52에 의해서 회전한다. 헤드 4는 디스크 2의 표면상에 위치하며 액츄에이터 6의 암 어셈블리(arm assembly) 7의 수직으로 신장된 암의 전단에 설치된다. 전치증폭기 22는 데이타 독출시 헤드 2에 의해 픽업된 신호를 전치증폭하며, 데이타기록시에는 헤드 4를 구동시켜 리드/라이트 채널회로 24로부터 인가되는 부호화된 기록데이타(Encoded Write Data)를 디스크 2에 기록토록 한다. 리드/라이트 채널회로(Read/Write Channel) 24는 전치증폭기 22로부터 인가되는 리드신호로부터 데이타 펄스를 검출하고 디코딩하여 DDC(Disk Data Controller) 54에 인가하며, DDC 54로부터 인가되는 라이트 데이타를 코딩하여 전치증폭기 22에 인가한다. DDC 54는 호스트 컴퓨터와 마이크로 콘트롤러 40간과, 호스트 컴퓨터와 리드/라이트 채널회로 24 간의 통신을 인터페이스한다. 마이크로 콘트롤러 40은 호스트 컴퓨터로부터 수신되는 리드 또는 라이트 명령에 응답하여 트랙탐색 및 트랙추종을 제어한다. VCM(Voice Coil Motor) 구동부 44는 마이크로 콘트롤러 124의 서보제어(헤드의 위치제어)에 대한 값을 D/A컨버터 42를 통해 받아 액츄에이터 6을 구동하기 위한 구동전류를 발생하여 액츄에이터 6의 VCM에 인가한다. 액츄에이터 6은 VCM구동부 44로부터 인가되는 구동전류의 방향 및 레벨에 대응하여 헤드 4들을 디스크 2 상의 방사선 방향으로 이동시킨다. 모터 제어부 48은 마이크로 콘트롤러 40의 제어 하에 디스크 2의 회전제어를 위한 제어값을 스핀들 모터 구동부 50으로 인가하고, 스핀들 모터 구동부 50은 상기 제어값에 따라 스핀들 모터 52를 구동하여 디스크 2들을 회전시킨다. A/D컨버터 36은 리드/라이트 채널회로 24를 통하여 인가되는 서보정보 중 버스트신호에 의거한 위치에러신호(Position Error Signal) PES를 디지탈 변환하여 마이크로 콘트롤러 40으로 출력한다. 게이트 어레이 38은 리드/라이트에 필요한 각종 타이밍신호들을 발생하며 서보정보를 디코딩하여 마이크로 콘트롤러 40에 인가한다.
도 1에 도시된 예와 같은 HDD에서 서보제어시에 사용되는 서보정보들은 기본적으로 디스크 표면상에 각 트랙별로 일정한 간격으로 배열되어 있다. 이 서보정보들을 정확히 독출하기 위해서 각 서보섹터에는 서보타이밍마크(Servo Timming Mark: 이하 STM이라 칭함)가 있다. HDD는 이 신호 STM을 기준으로 그 뒷 부분에 여러 가지 정보들을 얻어 서보제어시 사용한다. 따라서 상기 STM의 정확한 검출은 매우 중요하며, 만일 STM을 찾지 못했거나 잘못 찾게 되면 서보제어가 불가능하게 된다. 종래의 STM을 검출하는 방법상에는 STM을 놓치게 되는 경우에는 보상하는 방법이 잘되어 있으나, 만일 STM을 잘못 찾았을 경우에는 그 대책이 미흡하여 흔히 서보신호의 동기가 무너져서 서보제어를 못하는 경우가 있었다.
도 2a 및 도 2b는 종래기술에 따른 STM 검출방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 2a는 STM이 정상적으로 검출되었을 경우를 설명하기 위한 도면이고 도 2b는 STM이 지연되어 검출되었을 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하여 서보신호 동조방법을 설명하면 다음과 같다. 먼저 도 2a를 참조하여 STM이 정상적으로 검출될 경우의 동작을 설명한다. 도 1의 마이크로 콘트롤러 40은 게이트 어레이 38을 통해 도 2a와 같이 STM을 검출하게 되면 상기 STM을 기준하여 이어지는 다음 STM을 찾도록 하는 서치 원도우신호(이하 SRCH WINDOW라 칭함)를 현재의 STM을 기준으로 미리 정해놓은 일정한 시간 SSRCHTM 이후에 띄워주게 되며, 이 SRCH WINDOW신호 안에서 STM을 찾도록 한다.
그런데, 도 2b와 같이 만일 STM을 찾은 위치가 어떤 원인에 의해 진짜 STM이 발견되어야 할 위치보다 일정시간 후에 검출되면, 이 잘못 검출된 STM은 이어지는 다음 STM을 찾을 수 없는 위치에 SRCH WINDOW가 있게 되어 정상적으로 찾아져야할 STM을 연속으로 놓치는 경우가 발생한다. 이 경우에 서보제어는 가장 중요한 STM을 잃어버리게 되었으므로 HDD의 서보제어가 불가능하게 된다.
따라서 본 발명의 목적은 자기 디스크 드라이브에서 개선된 서보신호 동조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 서보타이밍마크의 이상적인 검출에 의한 서보신호의 동기가 무너져서 서보제어를 못하는 경우를 예방하는 서보신호동조방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적에 따라, 본 발명은, 자기 디스크 드라이브에서의 서보신호 동조방법에 있어서, 매 서보인터럽트마다 서보타이밍마크를 검출하고 이전 서보타이밍마크에서 현재 서보타이밍마크까지의 시간을 측정하는 타이머를 이용하여 이전 서보타이밍마크부터 현재 서보타이밍마크까지의 시간간격을 구하는 제1과정과, 상기 구한 시간간격과 정상적인 서보타이밍마크 간의 시간간격과의 차이를 구하는 제2과정과, 상기 구한 시간간격과 정상적인 서보타이밍마크 간의 시간간격과의 차이를 이용하여 이후 이어지는 서보타이밍마크를 검출하기 위한 서치윈도우를 발생시키기 위해 이전 서보타이밍마크를 기준한 미리 예정된 시간을 조종하는 제3과정으로 이루어짐을 특징으로 한다.
도 1은 통상적인 HDD 블럭구성도이다.
도 2a 및 도 2b는 종래기술에 따른 STM 검출방법을 설명하기 위한 도면으로서, 도 2a는 STM이 정상적으로 검출되었을 경우를 설명하기 위한 도면이고, 도 2b는 STM이 지연되어 검출되었을 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어 흐름도이다.
도 4는 STM이 지연되어 검출되었을 경우 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들중 동일한 구성요소들은 가능한한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
매 서보신호는 기본적으로 일정한 시간(즉 서보샘플링 타임)마다 발생하며 이 서보신호안에는 서보 제어 시에 사용되는 각종 정보들이 담겨져 있다. 여러 정보들 중에 가장 기본적으로 중요한 신호가 STM인데, 이것은 STM이 뒤에 나오는 여러 정보를 얻는 타이밍의 기준이 되기 때문이다. 따라서, 상기 STM을 찾는 것은 일종의 서보동기라고 할 수 있고, 만일 서보동기가 어떤 원인에 의해 무너져 버린다면 HDD의 서보제어를 할수가 없게 된다.
STM은 도 2a,b를 참조하여 종래기술에서 언급한 대로 그 이후의 STM을 검출하는 SRCH WINDOW 발생의 기준 시작점이 되므로, 만일 잘못된 STM을 기준으로 다음 SRCH WINDOW를 켤 미리 정해 놓은 일정한 시간 SSRCHTM을 로딩하면 SRCH WINDOW가 실제 존재하는 STM의 위치가 아닌 곳에 켜지게 된다. 그래서 정상적인 STM을 놓치는 경우가 발생하게 된다.
따라서 본 발명은 다음과 같이 제어로서 정상적인 STM을 놓치는 문제를 해결하고자 한다.
첫째, 매 서보인터럽트마다 이전 STM에서 현재 STM까지의 시간을 측정하는 타이머를 이용하여 이전 STM부터 현재 STM까지의 시간간격을 알아둔다. 본 명세서에서는 상기 이전 STM부터 현재 STM까지의 시간간격을 "MTI(measured time interval)"이라 칭한다.
둘째, 상기 측정한 시간간격 MTI와 정상적인 STM간의 시간간격(이하 "STI"라 칭한다) STI과의 차이를 계산한다.
셋째, MTI와 STI간의 차이(=MTI-STI)를 이용하여 SSRCHTM을 조종함으로써 잘못 검출된 STM의 다음의 정상 STM을 용이하게 찾을 수 있도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어 흐름도이고, 도 4는 STM이 지연되어 검출되었을 경우 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 3,4를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 캘리브레이션 수행동작을 상세히 설명한다. STM은 정상적인 경우 또는 약간 지연되는 경우에 매 서보샘플링주기마다 게이트어레이 38을 통해 마이크로 콘트롤러 40에 인가된다. 도 1의 마이크로 콘트롤러 40은 100단계에서 유효범위(서치원도우 SRCH WINDOW 범위)내에서 STM이 검출되는가를 게이트 어레이 38을 통해 확인한다. 만약 유효범위내에서 STM이 검출되면, 102단계로 진행하여 이전 STM부터 현재 STM까지의 시간간격 MTI를 타이머를 이용하여 구한다. 그후 104단계에서 상기 시간간격 MTI와 정상적인 STM간의 시간간격 STI의 차이(MTI-STI)가 미리 설정한 시간 예컨데, 1㎛보다 큰가를 판단한다. 상기 미리 설정한 시간 1㎛은 정상적인 서치원도우 SRCH WINDOW로서는 STM을 찾을 수 있는지 없는지를 판단하는 시간이다.
만약 상기 1㎛보다 적으면 정상적인 서치원도우 SRCH WINDOW로서 STM를 찾을 수 있는 상태를 의미하므로, 마이크로 콘트롤러 40은 106단계로 진행하여 현재의 STM을 기준으로 미리 정해놓은 일정한 시간 SSRCHTM을 다음의 서치윈도우 SRCH WINDOW가 뜨게 하는 시간 SRCHTM으로 설정하고, 그후 112단계로 진행하여 상기 SRCHTM을 레지스터 SRCHTM_REG에 로드를 한다. 그런데 104단계에서 (MTI-STI)가 상기 1㎛보다 크면 정상적인 서치원도우 SRCH WINDOW로서 STM를 찾을 수 없는 상태를 의미하므로, 마이크로 콘트롤러 40은 108단계로 진행하여 SSRCHTM-(MTI-STI)를 다음의 서치윈도우 SRCH WINDOW가 뜨게 하는 시간 SRCHTM으로 설정하고, 그후 112단계로 진행하여 상기 SRCHTM을 레지스터 SRCHTM_REG에 로드를 한다. 도 4에서는 도 3의 108단계 및 112단계에 의해 생성되는 SRCH WINDOW를 보여주고 있다.
한편 도 3의 100단계에서 유효범위내에서 STM이 검출되지 않으면 마이크로 콘트롤러 40은 110단계로 진행하여 SSRCHTM-(SRCH_ADJ)를 다음의 서치윈도우 SRCH WINDOW가 뜨게 하는 시간 SRCHTM으로 설정하고, 그후 112단계로 진행하여 상기 SRCHTM을 레지스터 SRCHTM_REG에 로드를 한다. 상기 SRCH_ADJ는 서치 원도우 SRCH WINDOW의 폭의 1/2에 해당하는 정도의 시간이다. STM이 유효범위를 넘게 되어도 검출되지 않으면 마이크로 콘트롤러 40은 유효범위의 마지막 시점(SRCH WINDOW의 하강에지)에서 STM이 검출되었다고 가정을 하는데, 이러한 경우 가정된 STM은 서치 원도우 SRCH WINDOW의 폭의 1/2 정도가 지연된 것으로 된다. 그러므로 서치 원도우 SRCH WINDOW의 폭의 1/2 정도가 SRCH_ADJ이 된다.
도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이 본 발명에서는 STM이 어떠한 요인에 의해 지연이 되었을 경우에는 지연된 만큼을 앞으로 당겨서 서치 원도우 SRCH WINDOW를 발생시켜 주므로, 이후의 정상적인 STM을 검출할 수 있게 한다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구의 범위와 특허청구의 범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 서보타이밍마크를 기준으로 이후 이어지는 서치 윈도우를 발생시키는 예정된 시간을 조정함으로써 서보타이밍마크의 지연에 의한 서보신호 동기를 놓치는 문제를 방지하여 서보제어를 원활히 할 수 있도록 한다.

Claims (2)

  1. 자기 디스크 드라이브에서의 서보신호 동조방법에 있어서,
    매 서보인터럽트마다 서보타이밍마크를 검출하고 이전 서보타이밍마크에서 현재 서보타이밍마크까지의 시간을 측정하는 타이머를 이용하여 이전 서보타이밍마크부터 현재 서보타이밍마크까지의 시간간격을 구하는 제1과정과,
    상기 구한 시간간격과 정상적인 서보타이밍마크 간의 시간간격과의 차이를 구하는 제2과정과,
    상기 구한 시간간격과 정상적인 서보타이밍마크 간의 시간간격과의 차이를 이용하여 이후 이어지는 서보타이밍마크를 검출하기 위한 서치윈도우를 발생시키기 위해 이전 서보타이밍마크를 기준한 미리 예정된 시간을 조종하는 제3과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 서보신호 동조방법.
  2. 제1항에 있어서, 서보인터럽트에 서보타이밍마크가 검출되지 않으면 서보타이밍마크를 검출된 것으로 가정하고 이후 이어지는 서보타이밍마크를 검출하기 위한 서치윈도우를 발생시키기 위해 이전 서보타이밍마크를 기준한 미리 예정된 시간을 조종하는 과정을 더 가짐을 특징으로 하는 서보신호 동조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH0628649A (ja) * 1992-07-07 1994-02-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd サーボ情報抽出装置およびサーボマーク検出装置およびウインドウ生成装置

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JPH0628649A (ja) * 1992-07-07 1994-02-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd サーボ情報抽出装置およびサーボマーク検出装置およびウインドウ生成装置

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