[其他]轉(zhuǎn)位伺服系統(tǒng)的磁盤裝置中的磁頭定位控制系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101985000008798
• 申請日: 1985-11-30
• 公開（公告）號: CN85108798B
• 公開（公告）日: 1988-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 服部正勝;藤木正夫
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社東芝
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利代理部
• 代理人: 楊曉光

根據(jù)從定位信號發(fā)生器來的信號，ＣＰＵ決定定位校正數(shù)據(jù)。ＣＰＵ把定位校正數(shù)據(jù)貯存在存貯器中，并依靠數(shù)／模轉(zhuǎn)換器把它轉(zhuǎn)變成模擬信號，以及通過分配器和磁化電路驅(qū)動步進電機以便校準磁頭的位置。執(zhí)行下一查找操作時，如果查找磁道相對于目標磁道的數(shù)目小于預(yù)定值，在先查找操作中確定的磁道和現(xiàn)磁道之間的差小于預(yù)定值，以及沒有伺服數(shù)據(jù)的在先查找操作的數(shù)目小于預(yù)定值時ＣＰＵ將從存貯器中讀出用于查找操作的校正數(shù)據(jù)，并使磁頭定位。當上述三個條件不滿足時，則利用從磁盤讀出的伺服數(shù)據(jù)給磁頭定位。

本發(fā)明涉及轉(zhuǎn)位伺服系統(tǒng)的磁盤裝置中的磁頭控制系統(tǒng)。

在低成本的密紋硬磁盤裝置中，（例如，5吋硬盤，610條磁道，25兆位容量，15千位/吋〔kbpi〕），常用一步進電機作為磁頭查找操作的驅(qū)動源。利用步進電機對磁頭進行定位控制涉及到由于步進電機的低角精度和環(huán)境溫度變化所產(chǎn)生的定位誤差問題。

為了防止鄰近磁道間的干擾，前一問題能夠用減小磁道寬度（與磁道間隙相比較的寬度）來解決。因而，通過增加磁道間隔就防止了引入的鄰近磁道誤差。但是，即使磁道寬度減小，后一問題也不能得到解決，這是因為在讀和寫模式中磁頭位置隨環(huán)境溫度的改變而改變。從這點著眼，就采用一伺服系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中，利用貯存在一磁記錄介質(zhì)（以下將稱為磁盤）中的伺服數(shù)據(jù)改善磁頭在其查找操作中的定位精度。

雖然已提出各種伺服系統(tǒng)，但這種類型的磁盤裝置中通常采用一轉(zhuǎn)位伺服系統(tǒng)。在轉(zhuǎn)位伺服系統(tǒng)中，伺服數(shù)據(jù)記錄在每一磁盤磁道的第一象限部分上，而且在磁盤每轉(zhuǎn)動一圈完成一次定位控制。

在按照轉(zhuǎn)位伺服系統(tǒng)的查找操作中，由步進電機把磁頭移動到磁盤的目標磁道上。直到定位系統(tǒng)停止振蕩，磁頭一直保持靜止。當磁盤再一次轉(zhuǎn)動，且伺服象限到達磁頭位置時，磁頭讀出伺服數(shù)據(jù)。磁頭由步進電機按照伺服數(shù)據(jù)確定的運動控制量移動，當定位系統(tǒng)停止振蕩時，查找操作就結(jié)束了。這樣，磁頭在目標磁道上的定位達到高度精密。

但是，在如上所述的轉(zhuǎn)位伺服查找操作中，跟未采用伺服系統(tǒng)的情況比較，延長了查找操作。當查找操作長時，即，跨越的磁道數(shù)目很大時，到一目標磁道的移動時間本身很長，而定位所需要的時間不是關(guān)鍵的問題。但是，在短時間的查找操作中，到目標磁道的移動時間可變得比定位時間更短（即磁頭準確地定位于目標磁道所需要的時間;為了進行這樣的定位，需要轉(zhuǎn)位伺服數(shù)據(jù)讀出時間的平均三倍的時間）。在這樣的情況下，定位時間與整個平均查找操作時間的比（即包括達到目標磁道的移動時間在內(nèi)的最終定位所需要的平均時間，而與跨越的磁道數(shù)目無關(guān)）增加，人們希望在這方面有所改進。

本發(fā)明的一個目的是在轉(zhuǎn)位伺服系統(tǒng)的磁盤裝置中提供一磁頭定位控制系統(tǒng)，它能在轉(zhuǎn)位伺服系統(tǒng)查找操作中可靠地進行磁頭的定位，而且，既使在暫短查找操作的情況下也能縮短磁頭最終定位所需的時間。

按本發(fā)明的磁頭定位控制系統(tǒng)，當磁頭的查找操作數(shù)目比預(yù)定值小時，磁頭以不使用轉(zhuǎn)位伺服數(shù)據(jù)的非伺服數(shù)據(jù)模式來定位。當以非伺服數(shù)據(jù)模式執(zhí)行的查找操作數(shù)目比預(yù)定值大時，磁頭以利用轉(zhuǎn)位伺服數(shù)據(jù)的伺服數(shù)據(jù)模式來定位。

為了達到本發(fā)明的上述目的，在轉(zhuǎn)位伺服系統(tǒng)的磁頭裝置上提供一磁頭控制系統(tǒng)，它包括有：

一個磁記錄介質(zhì)，其內(nèi)預(yù)先記錄了預(yù)定的轉(zhuǎn)位伺服數(shù)據(jù);

一個用于驅(qū)動磁頭的步進電機以把磁頭定位在磁記錄裝置的目標磁道上;

驅(qū)動信號發(fā)生裝置，用于產(chǎn)生按照轉(zhuǎn)位伺服數(shù)據(jù)的定位線圈電流和按磁頭的查找操作確定的步進電機的階躍脈沖。

存貯裝置，用于貯存由驅(qū)動信號發(fā)生裝置產(chǎn)生的定位線圈電流數(shù)值;

一臺微計算機，當至少有一個查找距離比磁頭的查找操作中的預(yù)定距離短時，它以非伺服數(shù)據(jù)模式驅(qū)動步進電機，在該模式中，不使用貯存在存貯裝置中的定位線圈電流數(shù)值和驅(qū)動信號發(fā)生裝置產(chǎn)生的階躍脈沖。當用非伺服數(shù)據(jù)查找操作的數(shù)目超過了預(yù)定的磁頭查找操作的數(shù)目時，它以伺服模式驅(qū)動步進電機，該模式中，使用由驅(qū)動信號發(fā)生裝置產(chǎn)生的階躍脈沖和線圈電流值。