利用可控偽讀取選通脈衝的再現數據的方法和控制裝置的製作方法
2023-09-22 06:57:00 1
專利名稱：利用可控偽讀取選通脈衝的再現數據的方法和控制裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種磁碟單元，特別是涉及一種利用偽讀取選通脈衝(dummyread gate)再現數據的方法以及控制設備，用於在從盤讀取數據之前控制脈衝寬度、脈衝產生位置或脈衝數。
背景技術：
硬碟驅動器是一種計算機輔助存儲器，當通過磁頭從盤再現數據，或通過磁頭在盤上寫入新數據時，使用所述硬碟驅動器。當要求高容量、高密度和小尺寸硬碟驅動器時，就需要諸如BPI(Bits Per Inch，每英寸的比特數)、TPI(Tracks Per Inch，每英寸的軌道數)的記錄參數以及快速準確控制磁頭位置的方法和裝置。
通常，由於利用再現指令檢測目標扇區並在目標扇區中產生讀取選通脈衝，對於相應目標扇區的通道IC的模式設置(a mode set of channel IC)被結合到讀取選通脈衝中(interlock)。因而，模式預設很困難，並且，AGC(AmpGain Control，放大增益控制)、非對稱控制或FIR(Finite Input Response，有限輸入響應)濾波等沒有提供足夠的時間用於初始調諧(preliminary tune)讀取選通脈衝信號或自適應地跟蹤(follow)讀取選通脈衝信號。為解決上述問題，開發了一種偽讀取技術。在讀取磁頭到達目標扇區之前，在目標扇區前面的數據扇區中產生偽讀取脈衝，以便調整讀取磁頭的通道。
然而，雖然根據現有技術的偽讀取被產生在目標扇區前面的數據扇區，但脈衝寬度、脈衝產生位置或脈衝數是不可控的。即，磁頭在定位後第一次到達的扇區與目標扇區之間的距離可能會很小，或者在執行偽讀取的扇區中可能存在缺陷扇區(defect sector)以致由於錯誤信息而設置了不準確的通道參數。因而，在目標扇區中產生讀取錯誤，且執行偽讀取的位置是不正確的，以致於不能有效地執行偽讀取功能。
發明內容
為了解決上述問題，本發明的一個目的是提供一種利用偽讀取選通脈衝再現數據的方法及控制設備，用於控制脈衝寬度、脈衝產生位置或脈衝數。
本發明的另一目的是提供一種計算機可讀記錄介質，以存儲用於執行上述再現數據的方法的程序。
根據本發明的第一方面，利用可控偽讀取選通脈衝再現數據的方法包括(a)通過控制脈衝寬度、脈衝產生位置和脈衝數中的至少一個，產生偽讀取選通脈衝；(b)產生用於再現目標扇區的讀取選通脈衝；和(c)利用讀取選通脈衝再現數據。
根據本發明的第二方面，利用可控偽讀取選通脈衝再現數據的方法包括(a)計算磁頭所處的盤上的扇區和目標扇區的距離，且如果該距離比預定值小，則增加偽讀取選通脈衝的脈衝寬度；(b)去除與盤的缺陷扇區位置相對應的偽讀取選通脈衝；(c)產生偽讀取選通脈衝，其中，所述脈衝的寬度被增加了且去除了對應於缺陷扇區的脈衝；(d)產生用於再現目標扇區的讀取選通脈衝；和(e)利用讀取選通脈衝再現數據。
根據本發明的第三方面，一種利用可控偽讀取選通脈衝的硬碟驅動器控制裝置包括控制器，用於通過調整脈衝寬度、脈衝產生位置和脈衝數中的至少一個來產生偽讀取選通脈衝，並產生用於再現目標扇區的讀取選通脈衝；磁頭，用於從盤上再現數據或往盤上記錄數據；以及預放大器，用於放大從磁頭再現的數據的信號。
通過參考下列附圖詳細說明本發明的優選實施例，本發明的上述目的和特點將會變得更加清楚，其中圖1是應用於本發明的硬碟驅動器的圖；圖2是根據本發明，用於控制硬碟驅動器的控制裝置的方框圖；圖3是根據本發明的利用可控偽讀取選通脈衝再現數據的方法的流程圖，當控制偽讀取選通脈衝的脈衝寬度、脈衝產生位置或脈衝數時，根據讀取磁頭在軌道上定位以完成數據再現的準備狀態時所處扇區的位置與目標扇區之間的差值來調整脈衝寬度；圖4是根據本發明的利用偽讀取選通脈衝再現數據的方法的流程圖，當控制偽讀取選通脈衝的脈衝寬度、脈衝產生位置或脈衝數時，通過去除與缺陷扇區位置相對應的偽讀取選通脈衝來控制脈衝數；圖5是根據本發明的利用偽讀取選通脈衝再現數據的方法的流程圖，當控制偽讀取選通脈衝的脈衝寬度、脈衝產生位置或脈衝數時，在產生讀取錯誤時調整偽讀取選通脈衝的脈衝產生位置；圖6是根據本發明的利用偽讀取選通脈衝再現數據的方法的流程圖，用於控制偽讀取選通脈衝的脈衝寬度、脈衝產生位置和脈衝數；圖7是根據本發明的用於調整偽讀取選通脈衝的脈衝寬度以及脈衝產生位置的各種類型的偽讀取選通脈衝圖；和圖8是說明根據本發明的，在存在缺陷扇區時，通過去除與缺陷扇區相對應的脈衝來調整偽讀取選通脈衝的脈衝數的圖。
具體實施例方式
圖1說明了應用於本發明的硬碟驅動器100的結構，所述硬碟驅動器包括至少一個由主軸馬達(spindle motor)114轉動的一個盤112。硬碟驅動器100還包括與盤112表面鄰接的轉換單元(未示出)。
轉換單元通過檢測在盤112表面上形成的磁場或通過磁化盤112的表面，可以從旋轉盤112讀取信息或在旋轉盤112上寫入信息。雖然在本發明中，轉換單元是作為單個單元出現，但是轉換單元包括用於磁化盤112的寫轉換器和用於檢測盤112磁場的讀轉換器，它們是分開安裝的。
轉換單元可以包含在磁頭120中。構造磁頭120，以便在轉換單元和盤112的表面之間產生空氣軸承(air bearing)。磁頭120與磁頭組部件(HeadStack Assembly，HSA)122相連。HSA 122附著在傳動臂(actuator arm)124上，其中，所述傳動臂具有音圈(voice coil)126。音圈126與磁部件(magneticassembly)128相鄰，其中，所述磁部件128確定VCM(Voice Coil Motor，音圈馬達)130。被提供給音圈126的電流產生用於使傳動臂124繞軸承元件(bearing assembly)132旋轉的轉矩。轉換單元通過轉動傳動臂124，沿著盤112的表面移動。
信息存儲在盤112的圓形軌道中。盤112一般包括數據區，用於寫用戶數據；停放區(parking zone)，在未使用驅動器時，磁頭所處的位置；和維護柱面(maintenance cylinder)。如圖1所示，軌道134分別包括多個扇區。每個扇區包括一數據扇區，和一伺服扇區，其中，所述數據扇區包括數據欄位和標識符(ID)欄位，所述伺服扇區包括伺服信息。ISG(Inter Sector Gap，扇區間隔)區域存在於數據扇區之間。數字數據被寫在數據欄位，標識符(ID)欄位包括用於區分扇區和柱面(軌道)的信息。寫在伺服扇區中的伺服信息包括前同步碼(preamble)、SAM(Servo Address Mark，伺服地址標記)、格雷碼(gray code)、突發信息(burst)和PAD。當讀取伺服信息時，前同步碼提供了時鐘同步並且同時提供了在伺服扇區前面的間隔，以致於前同步碼可以指示任意扇區為伺服扇區。前同步碼被稱為伺服同步。SAM通過告知伺服的起始，提供了用於讀取在伺服後面的格雷碼的同步，並提供用於產生與伺服控制相關的時間脈衝的參考點。格雷碼向各個軌道提供了軌道數。突發信息提供了定位軌道和跟蹤(follow)軌道所需的PES(Position Error Signal，位置偏差信號)。PAD提供了從伺服扇區到數據扇區的轉換邊沿(transitionmargin)。轉換單元沿著盤112的表面移動，以從其它軌道讀取信息或寫信息到其它軌道。
圖2是根據本發明的用於控制硬碟驅動器100的控制裝置140的方框圖。
控制裝置140包括讀/寫(R/W)通道電路145，和通過預放大寫驅動電路146耦合到磁頭120的控制器141。
控制器141可以是數位訊號處理器(DSP)、微處理器、微控制器等。控制器141向R/W通道電路145提供控制信號，用於從盤112再現數據或寫數據到盤112上。控制器141產生偽讀取選通脈衝，用於使R/W通道電路145的參數向目標值變化，並產生用於通過讀取磁頭再現數據的讀取選通脈衝。特別是，控制器141計算磁頭120所處的盤112上的扇區與目標扇區之間的距離D，當距離D超過10時，產生其中脈衝寬度被增加了的偽讀取選通脈衝，和產生讀取選通脈衝，所述讀取選通脈衝是用於通過讀取磁頭再現數據的控制信號。這裡，扇區間的距離D表示磁頭120在軌道134上定位以便完成數據再現的準備狀態時所在扇區的位置和目標扇區之間的差值。距離D的臨界值，即數值10是根據脈衝寬度實驗獲得的值。另外，控制器141根據存儲在緩衝區142-3中的缺陷映射信息(information of a defect map)確定是否存在缺陷扇區，其中，所述緩衝器142-3是存儲器元件。在缺陷扇區存在的情況，控制器141通過去除與缺陷扇區位置相對應的偽讀取選通脈衝來產生偽讀取選通脈衝。在通過磁頭120再現數據的過程中出現讀取錯誤的情況時，控制器141產生控制脈衝產生位置的偽讀取選通脈衝。
信息一般從R/W通道電路145送到主機接口電路147。主機接口電路147包括控制電路，它使得盤驅動器可以與諸如個人計算機這樣的系統連接。
R/W通道電路145將在再現模式中由磁頭120讀取並由預放大電路146放大的模擬信號轉換成能夠被主機(未示出)讀取的數位訊號，數位訊號被輸出至主機接口電路147。另外，R/W通道電路145通過主機接口電路147從主機接收用戶數據，R/W通道電路145將用戶數據轉換成能夠在盤112中寫入的寫電流，並且寫電流被輸出至寫驅動電路146。
控制器141與VCM驅動電路148連接，所述VCM驅動電路148向音圈126提供驅動電流。控制器141向驅動電路148提供控制信號，用於控制VCM130的激勵(excitation)和轉換單元的移動。
控制器141與諸如ROM(只讀存儲器)或快閃記憶體142-1、RAM(隨機存儲器)142-3這樣的非易失性存儲器連接。存儲器142-1和142-3包括由控制器141使用的、用於進入軟體的子程序和數據的指令。
當在存儲器142-1和142-3中存儲軟體程序時，存在定位程序，它將轉換單元從一個軌道移到另一軌道；和跟蹤程序(following routine)，在軌道中定位目標扇區。定位程序包括將轉換單元精確移到期望軌道的控制程序。
在存儲器142-1和142-3中，存儲了用於產生偽讀取選通脈衝的電腦程式和偽讀取選通脈衝的脈衝寬度、脈衝產生位置和脈衝數的各個設置值。
圖3是根據本發明，利用可控偽讀取選通脈衝再現數據的方法的流程圖，當控制偽讀取選通脈衝的脈衝寬度、脈衝產生位置或脈衝數時，根據讀取磁頭在軌道上定位以完成數據再現的準備狀態時所處扇區的位置與目標扇區位置的差值來調整脈衝寬度。
在步驟S310，根據來自主機的指令定位目標扇區，似的磁頭120位於存在目標扇區的軌道上，從而完成目標扇區的定位。在步驟S320，設置偽讀取選通脈衝的脈衝寬度、脈衝產生位置和脈衝數，並在存儲器142-1和142-3中，存儲各個設置值。
在步驟S330，在完成目標扇區的定位之後，控制器141計算磁頭120在盤112上所處扇區與目標扇區之間的距離D。在步驟S340，確定距離D是否超過10個扇區。這裡，扇區間的距離D表示磁頭120在軌道134上定位以完成數據再現的準備狀態時所處扇區的位置和目標扇區位置之間的差值。如果在所述步驟S340中，距離D是10或小於10，在步驟S350中，通過控制器141的控制指令，脈衝寬度增加預定設置值α，並在步驟S360產生調整的偽讀取選通脈衝。如果在上述步驟S340，距離D超過了10，在步驟S360產生具有步驟S320所設置的脈衝寬度的偽讀取選通脈衝。偽讀取選通脈衝的脈衝寬度範圍從1個字節到扇區的大小，一般情況下，10到20位元組的脈衝寬度就足夠了。
圖4是根據本發明的，利用偽讀取選通脈衝再現數據的方法的流程圖，當控制偽讀取選通脈衝的脈衝寬度、脈衝產生位置或脈衝數時，通過去除與缺陷扇區位置相對應的偽讀取選通脈衝來控制脈衝數；在步驟S410，根據來自主機的再現指令定位目標扇區，以使磁頭120位於存在目標扇區的軌道，從而完成目標扇區的定位。在步驟S420，設置偽讀取選通脈衝的脈衝寬度、脈衝產生位置和脈衝數，並在存儲器142-1和143-3中存儲各個設置值。
在步驟S430，根據存儲在緩衝器142-3中的缺陷映射信息確定是否存在缺陷扇區。如果在步驟S430中確定存在缺陷扇區，則在步驟S440，去除與缺陷扇區位置相對應的偽讀取選通脈衝，然後在步驟S450產生調整的偽讀取選通脈衝。如果在步驟S430中確定不存在缺陷扇區，則在步驟S450產生具有在上述步驟S420中所設置的脈衝數的偽讀取選通脈衝。
圖5是根據本發明的，利用偽讀取選通脈衝再現數據的方法的流程圖，當控制偽讀取選通的脈衝寬度、脈衝產生位置或脈衝數時，在產生讀取錯誤的情況下，調整偽讀取選通脈衝的脈衝產生位置。
在步驟S510，根據來自主機的再現指令定位目標扇區，以使磁頭120位於存在目標扇區的軌道，從而完成目標扇區的定位。在步驟S520，設置偽讀取選通脈衝的脈衝寬度、脈衝產生位置和脈衝數，並在存儲器142-1和142-3中存儲各個設置值。
在步驟S530，根據在步驟S520中設置的偽讀取選通脈衝和讀取選通脈衝，控制器141確定在由磁頭120執行的數據再現中是否存在讀取錯誤。如果在上述步驟S530中確定存在讀取錯誤，則在步驟S540中，調整偽讀取選通脈衝的產生位置，然後，在步驟S550中，產生調整的偽讀取選通脈衝。如果在步驟S530中確定不存在讀取錯誤，在步驟S550中，產生根據在上述步驟S530中設置的產生位置的偽讀取選通脈衝。只要是在目標扇區的前面任何一個扇區中產生偽讀取選通脈衝，偽讀取選通脈衝的功能將會得到有效的執行。因而，可以在存在數據的扇區的任意位置產生偽讀取選通脈衝。
上述可控偽讀取選通脈衝可以分別控制脈衝寬度、脈衝產生位置和脈衝數。它也可以同時控制脈衝寬度、脈衝產生位置和脈衝數。例如，可以同時控制脈衝寬度和脈衝數。
圖6是根據本發明用於控制偽讀取選通的脈衝寬度、脈衝產生位置和脈衝數的、利用偽讀取選通脈衝再現數據的方法的流程圖。
在步驟S610，根據來自主機的再現指令定位目標扇區，以使磁頭120位於存在目標扇區的軌道，從而完成目標扇區的定位。在步驟S620，設置偽讀取選通脈衝的脈衝寬度、脈衝產生位置和脈衝數，並在存儲器142-1和142-3中存儲各個設置值。
在步驟S630中，在完成目標扇區的定位之後，控制器141計算磁頭120在盤112上所處扇區與目標扇區之間的距離D。在步驟S641，確定距離D是否超過10。如果在上述步驟S641中，確定距離D是10或小於10，在步驟S643中，通過控制器141的控制指令，將脈衝寬度增加預定設置值α。在步驟S651中，根據存儲在緩衝器142-3中的缺陷映射信息確定是否存在缺陷扇區。如果在上述步驟S651中確定存在缺陷扇區，則在步驟S653中去除與缺陷扇區位置相對應的偽讀取選通脈衝，然後在步驟S660中產生調整的偽讀取選通脈衝。在步驟S670中，通過控制器141產生讀取選通脈衝，在步驟S680，通過磁頭120的再現指令再現數據。如上所述，通過檢測目標扇區上的扇區脈衝，產生讀取選通脈衝並再現數據。因而，在再現數據之前，在產生讀取選通脈衝之前產生偽讀取選通脈衝，用於跟蹤R/W通道電路145的參數至目標值。
在步驟S690，控制器141確定是否存在讀取錯誤，其中，所述控制器141從預放大器146接收放大的再現信號。如果在上述步驟S690中，確定讀取錯誤存在，則在步驟S693調整偽讀取選通脈衝的產生位置，以便在步驟S660產生調整的偽讀取選通脈衝，並且重複上述步驟S670和S680。這裡，步驟S670和S680重複5次，這是通過使用在上述步驟S620中設置的偽讀取選通脈衝的設置值而實驗獲得的。
可以不執行圖6的上述步驟S690和S693而產生固定的偽讀取選通脈衝，其中，該偽讀取選通脈衝的脈衝產生位置是不被控制的，然後再現數據。另外，可以產生控制脈衝寬度和脈衝產生位置兩者的偽讀取選通脈衝，或產生其中去除了與缺陷扇區位置相對應的偽讀取選通脈衝的偽讀取選通脈衝。
圖7是根據本發明的用於調整偽讀取選通的脈衝產生位置以及脈衝寬度的各種類型的偽讀取選通脈衝的圖。
在圖7中，第一類偽讀取選通脈衝是表示其中設置了脈衝寬度、脈衝產生位置和脈衝產生數的偽讀取選通脈衝。第二類偽讀取選通脈衝是表示在扇區間的距離超過10時，脈衝寬度比第一類偽讀取選通脈衝的脈衝寬度增加了預定設置值α的偽讀取選通脈衝。在第二類偽讀取選通脈衝中，寫在盤112上的數據採樣時間增加了，相應地，第二類偽讀取選通脈衝的脈衝數小於第一類偽讀取選通脈衝的。第三類偽讀取選通脈衝是表示在再現數據過程中產生讀取錯誤的情況下，具有與第一類偽讀取選通脈衝相比移動了預定設置值β的脈衝的偽讀取選通脈衝。
圖8是說明根據本發明的在存在缺陷扇區的情況下，通過去除與缺陷扇區相對應的脈衝而調整偽讀取選通脈衝數的圖。
第四類偽讀取選通脈衝是表示在根據存儲在緩衝器142-3中的缺陷映射信息存在缺陷扇區時，去除了與缺陷扇區位置相對應的偽讀取選通脈衝的偽讀取選通脈衝。
本發明也可以以計算機可讀代碼的方式包含在能被計算機讀取的記錄介質上。計算機可讀記錄介質包括各種各樣的記錄裝置，其中存儲了可以由計算機系統再現的數據。計算機可讀記錄介質的例子包括ROM、RAM、CD-ROM、磁帶、硬碟、軟盤、快閃記憶體、光數據存儲器，也包括以載波形式出現的記錄裝置，例如通過互連網傳輸。另外，計算機可讀記錄介質可以被分發到與網絡相連的計算機系統，以便計算機可讀記錄介質可以以計算機可讀代碼的形式存儲和執行。
如上所述，根據本發明，通過調整偽讀取選通脈衝的脈衝寬度和增加採樣時間，可以向通道IC提供充足的輸入。由於在缺陷扇區存在的情況中，可以調整偽讀取選通的脈衝數，所以可以通過去除與缺陷扇區位置相對應的脈衝來避開缺陷扇區位置。因而，減少了對通道IC參數的錯誤估計。另外，在確定存在缺陷扇區或信號失真的情況中，通過調整偽讀取選通脈衝的脈衝產生位置，即調整缺陷扇區或信號失真的產生位置以及在其它位置採樣數據，可以防止讀取錯誤。
雖然通過參考其優選實施例，詳細說明和描述了本發明，但是本領域技術人員應該了解，在不脫離所附權利要求限定的本發明的實質和範圍的情況下，可以在形式上和細節上進行各種修改。
權利要求
1.一種利用可控偽讀取選通脈衝再現數據的方法，包括步驟(a)通過控制脈衝寬度、脈衝產生位置和脈衝數中的至少一個，產生偽讀取選通脈衝；(b)產生用於再現目標扇區的讀取選通脈衝；和(c)利用讀取選通脈衝再現數據。
2.如權利要求1所述的方法，其中，步驟(a)包括(a1)計算磁頭所處的扇區和目標扇區之間的距離；和(a2)如果所述距離小於預定值，則產生偽讀取選通脈衝，其中所述偽讀取選通脈衝的寬度被增加。
3.如權利要求1所述的方法，其中，在步驟(a)中，如果存在缺陷扇區，則產生去除了與缺陷扇區相對應的偽讀取選通脈衝的偽讀取選通脈衝。
4.如權利要求1所述的方法，其中，在步驟(a)中，如果在再現數據中產生讀取錯誤，則通過調整偽讀取選通脈衝的產生位置，產生偽讀取選通脈衝。
5.一種利用可控偽讀取選通脈衝再現數據的方法，該方法包括(a)計算磁頭在盤上所處的扇區與目標扇區之間的距離，以便在距離小於預定值時增加偽讀取選通脈衝的寬度；(b)去除與盤上的缺陷扇區位置相對應的偽讀取選通脈衝；(c)產生其中脈衝寬度被增加並去除了與缺陷扇區相對應的脈衝的偽讀取選通脈衝；(d)產生用於再現目標扇區的讀取選通脈衝；和(e)利用讀取選通脈衝再現數據。
6.如權利要求5所述的方法，其中在步驟(c)中，如果在步驟(e)的再現數據過程中產生讀取錯誤，則通過調整偽讀取選通脈衝的產生位置產生偽讀取選通脈衝。
7.一種利用可控偽讀取選通脈衝的硬碟驅動器控制裝置，該裝置包括控制器，用於通過調整脈衝寬度、脈衝產生位置和脈衝數中的至少一個來產生偽讀取選通脈衝，並且產生用於再現目標扇區的讀取選通脈衝；磁頭，用於從盤再現數據或往盤上記錄數據；和預放大器，用於放大從磁頭再現的數據的信號。
8.如權利要求7所述的硬碟驅動器控制裝置，其中，所述控制器計算磁頭所處扇區與目標扇區之間的距離，並且如果所述距離小於預定值，則控制器產生其中偽讀取選通脈衝寬度被增加了的偽讀取選通脈衝。
9.如權利要求7所述的硬碟驅動器控制裝置，其中，如果存在缺陷扇區，則控制器產生其中去除了與缺陷扇區相對應的偽讀取選通脈衝的偽讀取選通脈衝。
10.如權利要求7所述的硬碟驅動器控制裝置，其中，如果在再現數據的過程中產生讀取錯誤，則控制器通過調整偽讀取選通脈衝的產生位置來產生偽讀取選通脈衝。
11.一種計算機可讀記錄介質，用於將執行如權利要求1所述的方法的程序記錄在計算機上。
12.一種計算機可讀記錄介質，用於將執行如權利要求5所述的方法的程序記錄在計算機上。
全文摘要
提供一種利用可控偽讀取選通脈衝的再現數據的方法和控制裝置。在再現數據的方法中，控制脈衝寬度、脈衝產生位置和脈衝數中的至少一個，以便產生偽讀取選通脈衝。然後，產生用於再現目標扇區的讀取選通脈衝，並利用讀取選通脈衝再現數據。根據該方法，由於調整了偽讀取選通脈衝寬度，避開了缺陷扇區位置，且減少了誤差估計。另外，在確定存在缺陷扇區或信號失真的情況下，通過調整偽讀取選通脈衝的脈衝產生位置，防止讀取錯誤。
文檔編號G11B5/09GK1484218SQ0312772
公開日2004年3月24日 申請日期2003年8月8日 優先權日2002年8月31日
發明者李在晟 申請人:三星電子株式會社