本发明属于信息的存取,用于温盘驱动器的伺服码录写装置中。 当前采用外写式的伺服码录写装置,包含了伺服码录写磁头及其定位装置,时钟录写磁头及其定位装置。
时钟录写技术是控制磁盘转速,使时钟磁头在磁盘某一位置写入一圈首尾相连、高精度的时钟链脉冲。这一交接误差通常相当于驱动器转一圈时间的百万分之一。为此,要求有一高精度的时钟头定位、加载、移动机构和复杂的主轴控制系统和高稳定度的晶振源。操作时间较长,需几十秒甚至几分钟才能将时钟刻写成功。
伺服码录写技术是先在磁盘上进行抹操作,再驱动伺服码录写磁头到每一个磁道位置,以归零制记录方式(RZI),将时钟头读出的脉冲同步伺服码;写入到盘上的过程,以得到在径向上校准的、正确模式的伺服码图形。伺服码录写磁头的有效磁道宽ETW与数据头的有效磁道宽相同。每磁道需叠写二次方能完成伺服码的写入,同时,当磁盘的道密度发生变化时,伺服码的录写磁头须更换与其道密度相匹配的磁头。
近年来由中国科学院计算技术研究所在1986年3月第5届信息存贮技术学会年会上发表的论文《磁盘伺服刻划装置精测周期误差的环形延时链法》和1988《计算机外部设备》杂志第5期上发表的论文《伺服磁道录写设备接口控制器》所论述的时钟与伺服码刻写技术是用于14英寸磁盘伺服码录写,该电路控制复杂,刻写时间长,成本高。
本发明的目的是省去目前时钟磁头定位装置,减少时钟录写时间,简化控制装置,实现包括时钟频率可变换的高精度首尾相接的时钟录写。省去抹操作,用一专用伺服磁头完成当前流行的任意道密度的伺服码写入,每一磁道仅需叠写一次,本发明的总框图如图1所示。
本发明利用被录写驱动器中的磁头-盘片组件,改变音圈电机二端电压极性和大小地控制程序,使磁头小车受一给定推力,维持小车停在外挡块或内挡块处,同时选择头盘组件中任一磁头作为时钟头进行时钟录写,当发现介质缺陷不能完成时钟录写时,可改选其它磁头或改变磁头小车位置进行写入时钟操作,从而省去伺服录写装置中的时钟录写磁头及其复杂的、精密的机械传动定位装置。
采用晶振源锁相磁盘主轴,使转速精度达百万分之一,再以与转速相匹配的晶体时钟源产生时钟脉冲随机写入。根据晶振频率及瞬时转速离散分布及两事件发生概率的理论可知,实现时钟首尾相接精度百万分之一以上时的平均录写时间少于10秒。
这种写入方法的电路包括:
1)主轴锁相控制电路
该电路采用高稳定性的PLL芯片,与三相驱动芯片构成,反馈信号采用磁盘机械索引,电机为三相霍尔直流电机。
2)时钟读/写电路
根据要求,可变晶振源产生一定频率的写时钟脉冲,利用索引信号,产生一个时间宽度恰等于盘片转一周的写门信号,从而在磁盘上写入一圈时钟脉冲。本电路包括写电路驱动器、读前置放大器、脉冲整形,滤波器及自动增益控制(AGC)等部份。框图如图2。
3)脉冲首尾链接精度检测电路
为了检测时钟写入首尾链接的精度及时钟相邻位间隔的精度时钟经过编入索引码后写入,读出时检测读时钟位间隔、时钟个数及索引宽码度来确定时钟位的正确性和首尾交接精度。其过程是第一圈写入第二圈缓冲,第三圈读出,第四圈检测。若时钟录写正确,则转入写伺服码,若不对则重复写入时钟,直到正确为此。平均十秒钟可完成正确录写时钟操作。
4)循环时序控制电路
循环时序电路是使时钟录写控制电路各部分能协调工作。因此事先设计好电路各部份的工作次序,写入存贮器然后控制存贮器的输出产生时序。框图如图3。
整个时钟录写电路控制方便,写入过程全自动化,完成时钟刻写的时间短,精度高。
在伺服码录写技术方面本发明采用ETW=2×0.7磁道宽度的伺服码磁头,每次磁头进行一个磁道的间距,以不归零制(NRZI)记录方式写入,无须预抹操作,同每次写入本磁道伺服码外,还同时抹去上一次定位写入归重叠部分。设计出适当的伺服码型,即可叠写合成为所需的伺服码型式。定位写入次数等于需写的总磁道数,而不是采用归零制的二倍。所以,录写效率高,刻写伺服码时间短。如选择适当的录写间距,就可用同一个ETW的伺服写磁头实现道间距从0.6-1.4Track(磁道宽)的不同伺服道密度的记录。这一道密度区间足以覆盖现行及最先进的磁盘驱动器的范围。
伺服码录写技术有:(1)伺服码磁头读/写电路及控制电路,如框图4。(2)伺服码编码技术及产生电路。
采用不归零制记录方式,伺服磁头的ETW大于一倍道宽,录写伺服码时,会将上次写入的部分抹去,所以,在编码时,注意补上不应抹去的部分,码形产生电路如图5。
过去伺服码写入及检测是按位比较,该法要求再读出写入伺服的码型与伺服解调的结果逐位比较,占用的时间长,电路复杂。本发明采用比较伺服码中“1”的个数,针对不同的磁道和伺服码型,如“1”的个数符合予先设计的值,则认为伺服码录写正确。
本发明结构简单,工作可靠,成本便宜50-70%,工作效率提高50%以上,满足温盘驱动器生产需要。本发明还可用于温盘驱动器嵌入式伺服码录写装置,超高道密度软盘伺服写入装置及光盘予刻槽等高精设备中。
图1是本发明结构示意图。图中1是主机,2是VCM录写定位控制,3是磁盘器,4是可变时钟发生器,5是时钟读写及检测电路,6是接口,7是主轴转速控制,8是伺服头录写定位控制,9是伺服码读/写及检测,10是编程伺服码发生器。
图2是时钟读写电路。它包括状态逻辑电路,校验及重写命令发生器及电索引产生及检测电路,读放大器,启动及触点消颤电路,时序电路,计数器,写驱动器,可调晶振源。
图3是循环时序控制电路。它包括控制电路,时序晶振源,编码电路及存贮器,总线。
图4是伺服码录写技术示意图。它包括伺服头录写定位控制,磁头,伺服码读/写电路,校验及重写命令发生电路,状态控制逻辑电路,时序电路及伺服码发生器。
图5是码形产生 电路,它包括地址计数器,存贮器组,并/串电路,多路开关,磁道模式逻辑及控制逻辑。