KR20000047531A - 디스크 장치내의 헤드 제어 유닛 - Google Patents

디스크 장치내의 헤드 제어 유닛 Download PDF

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KR20000047531A
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와쿠다히로시
미타니아키라
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이데이 노부유끼
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Abstract

헤드를 제로 위치에 복귀시키기 위해 탐색 펄스가 호스트 컴퓨터로부터 디스크 장치(헤드가 음성-코일 모터에 의해 연속적으로 이동됨)에 전송될 때, 헤드가 제로 위치에 실제 복귀하지 않았을지라도, 디스크 장치는 인식 펄스를 발생하고, 탐색 펄스가 전송된후 소정의 시간 주기내에 이 인식 펄스를 호스트 컴퓨터에 전송한다. 트랙 번호 2와 1을 갖는 트랙들간에 헤드가 위치될때 기준-위치 검출 퍼스가 스위칭되므로, 트랙-번호 카운트는 기준으로서 사용된 이 펄스로 확인 또는 정정된다.

Description

디스크 장치내의 헤드 제어 유닛{Head control unit in a disk apparatus}
1. 발명의 분야
본 발명은 플로피 디스크(FD)가 로딩된 디스크 장치에 관한 것이며, 보다 구체적으로, 헤드가 탐색 과정에서 트랙들을 가로지를때 트랙 번호가 잘못 카운트되는 것을 방지하는 헤드 제어 유닛에 관한 것이다.
2. 관련 기술의 설명
전형적인 플로피 디스크 구동 장치에 있어서, 스텝퍼(stepper) 모터를 사용하는 스텝 구동 메카니즘은 디스크의 기록면상에 동심원적으로 기록이 실행되는 트랙에 헤드를 이동시키는 헤드 피딩(feed) 유닛으로서 사용된다. 이 헤드 피딩 유닛의 기계적인 스텝 동작으로, 헤드는 트랙에 위치된다.
스텝 구동 메카니즘에서, 스텝퍼 모터에 의해 구동된 나사축은 헤드 베이스(base)와 연동하고 헤드는 나사축의 회전에 의해 제공된다. 기계적 접속이 스텝퍼 모터의 회전과 헤드위 이동 위치간의 관계를 결정하므로, 헤드는 호스트 컴퓨터로부터 전송된 탐색 명령 펄스들에 따라 단지 스텝퍼 모터를 구동함으로써 목적 트랙에 이동된다.
한편, 선형-모터(음성-코일 모터: VCM) 구동부를 갖는 헤드 피딩 유닛은 동일한 플로피 디스크가 로딩된 디스크 장치들에 제공된다. 그러나, 선형-모터 구동부에서, 헤드 베이스의 위치가 기계적으로 결정될수 없으므로, 헤드의 이동 위치를 항상 검출하는 헤드-위치 검출 유닛 및 위치 제어 유닛이 제공될 필요가 있다.
선형-모터 구동부를 갖춘 헤드 피딩 유닛은, 예를들어, 서보 신호가 트랙킹을 위해 기록된 고밀도 기록 디스크 및 2 메가바이트(MB)의 용량을 갖는 플로피 디스크(FD)가 로딩될 수 있는 디스크 장치에 포함된다. 이러한 형태의 디스크 장치에 로딩될 고밀도 디스크는 유연성있는(flexible) 디스크이다. 후술된 설명에서, 2MB의 용량을 갖는 유연성있는 디스크는 플로피 디스크로 명칭되고 고밀도 디스크로부터 구별된다.
고밀도 디스크가 로딩될 때, 헤드는 선형-모터 구동부에 의해 이동된다. 헤드가 서보 신호를 판독할 때, 헤드가 트랙에 위치되었는지가 판정된다. 한편, 플로피 디스크가 로딩될 때, 헤드 제공 위치는 헤드-위치 검출 유닛의 검출 출력에 따라 제어되고 헤드는 트랙에 위치된다.
플로피 디스크가 로딩된 이들 디스크 장치에서, 탐색 펄스들이 호스트 컴퓨터로부터 예를 들어, 3 내지 12 ms 간격으로 제공될때, 헤드는 스텝 방식으로 한 트랙씩 이동된다. 스텝 구동 메카니즘을 활용하는 디스크 장치에서, 헤드 베이스가 스텝퍼 모터 및 나사축의 사용으로 기계적으로 이동되므로, 헤드의 우수한 이동 트랙킹 능력은 탐색 펄스들에 반하여 제공되고, 헤드는 1 탐색 펄스에 반하여 1 트랙만큼 포지티브로 이동된다.
호스트 컴퓨터는 탐색 펄스들이 주어진후 트랙 번호 제로를 갖는 트랙에 헤드가 이동될 때 헤드가 제로 위치로 이동됨을 나타내는 인식 신호를 되전송하기 위해 상기 형태의 디스크 장치를 요구한다. 스텝 구동 메카니즘이 탐색 펄스들에 반하여 우수한 헤드 트랙킹 능력을 가지고 헤드는 제로 위치에 즉시 다시 이동되므로, 기준-위치 검출 유닛은 이러한 복귀를 검출하고 인식 펄스는 기준-위치 검출 유닛의 검출 출력에 따른 호스트 컴퓨터에 신속하게 전송될 수 있다. 일반적으로, 트랙 번호 제로를 갖는 트랙에 헤드를 이동시키는 탐색 펄스가 제공된후 몇 밀리초내에 인식 펄스가 전송되어야 하는 것으로 규정된다.
고밀도 기록 디스크 및 플로피 디스크가 로딩될수 있는 디스크 장치내에서, 플로피 디스크가 로딩될 때 또다른 플로피 디스크에 대해 동일한 방식으로 장치가 제어되는 것이 요구된다. 이러한 디스크 장치에는 선형-모터(VCM) 구동부를 갖는 헤드 피딩 유닛이 제공되므로, 탐색 펄스가 주어지고 코일에 전류가 흐를때로부터 헤드가 실제로 이동될때까지의 응답 시간이 길고, 헤드 이동은 탐색 펄스에 반하여 지연된다.
도 4의 a는 예를들어, 헤드가 트랙 번호 10을 갖는 트랙에 위치됨을 판정하는 경우에 호스트 컴퓨터가 디스크 장치에 전송되는 탐색 펄스들을 나타낸 것이며, 헤드는 트랙 번호 제로를 갖는 트랙에 복귀될 것이다. 이 경우, 호스트 컴퓨터는 예를 들어, 디스크 장치에 간격 3ms로 10개의 탐색 펄스들을 전송한다.
도 4c는 헤드 이동 위치를 나타내고, 도 4d는 트랙들의 번호들을 나타낸다. 도 4c에 도시된 바와같이, 선형-모터 구동부의 사용에 의해 탐색 처리시에, 헤드 이동은 탐색 펄스들에 반하여 지연된다. 따라서, 탐색 펄스의 최종 펄스 "0"가 주어질때, 헤드는 여전히 트랙 번호 3 또는 2를 갖는 트랙주위에서 이동될 것이다. 이러한 경우, 트랙 번호 제로를 갖는 트랙에 헤드가 복귀됨을 나타내는 인식 펄스는, 탐색 펄스들의 최종 펄스 "0"가 주어진후 몇 밀리초(예를 들어, 2ms)내에서 전송될수 없다.
호스트 컴퓨터는, 디스크 장치가 스텝 구동 방법을 이용하든지 선형-모터 구동 방법을 이용하든지간에, 전형적인 FDD 호환가능한 인터페이스에 접속된 디스크 장치가 동일한 방식으로 제어될 것을 요구한다. 따라서, 상술된 대로 인식 펄스가 탐색 펄스들중 최종 펄스 "0"가 제공된후 소정의 시간내에 디스크 장치로부터 다시 전송되지 않는다면, 이것은 장치 오류로서 간주된다.
결론적으로, 도 4의 b에 도시된 대로, 선형-모터 구동부를 활용하는 디스크 장치는, 탐색 펄스들중 최종 펄스 "0"가 호스트 컴퓨터로부터 제공된후 소정의 시간 주기(예를 들어, 2ms)내에, 인식 펄스가 소프트웨어에 의해 발생되고 실제 헤드 이동 위치에 상관없이 호스트 컴퓨터에 되 전송되는 처리를 실행할 필요가 있다. 이러한 처리로, 호스트 컴퓨터는 헤드가 트랙 번호 제로를 갖는 트랙에 복귀했는지와 디스크 장치가 정상적으로 동작하는지를 판정한다. 예를 들어, 그후, 헤드를 트랙 번호 7을 갖는 트랙에 이동시키는 탐색 펄스들이 주어질때, 헤드가 그 시점에서 트랙 번호 제로를 갖는 트랙에 아직 복귀되지 않았을지라도, 헤드를 현재의 헤드 위치로부터 트랙 번호 7을 갖는 트랙까지의 거리만큼 헤드를 이동시키는 처리는 실행될 필요가 있다.
그러나, 트랙 번호 제로를 갖는 트랙에 헤드가 복귀됨을 나타내는 인식 펄스가 디스크 장치에서 소프트웨어에 의해 발생될때, 도 4의 b에 도시된 대로, 현재 헤드 위치의 트랙 번호가 디스크 장치에서 잘못 카운트된 것이라면, 이 오류는 장치가 리셋되지 않는한 정정될 수 없다.
예를 들어, 헤드 이동이 헤드-위치 검출 유닛(디스크상의 헤드-위치 검출)에서 잘못 카운트되거나, 헤드가 외부적인 충격으로 인해 1 트랙만큼 이동된다면, 디스크 장치에서 카운트된 트랙 번호는 헤드가 실제 위치된 트랙의 번호와는 다를 것이다.
도 4의 d에서, 윗행의 수치 10,9,8,...는 헤드가 실제 위치될수 있는 트랙들의 번호들을 나타내고, 아래 행에서 괄호로 표시된 수치 (9),(8),(7),...는 디스크 장치에 의해 인식된 트랙들의 번호들을 나타낸다.
트랙 번호가 상기 방식으로 디스크 장치에서 잘못 카운트될때, 호스트 컴퓨터는 헤드를 트랙 번호 9를 갖는 트랙에 이동시키기 위해 탐색 펄스들을 전송한다면, 예를 들어, 헤드는 트랙 번호 10을 갖는 트랙에 실제 이동된다. 호스트 컴퓨터는 헤드로부터 전송된 재생 신호의 ID를 검출하고, 현재 트랙이 목적 트랙과는 다른지를, 즉, 잘못된 탐색 처리가 실행되었는지를 판정한다. 이 경우, 호스트 컴퓨터는 잘못된 트랙-번호 카운트를 정정하기 위해 트랙 번호 0를 갖는 트랙에 헤드를 복귀시키는 시도를 한다.
헤드가 한 스텝씩 이동되는 디스크 장치에서, 제로 위치 복귀를 보고하는 인식 신호는 헤드가 트랙 번호 제로를 갖는 트랙에 포지티브로 복귀될때 발생되므로, 잘못된 트랙-번호 카운트는 그 시점에서 정정될 수 있다. 그러나, 선형-모터 구동 방법에서, 도 4의 b에서 도시된 인식 펄스는 헤드가 트랙 번호 제로를 갖는 트랙에 포지티브로 복귀되지 않을지라도, 호스트 컴퓨터에 전송되지 않는다. 따라서, 원점으로 복귀하는 정정은 실제로 실행될수 없고, 잘못된 트랙-번호 카운트가 그대로 사용된다.
도 1은 본 발명에 따른 헤드 제어 유닛의 블록도.
도 2a는 헤드-위치 검출 유닛 및 기준-위치 검출 유닛의 구조를 예시적으로 도시한 것으로서, 선형 스케일의 단면도.
도 2b는 헤드-위치 검출 유닛 및 기준-위치 검출 유닛의 구조를 예시적으로 도시한 것으로서, 광 검출기와 선형 스케일간의 관계를 도시한 부분 평면도.
도 3의 a는 헤드-위치 검출 유닛의 위상-A 및 위상-B 검출 출력의 파형도이고, b는 기준-위치 검출 유닛의 출력의 스위칭 점을 도시한 파형도.
도 4의 a는 탐색 펄스들이고, b는 인식 펄스를 도시하고, c는 헤드의 이동 위치들을 도시하고, d는 트랙-번호 카운트를 도시한 것이며, e는 기준-위치 검출 펄스를 도시하고, f는 트랙-번호 카운트의 정정을 도시한 도면.
도 5는 트랙-번호 카운트를 확인하고 정정하는 흐름도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
4 : 헤드 베이스(base) 5 : 선형-모터 구동부
8 : 선형 센서
발명의 개요
본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위한 것이다. 따라서, 본 발명의 목적은 헤드가 선형-모터에 의해 구동되는 디스크 장치에 대해 헤드 제어 유닛을 제공하는 것을 목적으로 하며, 상기 헤드 제어 유닛은 잘못된 트랙-번호 카운트가 발생할때 즉시 정정되도록 한다.
본 발명의 목적은, 디스크를 회전시키기 위한 회전 구동부와, 디스크의 기록면에 대면하는 헤드와, 헤드가 디스크상의 트랙들을 가로지르는 방향으로 헤드를 제공하는 헤드 피딩(feeding) 수단과, 헤드의 이동에 따라 변경된 검출 출력을 발생하는 헤드-위치 검출 수단과, 헤드가 미리 규정된 기준 위치로 이동될 때 변경된 출력을 발생하는 기준-위치 검출 수단, 및 상기 헤드-위치 검출 수단에 의해 얻어진 검출 출력에 따라 상기 헤드 피딩 수단을 제어하는 제어부를 구비하는 디스크 장치내에 헤드 제어 유닛의 제공을 통해 실현된다.
상기 헤드를 목적 위치로 이동시키는 탐색 펄스가 공급될 때, 상기 제어부는 상기 헤드를 상기 목적 위치에 이동시키도록 상기 헤드 피딩 수단을 구동하며;
상기 헤드-위치 검출 수단의 출력으로부터, 상기 헤드가 1 트랙만큼 이동됨이 판정될 때, 상기 헤드 제어 수단은 트랙-번호 카운트를 1 만큼 변경하며;
상기 기준-위치 검출 수단이 상기 헤드의 이동동안 그 출력을 변경할 때, 상기 제어부는 트랙-번호 카운트가 기준 위치에 대응하는지를 판정하며; 및
만일, 트랙-번호 카운트가 기준 위치에 대응하지 않는다면, 상기 제어부는 상기 기준 위치에 대응하여 상기 트랙-번호 카운트를 정정하는 처리를 실행한다.
헤드 제어 유닛은 다음과 같이 구성될수도 있다. 즉, 상기 디스크상의 트랙들의 번호들이 초기 위치로부터 0, 1, 2,...,로 순차적으로 설정될 때, 기준 위치는 제로보다 큰 트랙 번호를 갖는 영역내에 규정되며; 상기 기준 위치를 포함하고 1 트랙 피치에 대응하는 폭을 갖는 영역이 규정되며; 상기 헤드가 트랙 번호 제로를 갖고 목적 위치로서 역할하는 트랙에 이동될 때, 상기 기준-위치 검출 수단의 출력이 상기 영역내에서 변한다면, 트랙-번호 카운트는 변경되지 않으며; 상기 출력이 변할 때 상기 헤드가 상기 영역보다 큰 트랙 번호를 갖는 존내에 위치된다면, 트랙-번호 카운트는 1 감소되며; 상기 출력이 변할 때 상기 헤드가 상기 영역보다 작은 트랙 번호를 갖는 존내에 위치된다면, 트랙-번호 카운트는 1 증가된다.
본 발명에서, 헤드-위치 검출 수단은 기준-위치 검출 수단과 함께 제공되고, 상기 헤드가 기준-위치 검출 수단을 통과할때, 그 시점에서의 트랙-번호 카운트가 잘못된 것인지를 확인한다. 따라서, 트랙-번호 카운트가 헤드-위치 검출 수단의 오류 또는 외부 충격으로 야기된 헤드의 위치 시프트로 인해 잘못될지라도, 트랙-번호 카운트는 기준-위치 검출 수단의 출력을 확인함으로써 정정될수 있다.
본 발명에서, 제어는 잘못된 탐색 처리가 발생할때 헤드가 트랙 번호 제로의 위치에 복귀되는 경우에만 기준-위치 검출 수단의 출력 변경이 확인되도록 실행될 것이다. 대안적으로, 제어는 기준 위치가 임의의 시점에서 규정되고 헤드가 기준 위치를 통과할때마다 트랙-번호 카운트가 정정되도록 실행될수도 있다.
본 발명은 특히, 다음과같은 헤드 제어 유닛에 대해 효과적이다. 즉, 본 발명은 트랙 번호 제로를 갖고 목적 위치로서 역할하는 트랙에 상기 헤드를 이동시키도록 요구된 다수의 탐색 펄스들이 공급될 때, 상기 제어부는 현재의 헤드 위치에 상관없이 트랙 번호 제로를 갖는 트랙에 헤드가 복귀됨을 나타내는 인식 신호를 발생하고, 최종 펄스가 공급된후 소정의 주기내에 상기 호스트 컴퓨터에 상기 인식 신호를 전송하는 헤드 제어 유닛에 효과적이다.
상술된 대로, 본 발명에서, 헤드가 탐색 처리시에 선형-모터 구동부(VCM)의 사용에 의해 이동되는 디스크 장치에서, 카운트 오류가 트랙 카운터에서 발생할지라도, 카운트 오류는 예를 들어, 트랙 번호 제로를 갖는 트랙에 헤드를 복귀시킴으로써 정정될수 있다.
양호한 실시예의 설명
도 1은 본 발명에 따른 디스크 장치의 블록도.
디스크 장치(1)는 2 메가바이트(MB)를 갖고 전형적인 디스크와 동일한 규격을 따르는 플로피 디스크(FD) 및 고밀도 기록 디스크를 로딩할수 있다.
디스크 장치는 상기 디스크들의 각각의 중앙부가 로딩되는 턴테이블, 즉, 회전 구동부(1)를 포함한다. 회전 구동부(1)는 스핀들 모터(2)에 의해 회전된다. 플로피 디스크(FD)가 회전 구동부(1)상에 로딩될 때, 면 0에서의 자기 헤드(H0)는 디스크의 기록면과 접촉하고 면 1에서의 자기 헤드(H1)은 다른 기록면과 접촉하다.
자기 헤드(H1)는 지지 암(3a)에 의해 지지되고, 자기 헤드(H0)는 지지 암(3b)에 의해 지지된다. 지지 암(3a,3b)은 헤드 베이스(4)에 의해 지지된다. 헤드 베이스(4)는 선형-모터 구동부(음성-코일 모터; VCM)(5)를 갖는 헤드 피딩(feeding) 유닛에 의해 디스크(D)의 반경 방향으로 연속적으로 제공될 수 있다.
자기 헤드(H0,H1)는 판독 및 기록 증폭기(6)를 통해 FDD 입력 및 출력 인터페이스에 접속된다. 호스트 컴퓨터는 플로피 디스크 구동을 제어하기 위한 제어 신호를 입력 및 출력 인터페이스에 전송한다.
데이터가 플로피 디스크(FD)에 기록 또는 디스크로부터 재생될 때, 헤드 베이스(4)의 이동은 헤드-위치 검출 유닛 및 기준-위치 검출 유닛으로서 기능하는 선형 센서(8)에 의해 검출될 수 있고, 검출 출력은 제어부로서 지능하는 CPU(7)에 전송된다. CPU(7)는 선형-모터 구동부(5) 및 스핀들 모터(2)를 제어한다.
지지 암(3a,3b)은 또한 고밀도 기록 자기 디스크용으로 사용된 다른 자기 헤드들(H0h,H1h)를 갖는다. 고밀도 기록 디스크가 회전 구동부(1)상에 로딩될 때, 기록 및 재생은 자기 헤드(H0h,H1h)의 사용으로 실행된다.
고밀도 기록 디스크에서, 트랙킹을 위한 서보 신호는 기록면상에 기록된다. CPU(7)는 자기 헤드(H0h,H1h)의 재생 출력에 따른 서보 신호를 검출하고, 이 서보 신호의 사용에 의해 선형-모터 구동부(5)를 제어하며, 헤드 탐색 동작 및 온-트랙 제어를 실행한다. 따라서, 고밀도 기록 디스크가 로딩될 때, 선형 센서(8)의 출력은 탐색 제어용으로 사용되지 않는다. 고밀도 기록 디스크의 기록 및 재생 동작용으로 사용된 입력 및 출력 인터페이스(도시안됨)은 도 1에 도시된 FDD 입력 및 출력 인터페이스로부터 개별적으로 제공된다.
선형 센서(8)는 도 2a 및 2b에 도시된 대로 선형 스케일(12)을 포함한다. 선형 스케일(12)은 일정 간격으로 슬릿(12a)을 갖는다. 슬릿(12a)들 및 이 슬릿(12a)에 인접하는 광 검출기(13)는 헤드-위치 검출 유닛을 형성한다. 선형 스케일(12)에는 또한 기준 윈도우(12b)가 제공된다. 기준 윈도우(12b) 및 이 기준 윈도우(12b)에 인접하는 광 검출기는 기준-위치 검출 유닛을 형성한다. 선형 스케일(12) 또는 광 검출기들중의 어느 하나는 헤드 베이스(4)에 고정되고, 다른 하나는 샤시에 공정된다.
헤드-위치 검출 유닛의 구조를 먼저 설명하겠다. 광 검출기(13)는 상호 대향하여 고정된 광 소스(13a) 및 광 수신 변환부(13b)로 형성되고, 이 광 소스(13a)와 광 수신 변환부(13b)사이에 선형 스케일(12)이 위치된다. 광 수신 변환부(13b)에는 광 수신 장치(14a) 및 광 수신 장치(14b)가 제공된다. 광 수신 장치(14a) 및 광 수신 장치(14b)는 3p/4의 거리에 위치되고, 여기서, p는 선형 스케일(12)내에 갖춰진 슬릿(12a)의 간격을 나타낸다.
광 소스(13a)로부터 방출된 광은 선형 스케일(12)내에 형성된 슬릿(12a)을 통과하고 광 수신 장치(14a,14b)에 의해 검출된다. 선형 스케일(12) 및 광 검출기(13)이 상대적으로 이동하므로, 수신된 광의 량에 따라 삼각 함수 또는 삼각 함수에 유사한 함수를 변화시키는 세기를 갖는 위상-A 및 위상-B 검출 출력들은, 광 수신 장치(14a,14b)로부터 얻어진다. 선형 스케일(12)내의 슬릿(12a)들의 간격 "p"로 인해, 광 수신 장치(14a)로부터 얻어진 광 수신 출력 및 광 수신 장치(14b)로부터 얻어진 광 수신 출력은 1/4 주기(90도)의 위상차를 갖는다. 도 3의 a는 헤드-위치 검출 유닛의 위상-A 및 위상-B 검출 출력을 도시한 것이다.
기준-위치 검출 유닛에서, 광 소스는 선형 스케일(12)의 기준 윈도우(12b)의 한 면에 위치되고, 광 수신 장치는 다른 면에 위치된다. 기준 윈도우(12b)의 에지(12b1)가 광 수신 장치의 위치를 통과할때, 기준-위치 검출 유닛의 검출 출력은 로우 레벨에서 하이 레벨로 변한다.
디스크 장치가 조립될 때, 선형 센서(8)의 위치와 헤드의 위치간의 관계는 정교하게 조정된다. 결과적으로, 헤드-위치 검출 유닛의 위상-B 검출 출력이 제로와 같을 때, 헤드는 디스크내의 트랙 중심(Tc)에 위치된다. 위상-A 및 위상-B 검출 출력들의 주기(360도)는 1 트랙의 폭(1 트랙 피치, 예를 들어, 187.5㎛)에 대응한다.
기준 윈도우(12)의 에지(12b1)가 광 수신 장치를 통과할 때, 기준-위치 검출 유닛의 출력은 스위칭된다. 이 스위칭 점(기준 위치 S0)는 트랙 번호 1을 갖는 트랙의 중심(Tc1)과 트랙 번호 2를 갖는 트랙의 중심(Tc2)간의 임의의 점에서 구체화된다. 트랙 번호가 기준 위치 S0의 트랙 번호보다 큰 면(디스크의 내면)으로 헤드가 이동될 때, 기준-위치 검출 출력의 출력은 로우 레벨로 스위칭된다. 트랙 번호가 기준 위치 S0의 트랙 번호보다 작은 면(디스크의 외면)으로 헤드가 이동될 때, 기준-위치 검출 출력의 출력은 하이 레벨로 스위칭된다.
플로피 디스크(FD)가 이 디스크 장치에 로딩될 때, 호스트 컴퓨터는 FDD 입력 및 출력 인터페이스를 통해 전형적인 플로피 디스크 구동 장치에 대해서와 동일한 제어를 한다. 즉, 탐색 과정에서, 호스트 컴퓨터는 탐색 펄스들(한 트랙에 대해 한개의 펄스)을 디스크 장치의 CPU(7)에 전송한다. 호스트 컴퓨터가 트랙 번호 제로를 갖는 트랙의 중심에 헤드를 복귀시키기 위한 탐색 펄스들을 디스크 장치에 전송한후에, 디스크 장치는 제로-위치 복귀를 나타내는 인식 펄스를 소정 주기의 시간(예를 들어, 2 ms)내에 호스트 컴퓨터에 전송해야 한다.
플로피 디스크(FD)가 디스크 장치에 로딩될 때 수행될 탐색 제어 동작은 후술될 것이다.
(트랙 번호의 갱신 및 헤드 위치의 검출)
디스크 장치의 CPU(제어부)(7)는 도 3의 a에 도시된 헤드-위치 검출 유닛의 위상-A 및 위상-B 검출 출력들을 결정할 수 있으며, 헤드는 또다른 트랙에 이동되고, 헤드로부터 목적 트랙까지의 거리(위치 편차)를 계산할수 있다.
위치-B 검출 출력은 0도, 180도, 360도, 540도, 720도,...등의 위상에서 중값(0-V 점)을 갖는다. 선형 센서(8)의 장착 위치는 자기 헤드(H0,H1)가 그 위상이 360도와 N(N은 정수)의 곱과 같을때 디스크상의 각각의 트랙의 중심 TC과 매칭하도록 조정된다. 트랙 중심 TC으로부터 양쪽 방향으로 180도내의 범위는 1 트랙에 해당한다. 헤드가 1 트랙내에 위치될 때, 트랙 번호는 갱신되지 않는다. 헤드가 인접 트랙에 이동될때, CPU(7)는 트랙 번호를 갱신하기 위해 트랙 카운터를 증가 또는 감소시킨다.
트랙 번호를 갱신하고 헤드 위치를 검출하기 위해, 위상-A 검출 출력의 극성과 위상-B 검출 출력의 극성의 조합은 본 실시예에서 계산된다. 계산된 값으로부터, 헤드가 위치된 트랙내의 존이 검출된다. 위상-B 검출 출력에 따라, 트랙내의 현재 헤드 위치로부터 트랙의 트랙 중심 TC까지의 거리(위치 편차)가 검출된다.
위상-A 검출 출력 및 위상-B 검출 출력이 삼각 함수이거나 이와 유사한 방식의 것이라면, 각 검출 출력의 극성은 180도(1/2 주기)마다 변한다. 위상-A 및 위상-B 검출 출력은 90도의 위상차를 갖는다.
따라서, 위상-A 검출 출력의 극성과 위상-B 검출 출력의 극성의 조합은 1 트랙에서 4가지 방식으로 변한다. 위상-B 검출 출력의 극성이 네가티브(-)이고 위상-B 검출 출력의 극성이 포지티브(+)일때, 트랙내의 대응하는 존은 존 1로 명칭되고, 위상-A 검출 출력의 극성과 위상-B 검출 출력의 극성이 네가티브(-)일 때, 대응하는 존은 존 2로 명칭되며, 위상-B 검출 출력의 극성이 포지티브(+)이고 위상-A 검출 출력의 극성이 네가티브(-)일때, 대응하는 존은 존 3으로 명칭되며, 위상-A 및 위상-B의 검출 출력들의 극성이 포지티브(+)일 때, 대응하는 존은 존 4로 명칭된다.
CPU(7)는 극성들의 조합을 계산하고, CPU(7)가 자기 헤드가 존 4로부터 존 1로 이동되는것을 판정할 때 자기 헤드가 인접 트랙에 이동되는 것을 판정하며, 트랙 카운터는 1증가된다. CPU(7)가 자기 헤드가 존 1로부터 존 4로 이동되는것을 판정할 때, 트랙 카운터는 1감소된다.
현재 헤드 위치로부터 목적 트랙의 중심까지의 위치 편차는 트랙 카운터에 의해 표시된 현재 트랙 번호 및 트랙 중심과 트랙내의 헤드 위치간의 거리로부터 얻어지며, 위상-B 검출 출력으로부터 계산된다.
(트랙 번호 제로를 갖는 트랙에 헤드를 복귀시키는 처리)
제로의 트랙 번호를 갖는 트랙의 중심 TC에 헤드를 복귀시키는 처리는 다음 경우에서 실행된다. 처리는 디스크 장치가 디스크 로딩으로 개시될 때 실행되도록 처리를 초시화하도록 실행된다. 대안적으로, 처리는 헤드가 탐색 동작에서 목적 트랙에서 위치되고, 트랙상에 기록된 신호가 판독될 때, 잘못된 탐색 동작이 검출되는 경우와, 호스트 컴퓨터에 의해 인식된 트랙 번호가 판독 신호의 ID로부터 얻어진 트랙 번호와 구분되는 경우(다시 제로 처리)에 실행된다. 더욱이, 처리는 트랙 번호 제로를 갖는 트랙내에 기록된 신호가 판독되는 경우 실행된다.
도 4의 a 내지 f는 헤드가 트랙 번호 10을 갖는 트랙의 중심에 위치될때, 호스트 컴퓨터는 트랙 번호 제로를 갖는 트랙에 헤드를 복귀시키는 제어를 실행하는 경우를 도시한 것이다. 이 경우, 호스트 컴퓨터는 10개의 탐색 펄스들을 전송한다. 예를 들어, 도 4의 a에서 번호 9,8,7,6,...,0로 도시된 대로, 디스크 장치의 CPU(7)에 3ms의 간격으로 전송한다. 탐색 펄스"9"가 주어질때, 구동 명령은 선형-모터 구동부(5)에 전송되고 헤드는 디스크의 외부 영역에 이동되기 시작한다.
호스트 컴퓨터는 트랙 번호 제로를 갖는 트랙에 헤드를 복귀시키는 최종 탐색 펄스 "0"가 주어진후 디스크 장치가 소정의 시간 주기내에 인식 신호를 발생하는지를 조사한다. 선형 구동부(5)가 헤드에 대해 낮은 개시 속도를 가지고 탐색 펄스들에 대해 낮은 트랙킹 능력을 가지므로, 트랙을 가로지르는 헤드 이동은 도 4의 c에 도시된 대로 탐색 펄스들의 타이밍에 대해 지연된다. 따라서, 헤드들은 최종 탐색 펄스 "0"가 주어진후 소정의 시간 주기내에 트랙 번호 제로를 갖는 트랙의 중심 Tc에 위치될수 없다. CPU(7)는 도 4의 b에 도시된 인식 펄스를 발생하고 호스트 컴퓨터가 최종 탐색 펄스 "0"를 전송한후 소정의 시간 주기(예를 들어, 2 ms)내에 호스트 컴퓨터에 전송한다.
바꾸어 말하면, 헤드가 트랙 번호 제로를 갖는 트랙에 포지티브하게 복귀되는지에 상관없이, 인식 펄스는 헤드가 트랙 번호 제로를 갖는 트랙에 복귀함을 나타내는 의사 신호로서 호스트 컴퓨터에 전송된다. 호스트 컴퓨터는 인식 펄스를 수신할 때, 디스크 장치내의 트랙 번호 제로를 갖는 트랙에 복귀했는지를 판정한다. 이후 즉시, 호스트 컴퓨터가 목적 트랙에 헤드를 이동시키는 탐색 명령을 전송할수도 있다. 헤드들을 트랙 번호 7을 갖는 트랙에 이동시키기 위해, 7 탐색 펄스들은 호스트 컴퓨터가 인식 펄스를 수신한후 즉시 디스크 장치에 전송된다.
헤드들이 이 시점에서 트랙 번호 제로를 갖는 트랙의 중심에 실제로 복귀되지 않았을지라도, CPU(7)가 도 3의 a에 도시된 위상-A 및 위상-B 헤드-위치 검출 출력으로부터 현재의 헤드 위치를 판정하므로, 현재 위치로부터 트랙 번호 7을 갖는 목적 트랙의 중심까지의 이동 거리가 계산되고 헤드들이 디스크의 내측에 이동될때, 헤드들은 목적 트랙의 중심에 위치될 수 있다.
(트랙 번호를 확인하는 처리)
헤드들이 트랙 번호 제로를 갖는 트랙에 복귀될 때, CPU(7)는 도 3의 b에 도시된 기준-위치 검출 유닛의 출력을 언급함으로써 현재 인식된 트랙 번호를 확인 또는 정정한다.
도 3의 b에 도시된 기준-위치 검출 유닛의 출력은 도 2a에 도시된 선형 스케일로 기준 윈도우의 에지(12b1)의 검출로부터 얻어진다. 에지가 검출되는 위치는 기준 위치 S0로 명칭된다. 기준 위치 S0는 트랙 번호 1을 갖는 트랙의 중심 Tc1과 트랙 번호 2를 갖는 트랙의 중심 Tc2간의 임의의 점에 위치된다. 1 트랙 피치의 폭을 갖는 트랙 중심 Tc1과 Tc2간의 영역은 검출 영역으로 명칭된다.
디스크 장치는 항상 도 3의 a에 도시된 위상-A 검출 출력 및 위상-B 검출 출력으로부터 현재 헤드 위치를 판정한다. 상술된 대로, 헤드들이 존 4와 존 1간의 경계를 통과함을 판정할때, CPU(7)에서 트랙 카운터는 갱신된다. 위상-A 또는 위상-B 검출 출력이 오류가 있다면, 노이즈는 검출 유닛내의 회로에 영향을 주거나 헤드들은 외부 충격으로 인한 1 트랙에 의해서만 이동하고, 헤드들이 실제로 시프트되는 트랙의 번호는 위상-A 및 위상-B 검출 출력들로부터 계산된 헤드 검출 위치에 근거한 트랙-번호 카운트로부터 시프트될수 있다. 존 4로부터 존 1로의 헤드 이동의 잘못된 검출 또는 존 1로부터 존 4로의 헤드 이동의 잘못된 검출로 인해, 잘못된 트랙-번호 카운트가 발생할 수도 있다.
이러한 경우, 트랙-번호 카운트는 헤드가 검출 영역내에 위치되는지를 확인함으로써 정정될 수 있다. 보다 구체적으로, 트랙-번호 카운트가 정정될때, CPU(7)에 의해 판정된 헤드 위치가 트랙 번호 2를 갖는 트랙의 중심 Tc2보다 더욱 외측에 있고 디스크내의 트랙 번호 1을 갖는 트랙의 중심 Tc1보다 더욱 내측에 있다면, 기준-위치 검출 유닛의 출력은 스위칭된다.
도 5는 트랙 카운터의 트랙-번호 카운트를 확인 및 정정하는 흐름도이다.
CPU(7)가 도 3의 a에 도시된 대로, 헤드-위치 검출 유닛의 출력들에 근거한 계산으로부터 단계 1(ST1)에서, 헤드들이 디스크내의 트랙 번호 2를 갖는 트랙의 중심 Tc2보다 더욱 내측에 위치됨을 판정할 때, 도 3의 b에 도시된 기준-위치 검출 펄스가 로우 또는 하이인지가 단계 2(ST2)에서 확인된다. 기준-위치 검출 펄스가 로우이면, 트랙 카운터의 트랙-번호 카운트가 정확한 것인지를 판정한다. 기준-위치 검출 펄스가 단계 2에서 하이이라면, 트랙 카운터의 트랙-번호 카운트가 잘못된 것인지를 판정하고 카운트는 단계 3(ST3)에서 1 감소된다.
CPU(7)가 단계 1에서, 헤드들이 디스크내의 트랙 번호 2를 갖는 트랙의 중심 Tc2보다 더욱 외측에 위치됨을 판정할 때, 단계 4에서 디스크내의 트랙 번호 1을 갖는 트랙의 중심 Tc1보다 더욱 내측에 위치되는 것인지를 확인한다. 헤드 위치가 더욱 내측에 있음을 판정할 때, 기준-위치 검출 펄스가 로우인지 하이인지를 단계 5(ST5)에서 확인한다. 만일, 하이이면, 트랙 카운터의 트랙-번호 카운트가 정확한지가 판정된다. 만일 기준-위치 검출 펄스가 로우이면, 트랙-번호 카운트는 1 증가된다.
이 정정의 결과로서, 트랙 카운터의 트랙-번호 카운트, (9),(8),(7),...,가 도 4의 b에 도시된 대로, 실제 헤드 위치 9,8,7...,에 대응하는 트랙 번호들로부터 시프트될지라도, 카운트는 도 4의 f에서 도시된 대로 정정될 수 있다.
도 5에 도시된 정정 처리에서, 트랙 카운터의 카운트는 1 증가 또는 감소될 수 있다. 임의의 측에서 카운트가 포지티브 또는 네가티브이라면, 트랙 카운터의 카운트는 정정될 수 있다. 만일, 헤드-위치 검출 유닛의 출력들로 인해 카운트 오류가 트랙 카운터에서 발생하면, 일반적으로 오류가 1을 초과하지 않으므로, 도 5에 도시된 정정 처리는 오류를 용이하게 조정할 수 있다. 트랙 카운터의 카운트가 2 시프트되는 경우, 도 5에 도시된 정정 동작은 카운트를 정정하기 위해 2번 실행될 필요가 있다.
도 3의 b에 도시된 검출 영역은 트랙 중심 Tc1과 Tc2간의 영역에 한정되지 않는다. 이것은 또다른 영역일 것이다. 정정 처리는 헤드들이 트랙 번호 제로를 갖는 트랙에 복귀될 때에만 정용될 것이다. 대안적으로, 정정 처리는 헤드들이 검출 영역을 통과할 때마다 실행될 것이다.
본 발명은 헤드가 선형-모터에 의해 구동되는 디스크 장치에 대해 헤드 제어 유닛을 제공하여, 잘못된 트랙-번호 카운트가 발생할때 즉시 정정될수 있다. 즉, 본 발명에서, 헤드가 탐색 처리시에 선형-모터 구동부(VCM)의 사용에 의해 이동되는 디스크 장치에서, 카운트 오류가 트랙 카운터에서 발생할지라도, 카운트 오류는 예를 들어, 트랙 번호 제로를 갖는 트랙에 헤드를 복귀시킴으로써 정정될수 있다.

Claims (3)

  1. 디스크를 회전시키기 위한 회전 구동부와,
    디스크의 기록면에 대면하는 헤드와,
    헤드가 디스크상의 트랙들을 가로지르는 방향으로 헤드를 제공하는 헤드 피딩(feeding) 수단과,
    헤드의 이동에 따라 변경된 검출 출력을 발생하는 헤드-위치 검출 수단과,
    헤드가 미리 규정된 기준 위치로 이동될 때 변경된 출력을 발생하는 기준-위치 검출 수단, 및
    상기 헤드-위치 검출 수단에 의해 얻어진 검출 출력에 따라 상기 헤드 피딩 수단을 제어하는 제어부를 구비하는 디스크 장치내의 헤드 제어 유닛에 있어서,
    상기 헤드를 목적 위치로 이동시키는 탐색 펄스가 공급될 때, 상기 제어부는 상기 헤드를 상기 목적 위치에 이동시키도록 상기 헤드 피딩 수단을 구동하며;
    상기 헤드-위치 검출 수단의 출력으로부터, 상기 헤드가 1 트랙만큼 이동됨이 판정될 때, 상기 헤드 제어 수단은 트랙-번호 카운트를 1 만큼 변경하며;
    상기 기준-위치 검출 수단이 상기 헤드의 이동동안 그 출력을 변경할 때, 상기 제어부는 트랙-번호 카운트가 기준 위치에 대응하는지를 판정하며; 및
    만일, 트랙-번호 카운트가 기준 위치에 대응하지 않는다면, 상기 제어부는 상기 기준 위치에 대응하여 상기 트랙-번호 카운트를 정정하는 처리를 실행하는 헤드 제어 유닛.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 디스크상의 트랙들의 번호들이 초기 위치로부터 0, 1, 2,...,로 순차적으로 설정될 때, 기준 위치는 제로보다 큰 트랙 번호를 갖는 영역내에 규정되며;
    상기 기준 위치를 포함하고 1 트랙 피치에 대응하는 폭을 갖는 영역이 규정되며;
    상기 헤드가 트랙 번호 제로를 갖고 목적 위치로서 역할하는 트랙에 이동될 때, 상기 기준-위치 검출 수단의 출력이 상기 영역내에서 변한다면, 트랙-번호 카운트는 변경되지 않으며;
    상기 출력이 변할 때 상기 헤드가 상기 영역보다 큰 트랙 번호를 갖는 존내에 위치된다면, 트랙-번호 카운트는 1 감소되며;
    상기 출력이 변할 때 상기 헤드가 상기 영역보다 작은 트랙 번호를 갖는 존내에 위치된다면, 트랙-번호 카운트는 1 증가되는 헤드 제어 유닛.
  3. 제 1항에 있어서, 트랙 번호 제로를 갖고 목적 위치로서 역할하는 트랙에 상기 헤드를 이동시키는데 요구된 다수의 탐색 펄스들이 공급될 때, 상기 제어부는 현재의 헤드 위치에 상관없이 트랙 번호 제로를 갖는 트랙에 헤드가 복귀됨을 나타내는 인식 신호를 발생하고, 최종 펄스가 공급된후 소정의 주기내에 상기 호스트 컴퓨터에 상기 인식 신호를 전송하는 헤드 제어 유닛.
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