KR850001387B1 - 자기디스크 기억장치의 억세스 제어방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

자기디스크 기억장치의 억세스 제어방법

제 1 도는 종래의 자기 디스크 기억장치의 억세스 제어계를 나타낸 개략 블럭도.

제2(a)도는 디스크 일면에 기록된 위치 결정 정보와 자기 헤드의 위치를 나타내는 도면.

제2(b)도는 위치신호의 변화를 나타내는 타임 챠트도.

제 3 도는 헤드 시이크 동작시의 이동 속도의 변화를 나타낸 도면.

제 4 도는 본 발명을 실시한 억세스 제어계를 나타낸 개략블럭도.

제 5 도는 동 실시예의 동작을 나타낸 타임 챠아트도이다.

본 발명은 자기 디스크 기억장치에 관한 것으로, 특히 헤드를 목적위치까지 이동시키는 동작(시이크 내지 억세스 동작)의 제어에 관한 것이다. 디스크 기억장치는 디스크 상에 동심원으로 형성시킨 실린더상에 정보의 기록을 행한다. 정보의 기록 재생은 이 동심원상의 정보 위치에 자기헤드를 이동시켜 위치 결정을 행한 후에 실행한다.

이 자기 헤드의 시이크 동작 및 위치결정 동작은 미리 디스크의 일면에 기록된 위치 결정 정보에 따라 행해진다.

이 시이크 동작을 제어하는 종래의 제어회로의 블럭도를 제 1 도에 나타낸다.

제 1 도에 나타난 제어회로는, 자기헤드(14)에 의해 독출된 신호를 자동 이득 제어하면서 증폭하고, 자기헤드(14)가 위치하고 있는 실린더 위치에 대응한 위치신호(5)를 출력하는 위치 검출 증폭기(10)와, 그 위치신호(5)의 시간적 변화를 계산하여 자기 헤드(14)의 이동속도 신호(6)를 출력하는 미분증폭기(11)와, 상위(上位)장치로 부터 공급되는 아날로그량인 자기헤드 이동속도 신호(1)와 상기 자기헤드 이동속도신호(6)를 입력시켜 이들 신호(1)와 신호(6)의 차를 계산하여 그 차를 나타내는 오차신호(2)를 출력하는 비교기(7)와 이 오차신호(2)를 증폭한 오차신호(3)를 출력하는 오차신호 증폭기(8)와 이 오차신호 증폭기(8)로 부터 출력되는 오차신호(3)의 크기에 따른 구동신호(12)에 의하여 보이스 코일 모우터(Voice Coil Moter : 이하 VCM으로 약함)(13)을 구동시키는 VCM 구동회로(9) 등으로 구성되어 있다.

또, 상기 VCM(13)은 스피커의 원리를 응용하여 구성되어, 구동신호(12)에 의해 자기헤드(14)를 도면 중의 좌우 방향으로 이동시키는 것이다.

위치결정 정보는 제 1 도에 있어서의 자기 헤드(14)에 의해 재생되고, 다시 그것은 자기 헤드의 디스크 반경 방향의 이동에 따라 위치신호(5)를 발생한다.

제2(a)도는 디스크의 일면에 기록된 위치 결정 정보와 자기 헤드의 위치를 나타내는 도면이고, 제2(b)도는 상기 위치 검출 증폭기(10)의 위치신호(5)의 변화를 나타내는 도면이다.

제2(a)도에 나타낸 디스크는 우수 실린더에 위치신호(A)가 기록되고, 기수 실린더에 위치신호(B)가 기록되어 있다. 이들 위치신호(A) 및 (B)상위를 자기 헤드가 이동했을 경우, 자기헤드(14)는 위치신호(A)의 독출전압(V_A)과 위치신호(B)의 독출전압(V_B)을 신호선(4)을 거쳐서 위치검출 증폭기(10)로 공급한다.

위치검출증폭기(10)는 이들 전압(V_A)와 (V_B)의 차전압값(V_A-V_B)을 위치신호(5)로 출력한다.

제2(a)도에 나타낸 위치(Pa)에 자기헤드(14a)의 중심이 위치하는 경우, 자기헤드(14a)는 위치신호(A)만인 우수 실린더상에 위치하고 있기 때문에 VA=V_max, V_B=0로 되어, 위치신호(5)는 V_max가 된다. 자기헤드(14b)의 중심이 우수 실린더와 기수 실린더와의 경계선에 위치하는 경우, V_A=V_max/2, V_B=V_max/2로 되어 위치신호(5)는 "0"이 된다.

그러므로 위치신호(5)는 제2(b)도에 나타낸 바와 같이, 자기헤형가 실린더를 횡단함에 따라 전압(V_max)와 (V_min)을 교대로 반복하는 신호 파형이 된다.

이것은 제 1 도의 블럭도에서 위치신호(5)에 해당한다. 이 신호(5)의 영교차점은, 디스크의 데이터면의 각 실린더 위치에 대응한다. 시이크 동작의 구동력은 VCM(13)에 의해 공급되지만, 그 이동속도는 시이크에 요하는 시간을 단축하기 위하여 또는 VCM에 의해 가해지는 가속도에 한계가 있기 때문에, 일정한 속도제어를 행한 필요가 있다. 이 속도제어의 일예를 제 3 도에 나타낸다.

이것은 제 1 도에서의 속도신호(6)를 나타낸다.

즉, 도면중 A-B의 구간은 가속, B-C의 구간은 등속, C-D의 구간은 감속을 행한다. 여기서 횡축은 디스크 반경방향의 거리를 나타내며 종축은 헤드 이동 속도를 나타내고 있다.

가속-등속-감속을 행하기 위한 하나의 방법으로서는, A점에서 B점까지는 무조건 가속 능력의 최대치를 부가하고, B-C구간은 B점에 있어서의 속도를 유지시키고 다시 C점을 통과하면 즉시 감속 능력의 최대치를 부가하여 D점에서 최저 속도로 하고, E점에서 정지하도록 제어를 행한다.

이러한 가속 및 감속시에 헤드 이동 구동력을 VCM이 발생할 수 있는 최대 가속도로 하는 것은 구동회로를 간단화 시키는데 있어서 바람직하다. 또 CD간은 저속도이기 때문에 이 부분에서 긴 거리를 이동하는 것은 시이크 시간의 면에서 바람직하지 못하다.

이를 위하여 A-B, C-D의 거리는 거의 동일하게 된다.

가속종료 시점의 속도와 감속개시 시점의 속도가 같을때 시이크 동작은 안정됨은 물론 시이크 시간을 최초로 할 수가 있게 된다.

여기에서, 헤드의 이동 속도는 제 1 도에서 나타낸 바와 같이 상기한 위치신호(5)가 실제의 위치에 대하여 선형으로 변화하는 영교차점 부근(±1/4트랙의 영역)의 시간축 신호를 미분증폭기(11)로 미분함으로써 얻고있고, 위치신호(5)는 영교차점 부근에서 실제로 이동하는 거리에 비례하는 전압이 되고 있다. 이 위치신호의 미분을 행하는 경우, 검출속도의 감도는 위치신호의 진폭에 비례한다. 즉 위치신호가 클때에는 헤드이동속도가 일정하더라도 영교차점 부근의 구배는 증가하여 마치 헤드 이동속도가 증가한 것처럼 보인다. 이상과 같이 자기 디스크상에 미리 기록된 위치 결정정보를 재생하여 얻어진 위치신호 진폭은, 디스크의 내주에서 보다 외주에서 약 7%정도 저하됨을 알 수 있다. 위치 결정 정보는 기능을 가진 위치 검출 증폭기(10)에 의하여 증폭되므로, 위치 결정 정보의 독출시의 내, 외주에 의한 진폭 변동은 거의 무시할 수 있는 레벨까지 작게할 수 있다.

그러나 이 신호를 처리한 결과의 위치 신호 진폭은, 디스크의 내주에서의 자기 헤드의 부상량이 외주에 비하여 작기 때문에, 사실상 내주측이 외주에 비하여 커져 버린다.

이 위치신호 진폭이 내외주에서 변화하는 것은, 상술한 헤드 이동 속도 검출에 오차를 부여한다. 즉, 헤드의 실제 이동 속도와 검출된 속도가, 헤드의 위치에 따라 오차신호를 발생한다. 이 오차는 상술한 시이크 동작에 악 영향을 미치게 된다. 그 일예를 다음에 기술한다.

제 3 도에 있어서, A측을 외주, B측을 내주로 하고, 또 가속이 종료된 시점(B)에서의 헤드 이동 실제속도를 V_BR, 검출속도를 V_BD, 또 감속을 개시하는 시점(C)에 있어서의 헤드 이동 실제속도를 V_CR, 검출속도를 V_CD로 한다.

가속 및 감속의 구동력[a(m/sec²)]은 거의 균등하며, 가속거리 A-B[S_AB(m)]와 감속거리 C-D[S_CD(m)]는 동일하므로 V_BR≒V_CR로 할 필요가 있다. 여기서 V² _BR=2dS_AB, V² _CR=2αS_CD의 관계가 성립하고 있다.

V_BR>V_CR일때는 S_AB>S_CD가 되고, 최저 속도로 이동하는 D-E의 구간이 길어져서 전체의 시이크 시간에 악영향을 주며, 또 V_BR<V_CR일때는 S_AB<S_CD가 되어 감속거리의 길이가 목적 실린더를 지나쳐 버리는 결과가 된다. 즉, 목적 실린더에서 속도가 충분히 떨어지지 아니하여, 시이크 에러가 되어 버린다.

이상은 헤드 이동 실제속도에 관하여 기술하여 왔으나, 실제의 장치에서 속도 제어는 위치 신호의 미분에 의해 나타나는 검출속도 V_BD, V_CD에 의해 행해진다.

상술한 바와 같이 헤드의 위치에 따라 실제 속도와 검출속도의 비가 변화하기 때문에, 헤드 이동 속도는 실린더 위치에 따라 달라져 상술한 실제 속도에 있어서의 V_BR=V_CR의 성립이 곤란하게 되어, 시이크 시간의 증대 및 시이크 에러의 발생으로 연결된다.

따라서 본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위한 억세스 제어방법을 제공하는데 있다.

즉, 본 발명은 상술한 헤드 위치에 따른 검출속도와 실제속도와의 오차를 간단한 수단으로 보정하고저 한 것이다. 이러한 보정의 방법으로서, 기본적으로는 헤드의 현재 위치를 알고 그에 따라 속도명령 또는 검출속도의 보정을 행하면 좋으나, 이와 같이 하면 일반적으로 회로가 복잡해지면서 제작단가 면에서 불리하다.

그러므로 본 발명에서는 위치에 의한 검출속도 오차비에만 착안하여 이동 실린더 수에 따른 양만큼 속도명령 신호를 보정함으로써 헤드가 이동할 때에 발생하는 내외주면에서의 실제속도 V_BR, V_CR을 균등하게 하려고 하는 것이다.

이하 제 4 도 및 제 5 도를 사용하여 본 발명의 1 실시예를 설명한다.

제 4 도는 본 발명을 실시한 자기 디스크 기억 장치의 억세스 제어계의 일예를 나타낸 개략적인 블럭도이다.

20은 억세스 해야할 목적 실린더의 어드레스가 세트되는 목적 실린더 레지스터이다. 22는 현재 어드레스 레지스터이고, 이 레지스터는 헤드 이동에 따라 발생되는 실린더 카운트 펄스 발생회로(32)의 출력 펄스에 의하여 갱신(update)된다.

두개의 레지스터(20),(22)의 내용은 감산회로(21)에 의해 감산되어 목적실린더와 현재의 헤드 위치와의 차(실린더수)가 실린더 차신호(23)로서 속도 명령 발생기(25)에 공급된다. 또한 감산결과의 부호에 따른 시이크 방향신호(24)가 감산회로(21)로 부터 출력된다. 속도 명령신호 발생기(25)는 실린더차신호(23)에 따른 아날로그의 속도 명령신호(1)를 출력한다.

이 속도 명령신호(1)는 후술하는 가산회로(28)에 의해 보정되고, 보정후의 보정완료 속도 명령 신호(1')가 아날로그 감산 증폭기(7)에 입력된다.

이후, 제 1 도에 나타낸 종래의 예와 같이, 증폭기(8) 및 VCM 구동회로(9)를 거친 구동신호(12)가 VCM(제 4 도에는 도시하지 않음)을 구동시켜 자기 헤드를 목적 위치까지 이동시킨다.

본 발명에 의하면, 업/다운 카운터(26)와 디지탈-아날로그(D/A) 콘버어터(27) 및 아날로그 가산회로(28)가 설치된다.

상기 업/다운 카운터(26)는 실린더 차신호(23)중 최하위로 부터 4비트째의 신호(2신호)(19)에 의해 카운트업 또는 카운트 다운한다. 카운트업인가 카운트 다운인가는 시이크 방향 신호(24)에 의해 결정된다. 즉, 헤드가 외주방향으로 이동할 때는 카운트 업하고, 내주 방향으로 이동할 때는 카운트 다운하도록 제어된다.

카운터(26)의 정보내용(디지탈량)은 D/A 콘버어터(27)에 의해 아날로그량의 정보 신호(18)로 변환되어 가산회로(28)에 보내진다.

가산회로(28)는 속도 명령신호(1)와 보정신호(18)를 가산하여 보정완료 속도 명령신호(1')를 출력한다. 이 보정완료 속도 명령신호(1')는 아날로그 비교기(7)에 입력된다.

비교기(7)의 후에는 제 1 도와 마찬가지로 증폭기(8)와 VCM 구그회로(9)가 설치되어 있다. 그리고 제 1 도에 있어서의 VCM(13), 자기헤드(14), 위치검출증폭기(10), 미분증폭기(11)는 속도 검출기(33)로 구성되어 있다.

제 5 도는 제 4 도의 동작을 나타내는 타임챠트로서, 헤드가 내주측으로부터 외주측으로 이동하는 경우의 각 신호 파형을 나타내는 도면이다.

제5(a)도는 헤드가 내주에서 외주로 이동한 경우 위치 신호(5)가 부상량이 커짐으로써 위치신호(5)의 진폭이 작아지는 것을 나타내고 있다.

제5(b)도는 헤드가 16실린더 이동할 때마다 변화하는 감산회로의(21) 실린더 차신호(23)중 아래에서 4비트째의 신호(19)이다.

제5(b')도는 업다운 카운터(26)에서 출력되어 콘버어터(27)에 의해 아날로그 신호로 변환된 보정신호(18)이다. 이 보정신호(18)는 상기신호(19)가 "1"에서 "0"으로 변화할 때마다 업다운 카운터(26)가 카운트 다운 함으로써 서서히 감소한다.

제5(b")도는 속도 명령 발생회로(25)로 부터 출력되는 속도 명령 신호(1)를 나타내는 도면이다. 제5(c)도는 헤드이동속도 명령 신호(1)가 아날로그 가산회로(28) 에서 디지탈 보정신호(18)에 의해 보정된 후의 보정완료 속도 명령신호(1')를 나타내는 도면이다. 제5(d)도는 헤드의 이동실제 속도를 나타내는 도면이다.

제 5 도를 사용하여 제 4 도의 회로의 동작을 설명하여 보면, 먼저 헤드가 내주로부터 외주로 이동한 경우, 제 1 도에서의 헤드의 위치 신호(5)는 제5(a)도에 나타낸 바와 같이, 헤드의 이동속도가 등속임에도 불구하고 진폭이 서서히 감소한다. 따라서 속도 검출회로(33)로 부터 출력되는 속도 신호(6)도 서서히 감소하여 헤드 속도가 늦어진 것 같이 검출된다. 여기에서 만일 아날로그 비교기(7)에 감소된 속도 신호(6)와 제5(b")도에 나타낸 본래의 속도 명령 신호(1)가 입력된 경우를 생각하면, 비교기(7)는 속도신호(6)와 속도명령신호(1)의 차를 출력함으로 실제 속도가 소정의 속도에 달하고 있음에도 불구하고 더욱 속도를 증가시켜 시이크 동작에 악영향을 미친다.

따라서 본 발명에서는 상기 실제 속도의 검출신호가 외주로 향할수록 감소하는 특성에 주목하여, 기준이 되는 속도 명령신호(1)를 헤드의 외주이동에 따라 감소시킴으로써, 결과적으로 헤드의 이동 속도를 바르게 제어하는 것에 관한 것으로, 구체적으로 본 실시예에 있어서는 제 5 도에 나타낸 바와 같이 헤드가 내주에서 외주로 향할수록 헤드가 있는 실린더 어드레스로부터 16 실린더분을 이동할때마다 신호(19)(제5(b)도 참조)가 반전하며, 이 신호(19)가 "1"에서 "0"으로 반전할 때마다 업/다운 카운터(26)가 카운트 다운하여, 이것에 의해 D/A 콘버어터(27)의 출력인 보정신호(18)값이 제5(b')도와 같이 서서히 감소한다.

이 보정신호(18)와 속도 명령신호(1)가 아날로그 가산기(28)에서 가산됨으로써, 속도 명령신호(1)는 제5(c)도와 같이 보정완료 속도 명령신호(1')로 변환된다. 이 보정완료 속도 명령신호(1')와 속도 검출신호(6)가 아날로그 비교기(7)에 의해 비교됨으로써, 비교기(7)는 헤드의 정확한 제어를 행할 수 있다. 그러므로 제 5 도로서 명백해진 바와 같이 헤드가 어떤 실린더 어드레스로부터 16 실린더분을 이동할 때마다 신호(18) 제5(b)도는 반전하며, 이것에 의해 카운터(26)는 카운트 다운하고, 따라서 D/A 콘버어터(27)의 출력인 보정신호(18)값은 서서히 감소한다(외주측에서 내주측으로의 이동시는 이것과 반대로 위치신호 진폭이 증가하고, 이것을 미분하여 얻어지는 속도 검출신호도 감소하기 때문에 보정신호(18)는 서서히 증가하도록 제어된다).

따라서 보정완료 속도 명령신호(1')는 제5(c)도에 나타내는 바와 같이 내주에서 외주로 헤드가 이동함에 따라서 감소하는 방향으로 보정되게 되는 것이다.

이리하여 자기 디스크의 내주측과 외주측에서 생기는 속도 검출 오차가 보상되고 헤드의 실제속도는 제5(d)도에 나타낸 바와 같은 소정의 커어브로 정확하게 제어되므로, 정확하고 고속의 시이크 내지 억세스를 달성하게 된다.

그리고 카운터(26)의 출력에 따르는 D/A 콘버어터(27)의 아날로그 보정신호(18)의 출력증감율은 위치신호 진폭의 내주 및 외주비에 맞춰서 설정되는 것은 물론이다.

이상 기술한 바와 같이 본 발명에 의하여, 자기 헤드의 실린더 위치에 따라 속도 명령신호를 제어함으로써 고속이면서도 안전한 시이크 내지 억세스 동작을 실현할 수가 있고 억세스 제어계의 원가 상승을 거의 수반하지 않고 용이하게 실현할 수가 있다.

Claims (1)

1. 자기 디스크로부터 독출된 위치 결정 정보에 의거하여 만들어지는 속도 신호와, 외부로부터 부여되는 속도 명령신호를 비교하여, 이들 양 신호의 차 신호에 따라 헤드의 이동을 제어하는 자기 디스크 기억장치의 억세스 제어 방법에 있어서, 헤드가 이동한 실린더 수에 따라 계단적으로 변화하는 보정신호를 발생하여 그 보정신호를 상기한 외부로부터 부여되는 속도 명령신호에 가산함으로써, 그 속도 명령신호의 전폭을 변화시켜 실린더 위치에 의한 속도신호 검출 감도의 변화를 보정하는 보정신호를 발생케한 것을 특징으로 하는 억세스 제어방법.

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