TW201403591A - 硬碟 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種硬碟，包括控制電路、盤體及界面。盤體包括硬碟碟片、主軸馬達與磁頭，硬碟碟片用於存儲資料訊號，主軸馬達用於驅動硬碟碟片轉動，磁頭用於自硬碟碟片讀取或寫入資料訊號。控制電路包括主軸馬達控制電路、磁頭控制器及主控制晶片，主軸馬達控制電路用於控制主軸馬達帶動硬碟碟片按預定速度轉動，磁頭控制器用於控制磁頭位於磁片上預定位置並對磁頭讀取的資料訊號進行處理。主控制晶片用於對經處理後的資料訊號進行轉換與編碼並通過該界面輸出，以及檢測硬碟碟片與磁頭的工作狀態，並自界面輸出對應的狀態訊號。

Description

硬碟

本發明係關於一種硬碟，尤其涉及一種能夠輸出自身工作狀態的硬碟。

硬碟作為電腦設備或者伺服器的重要組成元件，那麼硬碟能否正常工作就決定著計算設備或者伺服器的工作性能。目前瞭解硬碟能否正常工作是通過主板上設置硬碟監測電路，通過檢測硬碟背板的硬碟插槽或者硬碟界面上對應的資料登錄/輸出端的資料訊號來判定硬碟是否工作正常。

然而，設計在主板上的監測電路需要通過硬碟背板上的硬碟插槽或者硬碟界面以及一系列的資料線等訊號傳輸元件方能與硬碟的資料登錄/輸出端電性連接，該些訊號傳輸元件本身會受到主板上相鄰電路影響，例如相鄰電路靜電放電會損害該些傳輸元件，進而導致監測電路誤判為硬碟無法正常工作。從而增加了硬碟工作狀態檢測之錯誤率。

有鑑於此，提供一種能夠準確、詳細輸出其工作狀態的硬碟。

一種硬碟，包括控制電路、盤體及界面，該盤體包括硬碟碟片、主軸馬達、磁頭，該硬碟碟片用於存儲資料訊號，該主軸馬達用於驅動該硬碟碟片轉動，該磁頭用於自該硬碟碟片讀取或者寫入資料訊號，該控制電路包括主軸馬達控制電路、磁頭控制器以及主控制晶片，該主軸馬達控制電路用於驅動該主軸馬達按照預定速度帶動硬碟碟片轉動，該磁頭控制器包括一資料輸出端，該磁頭控制器用於控制該磁頭位於該硬碟碟片的預定位置並且對該磁頭讀取的訊號進行處理，並通過該資料輸出端輸出至該主控制晶片，該主控制晶片用於控制該主軸馬達控制電路和該磁頭控制器的工作，並且將該經磁頭控制器處理後的訊號進行轉換與編碼，並通過該界面輸出，該主控制晶片還用於檢測該硬碟碟片與磁頭的工作狀態，並且自該界面輸出對應的狀態訊號。

相較於先前技術，本發明硬碟通過硬碟之主控制晶片監測硬碟中主軸馬達、硬碟磁片、磁頭等的工作狀態，並輸出對應的狀態訊號，從而使得該硬碟可以準確、詳細地輸出其自身工作狀態，便於主板電路的設計。

請參閱圖1，其是本發明硬碟一較佳實施方式的方框圖。硬碟10包括控制電路100、盤體200以及界面300，盤體200用於存儲資料訊號，控制電路100用於控制盤體200的工作，界面300包括複數引腳用於傳輸電源訊號及資料訊號，以供控制電路100與盤體200正常工作，以及供控制電路100與外部設備（圖未示）的資料訊號的交換。

盤體200包括硬碟碟片210、主軸馬達220、磁頭230。硬碟碟片210包括複數同心圓的磁軌（圖未示），用於存儲資料訊號，主軸馬達220用於驅動硬碟碟片210轉動。磁頭230用於自硬碟碟片210的磁軌上讀取或者寫入資料訊號。

控制電路100包括緩存模組110，主軸馬達控制電路120、磁頭控制器130、主控制晶片140以及輔助驅動電路150。

主軸馬達控制電路120用於驅動主軸馬達220轉動，以使得硬碟碟片210在主軸馬達220的帶動下按照一預定速度V1轉動，優選地，該主軸馬達控制電路120還即時檢測硬碟碟片210在主軸馬達220的帶動下的轉速V2。可以理解，預定速度V1是依據硬碟10本身的性能所確定的，例如每分鐘3600圈或者4500圈。該預定速度V1存儲於緩存模組110中。

磁頭控制器130用於控制磁頭230移動至硬碟碟片210上對應的磁軌位置，使得磁頭230自硬碟碟片210讀取資料或者向硬碟碟片210寫入資料，對磁頭230自磁軌讀取的訊號進行整形放大處理，並通過資料輸出端131輸出至主控制晶片140。

緩存模組110用於暫存自硬碟碟片210輸出至界面300的資料或者自界面300輸入至硬碟碟片210的資料，以消除界面300的資料傳輸速度和磁頭230自硬碟碟片210讀寫資料速度的差別，並且用於存儲硬碟碟片210的預定速度V1。緩存模組110包括資料傳輸端111，用於傳輸緩存模組110的輸入/輸出資料訊號。緩存模組110可為一隨機記憶體(RAM, Random Access Memory)。

主控制晶片140用於控制緩存模組110、主軸馬達控制電路120以及磁頭控制器130的工作，並且對磁頭控制器130處理後的資料訊號進行轉換與編碼，並通過界面300輸出。本實施方式中，主控制晶片140還進一步用於檢測該緩存模組110、主軸馬達控制電路120與磁頭控制器130的狀態，從而確定該緩存模組110、硬碟碟片210以及磁頭230是否能夠正常工作，輸出對應的狀態訊號至界面300。

具體地，主控制晶片140包括第一檢測電路141、第二檢測電路142、第三檢測電路143以及狀態輸出端145。該狀態輸出端145電性連接於界面300中未被其他電路使用的引腳。

第一檢測電路141用於通過主軸馬達控制電路120獲得主軸馬達220當前時刻的轉速V2，並將檢測獲得的主軸馬達220當前時刻的轉速V2與主軸馬達220的預定速度V1進行比較，以判定主軸馬達220以及硬碟碟片210是否能夠正常工作。可以理解，第一檢測電路141可自緩存模組110中讀取該預定速度V1。當主軸馬達220當前時間的轉速V2與主軸馬達220的預定速V1不相同，表示主軸馬達220或者硬碟碟片210無法正常工作，則該第一檢測電路141輸出一第一檢測訊號至該狀態輸出端145。

第二檢測電路142用於檢測磁頭230是否能夠自硬碟碟片210寫入或者讀取資料，以判定磁頭230是否能夠正常工作。第二檢測電路142通過檢測磁頭控制器130的資料輸出端131的電壓。當磁頭控制器130的資料輸出端131的電壓始終為邏輯低電位或者始終為邏輯高電位時，表示磁頭控制器130未輸出經整形放大的訊號，則表示磁頭230無法正常工作，此時該第二檢測電路142輸出第二檢測訊號至該狀態輸出端145。可以理解，資料輸出端131的電壓為邏輯高電位與邏輯低電位的轉換時，標示磁頭230能夠正常工作。

第三檢測電路143用於檢測緩存模組110是否能夠正常工作。該第三檢測電路143通過檢測緩存模組110的資料傳輸端111的電壓，當資料傳輸端111包括邏輯高電位與邏輯低電位的轉換時，表示緩存模組110能夠正常工作，當該資料傳輸端111始終為邏輯高電位或者邏輯低電位，則表示緩存模組110損壞，該第三檢測電路143對應輸出第三檢測訊號至狀態輸出端145。

主控制晶片140將該第一檢測訊號、第二檢測訊號以及第三檢測訊號作為狀態訊號自狀態輸出端145輸出至界面300。可以理解，第一檢測訊號、第二檢測訊號以及第三檢測訊號可以為邏輯低電位訊號，也可以為邏輯高電位訊號，或者為方波訊號，並不以此為限。

輔助驅動電路150電性連接於狀態輸出端145，用於輔助主控制晶片140將該狀態訊號輸出至界面300。輔助驅動電路150包括分壓電阻R1與上拉電阻R2，分壓電阻R1與上拉電阻R2串接於電源電壓Vcc與狀態輸出端145之間，分壓電阻R1與上拉電阻R2之間的節點電性連接至界面300，該狀態訊號自狀態輸出端145輸出後經過該分壓電阻R1上拉電阻R2的放大、穩定處理後輸出至界面300。

相較於先前技術，本發明硬碟通過硬碟的主控制晶片檢測硬碟中主軸馬達、硬碟磁片、磁頭等的工作狀態，並自界面輸出對應的檢測訊號，從而使得該硬碟可以準確、詳細地輸出其自身工作狀態，便於主板電路的設計。

請參閱圖2，其為本發明一替代實施方式中硬碟的功能方框圖，與前一實施方式的區別在於，盤體200還包括音圈電機240以及磁頭臂250，磁頭230位於磁頭臂250的一端，音圈電機240設置於磁頭臂250的另一端，音圈電機240驅動磁頭臂250帶動磁頭230在硬碟碟片210上徑向移動，以使得磁頭230位於硬碟碟片210對應的磁軌上，同時還用於檢測磁片盤體200當前磁軌位置。

磁頭控制器130自主控制晶片140接收一位置控制訊號，依據該位置控制訊號控制音圈電機240帶動磁頭230移動至預定磁軌，同時，磁頭控制器130還通過音圈電機240即時獲取硬碟碟片210當前時刻磁軌的位置，並對應硬碟碟片210當前時刻磁軌的位置輸出一位置檢測訊號至第二檢測電路142，第二檢測電路142將該位置檢測訊號與表示硬碟碟片210預設磁軌的位置控制訊號進行比較。該位置控制訊號可以預先存儲於緩存模組110中。當該位置檢測訊號與該位置控制訊號不相同，則表示音圈電機240當前時刻的位置與預定位置不相同，表示磁頭230無法正常工作，此時該第二檢測電路142輸出第二檢測訊號至該狀態輸出端145。

當然，本發明並不局限於上述公開的實施例，本發明還可以是對上述實施例進行各種變更。本技術領域人員可以理解，只要在本發明的實質精神範圍之內，對以上實施例所作的適當改變和變化都落在本發明要求保護的範圍之內。

10．．．硬碟

100．．．控制電路

110．．．緩存模組

111．．．資料傳輸端

120．．．主軸馬達控制電路

130．．．磁頭控制器

131．．．資料輸出端

140．．．主控制晶片

141．．．第一檢測電路

142．．．第二檢測電路

143．．．第三檢測電路

145．．．狀態輸出端

150．．．輔助驅動電路

R1．．．分壓電阻

R2．．．上拉電阻

Vcc．．．電源電壓

200．．．盤體

210．．．硬碟碟片

220．．．主軸馬達

230．．．磁頭

240．．．音圈電機

250．．．磁頭臂

300．．．界面

圖1是本發明硬碟一較佳實施方式的方框圖。

圖2是本發明硬碟一變更實施方式的方框圖。

10．．．硬碟

100．．．控制電路

110．．．緩存模組

111．．．資料傳輸端

120．．．主軸馬達控制電路

130．．．磁頭控制器

131．．．資料輸出端

140．．．主控制晶片

141．．．第一檢測電路

142．．．第二檢測電路

143．．．第三檢測電路

145．．．狀態輸出端

150．．．輔助驅動電路

R1．．．分壓電阻

R2．．．上拉電阻

Vcc．．．電源電壓

200．．．盤體

210．．．硬碟碟片

220．．．主軸馬達

230．．．磁頭

300．．．界面

Claims (9)

1. 一種硬碟，包括控制電路、盤體及界面，該盤體包括硬碟碟片、主軸馬達、磁頭，該硬碟碟片用於存儲資料訊號，該主軸馬達用於驅動該硬碟碟片轉動，該磁頭用於自該硬碟碟片讀取或者寫入資料訊號，該控制電路包括主軸馬達控制電路、磁頭控制器以及主控制晶片，該主軸馬達控制電路用於驅動該主軸馬達按照預定速度帶動硬碟碟片轉動，該磁頭控制器包括一資料輸出端，該磁頭控制器用於控制該磁頭位於該硬碟碟片的預定位置並且對該磁頭讀取的訊號進行處理，並通過該資料輸出端輸出至該主控制晶片，該主控制晶片用於控制該主軸馬達控制電路和該磁頭控制器的工作，並且將該經磁頭控制器處理後的訊號進行轉換與編碼，並通過該界面輸出，該主控制晶片還用於檢測該硬碟碟片與磁頭的工作狀態，並且自該界面輸出對應的狀態訊號。
2. 如申請專利範圍第1項所述之硬碟，其中，該主控制晶片包括第一檢測電路與狀態輸出端，該第一檢測電路用於檢測該主軸馬達當前的轉動速度，並且將該轉動速度與該預定速度進行比較，當該主軸馬達當上前的轉動速度與該預定速度不相同，表示該硬碟碟片無法正常工作，該第一檢測電路輸出第一檢測訊號，該主控制晶片將該第一檢測訊號作為該狀態訊號自該狀態輸出端輸出至該界面。
3. 如申請專利範圍第2項所述之硬碟，其中，該預定速度預先存儲於該第一檢測電路。
4. 如申請專利範圍第1或2項所述之硬碟，其中，該主控制晶片包括第二檢測電路，該第二檢測電路用於檢測該資料輸出端的電壓，當該資料資料輸出端的電壓始終為邏輯高電位或者始終為邏輯低電位時，表示該磁頭或者該磁頭控制器無法正常工作，該第二檢測電路輸出第二檢測訊號，該主控制晶片將該第二檢測訊號作為該狀態訊號自該狀態輸出端輸出。
5. 如申請專利範圍第4項所述之硬碟，其中，該盤體還包括音圈電機與磁頭臂，該磁頭控制器依據該主控制晶片輸出的一位置控制訊號控制該音圈電機驅動該磁頭臂帶動該磁頭移動至該硬碟碟片的預定磁軌，該音圈電機還用於檢測該硬碟碟片當前時刻磁軌的位置，該磁頭控制器依據該硬碟碟片當前時刻磁軌的位置對應輸出一位置檢測訊號至該第二檢測電路，該第二檢測電路將該位置檢測訊號與該位置控制訊號進行比較，當該位置檢測訊號與該位置控制訊號不相同，表示該磁頭無法正常工作，該第二檢測電路輸出該第二檢測訊號。
6. 如申請專利範圍第5項所述之硬碟，其中，該位置控制訊號預先存儲於該第二檢測電路。
7. 如申請專利範圍第4項所述之硬碟，其中，該控制電路還包括緩存模組，該緩存模組用於暫存自該硬碟碟片輸出至該界面資料或者自該界面輸入至該硬碟碟片的資料，該主控制晶片還進一步包括第三檢測電路，該第三檢測電路用於檢測該緩存模組的資料傳輸端的電壓，當該緩存模組的資料輸出端始終為邏輯低電位或者始終為邏輯高電位時，表示緩存模組損壞，該第三檢測電路輸出該第三檢測訊號，該主控制晶片將該第三檢測訊號作為該狀態訊號自該狀態輸出端輸出。
8. 如申請專利範圍第1項所述之硬碟，其中，該控制電路還包括輔助驅動電路，該輔助驅動電路電性連接於該狀態輸出端，用於對該狀態訊號進行放大、穩定處理，並且將該經處理後的狀態訊號輸出至該界面。
9. 如申請專利範圍第7項所述之硬碟，其中，該輔助驅動電路包括分壓電阻與上拉電阻，該上拉電阻與該分壓電阻串接於一電源電壓與該狀態輸出端之間。