KR100365345B1 - Interface circuit of hard disk drive - Google Patents

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KR100365345B1 KR1019960015103A KR19960015103A KR100365345B1 KR 100365345 B1 KR100365345 B1 KR 100365345B1 KR 1019960015103 A KR1019960015103 A KR 1019960015103A KR 19960015103 A KR19960015103 A KR 19960015103A KR 100365345 B1 KR100365345 B1 KR 100365345B1
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Abstract

PURPOSE: An interface circuit of a hard disk drive is provided to supply sector information to a control unit in a track following mode for a data read/write operation. CONSTITUTION: A sector counter register(30) temporarily stores a data sector counting value being inputted from a DSP(Digital Signal Processor). A counting output value of the sector counter register(30) is output to a microprocessor and a DSP through three state buffer(B1,B2) by a read signal(RS) being applied to a control terminal. A sector match resistor(32) receives a data sector value from the microprocessor and stores the data sector value. An output value of the sector match resistor(32) is output to the microprocessor and a DSP through buffers(B3,B4) by an RS being applied to the control terminal. In the case that the output value of the sector counter register(30) being inputted through A,B terminals is identified with an output of the sector match resistor(32), a comparator(34) outputs a set signal of a high level for setting an interrupt flag register(36). The interrupt flag register(36) is set by the set signal of high level being inputted from the comparator(34) and outputs a high level interrupt flag signal. An interrupt mask register(38) stores a data value loaded from the microprocessor in a data read/write operation. An AND gate(A1) ANDs a value being output from the interrupt flag register(36) and the interrupt mask register(38).

Description

하드 디스크 드라이브의 인터페이스회로Hard disk drive interface circuit

본 발명은 하드 디스크 드라이브의 인터페이스회로에 관한 것으로, 특히 트랙추종시 헤드의 정확한 위치를 찾기 위한 인터페이스회로에 관한 것이다.The present invention relates to an interface circuit of a hard disk drive, and more particularly, to an interface circuit for finding an accurate position of a head during track following.

디스크 구동 기록장치인 하드 디스크 드라이브(Hard Disk Drive) 기술의 발전은 VLSI와 소프트웨어 기술의 비약적인 발전과 더불어 현대 정보산업 발전의 중요한 견인차 역할을 해 왔다. 현재 하드 디스크 드라이브의 기술추세는 소형화 및 대용량화라고 말할 수 있다. 대용량화 되어 가고 있는 하드 디스크 드라이브에 있어서 절실히 요구되는 것은 트랙 폭에 대한 트랙중심과 실제 헤드의 위치 차이로 정의되는 TMR(Track MisRegistration)온 줄이는 것이다. 이를 위해서는 트랙추종(Track Following)시 헤드 암의 고정밀 서보제어가 요구된다.The development of the hard disk drive technology, which is a disk drive recording device, has been an important driver of the development of the modern information industry with the rapid development of VLSI and software technology. The current trend of hard disk drives is miniaturization and large capacity. For hard disk drives that are becoming increasingly large, what is required is a reduction in track misregistration (TMR), which is defined as the difference between the track center and the actual head position relative to the track width. This requires high precision servo control of the head arm during track following.

제1도는 일반적인 하드 디스크 드라이브의 블럭구성도를 도시한 것이다. 제1도에서 디스크들(2)은 스핀들(spindle)모터(24)에 의해 회전하며 호스트컴퓨터로부터 전송된 데이타를 자기형태로 기록한다. 헤드(4)는 디스크들(10)중 대응하는 하나의 디스크면상에 위치하며 환상 보이스 코일 모터(Rotary Voice Coil Motor:VCM)(20)와 결합된 E-블럭 어셈블리로부터 디스크들(2)쪽으로 신장된 서포트 암들에 각각 대응되게 설치된다. 전치증폭기(6)는 데이타리드시 헤드들(4)중 하나에 의해 픽업된 신호를 전치증폭하여 아나로그 리드신호를 리드/라이트 채널(read/write channel)회로(8)에 인가하며, 데이타라이트시에는 리드/라이트 채널회로(8)로부터 인가되는 부호화된 기록데이타(Encoded Write Data)를 헤드들(4) 중 하나의 헤드를 구동시켜 디스크상에 라이트되도록 한다. 이때 전치증폭기(6)는 마이크로 프로세서(10)의 제어에 의해 헤드들(4)중 하나를 선택한다. 리드/라이트 채널회로(8)는 전치증폭기(6)로부터 인가되는 리드신호로부터 데이타 펄스를 검출하고 디코딩하여 리드데이타를 발생하며, 마이크로 프로세서(10)로부터 인가되는 라이트데이타를 디코딩하여 전치증폭기(6)에 인가한다. 리드/라이트 채널회로(8)는 또한 디스크상에 기록되어 있는 서보정보를 엔코디드 리드 데이타(Encoded Read Data:이하 ERD라함)로 디코딩하여 출력한다. 마이크로 프로세서(10)는 인터페이스부(14)를 통해 호스트컴퓨터로부터 수신되는 리드 또는 라이트 명령에 응답하여 데이타 리드 및 라이트동작을 제어한다. 서보신호 처리부(14)는 상기 리드/라이트 채널회로(8)로부터 ERD를 입력받으며 상기 ERD로부터 서보패턴을 검출하여 데이타 입출력, 디코딩, 엔코딩을 위한 각종 윈도우신호 및 타이밍클럭을 생성출력한다. 인터페이스부(14)는 마이크로 프로세서(10)와 호스트컴퓨터 및 DSP(Digital Signal Processor)(16) 사이의 통신을 인터페이싱한다. DSP(16)는 상기 서보신호 처리부(12)로부터 입력되는 서보타이밍 관련 신호들을 정수연산하여 마이크로 프로세서(10)로 출력하는 한편 마이크로 프로세서(10)의 제어하에 VCM구동부(18) 및 스핀들모터 구동부(22)를 제어한다. VCM구동부(18)는 DSP(16)로부 인가되는 신호에 의해 액츄에이터를 구동하기 위한 구동전류 I(t)를 발생하여 VCM(20)에 인가한다. VCM(20)은 VCM구동부(18)로부터 입력되는 구동전류의 방향 및 레벨에 대응하여 헤드(4)를 디스크들(10)상에서 수평이동시킨다. 스핀들모터구동부(22)는 DSP(16)로부터 발생되는 디스크(2)의 회전 제어를 위한 제어값에 따라 스핀들모터(24)를 구동하여 디스크들(2)을 회전시킨다. 상술한 구성을 갖는 종래의 하드 디스크 드라이브에 있어서는 데이타 리드/라이트 동작시 DSP(16)와 마이크로 프로세서(10)간에 데이타섹터를 카운트할 수 있는 기능이 없으므로 소망하는 데이타섹터에 정확하게 데이타를 라이트 혹은 리드할 수 없는 문제점이 있었다.1 is a block diagram of a general hard disk drive. In FIG. 1 the disks 2 are rotated by a spindle motor 24 and record in magnetic form the data transmitted from the host computer. The head 4 is located on the corresponding one of the disks 10 and extends towards the disks 2 from an E-block assembly coupled with a rotary voice coil motor (VCM) 20. The corresponding support arms are respectively installed. The preamplifier 6 preamplifies the signal picked up by one of the heads 4 at the time of data read and applies the analog read signal to the read / write channel circuit 8, and the data write. At the time, the encoded write data applied from the read / write channel circuit 8 is driven to drive one of the heads 4 to be written on the disc. At this time, the preamplifier 6 selects one of the heads 4 under the control of the microprocessor 10. The read / write channel circuit 8 detects and decodes data pulses from the read signal applied from the preamplifier 6 to generate read data, and decodes the write data applied from the microprocessor 10 to decode the preamplifier 6. ) Is applied. The read / write channel circuit 8 also decodes and outputs servo information recorded on the disc into encoded read data (hereinafter referred to as ERD). The microprocessor 10 controls data read and write operations in response to a read or write command received from the host computer through the interface unit 14. The servo signal processor 14 receives an ERD from the read / write channel circuit 8, detects a servo pattern from the ERD, and generates and outputs various window signals and timing clocks for data input / output, decoding, and encoding. The interface unit 14 interfaces the communication between the microprocessor 10 and the host computer and the digital signal processor (DSP) 16. The DSP 16 performs an integer operation on the servo timing-related signals input from the servo signal processor 12 and outputs the result to the microprocessor 10, while under the control of the microprocessor 10, the VCM driver 18 and the spindle motor driver ( 22). The VCM driver 18 generates a driving current I (t) for driving the actuator by a signal applied from the DSP 16 and applies it to the VCM 20. The VCM 20 horizontally moves the head 4 on the disks 10 in response to the direction and level of the drive current input from the VCM driver 18. The spindle motor driver 22 drives the spindle motor 24 to rotate the disks 2 in accordance with a control value for rotation control of the disk 2 generated from the DSP 16. In the conventional hard disk drive having the above-described configuration, since there is no function of counting data sectors between the DSP 16 and the microprocessor 10 during data read / write operations, data can be written or read accurately in a desired data sector. There was a problem that could not be done.

따라서 본 발명의 목적은 데이타 리드/라이트동작을 위한 트랙추종모드시 제어수단에 섹터정보를 제공할 수 있는 인터페이스회로를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an interface circuit capable of providing sector information to a control means in a track following mode for a data read / write operation.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 동작예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제2도는 트랙추종모드시 마이크로 프로세서(10)에 섹터정보를 제공하기 위해 마이크로 프로세서(10)와 DSP(16)사이에 연결되는 인터페이스부(14)의 상세회로도를 도시한 것이다. 제2도에서 섹터 카운터 레지스터(30)는 DSP(16)로부터 입력되는데이타섹터 카운팅값을 일시 저장한다. 상기 섹터 카운터 레지스터(30)의 카운팅 출력값은 제어단자에 인가되는 리드신호(Read Signal:이하 RS라함)에 의해 쓰리 스테이트 버퍼(Three State Buffer:이하 B라함) B1,B2를 통해 마이크로 프로세서(10)와 DSP(16)로 각각 출력된다. 섹터 매치 레지스터(Sector Match Resistor)(32)는 마이크로 프로세서(10)로부터 소정 데이타섹터의 값을 입력받아 이를 저장한다. 이때 상기 소정 데이타식터의 값이라 함은 데이타를 라이트하고자 소망하는 데이타섹터 혹은 특정 데이타가 라이트되어 있는 데이타섹터를 말한다. 한편 상기 섹터 매치 레지스터(32)의 출력값은 제어단자에 인가되는 RS에 의해 버퍼 B3,B4를 통해 각각 마이크로 프로세서(10)와 DSP(16)로 출력된다. 비교기(34)는 A,B단자를 통해 각각 입력되는 섹터 카운터 레지스터(30)의 출력값과 섹터 매치 레지스터(32)의 출력값이 동일할 경우 인터럽트 플래그 레지스터(36)를 세트시키기 위한 "하이"레벨의 세트신호를 출력한다. 인터럽트 플래그 레지스터(Interrupt Flag Register)(36)는 상기 비교기(34)로부터 입력되는 "하이"레벨의 세트신호에 의해 세팅되어 "하이"레벨의 인터럽트 플래그신호를 출력한다. 인터럽트 마스크 레지스터(Interrupt Mask Register)(38)는 데이타 리드/라이트 동작시 마이크로 프로세서(10)로부터 로딩된 데이타값을 저장한다. 앤드게이트 A1은 상기 인터럽트 플래그 레지스터(36)와 인터럽트 마스크 레지스터(38)로부터 출력되는 값을 앤드게이팅하여 출력한다. 이때 상기 앤드게이트 A1으로부터 출력되는 신호는 인터럽트신호 INT로서 마이크로 프로세서(10)의 인터럽트단자에 인가된다. 상기 인터럽트 신호 INT에 의해 마이크로 프로세서(10)는 소망하는 데이타섹터에 헤드(4)가 위치하고 있음을 인지함으로서 상기소망하는 데이타섹터에 정확하게 데이타를 리드하거나 라이트할 수 있다. 섹터 최대 카운터(40)는 DSP(16)로부터 입력되는 데이타섹터의 최대 카운팅값을 저장한다. 이때 상기 섹터 최대 레지스터(40)의 카운팅 출력값은 제어단자에 인가되는 RS에 의해 버퍼 B5,B6를 통해 각각 DSP(16)와 마이크로 프로세서(10)로 출력된다. 서보섹터 레지스터(42)는 DSP(16)로부터 입력되는 서보섹터정보를 일시 저장하며 버퍼 B7,B8을 통해 상기 서보섹터정보를 각각 DSP(16)와 마이크로 프로세서(10)로 출력한다.FIG. 2 shows a detailed circuit diagram of the interface unit 14 connected between the microprocessor 10 and the DSP 16 to provide sector information to the microprocessor 10 in the track following mode. In FIG. 2, the sector counter register 30 is input from the DSP 16, and temporarily stores the sector count value. The counting output value of the sector counter register 30 is a microprocessor 10 through three state buffers B1 and B2 by a read signal (RS) hereinafter applied to a control terminal. And DSP 16 are respectively output. The sector match register 32 receives a value of a predetermined data sector from the microprocessor 10 and stores it. In this case, the value of the predetermined data typeter refers to a data sector desired to write data or a data sector to which specific data is written. On the other hand, the output value of the sector match register 32 is output to the microprocessor 10 and the DSP 16 through the buffers B3 and B4 by RS applied to the control terminal. The comparator 34 has a " high " level for setting the interrupt flag register 36 when the output value of the sector counter register 30 and the output value of the sector match register 32 which are respectively input through the A and B terminals are the same. Output the set signal. An interrupt flag register 36 is set by the set signal of the "high" level input from the comparator 34, and outputs the interrupt flag signal of the "high" level. An interrupt mask register 38 stores data values loaded from the microprocessor 10 in the data read / write operation. The AND gate A1 aggregates and outputs values output from the interrupt flag register 36 and the interrupt mask register 38. At this time, the signal output from the AND gate A1 is applied to the interrupt terminal of the microprocessor 10 as the interrupt signal INT. By the interrupt signal INT, the microprocessor 10 can read or write data to the desired data sector by knowing that the head 4 is located in the desired data sector. The sector maximum counter 40 stores the maximum counting value of the data sectors input from the DSP 16. At this time, the counting output value of the sector maximum register 40 is output to the DSP 16 and the microprocessor 10 through the buffers B5 and B6 by RS applied to the control terminal. The servo sector register 42 temporarily stores the servo sector information input from the DSP 16 and outputs the servo sector information to the DSP 16 and the microprocessor 10 through buffers B7 and B8, respectively.

제3도는 본 발명의 일실시예에 따른 타이밍도를 도시한 것이다. 제3도에서 (a)는 DSP(16)로부터 입력되는 데이타섹터값에 따라 섹터 카운터 레지스터(30)에 저장되는 카운팅데이타를 나타낸 것이며, (b)는 마이크로 프로세서(10)에 의해 섹터 매치 레지스터(32)에 라이트된 데이타를 나타낸 것이다. 한편 (c)는 마이크로 프로세서(10)에 의해 인터럽트 마스크 레지스터(38)가 인에이블되는 구간을 나타낸 것이며, (d)는 본 발명의 일실시예예 따른 인터럽트신호 INT의 타이밍도를 나타낸 것이다. 이하 제2도 및 제3도를 참조하여 마이크로 프로세서(10)가 소망하는 데이타섹터에 라이트되어 있는 데이타를 리드하는 과정을 설명하기로 한다.3 illustrates a timing diagram according to an embodiment of the present invention. In FIG. 3, (a) shows counting data stored in the sector counter register 30 according to the data sector value input from the DSP 16, and (b) shows the sector match register (B) by the microprocessor 10. FIG. 32 shows the data written. On the other hand, (c) shows a section in which the interrupt mask register 38 is enabled by the microprocessor 10, (d) shows a timing diagram of the interrupt signal INT according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, a process of reading data written in a desired data sector by the microprocessor 10 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

우선 호스트컴퓨터로부터 소정 데이타의 리드명령이 수신되면 마이크로 프로세서(10)는 이에 응답하여 목표트랙으로의 트랙탐색을 수행한다. 이후 헤드(4)가 목표트랙상에 위치하는 경우 마이크로 프로세서(10)는 트랙추종모드로 전환하여 헤드(4)를 온-트랙 제어한다. 만약 마이크로 프로세서(10)가 목표트랙상의 네번째 데이타섹터에 라이트되어 있는 데이타를 리드하고자 한다면 우선 마이크로프로세서(10)는 섹터 매치 레지스터(32)에 리드하고자 하는 데이타섹터넘버(03)를 라이트한다. 이후 트랙추종모드시 목표트랙상에 위치하는 각각의 데이타섹터로부 리드된 데이타섹터정보는 DSP(16)를 통해 섹터 카운터 레지스터(30)에 입력된다. 따라서 섹터 카운터 레지스터(30)의 카운팅 데이타는 "00","01","02","03"의 순으로 증가된다. 이러한 경우 섹터 카운터 레지스터(30)의 카운팅데이타가 상기 섹터 매치 레지스터(32)에 라이트된 데이타섹터넘버와 동일할 경우 제2도의 비교기(34)에 의해 "하이"레벨의 세트신호가 인터럽트 플래그 레지스터(36)에 입력됨으로서 상기 인터럽트 플랙그 레지스터(36)를 세팅시키게 된다. 이때 마이크로 프로세서(10)에 의해 인터럽트 마스크 레지스터(38)가 제3도의 (c)와 같이 인에이블상태를 유지한다면 앤드게이트 A1은 제3도의 (d)와 같은 인터럽트신호 INT를 발생하여 마이크로 프로세서(10)로 출력하게 된다. 그 결과 마이크로 프로세서(10)는 네번째 데이타섹터에 라이트되어 있는 데이타를 리드하여 호스트컴퓨터로 전송한다.First, when a read command of predetermined data is received from the host computer, the microprocessor 10 performs track search to the target track in response. Then, when the head 4 is located on the target track, the microprocessor 10 switches to the track following mode and controls the head 4 on-track. If the microprocessor 10 wants to read data written to the fourth data sector on the target track, the microprocessor 10 first writes the data sector number 03 to be read into the sector match register 32. Then, in the track following mode, data sector information read from each data sector located on the target track is input to the sector counter register 30 through the DSP 16. Therefore, the counting data of the sector counter register 30 is incremented in the order of "00", "01", "02", and "03". In this case, when the counting data of the sector counter register 30 is equal to the data sector number written in the sector match register 32, the comparator 34 of FIG. 2 sets the " high " level set signal to the interrupt flag register ( 36) sets the interrupt flag register 36. At this time, if the interrupt mask register 38 is enabled by the microprocessor 10 as shown in (c) of FIG. 3, the AND gate A1 generates an interrupt signal INT as shown in (d) of FIG. Will print out 10). As a result, the microprocessor 10 reads the data written in the fourth data sector and transmits the data to the host computer.

상술한 바와 같이 본 발명은 트랙추종모드시 현재 헤드가 위치하고 있는 데 이타섹터를 카운팅하여 그 값이 마이크로 프로세서로부터 로딩된 데이타섹터값과 동일할 경우 데이타 리드 혹은 라이트동작을 수행함으로서 소망하는 데이타섹터상에 정확하게 소정의 데이타를 라이트 혹은 리드할 수 있는 잇점이 있다.As described above, the present invention counts the data sector in which the current head is located in the track tracking mode, and performs a data read or write operation when the value is equal to the data sector value loaded from the microprocessor. There is an advantage in that predetermined data can be written or read accurately.

제1도는 일반적인 하드 디스크 드라이브의 블럭구성도.1 is a block diagram of a general hard disk drive.

제2도는 제1도중 본 발명의 일실시예에 따른 인터페이스부(14)의 상세회로도.2 is a detailed circuit diagram of an interface unit 14 according to an embodiment of the present invention in FIG.

제3도는 본 발명의 일실시예에 따른 타이밍도.3 is a timing diagram according to an embodiment of the present invention.

Claims (1)

다수개의 데이타섹터와 서보섹터로 구성되는 디스크와, 상기 서보섹터로부터 리드된 서보정보를 엔코디드 리드 데이타로 디코딩하여 출력하는 리드/라이트 채널회로와, 상기 엔코디드 리드 데이타로부터 서보패턴을 검출하여 데이타 입출력, 디코딩, 엔코딩을 위한 각종 윈도우신호 및 타이밍클럭을 생성출력하는 서보신호 처리부와, 상기 서보신호 처리부로부터 입력되는 신호들을 정수연산하여 서보제어하는 디지탈 시그널 프로세서와, 호스트컴퓨터와 같은 외부장치로부터 수신되는 데이타 리드/라인트 명령에 응답하여 전반적인 제어동작을 수행하는 제어수단을 구비하는 하드 디스크 드라이브의 인터페이스 회로에 있어서,A disc comprising a plurality of data sectors and servo sectors, a read / write channel circuit for decoding and outputting the servo information read from the servo sector into encoded read data, and detecting a servo pattern from the encoded read data. Servo signal processing unit for generating and outputting various window signals and timing clocks for input / output, decoding, and encoding, digital signal processor for performing servo control by integer operation of signals input from the servo signal processing unit, and receiving from an external device such as a host computer. An interface circuit of a hard disk drive having control means for performing an overall control operation in response to a data read / line command, 상기 디지탈 시그널 프로세서로부터 입력되는 데이타섹터를 카운팅하여 출력하는 섹터 카운팅수단과,Sector counting means for counting and outputting data sectors inputted from the digital signal processor; 상기 제어수단으로부터 로딩된 데이타섹터정보를 일시 저장하는 섹터 매치 레지스터와,A sector match register for temporarily storing data sector information loaded from the control means; 상기 섹터 카운팅수단과 섹터 매치 레지스터의 출력값이 동일할 경우 일정 논리상태의 세트신호를 발생하여 출력하는 비교수단과,Comparing means for generating and outputting a set signal in a predetermined logic state when the output values of the sector counting means and the sector match register are the same; 상기 비교수단으로부터 출력되는 세트신호에 의해 세팅되는 인터럽트 플래그 레지스터와,An interrupt flag register set by the set signal output from said comparing means, 상기 인터럽트 플래그 레지스터의 출력신호와 상기 제어수단에 의해 로딩된 인터럽트 마스크 레지스터의 출력신호를 앤드게이팅하여 인터럽트신호를 발생시키는 앤드게이트로 구성됨을 특징으로 하는 인터페이스회로.And an AND gate for generating an interrupt signal by AND gating an output signal of the interrupt flag register and an output signal of an interrupt mask register loaded by the control means.
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KR1019960015103A KR100365345B1 (en) 1996-05-08 1996-05-08 Interface circuit of hard disk drive

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