DE19706747B4

DE19706747B4 - Verfahren und Schaltung zur Erzeugung von Sektorimpulsen

Info

Publication number: DE19706747B4
Application number: DE19706747A
Authority: DE
Inventors: Ho-Yul Kweonseon Bang
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1996-02-22
Filing date: 1997-02-20
Publication date: 2009-07-09
Anticipated expiration: 2017-02-21
Also published as: DE19706747A1; US5926333A; KR100194027B1; KR970063191A

Abstract

Verfahren zum Erzeugen von Sektorimpulsen in einem Festplattenlaufwerk, enthaltend die Schritte:
Empfangen von Lesebezugstakten (RRCLK), die in einem Lesebetrieb des Festplattenlaufwerks erzeugt werden;
Erzeugen eines Byte-Taktes (CK) synchron mit jedem Byte;
Ausgeben des Byte-Taktes (CK) als einen wirksamen Erzeugungstakt in einem Taktintervall, in dem kein Servotorsignal (SG), das für eine innerhalb von Datenfeldern auf einer Magnetplatte des Festplattenlaufwerks angeordnete Servozone kennzeichnend ist, erzeugt wird;
Zählen des Erzeugungstaktes;
Vergleichen des Zählwertes, den man bei der Erzeugungstaktzählung erhält, mit einem zuvor gespeicherten Wert, der für eine Sektorlänge kennzeichnend ist; und
Erzeugen eines Sektorimpulses, wenn der Zählwert gleich dem zuvor gespeicherten Wert ist;
Zählen der Sektorimpulse, die im Sektorimpulserzeugungsschritt erzeugt werden,
Empfangen von Werten, die jeweils für den Beginn und das Ende einer Zielzone, für die eine Erzeugung von Sektorimpulsen erforderlich ist, kennzeichnend sind,
Vergleichen des Zählwertes, der bei der Sektorimpulszählung erhalten wird, mit...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Ansteuern einer Festplatte und insbesondere auf ein Verfahren und eine Schaltung zum Erzeugen von Sektorimpulsen.
Festplattentreiber sind in breitem Einsatz für Hilfsspeicher, die als Einrichtungen zum Zugreifen zu großen Datenmengen mit großer Geschwindigkeit in Rechnersystemen dienen. Für solche Festplattentreiber sind ein Aufzeichnungsverfahren mit "konstanter Dichte" und ein Aufzeichnungsverfahren mit "Zonen-Bit" in großem Umfang verwendet worden. Das Aufzeichnungsverfahren mit konstanter Dichte ist von Mark S. Young, "Constant Density Recording Alive With New Chips", in Electronic Design, Seiten 141 bis 144 vorgeschlagen worden. Gemäß diesem Aufzeichnungsverfahren haben alle Spuren, also auch die radial innen und die radial außen liegenden Spuren, im wesentlichen die gleiche Datendichte, um die Datenkapazität von CDs zu steigern. Gemäß dem Aufzeichnungsverfahren mit konstanter Dichte wird der Datenaufzeichnungsbereich auf einer Magnetplatte in mehrere Zonen unterteilt, die jeweils eine konstante Aufzeichnungsdichte in radialer Richtung der Magnetplatte haben. Spuren unterschiedlicher Zonen sind unterschiedliche Anzahlen von Datensektoren zugeordnet. Somit haben Spuren von radial weiter außen liegenden Zonen eine größere Anzahl von Datensektoren als solche von radial mehr innen liegenden Zonen. Andererseits haben die Datensektoren die gleiche Größe unabhängig von ihren Lagen auf der Magnetplatte. Aus diesem Grunde haben Servosektoren unterschiedlicher Zonen unterschiedliche Anzahlen an Datensektoren. Hier sind Servosektoren Einheitssektoren, die jeweils aus einer Servodomäne, in der Servoinformation aufgezeichnet ist, und einem Datensektor bestehen, in dem aktuelle Daten aufgezeichnet sind. Das Aufzeichnungsverfahren mit konstanter Dichte ist für Festplattentreiber in großem Umfang eingesetzt worden, weil es eine große Informationsmenge pro Spur auf einer Magnetplatte aufzeichnen kann im Vergleich zu anderen konventionellen Aufzeichnungsverfahren.
1 zeigt ein Beispiel eines Sektorformats auf einer Magnetplatte gemäß dem Aufzeichnungsverfahren konstanter Dichte. Nach 1 entspricht ein Datenaufzeich nungsbereich auf der Magnetplatte einem Rahmen. Der Datenaufzeichnungsbereich ist in drei Zonen unterteilt, nämlich erste, zweite und dritte Zonen, Z1 bis Z3, in radialer Richtung, wie in 1 gezeigt. Dieser Fall entspricht einem Fall, bei dem jeder Rahmen Servosektoren hat. Das heißt, die ersten bis dritten Zonen Z1 bis Z3 haben jeweils 5 Datensektoren, 4 Datensektoren und 3 Datensektoren, die der Anzahl nach den Servosektoren entsprechen. Hier bedeutet "Rahmen" eine Mehrzahl von Flächen, die auf jeder Spur auf einer Magnetplatte in Umfangsrichtung abgeteilt sind. Jeder Rahmen hat eine gewisse Anzahl von Servosektoren. Der erste Rahmen auf jeder Spur wird "Indexrahmen" genannt. Der erste Servosektor des Indexrahmens wird "Indexsektor" genannt. Der erste Servosektor eines jeden Rahmens, der dem Indexrahmen folgt, wird "Servoindexsektor" genannt. Andererseits werden Synchronsignale, die dem Indexsektor und dem Servoindexsektor zugeordnet sind, "Indeximpulse" genannt.
Wenn eine Magnetplatte Datensektoren aufweist, die wie in 1 konfiguriert sind, dann haben jene Datensektoren unterschiedliche Lagen an unterschiedlichen Bereichen der Magnetplatte. Aus diesem Grunde ist es notwendig, ein Signal vorzusehen, das für eine Bezugslage kennzeichnend ist, die dem Beginn der Datenaufzeichnung oder Datenauslesung zugeordnet ist, wenn ein Zugriff zu Daten auf der Magnetplatte ausgeführt wird, nämlich einem Startpunkt eines jeden Datensektors zugeordnet ist. Ein solches Signal, das für den Startpunkt eines Datensektors kennzeichnend ist, wird gewöhnlich "Datensektorimpuls" genannt. Nachfolgend wird ein Datensektorimpuls einfach als "Sektorimpuls" bezeichnet.
Im Allgemeinen werden Sektorimpulse unter Verwendung von Software erzeugt. 2 ist ein Zeitdiagramm, das den Betrieb zum Erzeugen von Sektorimpulsen nach einem bekannten Verfahren darstellt. In 2 ist das Servotorsignal ein Signal, das für eine Servozone kennzeichnend ist. Wenn eine Servounterbrechung in einem Zustand hohen Pegels des Servotorsignals erzeugt wird, dann wird dieses zu einer zentralen Prozes soreinheit (CPU) übertragen, die ihrerseits einen sektorerzeugenden Wert aus einem Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) ausliest. Die CPU lädt dann den sektorerzeugenden Wert in ein Register, das in einer Sektorimpulsgeneratorschaltung enthalten ist. Unter dieser Bedingung wird eine Zählung von eingegebenen Sektorimpulsen an einer negativen Flanke des Servotorsignals ausgeführt. Wenn der Zählwert gleich dem sektorerzeugenden Wert ist, wird ein gewünschter Ausgabesektorimpuls erzeugt.
In Festplattentreibern führen die CPUs die gesamte Steuerung für den Festplattentreiber und die Erzeugung von Sektorimpulsen unter Verwendung von Software aus. Die CPUs können jedoch aufgrund der Erzeugung von Sektorimpulsen unter Verwendung von Software überlastet werden, wenn Hochgeschwindigkeitstreiber größerer Kapazität eingesetzt werden.
Aus der EP 0 667 614 A1 ist eine Plattensteuerung bekannt, die Sektorimpulse verwendet. Von einem Servokopf abgegebene Servoinformation wird zunächst demoduliert, um einen Servotakt SRVCL zu erzeugen. Auf der Grundlage dieses Servotaktes erzeugt eine Sektorimpulssteuereinheit einen Sektorimpuls SCTPL. Die Sektorimpulssteuereinheit enthält ein Register, das eine Sektorlänge speichert. Der gespeicherte Wert wird einem Sektorlängenzähler übergeben, der für die Dauer einer Sektorlänge die Pulse des Servotaktes zählt. Der Zähler gibt ein Signal CO an einen Sektorimpulsgenerator aus, der den Sektorimpuls erzeugt.
Aus der US 5 455 721 A ist ein Aufzeichnungsformat mit Servozonen innerhalb von Datenfeldern bekannt, wobei mittels eines Byte-Taktes am Q-Ausgang des SAC-Zählers Zählwerte ausgegeben werden, wenn kein Servosignal am Ladeeingang anliegt, die Zählwerte mit einem Wert verglichen werden, der die Rest-Sektorlänge darstellt und ein Sektorimpuls erzeugt wird, wenn der Zählwert gleich dem genannten Wert ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen von Sektorimpulsen in einem Festplattenlaufwerk anzugeben, die im Hochgeschwindigkeitsbetrieb auch dann einsetzbar sind, wenn die Servozonen innerhalb der Datenfelder angeordnet sind.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Eine Sektorimpulserzeugungsschaltung in einem Festplattenlaufwerk mit den Merkmalen der Erfindung ist Gegenstand des Anspruchs 3.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.
Andere Ziele und Aspekte der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung hervor, die unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen gegeben wird. Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung eines Sektorformats auf einer Magnetplatte gemäß einem bekannten Aufzeichnungsverfahren konstanter Dichte;
2 ein Zeitdiagramm, das den Betrieb zum Erzeugen von Sektorimpulsen nach einem bekannten Verfahren zeigt;
3 ein Blockschaltbild einer Sektorimpulserzeugungsschaltung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, und
4 ein Zeitdiagramm, das die Wirkungsweise wesentlicher Teile der Sektorimpulserzeugungsschaltung nach 3 zeigt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen.
In der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung wird eine detaillierte Beschreibung bekannter Funktionen und Konfigurationen, von denen bei der Erfindung Gebrauch gemacht wird, nicht gegeben, um die Erläuterung der Erfindung nicht mit bekannten Details zu überfrachten.
3 ist ein Blockschaltbild, das eine Sektorimpulserzeugungsschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Außerdem ist 4 ein Zeitdiagramm, das den Betrieb wesentlicher Teile der Sektorimpulserzeugungsschaltung nach 3 zeigt.
Gemäß 3 enthält die Sektorimpulserzeugungsschaltung eine Steuereinheit 10, eine Sektorimpulserzeugungseinheit 22, eine Sektorfenstererzeugungseinheit 70 und eine Sektorimpulsausgabeeinheit 108. Die Steuereinheit 10 enthält eine zentrale Prozessoreinheit (CPU) 12 und vier Register 14, 16, 18 und 20. Die Sektorimpulserzeu gungseinheit 22 enthält eine Takterzeugungseinheit 24, eine Impulserzeugungseinheit 44 und eine Sektorzählfreigabesignal-Erzeugungseinheit 56. Die Takterzeugungseinheit 24 enthält einen Plattensteuerer 26, einen Lese/Schreib-Kanal 28, einen Byte-Zähler 30, eine Servosektoradreßmarkierungs-Detektorschaltung 32, eine Servotorerzeugungsschaltung 34, einen ersten Inverter 36, eine Indexerzeugungsschaltung 38, ein erstes D-Flip Flop 40 und eine erste UND-Schaltung 42 mit drei Eingängen. In diesem Falle werden konventionelle Elemente für den Plattensteuerer 24, den Lese/Schreib-Kanal 28, den Byte-Zähler 30, die Servosektoradreßmarkierungs-Detektorschaltung 32, die Servotorerzeugungsschaltung 34 und die Indexerzeugungsschaltung 38 verwendet. Die Impulserzeugungseinheit 44 enthält einen ersten Zähler 46, einen ersten Komparator 48, ein zweites D-Flip Flop 50, einen zweiten Inverter 52 und eine zweite UND-Schaltung 54 mit drei Eingängen. Die Sektorzählfreigabesignal-Erzeugungseinheit 56 enthält einen dritten Inverter 58, einen zweiten Zähler 60, einen zweiten Komparator 62, ein drittes D-Flip Flop 64 und zwei UND-Schaltungen 66 und 68. Die Sektorfenstererzeugungseinheit 70 enthält eine Indexsignalerzeugungseinheit 72 und eine Fenstersignalerzeugungseinheit 82. Die Indexsignalerzeugungseinheit 72 der Sektorfenstererzeugungseinheit 70 enthält die vierten bis sechsten D-Flip Flops 74, 76 und 78 sowie eine dritte UND-Schaltung 80. Die Fenstersignalerzeugungseinheit 82 enthält die vierten und fünften Inverter 84 und 102, die dritten und vierten Zähler 86 und 94 und die dritten und vierten Komparatoren 88 und 96, die siebenten bis neunten D-Flip Flops 90, 92 und 98 und die vierten bis sechsten UND-Schaltungen 100 bis 106. Außerdem enthält die Sektorimpulsausgabeeinheit 108 die siebenten und achten UND-Schaltungen 110 und 114 und eine ODER-Schaltung 112.
Der Betrieb der Sektorimpulserzeugungsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die 3 und 4 erläutert. Das erste Register 14 der Steuereinheit 10 speichert eine Länge eines jeden Sektors, die von der CPU 12 dorthin gesendet wird. Die Länge eines jeden Sektors kann 512 Bytes + α (Zittern) sein. Das zweite Register 16 empfängt die Anzahl der Sektoren aus jeder Spur von der CPU 12 und speichert sie. Das dritte Register 18 empfängt einen Wert, der für den Beginn von Zielsektoren kennzeichnend ist, und speichert ihn. Wenn der den Beginn des Zielsektors angebende Wert gleich N ist, dann ist der im dritten Register 18 gespeicherte Wert gleich "N – 1". Andererseits empfängt das vierte Register 20 einen Wert, der für das Ende der Zielsektoren kennzeichnend ist, und speichert ihn. Wenn der das Ende des Zielortes angebende Wert gleich M ist, dann ist der im vierten Register 20 gespeicherte Wert gleich M.
Der Plattensteuerer 26, der in der Takterzeugungseinheit 24 der Sektorimpulserzeugungseinheit 22 enthalten ist, erzeugt ein Lesetorsignal und führt dieses dem Lese/Schreib-Kanal 28 zu. Andererseits wird ein Kopfsignal "von einem speziellen Bereich der Magnetplatte in Übereinstimmung mit einem Lesebetrieb des Magnetkopfes des Festplattentreibers erzeugt. Dieses Kopfsignal wird dem Lese/Schreib-Kanal 28 zugeführt, der seinerseits die Signalform des Kopfsignals unter Verwendung eines (nicht gezeigten) Differenziergliedes formt. Der Lese/Schreib-Kanal 28 erzeugt dann ein codiertes Lesedatensignal (ERD) unter Verwendung eines Spitzendetektors (nicht dargestellt). Der Lese/Schreib-Kanal 28 erzeugt auch ein Lesebezugstaktsignal (RRCLK) für eine spezielle Zone. Das ERD-Signal vom Lese/Schreib-Kanal 28 wird der Servosektoradreßmarkierungs-Detektorschaltung 32 zugeführt, während das RRCLK-Signal dem Byte-Zähler 30 zugeführt wird. Auf der Grundlage des RRCLK-Signals erzeugt der Byte Zähler 30 ein Byte-Taktsignal (CK). Auf der Grundlage des ERD-Signals erzeugt die Servosektoradreßmarkierungs-Detektorschaltung 32 ein Servoadreßmarkierungssignal (SAM). Dieses SAM-Signal wird sowohl der Servotorerzeugungsschaltung 34 als auch der Indexerzeugungsschaltung 38 zugeführt. Die Servotorerzeugungsschaltung 34 erzeugt ein Servotorsignal (SG) auf der Grundlage des SAM-Signals. In Übereinstimmung mit dem SAM-Signal wird von der Indexerzeugungsschaltung 38 ein Indexsignal erzeugt.
Das CK-Signal vom Byte-Zähler 30 wird der ersten UND-Schaltung 42 mit drei Eingängen zugeführt. Das SG-Signal wird vom ersten Inverter 36 invertiert und dann der ersten UND-Schaltung 42 zugeführt. Das Indexsignal wird dem Taktanschluß des ersten D-Flip Flops 40 zugeführt. Dementsprechend gibt das erste D-Flip Flop 40 ein Signal hohen Pegels ab, weil sein Eingangsanschluß D mit einer Stromquelle VDD verbunden ist. Das Ausgangssignal des ersten D-Flip Flops 40 wird der ersten UND-Schaltung 42 zugeführt. Die UND-Schaltung 42 erzeugt ein Hochpegel-Signal, wenn die drei ihm zugeführ ten Signale gleichzeitig hohen Pegel haben. Dieses Hochpegel-Signal, das von der ersten UND-Schaltung 42 erzeugt wird, ist ein Taktsignal. Dieses Taktsignal wird dem Taktanschluß CK des ersten Zählers 46 zugeführt, der in in der Impulserzeugungseinheit 44 enthalten ist. Der erste Zähler 46 zählt den Takt und führt den Zählwert dem Eingangsanschluß y des ersten Komparators 48 zu. Der erste Komparator 48 empfängt an seinem Eingangsanschluß x auch Daten über die Sektorlänge, die im ersten Register 14 der Steuereinheit 10 gespeichert sind. Wenn die zwei Werte, die an den Eingangsanschlüssen x und y dem ersten Komparator 48 zugeführt sind, einander gleich sind, gibt der erste Komparator 48 ein Hochpegel-Signal an seinem Ausgangsanschluß z ab. Das Ausgangssignal vom ersten Komparator 48 wird dem Eingangsanschluß D des zweiten D-Flip Flops 50 zugeführt. Dieses zweite D-Flip Flop 50 empfängt an seinem Takteingang CK den Takt, der von dem zweiten Inverter 42 invertiert worden ist. Dementsprechend gibt das zweite D-Flip Flop 50 an seinem Ausgangsanschluß Q einen Sektorimpuls ab, der um den invertierten Takt verzögert ist, wenn die Erzeugungsimpulse als der Sektorlänge entsprechend gezählt werden.
Der Sektorimpuls wird als ein Eingabesektorimpuls dem dritten Inverter 58 der Sektorzählfreigabesignai-Erzeugungseinheit 56 zugeführt. Der dritte Inverter 58 invertiert den Eingabesektorimpuls und führt ihn dann dem zweiten Zähler 60 zu. Dieser zweite Zähler 60 zählt den Eingabesektorimpuls und sendet dann den Zählwert an den Eingangsanschluß y des zweiten Komparators 62. Der zweite Komparator 62 empfängt an seinem Eingangsanschluß x Daten über die Anzahl der Sektoren pro Spur, die in dem zweiten Register 16 der Steuereinheit 10 gespeichert sind. Wenn die zwei Werte, die den Eingangsanschlüssen x und y des zweiten Komparators 62 zugeführt sind, einander gleich sind, gibt der zweite Komparator 62 ein Hochpegel-Signal an seinem Ausgangsanschluß z ab. Das Ausgangssignal vom zweiten Komparator 62 wird dem Eingangsanschluß D des dritten D-Flip Flops 64 zugeführt. Dieses dritte D-Flip Flop 64 empfängt auch das CK-Signal an seinem Takteingang CK. Dementsprechend gibt das dritte D-Flip Flop 64 an seinem Ausgangsanschluß Q ein Niedrigpegel-Signal ab, das um eine Verzögerungszeit verzögert ist, die dem CK-Signal entspricht, wenn die Anzahl der Eingabesektorimpulse gleich der Anzahl der Sektoren pro Spur ist. Das Signal am Ausgangsanschluß Q des dritten D-Flip Flops 64 wird einem Eingangsanschluß der ersten UND- Schaltung 66 zugeführt, die auch ein Einschaltrücksetzsperrsignal PORB am anderen Eingang erhält. Das PORB-Signal ist ein Rücksetzsignal, das augenblicklich erzeugt wird, wenn die Stromversorgung eingeschaltet wird. Die erste UND-Schaltung 66 erzeugt ein Niedrigpegel-Signal B, wenn wenigstens eines der beiden Signale an den Eingängen der ersten UND-Schaltung 66 sich in niedrigem Zustand befindet. Dieses B-Signal wird dem Rücksetzanschluß R des ersten D-Flip Flops 40 zugeführt. Dementsprechend wird das erste D-Flip Flop rückgesetzt, wenn die Anzahl der Eingabesektorimpulse gleich der Anzahl der Sektoren pro Spur ist. Zu diesem Zeitpunkt wird ein Niedrigpegel-Signal vom Ausgangsanschluß Q des ersten D-Flip Flops 40 abgegeben. Dieses Ausgangssignal wird der ersten UND-Schaltung 42 zugeführt, so daß die Erzeugungstakterzeugungseinheit 24 keinen Erzeugungstakt abgibt. Daher wird kein Erzeugungstakt dem ersten Zähler 46 der Impulserzeugungsschaltung 44 zugeführt.
Wenn indessen der Sektorimpuls, der vom Ausgangsanschluß Q des zweiten D-Flip Flops 50 abgegeben wird, sich in einem hohen Zustand befindet, wird ein Niedrigpegel-Signal vom Ausgangsanschluß Q des zweiten D-Flip Flops 50 abgegeben. Dieses Niedrigpegel-Signal wird der zweiten UND-Schaltung 54 zugeführt, die auch das PORB-Signal und das B-Signal erhält, die in der Sektorzählfreigabesignal-Erzeugungsschaltung 56 erzeugt werden. Wenn wenigstens eines der drei der zweiten UND-Schaltung 54 zugeführten Signale sich in niedrigem Zustand befindet, erzeugt die zweite UND-Schaltung 54 an ihrem Ausgang ein Niedrigpegel-Signal, das seinerseits dem Rücksetzeingang R des ersten Zählers 46 zugeführt wird. Da das B-Signal erzeugt wird, wenn die Anzahl der Eingabesektorimpulse gleich der Anzahl der Sektoren pro Spur ist, wird der erste Zähler 46 in jedem Falle rückgesetzt, wenn der Sektorimpulseingang an der Sektorzählfreigabesignal-Erzeugungsschaltung 56 sich in hohem Zustand befindet, wenn die Anzahl der Sektorimpulse gleich der Anzahl der Sektoren pro Spur ist, oder wenn die Stromversorgung eingeschaltet wird.
Andererseits empfängt das vierte D-Flip Flop 74, das in der Indexsignalerzeugungseinheit 72 der Sektorfenstererzeugungseinheit 70 enthalten ist, an seinem Takteingang CK das Indexsignal, das von der Indexerzeugungsschaltung 38 der Takterzeugungsschaltung 24 erzeugt wird. Das vierte D-Flip Flop 74 empfängt an seinem Eingangsanschluß D auch eine Versorgungsspannung VDD. Dementsprechend gibt das vierte D-Flip Flop 74 ein Hochpegel-Signal an seinem Ausgangsanschluß Q ab. Das Ausgangssignal vom vierten D-Flip Flop 74 wird dem Eingangsanschluß D des fünften D-Flip Flops 76 zugeführt. Dieses empfängt an seinem Takteingang CK das CK-Signal. Dementsprechend gibt das fünfte D-Flip Flop 76 an seinem Ausgangsanschluß Q das Signal ab, das vom Ausgangsanschluß Q des vierten D-Flip Flops 74 abgegeben wird, jedoch mit einer Verzögerung, die der Verzögerung des CK-Signals entspricht. Das Ausgangssignal vom fünften D-Flip Flop 76 wird dann dem Eingangsanschluß D des sechsten D-Flip Flops 78 zugeführt. Da das sechste D-Flip Flop 78 an seinem Takteingang CK auch das CK-Signal empfängt, gibt es an seinem Ausgangsanschluß Q das Signal ab, das vom Ausgangsanschluß Q des fünften D-Flip Flops 76 abgegeben wird, jedoch mit einer Verzögerung, die der Verzögerungszeit des CK-Signals entspricht. Die dritte UND-Schaltung 80 empfängt das vom Ausgangsanschluß Q des sechsten D-Flip Flops 78 abgegebene Signal zusammen mit dem PORE-Signal. Wenn wenigstens eines der der dritten UND-Schaltung 80 zugeführten Signale in niedrigem Zustand ist, erzeugt die UND-Schaltung 80 ein Niedrigpegel-Signal. Dieses Niedrigpegel-Signal wird dem Rücksetzeingang R des vierten Flip-Flops 74 zugeführt. Das vom Ausgangsanschluß Q des sechsten D-Flip Flops 78 abgegebene Ausgangssignal ist das Signal, das vom Ausgangsanschluß Q des vierten D-Flip Flops 74 erzeugt wird, und wird dann ausgegeben, nachdem es um eine Verzögerungszeit verzögert worden ist, die zwei Takten CK entspricht. Dementsprechend besitzt das Signal, das vom Ausgangsanschluß Q des vierten D-Flip Flops 74 abgegeben wird, einen hohen Zustand für eine Zeitdauer, die zwei CKs entspricht. Dieses Signal ist ein Indexsignal. In diesem Falle dienen die fünften und sechsten D-Flip Flops 76 und 78 der Einstellung der Impulsbreite des Indexsignals.
Andererseits wird der Sektorimpuls von der Pulserzeugungseinheit 44 auch als Eingangssektorimpuls der Fenstersignalerzeugungseinheit 82 zugeführt. In dieser wird der Eingangssektorimpuls durch den vierten Inverter invertiert und dann dem Taktanschluß CK des dritten Zählers 86 zugeführt. Dieser dritte Zähler 86 zählt den Eingangssektorimpuls und sendet dann den Zählwert zum Eingangsanschluß y des dritten Komparators 88. Dieser empfängt an seinem Eingang x Daten über den Wert, die den Beginn der Zielsektoren anzeigt, und im dritten Register 18 der Steuereinheit 10 gespeichert ist.
Wenn die zwei Werte an den Eingangsanschlüssen x und y des dritten Komparators 88 einander gleich sind, gibt der dritte Komparator 88 ein Hochpegel-Signal an seinem Ausgangsanschluß z ab. Das Ausgangssignal vom dritten Komparator 88 gelangt zum Eingangsanschluß D des siebenten D-Flip Flops 90. Dieses empfängt an seinem Takteingang CK das CK-Signal. Der Eingangssektorimpuls, der vom vierten Inverter 84 invertiert wird, gelangt in der Zwischenzeit zum Taktanschluß C des vierten Zählers 94. Dieser zählt die zugeführten Sektorimpulse und sendet den Zählwert zum Eingangsanschluß y des vierten Komparators 96. Dieser empfängt an seinem Eingangsanschluß x Daten über den Wert, der für das Ende der Zielsektoren kennzeichnend ist und im vierten Register 20 der Steuereinheit 10 gespeichert ist. Wenn die zwei Werte, die den Eingangsanschlüssen x und y des vierten Komparators 96 zugeführt sind, einander gleich sind, gibt der vierte Komparator 96 ein Hochpegel-Signal an seinem Ausgangsanschluß z ab. Dieses Ausgangssignal vom vierten Komparator 96 gelangt zum Eingangsanschluß des neunten D-Flip Flops 98. Dieses empfängt an seinem Taktanschluß CK das CK-Signal. Ein Ausgangssignal am Ausgangsanschluß Q des neunten D-Flip Flops 98 wird der vierten UND-Schaltung 100 zugeführt, die auch das PORB-Signal empfängt. Wenn wenigstens eines der Signale, das der vierten UND-Schaltung 100 zugeführt wird, sich in niedrigem Zustand befindet, erzeugt die vierte UND-Schaltung 100 ein Niedrigpegel-Signal an ihrem Ausgang. Dieses Niedrigpegel-Signal wird dem Rücksetzanschluß R des achten D-Flip Flops 92 zugeführt. Das achte D-Flip Flop 92 empfängt auch die Versorgungsspannung VDD an seinem Eingangsanschluß D. Dementsprechend erzeugt das achte D-Flip Flop 92 einen Hochpegelimpuls, wenn es ein Hochpegel-Signal empfängt, das vom Ausgangsanschluß des siebenten D-Flip Flops 90 abgegeben wird. Zu diesem Zeitpunkt geht das Signal, das vom Ausgangsanschluß Q des achten D-Flip Flops 92 abgegeben wird, von niedrigem auf hohen Pegel über. Wenn das achte D-Flip Flop 92 an seinem Rücksetzeingang R das Niedrigpegel-Signal vom Ausgangsanschluß Q des neunten D-Flip Flops 98 empfängt, wird es rückgesetzt. Zu diesem Zeitpunkt geht das Signal, das vom Ausgangsanschluß Q des achten D-Flip Flops 92 abgegeben wird, von hohem Pegel auf niedrigen Pegel über. Das vom achten D-Flip Flop 92 abgegebene Signal ist ein Sektorfenstersignal. Wenn das Sektorfenstersignal sich in einem hohen Zustand befindet, entspricht es dem Falle, bei dem der Zählwert für die Eingabesektorimpulse gleich dem Wert ist, der für den Beginn der Zielsekto ren kennzeichnend ist. Wenn das Sektorfenstersignal sich in einem niedrigen Zustand in Übereinstimmung mit dem Niedrigpegel-Signal befindet, das vom neunten D-Flip Flop 98 abgegeben wird, entspricht dies dem Fall, wo der Zählwert für die Eingabesektorimpulse gleich dem Wert ist, der für das Ende der Zielsektoren kennzeichnend ist. Man versteht daher, daß das Sektorfenstersignal ein Signal ist, das beim Wert, der für den Beginn der Zielsektoren kennzeichnend ist, ansteigt, und beim Wert, der für das Ende der Zielsektoren kennzeichnend ist, abfällt. In der Zwischenzeit wird das Indexsignal, das vom vierten D-Flip Flop 74 der Indexsignalerzeugungsschaltung 72 abgegeben wird, dem fünften Inverter 102 zugeführt, der seinerseits das invertierte Indexsignal sowohl der fünften UND-Schaltung 104 als auch der sechsten UND-Schaltung 106 zuführt, die auch das PORB-Signal empfangen. Wenn wenigstens eines der Signale, das aus den fünften und sechsten UND-Schaltungen 104 und 106 zugeführt ist, sich in einem niedrigen Zustand befindet, erzeugen die fünften und sechsten UND-Schaltungen 104 und 106 Niedrigpegel-Signale, die ihrerseits den dritten und vierten Zählern 86 bzw. 94 zugeführt werden. Also werden die dritten und vierten Zähler 86 und 94 immer dann rückgesetzt, wenn das Indexsignal sich in niedrigem Zustand befindet, oder wenn die Stromversorgung eingeschaltet wird. Die siebenten und neunten D-Flip Flops 90 und 98 werden rückgesetzt, wenn sie sich bei Empfang des PORB-Signals an ihren Rücksetzanschlüssen einschalten.
Das Sektorfenstersignal, das von der Sektorfenstererzeugungsschaltung 70 erzeugt wird, wird der siebenten UND-Schaltung 110 der Sektorimpulsausgabeeinheit 108 zugeführt, die auch den Sektorimpuls empfängt, der von der Sektorimpulserzeugungseinheit 22 erzeugt wird. Wenn beide Signale, die der siebenten UND-Schaltung 110 zugeführt sind, auf hohem Pegel sind, dann wird von der siebenten UND-Schaltung 110 ein Hochpegel-Signal erzeugt. Das Ausgangssignal von der siebenten UND-Schaltung 110 wird der ODER-Schaltung 112 zugeführt. Das Indexsignal, das von der Indexsignalerzeugungseinheit 72 erzeugt wird, gelangt zur achten UND-Schaltung 114 der Sektorimpulsausgabeeinheit 108, die auch ein Sektorwählbit von der CPU 12 empfängt. Wenn beide Signale, die der achten UND-Schaltung 114 zugeführt sind, hohen Zustand haben, wird von der UND-Schaltung 114 ein Hochpegel-Signal erzeugt. Dieses Ausgangssignal wird der ODER-Schaltung 112 zugeführt. Die ODER-Schaltung erzeugt ein Hochpegel-Signal, wenn wenigstens eines der ihr zugeführten Signale sich in hohem Zustand befindet. Dieses Hochpegel-Signal, das von der ODER-Schaltung 112 abgegeben wird, ist der Sektorimpuls, der an der Zielzone erzeugt wird.
Der obige Betrieb wird nochmals im Zusammenhang mit den Zeitdiagrammen der 4a bis 4c erläutert.
4a ist ein Zeitdiagramm, das den Ablauf der Erzeugung eines Erzeugungstaktes darstellt. In 4a ist das Signal, das mit dem Bezugszeichen SG bezeichnet ist, das Servotorsignal, das von der Servotorerzeugungsschaltung 34 erzeugt und vom ersten Inverter 36 invertiert wird. Das Signal, das mit "Index" bezeichnet ist, ist das Indexsignal, das von der Indexerzeugungsschaltung 38 stammt. Der Ausgang des ersten D-Flip Flops 40, der in Übereinstimmung mit dem Indexsignal erzeugt wird, ist das Signal, das mit "D1" bezeichnet ist. Der Erzeugungstakt, der in 4a gezeigt ist, ist das Hochpegel-Signal, das von der ersten UND-Schaltung 42 erzeugt wird, wenn das Signal SG, das D1-Signal und das CK-Signal, die ihr zugeführt werden, gleichzeitig in hohem Zustand sind.
4b ist ein Zeitdiagramm, das die Erzeugung der Sektorimpulse für Zielsektoren darstellt. In Zusammenhang mit der Erzeugung von Sektorimpulsen für Zielsektoren werden zunächst die Werte beschrieben, die in dritten und vierten Registern 18 und 20 gespeichert sind, die den dritten und vierten Komparatoren 88 bzw. 90 zugeführt werden. Um Zielsektoren zu bestimmen, setzt die CPU 12 den Wert, der für den Beginn der Zielsektoren kennzeichnend ist, auf "N". In diesem Falle steuert die CPU 12 das dritte Register 18, daß dieses einen Wert von "N – 1" speichert. Die CPU 12 setzt auch den Wert, der für das Ende der Zielsektoren kennzeichnend ist, auf "M" und steuert das vierte Register 20 so, daß der Wert von "M" darin gespeichert wird. 4b zeigt den Fall, bei dem die erste Zielsektorzahl N auf 4 gesetzt ist, während die letzte Zielsektorzahl M auf 6 gesetzt ist. In diesem Falle speichert das dritte Register 18 einen Wert von 3, während das vierte Register 20 einen Wert von 6 speichert. Wenn die Zahl der Eingangssektorimpulse, die vom dritten Zähler 86 der Fenstersignalerzeugungseinheit 82 gezählt werden, gleich 3 ist, gibt der dritte Komparator 88 ein Hochpegel-Signal ab, weil der gezählte Wert 3 gleich dem im dritten Register 18 gespeicherten Wert ist. Dieses Signal, das vom dritten Komparator 88 ausgegeben wird, wird dann um eine Zeit verzögert, die einem Byte-Takt CK entspricht. Dieses wird durch das siebente D-Flip Flop 90 bewirkt. Das verzögerte Signal, das vom Ausgangsanschluß Q des siebenten D-Flip Flops 90 abgegeben wird, wird dem Taktanschluß CK des achten D-Flip Flops 92 zugeführt. Dementsprechend wird ein Hochpegelsignal vom achten D-Flip Flop 92 abgegeben, weil die Versorgungsspannung VDD dem Eingangsanschluß des achten D-Flip Flops 92 zugeführt wird. Das Sektorfenstersignal steigt daher im Pegel an, wie in 4b gezeigt. Wenn die Anzahl der Eingabesektorimpulse, die von dem vierten Zähler der Signalerzeugungseinheit 82 gezählt werden, gleich 6 ist, gibt der vierte Komparator 96 ein Hochpegel-Signal ab, weil der gezählte Wert 6 gleich dem im vierten Register 20 gespeicherten Wert ist. Dieses vom vierten Komparator 96 abgegebene Signal wird dann um eine Zeit verzögert, die einem Byte-Takt CK entspricht, was durch das neunte D-Flip Flop 98 bewirkt wird. Das verzögerte Signal, das vom Ausgangsanschluß Q des neunten D-Flip Flops 98 abgegeben wird, gelangt zum Rücksetzanschluß R des achten D-Flip Flops 92. Dementsprechend fällt das Sektorfenstersignal, das vom achten D-Flip Flop 92 mit hohem Pegel abgegeben worden ist, ab. In der Zwischenzeit wird ein Hochpegelsignal von der Sektorimpulsausgabeeinheit 108 nur dann erzeugt, wenn der Sektorimpuls vom zweiten D-Flip Flop 50 und das Fenstersignal vom achten D-Flip Flop 92, die beide von der siebenten UND-Schaltung 110 aufgenommen werden, in hohem Zustand sind. Dementsprechend haben Sektorimpulse, die von der Sektorimpulsausgabeeinheit 108 abgegeben werden, die Sektorimpulsform von 4b.
Die 4c ist ein Zeitdiagramm, das die Erzeugung von Sektorimpulsen für alle Sektoren zeigt. In diesem Falle ist die erste Sektorzahl N auf 1 gesetzt. Dementsprechend wird ein Wert von 0 im dritten Register 18 gespeichert. Die letzte Sektorzahl M ist auf 8 gesetzt. Dieser Wert 8 wird im vierten Register 20 gespeichert. Dementsprechend steigt das Sektorfenstersignal an, nachdem es um einen Byte-Takt CK vom ersten Eingangssektorimpuls entsprechend dem ersten Sektor verzögert worden ist, und fällt nach Verzögerung um einen Byte-Takt CK vom achten Eingabesektorimpuls entsprechend dem achten Sektor ab. Dieses Sektorfenstersignal ist in 4c gezeigt. Wenn sowohl der Eingangssektorimpuls als auch das Sektorfenstersignal in hohem Zustand sind, erzeugt die siebente UND-Schaltung 110 ein Hochpegel-Signal. Dieses Signal von der siebenten UND-Schaltung 110 ist in 4c als das Signal dargestellt, das mit dem Bezugszeichen "UND7" bezeichnet ist. In der Zwischenzeit wird ein Sektorwählbit der CPU 12 zugeführt, um den ersten Sektorimpuls des Eingabesektorimpulssignals auszugeben. Wenn sowohl das Indexsignal als auch der Sektorwählbit, die der achten UND-Schaltung 114 zugeführt sind, in hohem Zustand sind, erzeugt die achte UND-Schaltung 114 ein Hochpegel-Signal. Dieses von der achten UND-Schaltung 114 abgegebene Signal entspricht einem Signal UND8 in 4c. Die Ausgangssignale UND7 und UND8 von den siebenten und achten UND-Schaltungen 110 bzw. 114 werden der ODER-Schaltung 112 zugeführt. Wenn wenigstens eines dieser der ODER-Schaltung 112 zugeführten Signale sich in hohem Zustand befindet, gibt die ODER-Schaltung 112 ein Hochpegel-Signal ab. Dieses Signal entspricht einem ausgegebenen Sektorimpuls, wie in 4c gezeigt.
Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß die Erfindung ein Verfahren und eine Schaltung zum Erzeugen von Sektorimpulsen unter Verwendung von Hardware angibt, um dadurch die Belastung der CPU zu vermindern. Dementsprechend ergibt sich ein Vorteil darin, daß eine Überlastung, die bei der Erzeugung von Sektorimpulsen unter Verwendung von Software auftritt, vermieden werden kann.

Claims

Verfahren zum Erzeugen von Sektorimpulsen in einem Festplattenlaufwerk, enthaltend die Schritte: Empfangen von Lesebezugstakten (RRCLK), die in einem Lesebetrieb des Festplattenlaufwerks erzeugt werden; Erzeugen eines Byte-Taktes (CK) synchron mit jedem Byte; Ausgeben des Byte-Taktes (CK) als einen wirksamen Erzeugungstakt in einem Taktintervall, in dem kein Servotorsignal (SG), das für eine innerhalb von Datenfeldern auf einer Magnetplatte des Festplattenlaufwerks angeordnete Servozone kennzeichnend ist, erzeugt wird; Zählen des Erzeugungstaktes; Vergleichen des Zählwertes, den man bei der Erzeugungstaktzählung erhält, mit einem zuvor gespeicherten Wert, der für eine Sektorlänge kennzeichnend ist; und Erzeugen eines Sektorimpulses, wenn der Zählwert gleich dem zuvor gespeicherten Wert ist; Zählen der Sektorimpulse, die im Sektorimpulserzeugungsschritt erzeugt werden, Empfangen von Werten, die jeweils für den Beginn und das Ende einer Zielzone, für die eine Erzeugung von Sektorimpulsen erforderlich ist, kennzeichnend sind, Vergleichen des Zählwertes, der bei der Sektorimpulszählung erhalten wird, mit dem Wert, der für den Beginn der Zielzone kennzeichnend ist, Beginnen der Erzeugung eines Fenstersignals, wenn der Zählwert gleich dem Wert ist, der für den Beginn der Zielzone kennzeichnend ist, Vergleichen des Zählwertes, den man bei der Sektorimpulszählung erhält, mit dem Wert, der für das Ende der Zielzone kennzeichnend ist, Beenden der Erzeugung des Fenstersignals, wenn der Zählwert gleich dem Wert ist, der für das Ende der Zielzone kennzeichnend ist, und Ausgeben von Sektorimpulsen, die während der Erzeugung des Fenstersignals erzeugt werden, als effektive Sektorimpulse.
Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: Prüfen, ob ein Indexsignal erzeugt wird oder nicht, und Löschen des Zählwertes, den man bei der Sektorimpulszählung erhalten hat und erneutes Ausführen des Zählschrittes für die Sektorimpulse, wenn ermittelt wird, daß das Indexsignal erzeugt wird.
Sektorimpulserzeugungsschaltung in einem Festplattenlaufwerk, enthaltend: einen Plattensteuerer (26) zur Erzeugung eines Lesetorsignals, einen Lese/Schreib-Kanal (28) zum Aufnehmen des Lesetorsignals vom Plattensteuerer und eines Kopfsignals von einem Magnetkopf des Festplattenlaufwerks und zum Erzeugen von codierten Lesedaten (ERD) und Lesebezugstakten (RRCLK) auf der Grundlage des aufgenommenen Signals, eine Servosektoradreßmarkierungs-Detektorschaltung (32) zum Aufnehmen der codierten Lesedaten (ERD) von dem Lese/Schreib-Kanal und zum Erzeugen eines Servoadreßmarkierungssignals (SAM), eine Indexerzeugungseinheit (38) zum Aufnehmen des Servoadreßmarkierungssignals (SAM) von der Servosektoradreßmarkierungs-Detektorschaltung und zum Erzeugen eines Indexsignals, eine Servotorerzeugungsschaltung (34) zum Aufnehmen des Servoadreßmarkierungssignals (SAM) von der Servosektoradreßmarkierungs-Detektorschaltung und zum Erzeugen eines Servotorsignals (SG), eine Bytezähler-Einheit (30) zum Aufnehmen der Lesebezugstakte (RRCLK) von dem Lese/Schreib-Kanal und zum Erzeugen eines Byte-Taktes (CK) synchron mit jedem Byte, eine Erzeugungstaktausgabeeinheit (42) zum Ausgeben des erzeugten Byte-Taktes als effektiven Erzeugungstakt in einem Zeitintervall, in dem kein Servotorsignal erzeugt wird, eine Erzeugungstaktzähleinheit (46) zum Zählen des Erzeugungstaktes, eine Steuereinheit (12) zum Erzeugen eines Wertes, der für eine Sektorlänge einer Magnetplatte des Festplattenlaufwerkes kennzeichnend ist, ein erstes Register (14) zum Aufnehmen des Wertes, der für die Sektorlänge kennzeichnend ist, von der Steuereinheit (12) und zum Speichern desselben, einen ersten Komparator (48) zum Vergleichen des Zählwertes, der von der Erzeugungstaktzähleinheit (46) ausgegeben wird, mit dem Sektorlängenwert, der im ersten Register (14) gespeichert ist, eine Sektorimpulsausgabeeinheit (50) zum Ausgeben eines Sektorimpulses, wenn die zwei in dem ersten Komparator miteinander verglichenen Werte gleich sind, einen zweiten Zähler (62) zum jeweiligen Zählen der Sektorimpulse, die von der Sektorimpulsausgabeeinheit (50) ausgegeben werden, eine Steuereinheit (12) zum Erzeugen von Werten, die jeweils für den Beginn und das Ende einer Zielzone, für die eine Erzeugung von Sektorimpulsen erforderlich ist, kennzeichnend sind, ein drittes und viertes Register (18, 20) zum Aufnehmen von Werten von der Steuereinheit (12) und zum Speichern derselben, wobei der von dem dritten Register (18) aufgenommene Wert den Beginn der Zielzone kennzeichnet und der von dem vierten Register (20) aufgenommene Wert das Ende der Zielzone kennzeichnet; einen dritten Komparator (88) zum Erzeugen eines Startsignals, wenn der Zählwert, der von dem zweiten Zähler (62) ausgegeben wird, gleich dem in dem dritten Register (18) gespeicherten Wert ist, der für den Beginn der Zielzone kennzeichnend ist, und einen vierten Komparator (96) zum Erzeugen eines Endsignals, wenn der Zählwert, der von dem zweiten Zähler (62) ausgegeben wird, gleich dem in dem vierten Register (20) gespeicherten Wert ist, der für das Ende der Zielzone kennzeichnend ist, eine Fenstersignalausgabeeinheit (92) zum Aufnehmen der Start- und Endsignale, die von dem dritten und vierten Komparator (88, 96) ausgegeben werden, um ein Fenstersignal auszugeben, das synchron mit dem Startsignal beginnt und synchron mit dem Endsignal endet, und eine Zielsektorimpulsausgabeeinheit (108) zum Ausgeben von Sektorimpulsen, die während der Erzeugung des Fenstersignals erzeugt werden, als effektive Sektorimpulse.
Schaltung nach Anspruch 3, weiterhin enthaltend: eine Löschsignalerzeugungseinheit (72) zum Aufnehmen des Indexsignals von der Indexerzeugungseinheit (38) und zum Erzeugen eines Löschsignals zur Löschung der Zählwerte, die von dem zweiten Zähler (62) ausgegeben werden.