TW392149B - Data synchronization method and circuit using a timeout counter - Google Patents
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Description
A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(1 ) 發明技術镅域 本發明大體上有關於資訊儲存之領域,且更特别有關於 使用超時(timeout)計數器之資料同步方法及電路。 發明背景 由於電腦硬體及軟體技術持續進步,所以持續增加需求 更大及更快之大量儲存裝置,以儲存電腦軟體及資科。電 子資料庫及電腦應用例如多媒體應用須要大量磁碟儲存空 間。電腦業界之一通則係並無裝置具有足夠記憶體及磁碟 儲存空間。 .一 爲符合此等不斷增加之需求,硬式磁碟機持續發展及進 步。一些早期磁碟機具有5百萬位元組(megabyte)之最大 儲存容量並使用14吋磁碟盤,而今曰硬式磁碟機普遍超過 10億位元組(gigabyte)且使用3.5吋磁碟盤。相對應地, 單位面積所儲存之資料量,或面積密度,已急速進步。 如’在1980年代,面積密度每年增加大約百分之三十, 在1990年代,每年之面積密度增加已大約爲百分之六十而 硬式磁碟機之每百萬位元組成本係與其面積密度成反比。 大量儲存裝置製造商致力於以更低成本製造具大量。 容量之高速硬式磁碟機。高速硬式磁碟機可快逡儲存並^ 取資料。増加磁碟機速度及容量之一種方法係増加面穑讀 度。可藉由改進儲存及讀取資料之方法而増加面積密度密 概言之,大量儲存裝置,例如硬式磁碟機,含有蠛。 存媒體,例如旋轉磁碟或磁碟盤、軸馬達、讀/寫頭, 動器、前置放大器、讀取通道、寫入通道、伺服控制器驅 (請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁} ο 裝'
A L ___句 本,-氏張顧巾關家丨 eNS > 210X297公楚)~~ — ~~~ ___________ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(2 ) 以及控制電路用以控制硬式磁碟機之操作並用以將硬式磁 碟機適當地連接至主或系統匯流排。讀取通道、寫入通道 、伺服控制器以及記憶體可全部實施於一積體電路,而稱 之爲資料通道。控制電路通常含有微處理器,用以於硬式 磁碟機操作期間執行控制程式或指令。 硬式磁碟機(HDD)於儲存及取出資料時執行寫入及讀取 操作。典型HDD將資料自主介面轉移至其控制電路而實施 寫入操作。然後控制電路將資料存入區域之動態隨機存取 記憶體(DRAM)中。控制f路處理器規劃一連串處理,以使 得資訊可經由寫入通道而轉移至磁碟盤。控制電路移動讀 /寫頭至適當之磁軌並將磁軌之適當磁區定位。最後,HDD 控制電路經由寫入通道將資料自DRAM轉移至磁碟盤之已定 位之磁區。寫入通道可將資料編碼,使得隨後可較可靠地 取出資料。一磁區大體上具有固定之資料儲存容量,例如 每磁區有512位元組之使用者資料。 於讀取操作中,將欲讀取之適當磁區定位,並讀取先前 寫入磁碟之資料。讀/寫頭感測磁碟盤磁通量之變化並產 生對應之類比讀取信號。讀取通道接收類比讀取信號,調 整信號,並檢測信號之"0"與"Γ。讀取通道藉由使用自動 增益控制(AGC)技術將信號放大至適當位準而調整信號。 接著,讀取通道將信號濾波以除去不欲之高頻雜訊,將通 道等化,檢測信號之"0"與"Γ,並形成二進位資料,用於 控制電路。然後,二進位或數位資料自讀取通道轉移至控 制電路且存入控制電路之DRAM中。接著,處理器通知主機 -4 -
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4» ( 2!OX297公釐) ----------批衣------,玎------^線 (請先聞讀背面之注意事項&寫本頁) A7 __ ___B7 ____-- 五、發明説明(3) ,資料移轉已準備就緒。 當磁碟盤在移動中時,讀/寫頭必須對準或停止在特定 磁軌上。此係藉由讀取來自稱爲伺服楔(servo wedge)之 磁碟之資訊而完▲。大體上,各磁,區真有一對應之词服挨 。伺服楔指示讀/寫頭之位置。資料通道接收此位置資訊 ,所以伺服控制器可繼續將讀/寫頭ii當定位在磁軌上。 傳統HDD讀取通道使用習知之峰値檢測技術’以自儲存 在磁性媒體上之類比資訊處擷取或檢測數位資訊。於此技 術中,波形係予以位準择:測,且若波形位準於取樣窗期間 高於臨限,則資料係視爲"Γ。不久前,讀取通道電子技 術正使用利用分立時間信號處理(DTSP)以重建寫入磁碟原 始資料之進步技術以增加面積密度。於此等技術中,係使 用資料恢復時計將資料同步取樣。然後,經由一連串使用 信號處理理論与數學處理將取樣處理。 有數種形式之同步取樣資料(SSD)通道。部分響應、最 大可能性(partial response, maximum likelihood, PRML);延伸PRML (EPRML);增強延伸PRML (EEPRML);固 定延遲樹脂搜尋(fixed delay tree search, FDTS);以 及決策回授等化(decision feedback equalization, DFE) 係數種不同形式之使用DTSP技術之SSD通道實例。於許多 此等系統中實施之最大可能性檢測通常係藉由維持比解碼 器而實施,維持比解碼器實施維持比演算法,此演算法係 依於1967年發展該演算法之Andrew Viterbi而命名。 SSD通道或讀取通道大體上須要混合模式電路以執行讀 -5 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2丨0X297公釐) 請 先 閱 ft 背 ώ 之 注 意 事 項 ΙΟ 窝 本 頁 裝 訂 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明(4 ) 取操作。此電路可執行之功能例如類比信號放大、自動增 益控制(AGC)、連續時間濾波、信號取樣、DTSP處理、時 序恢復、信號檢測、以及格式化。於所有SSD通道中,在 讀取操作期間之主要目標係於最高雜訊環境中以最低位元 誤差率(BER,bit error rate)精確地取出資料。含有讀 取通道及寫入通道兩者之資料通道電路可於含有各種輸入 與輸出(I/O)接腳之單一積體電路封裝上實施。 當SSD通道之讀取通道中發生讀取操作且欲自磁區讀取 使用者資料時,讀取通道必須被初始化,以準備用於接收 來自磁區之使用者資料。藉由讀取在各磁區之使用者資料 之前提供之初始化資訊,將讀取通道初始化。此初始化資 訊可稱爲標頭(header)資訊。標頭資訊可提供增益及時序 恢復信號,供讀取通道使用。 於讀取通道初始化後,讀取通道之同步位元組或同步攔 位檢測電路尋找指示磁區資料將傳送之同步攔位或已知之 參考値。由於檢測誤差或時序誤差’可能未檢測出實際之 同步攔位。若未檢測出同步攔位,則會在儲存使用者資料 之整個磁區上持續尋找同步攔位。此無益之同步攔位尋找 可能在全部4,096個位元磁區上持續,此由於增加處理程 序而造成HDD性能降低。未檢測出同步攔位所造成之另一 問題係可能發生錯誤之同步攔位檢測。此可能造成無法更 正之資料誤差。然,誤差更正電路可能嘗試更正此等誤差 ,而造成增加處理程序,其進一梦惡化仙^性能。因此, 當用以尋找同步攔位之資料同步方法及電路未檢測出同步
(請先閲讀背面之注意事項^寫本頁) -裝_ 訂 r線- 本纸張尺度適用中國國家標準(CMS ) A4規格(210 X 297公釐) A7 經濟部中央標準局員Η消費合作衽印製 、發明説明(5) f侧區持_同步攔位時,_逢度及性能 發明概要 ==?儲存系統之讀取通道中将資料同步, 八實質上除去並減少從前發展之用於資料同步法及電 路之缺失及間1本發明在預先界定之時間_尋找同步 攔位,此防止在全部_之浪費之同步攔位錢,並減少 由於同步攔位之錯誤檢測所造成資料誤差之可能性。 依據本發明,係提供一種資料同步電路。此資料同步電 路含有同步超時(timeout)計數器及比較電路。同步超時 計數器提供在致能狀態之同步超時計數器信號,甩於預先 界定之同步周期◊在同步超時計數器信號被致能時之預先 界定之同步周期期間,比較電路比較數位讀取信號與已知 例如同步攔位或位元組之參考値。若數位讀取信號等於已 知參考値,則比較電路將同步檢測信號致能。 本發明提供各種技術優點,優於從前發展之用於大量儲 存系統讀取通道中之資料同步方法及電路。例如,本發明 之技術優點含有能力以防止在全部磁區無益地尋找同步攔 位或同步信號。當於預先界定之"窗口 "或時間周期後,未 能尋找檢測出同步攔位時,尋找會結束。此減少處埋程序 ,而增進整體HDD性能。另一技術優點係減少玎能在辱找 整個磁區時會發生之錯誤同步攔位檢測。此亦減少處埋程 請 先 聞 讀 背 之 注 f 事 項/ ί 裝 訂 線 本紙張尺度適用中國國家椟準(CNS ) Α4规格(210 X 297公釐) 經濟部中央標隼局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(6 ) 序。熟悉此技術人士自下列圖式,説明以及申請專利範圍 可易於明瞭其他技術優點。 圖式簡述 爲更完整瞭解本發明及其優點,茲參照配合隨附圖式及 詳細説明之下列簡述,其中相同參考號碼表示相同部分, 其中: 圖1係描繪大量儲存系統讀取通道之方塊圖; 圖2係描繪讀取通道之資料同步電路及串列化去除器之 方塊圖;以及 „ 圖3係資料同步電路及串列化去除器之資料同步時序圖 〇 發明詳述 圖1係硬式磁碟機(HDD)讀取通道10之方塊圖。讀取通 道10含有各種電路模組,用以處理並調整於讀取操作期間 自前置放大器8及磁碟/頭組件6所接收之類比讀取之信 號。讀取通道10之電路模組含有可變增益放大器(VGA) 12 、自動增益控制電路(AGC) 14、低通濾波器(LPF) 16、取 樣器18、有限脈衝響應濾波器(FIR) 20、誤差電路50、檢 測器24、資料同步電路28、串列化去除器(deserializer) 26、以及可變頻率振盪器(VFO) 22。所有此等電路模組之 組合或次組合可稱爲讀取通道處理電路。 讀取通道10之此等電路模組係於讀取操作期間使用,以 執行各種功能用以調整於VGA 12處接收之類比讀取之資料 信號,使能於並列資料路徑32處提供對應之數位讀取信號
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) oi 裝. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7___ 五、發明説明(7 ) 。接著,數位資料係供應至硬式磁碟機之控制電路,且最 終至主系統。控制電路及主系統未顯示於圖1中。當在讀 取操作期間檢測出指示接著將提供使用者資料之同步攔位 時,資料同步電路28經同步檢測路徑34提供同步檢測信號 110 VGA 12接收來自磁碟/頭組件6經由前置放大器8之類 比讀取之信號。VGA 12放大類比讀取之信號並於其輸出處 提供放大之類比信號。VGA 12及AGC 14—起工作以提供放 大之類比信號。VGA 12捩供之放大或增益量係由AGC 14控 制。AGC 14接收來自誤差電路50之回授信號或誤差信號, 其用以決定提供至VGA 12之增益信號。增益信號建立適當 之增益其由VGA 12供應至類比讀取之信號◊ VGA 12可爲具 有可變增益之差動類比放大器。 LPF 16接收來自YGA 12之放大之類比信號並除去不欲之 高頻雜訊。LPF 16提供波形整形及额外之振幅放大至放大 之類比信號並提供濾波之輸出信號。LPF 16可爲使用Gm/C 元件設計之連續時間第7階濾波器,其可操作於資料模式 或伺服模式。LPF 16之截止頻率及放大可由程式規劃。 取樣器18將來自LPF 16之濾波之輸出信號取樣,並提供 具有分立値之分立類比輸出信號。取樣器18將濾波之輸出 信號自連續時間轉變爲分立時間。濾波之輸出信號係於與 儲存在磁碟/頭組件6上各種磁轉換對應之時間處予以同 步取樣。此等磁轉換與儲存在磁碟/頭組件6上之資料對 應。取樣器18將信號取樣並保持取樣値直至次一取樣發生 - 9 _
A 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210 X 297公釐) ----------^-----^--1T-------^線 (請先聞讀背面之注意事項寫本頁) A7 B7 五、發明説明(8 )
請 先 聞 背 面 之 注 意 事 項 iO 爲止。當取樣器18中發生取樣時,VFO 22控制提供取樣時 計(clock)信號至取樣器18,指示何時取樣器18應將據波 之輸出信號取樣並保持。分立類比輸出信號之各分立値對 應於取樣器18將信號取樣^之濾波之輸出信號之値或振幅 。取樣器18可爲取樣及保持電路例如圓形取樣及保持電路 ,其係以時間順序多工方式輸出至FIR 20,俾提供正確之 時間順序値至FIR 20。 FIR 20接收來自取樣器18之分立類比輸出信號,並提供 輸出信號。FIR 20將分矣類比輸出信號等化並提供等化之 讀取信號36其具有與磁碟/頭組件6上之磁轉換對應之分 立値。FIR 20藉由接收多個濾波器係數或分支(tap)並於 濾波或等化信號時使用之而將信號等化。分立類比輸出信 號係等化爲檢測器24之目標功能。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 FIR 20含有多個乘法器。各乘法器接收多個濾波器係數 之一,並接收取樣器18提供之分立類比輸出信號之一連續 分立値。接著,各乘法器之輸出係提供作爲加法器之輸入 ,加法器例如類比加法器,其综合此等輸入並提供等化之 讀取信號36。當分立類比類出信號改變時,提供至各乘法 器之分立類比輸出信號之連績分立値被移位至次一乘法器 ’使得新分立値被提供至第一乘法器,且最舊之分立値自 最末乘法器丟棄。 FIR 20可爲具有5個分支濾波器之類比有限響應濾波器 ’其係數由可程式規劃之數位電路所設定。FIR 20可接收 5個數位係數或遽波器分支加權,其經由數位至類比轉換 10 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A7 B7 經 濟 部 中 央 標 準 員 工 消 費 合 作 杜 印 製 五、發明説明(9 ) 器而轉換成類比値。然後,各係數係供應至個別之乘法器 ◊所有5個乘法器之輸出被提供至類比加法器,以提供等 化之讀取信號36。雖描述5個係數或分支,但可改變係數 或分支數目及相對應之乘法器數目。 檢測器24接收來自FIR 20之等化之讀取信號36。檢測器 24分析信號,以產生與儲存在磁碟/頭組件6上資科相對· 應之數位讀取信號38。於一實施例中,檢測器24可爲最大 可能性檢測器或實施維持比演算法之維持比解碼器。假定 以維持比解碼器實施檢測器24,則檢測器24含有計量器 (metric)及格網器(trel 1 is),用以分析信號。計量器自 FIR 20接收等化之讀取信號36,並執行加、比較及選擇功 能,以決定磁碟上磁轉換間之距離。計量器之輸出係提供 至格網器其用作爲順序解碼之決策樹。格網器提供數位讀 取信號38其用作爲檢測器24之輸出。 誤差電路50依據自FIR 20接收之等化讀取信號36而提供 誤差信號。誤差信號用作爲VF0 22及AGC 14之輸入。誤差 信號指示等化讀取信號36之分立値與理想目標値之差距。 誤差電路50含有比較器或等效電路,以比較等化讀取信號 36之分立値與各種理想目標値。 VF0 22自誤差電路50接收誤差信號,並接收參考時計信 號,且提供時計信號,以控制取樣器18之取樣時間。於讀 取操作期間,VF0 22接收誤差信號並將其輸出時計信號頻 率調整一與誤差信號對應之量。VF〇 22、取樣器18、FIR 20、以及誤差電路5〇共同提供取樣時間相鎖迴路功能至讀 11 本紙張尺度適用中國國家#?
八請先閲讀背面之注意事項再填窝本頁) οί 裝. 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ^ ---_r __B7___ 五、發明説明(ΐ〇ϊ --- 取通道10。 串列化去除器26接收來自檢測器24之串列格式之數位讀 取信號38,並接收來自資料同步電路28之同步檢測信號 110。數位讀取信號38亦提供至資料同步電路28。串列化 去除器26將數位讀取信號形成爲並列格式,於同步檢測信 號110被致能時,經由並列資料路徑32提供信號至外部控 制電路。並列格式可爲任意並列格式,例如8位元或9位 元格式。 資料同步電路28,於Η 2中更完整描述,接收來自串列 化去除器26之數位讀取信號38,並提供同步檢測信號11() 。若於數位讀取信號38中檢測出同步攔位,則同步檢測信 號110被致能。同步檢測信號110被提供至串列化去除器& ,且經由同步檢測路徑34提供至外部控制電路。於讀取操 作期間’資料同步f路28在數位讀取信號38中尋找同步摘 位◊同步攔位指示磁區之使用者資科接著將提供。尋找持 續預先界定之時間周期。資料同步電路28使用計時器及比 較電路,以決定是否數位讀取信號38中存在同步攔位。 於操作中,當RDGATE信號被致能時,讀取通道1〇自磁碟 /頭組件6經由前置放大器8接收類比讀取信號。rdgate 信號之致能指示讀取通道10中將實施讀取操作。讀取通道 之增益及時序恢復首先必須被初始化,準備用以自磁碟 /頭組件6之磁碟之磁區接收使用者資料。類比讀取信號 首先提供標頭(header)其含有增益及時序恢復信號。VGA 12接收類比讀取信號並提供信號遍及讀取通道忉,以建立
A /%- V7 —_—.. 本紙張尺度適用中國國家標準(€叫八4絲(210><297公餐)~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A7 A7
五、發明説明(11) 增益及時序恢復。於提供標頭且建立增益及時序恢復後, 類比讀取is號提供之同步攔位指示接著將接收使用者資料 。資料同步電路28在預先界定之時間周期或"窗口“尋找同 步攔位。一旦資料同步電路28檢測出同步攔位且同步攔位 被提供,則由讀取通道10處理使用者資料。讀取操作係於 下列段落中更詳細描述。 ' VGA 12接收類比讀取信號,含有使用者資料,並提供適 當增益或放大至類比資料信號,接著類比資料信號由lpf 16濾波。AGC 14提供增孳信號至VGA 12,以建立讀取通道 10所須之適當放大或增益。AGC 14接收來自誤差電路5〇之 誤差信號,其係用以產生提供至VGA 12之增益信號。LPF 16除去非所欲之高頻雜訊並提供額外之振幅放大至放大之 類比信號。 取樣器18,在VFQ 22控制下,接收來自LPF 16之遽波之 輸出信號並將信號笨樣。取樣器18提供具有分立値之分立 類比輸出信號。FIR 20將分立類比輸出信號等化並提供具 有分立値之等化之讀取信號36。誤差電路50接收等化讀取 信號36並提供誤差信號至VFO 22,使得VF0 22可提供適當 之時計信號至取樣器18。檢測器24亦接收來自FIR 20之等 化讀取信號36並分析信號,以提供數位讀取信號38。數位 讀取信號38係提供至串列化去除器26其將數位讀取信號38 形成爲並列格式,並於接收來自資料同步電路28之同步檢 測信號110後提供信號至並列資料路徑32。 圖2係讀取通道1〇之資料同步電路/串列化去除器30之 13 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2淑297公釐) Α7 Β7 經濟部中央標隼局員工消費合作社印裝 五、發明説明(l2) 方塊圖。資料同步電路/串列化去除器30含有串列化去除 器26及資料同步電路28。資料同步電路28含有標頭計時器 40、超時計數器44、比較致能電路42、比較電路46、以及 同步攔位暫存器48»資料同步電路/串列化去除器30$收 數位讀取信號38並接收指示讀取操作將實施之讀取閘信號 102。串列化去除器26接收數位讀取信號38並提供信號至 資料同步電路28。資料同步電路28在預定之時間周期或 "窗口 "分析數位讀取信號38,以決定是否存在同步攔位。 標頭計數器40接收讀麥閘信號102並提供標頭計時器信 號104。當讀取閘信號1〇2被致能而指示將發生讀取操作時 ,標頭計時器40將標頭計時器信號104致能一預定之時間 周期•標頭計時器40將標頭計時器信號104致能之預定時間 周期係對應於數位讀取信號38在讀取操作開始時提供標頭 資訊所須之估計時間。標頭計時器4〇可爲各種計時器之任 一種,例如可程式—時器。 超時計數器44接收標頭計時器信號1〇4並提供超時計數 器信號106。超時計數器44回應所接收之標頭計時器信號 104而將超時計數器信號106致能一預定之時間周期。超時 計數器44將超诗計數器信號1〇6致能之預定時間周期係對 應於數位讀取信號38於讀取操作期間將供應同步攔位之估 計之時間周期或"窗口 "。超時計數器44可爲各種可程式計 數器之任一者。 比較致能電路42接收讀取閘信號1〇2、超時計數器信號 106以及反相之標頭计時器信號1 〇4。比較致能電路42當 -14 -
本紙張尺度通用Τ國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注意事項Ϊ寫本頁) -裝- 、π 線 A7 _____— 一 B7 _ 五、發明説明(13) 其所有輸入係眞實(true)或被致能時,將比較致能信號致 能◊比較致能電路42可爲各種數位邏辑電路之任一者,例 如三輸入及(AND)閘。 比較電路46接收比較致能信號並提供同步檢測信號11〇 至串列化去除器26且經由同步檢測路徑而致外部電路。 當自比較致能電路42提供之比較致能信號被致能時,比較 電路46將自串列化去除器26提供之數位讀取信號38與同步 攔位暫存器48之内容相比較。同步攔位暫存器牝已預先載 入同步攔位或位元組値。同步攔位暫存器48可爲各種記憶 儲存暫存器之任一種,例如可程式或固定之記憶暫存器。 若數位讀取信號38與同步攔位暫存器48之内容之比較係相 符者,則同步檢測信號110被致能而指示已找到同步攔位 且數位讀取信號38即將提供使用者資料。比較電路46可含 有各種電路之任一者,例如一連串及閘,用以比較同步攔 位暫存器48中儲存之同步攔位値之個别位元與由數位讀取 信號38提供之諸位元。 串列化去除器26接收數位讀取信號38並提供數位讀取信 號38至比較電路46。串列化去除器26亦接收來自比較電路 牝之同步攔位信號110。串列化去除器沉將數位讀取信號 3 8形成並列格式並以由比較電路4 6提供之同步檢測信號 no所指示之適當同步方式將數位讀取信號38提供至並列 資料路徑32。 於操作中,資料同步電路/串列化去除器3〇接收在致能 狀態中之讀取閘信號102其指示將執行讀取操作。資料同
本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210x297公釐) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作杜印製 五、發明説明(Μ) 步電路/串列化去除器30亦自檢測器24接收數位讀取信號 38,如圖1中所示者。標頭計晴器回應所接收之在致能 狀態中之讀取閘信號102而將標頭計時器信號104致能一時 間周期。於此時間周期期間,數位讀取信號38提供與用以 將讀取通道10初始化之磁區標頭資訊相對應之信號。於此 時間周期後,標頭計時器40將標頭計‘器信號104自致能 狀態轉變成除能狀態。 超時計數器44接收標頭計時器信號104,並回應標頭計 時器信號104自致能狀態轉變成除能狀態而將超時計數器 信號致能一時間周期或"窗口 "。於此時間周期期間, 數位請取信號38應提供磁碟/頭組件6正被讀取之磁區之 同步攔位。 於此時間窗口期間,當讀取閘信號102被致能、標頭計 時器信號104被除能、且超時計數器信號106被致能時,比 較致能電路42將比較電路46致能。比較電路46自串列化去 除器26接收數位讀取信號38之串列數位資料流,並將同步 攔位暫存器48中儲存之値與數位讀取信號38比較。儲存在 同步攔位暫存器48中之値係同步攔位。一旦在數位讀取信 號38中發現同步攔位,則比較電路46將同步檢測信號11〇 致能’以指示已找到同步攔位。若當本段第一句所述之條 件成立時’未找到同步攔位,則同步檢測信號110未被致 能。串列化去除器26將數位讀取信號38形成並列格式,並 以回應所接收之在致能狀態中之同步檢測信號11〇之同步 方式經由並列資料路徑32提供使用者資料至外部電路。 -16 - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ο 裝· 訂
本紙仏錢用中國國Μ規格( 210X297公釐) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作衽印製 五、發明説明(15) 圖3係描繪資料同步電路/串列化去除器30時序之資料 同步時序圖110。資料同步時序圖100含有讀取閘信號102 、標頭計時器信號104、超時計數器信號106、同步尋找信 號108、以及同步檢測信號11〇。 於讀取操作期間,讀取閘信號102自低或非致能狀態轉 變成高或致能狀態,指示將執行讀取“作。回應讀取閘信 號102自低轉變成高狀態,標頭計時器信號104轉變成致能 狀態於一時間周期。標頭計時器信號104被致能之時間周 期係對應於標頭資訊將保應至讀取通道110之時間長度。 當標頭計時器信號104自高狀態轉變成低狀態時,超時 計數器信號106轉變成致能狀態於一時間周期。超時計數 器信號106被致能之時間周期係對應於數位讀取信號38應 提供同步攔位之估計時間周期或窗口。 當讀取閘信號10?被致能、標頭計時器信號104未被致能 、且超時計數器信號106被致能時,同步尋找信號108被致 能。於此狀況期間,會進行尋找同步攔位。同步尋找信號 108可由比較致能電路42提供,如圖2中所示者。若檢出 同步攔位,則同步尋找信號108如108A所描繪者自高狀態 轉變成低狀態。若於可利用之時間窗口期間未檢出同步攔 位,則同步尋找信號108如108B所描繪者自高狀態轉變成 低狀態。 當在同步尋找信號108被致能期間檢出同步攔位時,同 步檢測信號110被致能。例如,當找到同步攔位時,同步 檢測信號110自低狀態轉變成高狀態,如110A所指示者。
(請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) d 裝. 訂 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) A7 --- --- B7_ 五、發明説明(l6) 若於同步尋找信號108被致能期間未檢出同步攔位,則同 步檢測信號110維持未致能或低狀態,如110B所描繪者。 因此,明顯地,依據本發明,已提供一種使用超時計數 器之資料同步方法及電路,其滿足上述之優點。例如,可 除去在整個使用者資料之磁區乏非必要之同步攔位尋找。 此亦防止於此非必要尋找期間檢出錯“同步攔位之可能性 。藉由除去非必要之同步攔位尋找,可增進整體HDD性能 。儘管已詳細描述較佳實施例,但吾人應瞭解,於此可爲 各種改變、替代及變化彳例如,各種電路技術可用以調整 類比讀取信號並用以提供數位讀取信號。又,此處描繪之 直接連接可由熟習此技術人士所改變,而使得兩個裝置僅 經由一中間裝置或多個裝置連接至另一裝置,而未直接連 接,但仍達成本發明所闡明之所欲結果。熟習此技術人士 可易於暸解其他改攣、替代及變化實例,且於不偏離本發 明精神及範園下可爲該等改變、替代及變化實例。雖然上 述詳細説明已特别闡明本發明,但熟習此技術人士會暸解 ,在不偏離由下列申請專利範園所界定之本發明精神及範 園下’可爲各種其他形式及細節上之改變。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) oi 裝_ 訂 經濟部中央檩準局員工消費合作衽印製
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Claims (1)
- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 1. 一種資料同步電路,包含: 同步超時計數器,可操作以提供同步超時計數器信號 ,此同步超時st數器信號可操作以於預定之同步周期期 間提供在致能狀態之同步超時計數器信號;以及 比較電路,可操作以接收數位讀取信號並於預定之同 步周期期間比較數位II取信號與已知參考值 ,此比較電 路可操作以於預定之同步周期_,若發現數位讀取信號 相等於已知參考値,而產生在致能狀態之同步檢測信號 〇 2. 如申請專利範園第1項之資料同步電路,復包含: 標頭計時器電路,可操作以回應所接收之讀取致能信 號而於預定之標頭周期期間產生在致能狀態之標頭計時 器信號,該同步超時計數器可操作以接收標頭計時器信 號並於預定之標頭周期終止後提供在致能狀態之同步超 時計數器信號。 3. 如申請專利範園第2項之資料同步電路,復包含: 比較致能電路,用以將比較電路致能,此比較致能電 路可操作以接收標頭計時器信號、同步超時計數器信號 、及讀取致能信號,此比較致能電路復可操作以於預定 之標頭周期後、在預定之同步周期期間、且當讀取致能 信號被致能時,將比較電路致能。 4. 如申請專利範圍第$項之資料同步電路,其中比較致能 電路係及(AND)閘。 5·如申請專利範圍第2項之資料同步電路,其中預定之標 本紙張尺度適用中國國家樣準(CNS) M規格(2ΐ〇χ297公釐〉 (請先聞讀背面之注意事項^秦寫本頁) -裝. 訂A8 B8 C8 D8 ^周期係對應於讀取操作期間接收來自數位讀取信號之 標頭資訊所須之估計時間。 6 請㈣範圏第2项之資料同步電路,其中預定之標 ::期及預定之同步周期係可程式者。 •清專利範圏第i项之資料同步電路,其中預定之同 »期係對應於數位讀取信誠提翻步攔位至比較電 路<時間周期。 8·::請專利範圏第1項之資料同步電路,其中同步超時 L器在預定之同步周軸間當比較電路提供在致能 ;+/同#_信號時,提供在非致能狀態之同步超時 計數器信號。 9.如^專利範項之資料同步電路 ,復包含: 串列化去除葱_ 、、’、命,可操作以接收來自比較電路之同步檢 认二號並接收數:位讀取信號’此串列化去除器可操作以 祕5步檢測k號被致能時,提供並列格式之數位讀取信 唬。 队二種含有資_步電路之讀取通道,包含: 讀取通道處理電路.,具有多個電路模組,此多個電路 、组可操作㈣收並處理類比讀取信號,此多個電路模 組可操作㈣應產生數位讀取信號;以及 、 資料同步電路,可操作以於第一預定周期期間產 致能狀態之標頭計時器信號,並於第二預定周期 生在致能狀態之同步超時計數器信號,此第二 : 在第一預定周期终止後出現,此資料同步電路了操^、 -20 八、 v :'y (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝- 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(2!〇Χ297公釐) 39214^ A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 於第二預=周軸間比較數位讀取信號與已知參考値, 且若數但讀取錢相等於已知參輕,縣同步檢測信 號致能。 11. 如申請專利範園第10項之讀取通道,其中讀取通道處 理電路之多個電路模組包含: 自動增益控制電路,可操作轉收航讀取信號及誤 差信號,此自動增益控制電路可操作以放大類比讀取信 號而回應產生放大之資料信號; 濾波器電路,可操作以接收來自自動增益控制電路之 放大資料信號,並將放大資料信號濾波及等化,以提供 濾波/等化之資料信號; 誤差電路,可操作以接收濾波/等化之資料信號,並 產生及提供誤差信號至自動增益控制電路;以及 檢測器,可操作以接收並解碼濾波/等化之資料信號 ’且回應提供數位讀取信號至I梦遷塞箸路。 12. 如申請專利範園第1〇項之麥中資料同 (請先聞讀背面之注意事項再<寫本頁) :裝- 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 步電路回應所接收之指示讀取通道中取操作之 讀取致能信號而產生在致能令蘼之声㊅計時器信號。 13.、如申請專利範園第10項其中資料同 >_與步檢測:¾爽在致能狀 步電路於第二預定周期期 態時,提供在非致能狀態之同步超時計數器信號。 14. 一種用以於大量儲存系統之讀取通道中將資料同步之 方法,此方法包含下列步驟: 接收讀取致能信號; -21 - 參紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)·%/' 392149 g D8 、申請專利範圍 回應所接收之讀取致能信號,將計時器啓動; 於一時間周期後,將計時器停止; 回應計時器之停止,將超時計數器啓動;以及 回應超時計數器之啓動,尋找同步攔位。 15. 如申請專利範園第14項之方法,復包含下列步驟: 於一時間周期後,將超時計數器停止;以及 於超時計數器停止步驟後,停止尋找同步攔位。 16. 如申請專利範園第15項之方法,其中超時計數器停止 步驟含有於一可程式„時間周期後,將超時計數器停止。 17. 如申請專利範園第14項之方法,復包含下列步驟: 檢測同步攔位;以及 將提供至串列化去除器之同步檢測信號致能。 18. 如申請專利範園第17項之方法,復包含於檢測同步攔 位步驟後,停止:尋找同步攔位之步驟。 19. 如申請專利範園第14項之方法,其中啓動計時器步驟 含有使用標頭計時器。 20. 如申請專利範園第14項之方法,其中同步攔位係同步 位元組。 (請先閱讀背面之注意事項—填寫本頁) -裝_ 、5T 經濟部中央標準局員工消費合作社印製本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐)
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MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |