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In Bezug genommene Anmeldungen
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der provisorischen
US-Anmeldung mit der Nummer 60/242,780, die am 24. Oktober 2000
mit dem Titel "Integrated
Circuit System for Hard Drive Self-Servo Write" eingereicht wurde und der provisorischen US-Patentanmeldung
mit der Nummer 60/263,038, die am 18. Januar 2001 mit dem Titel "PLL System with R/W
Delay Compensation" eingereicht
wurde.
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Erfindungsgebiet
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Die Erfindung betrifft allgemein
das Gebiet magnetischer Datenspeichervorrichtungen und insbesondere,
aber nicht im Wege der Beschränkung, die
Einbindung eines integrierten Schaltungssystems für Self-Writing-Servo-
und -Taktfelder, die in der Zeit ausgerichtet sind und in Phase
und Frequenz kohärent
mit Servo- und Taktfeldern sind, die vorangehend auf einem Plattenlaufwerk
geschrieben wurden.
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Hintergrund
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Plattenlaufwerke werden als Datenspeicher bei
modernen elektronischen Produkten, von Digitalkameras bis Computersystemen
und Netzwerken verwendet. Typischerweise enthält ein Plattenlaufwerk einen
mechanischen Abschnitt oder eine Kopfplattenanordnung (HDA; head
disc assembly) und elektronische Teile in der Form einer gedruckten Schalttafelanordnung
(PCB; printed circuit board assembly), die an der äußeren Oberfläche der
HDA angebracht ist. Die PCB steuert die HDA-Funktionen und liefert
eine Schnittstelle zwischen dem Plattenlaufwerk und dessen Host.
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Im allgemeinen enthält eine
HDA eine oder mehrere Magnetplatten, die an einer Spindelmotoranordnung
zur Rotation mit einer konstanten Geschwindigkeit angebracht sind,
eine Aktuatoranordnung, die ein Array von Lese/Schreib-Köpfen trägt, die im allgemeinen konzentrische
Datenspuren queren, welche radial beabstandet über den Plattenoberflächen angeordnet
sind, und einen Schwingspulenmotor (VCM), der eine Rotationsbewegung
für die Aktuatoranordnung
bereitstellt. Moderne Plattenlaufwerke verwenden typischerweise
magnetoresistive Kopftechnologie, die sowohl ein induktives Element zum
Schreiben von Daten auf Datenspuren als auch ein magnetoresistives
Element zum Lesen von Daten von den Datenspuren verwendet.
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Die fortgesetzte Nachfrage nach Plattenlaufwerken
mit weiter steigenden Datenspeicherkapazitätspegeln, schnelleren Datendurchsatz
und vermindertem Preis pro Megabyte haben die Plattenlaufwerkhersteller
veranlaßt,
nach Wegen zu suchen, die Speicherkapazität zu erhöhen und die gesamte Betriebseffizienz
des Plattenlaufwerks zu verbessern. Plattenlaufwerke der jetzigen
Generation erreichen typischerweise Flächenbitdichten von einigen
Gigabit pro Quadratzentimeter (Gbits/cm2).
Das Erhöhen
der Aufzeichnungsdichten kann durch Erhöhen der Anzahl von Bits erzielt
werden, die entlang jeder Spur gespeichert sind oder der Bits pro
Inch (BPI), wobei dies im allgemeinen Verbesserungen der Lese/Schreib-Kanalelektronikteile
erfordert, und/oder durch Erhöhen
der Anzahl von Spuren pro Einheitsbreite oder der Spuren pro Inch
(TPI), was im allgemeinen Verbesserungen der Servosteuersysteme
erfordert.
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Auf die Oberfläche des Plattenlaufwerks geschriebene
Servofelder liefern Positionsinformation, die von dem Servosteuersystem
zur Steuerung der Position der Lese/Schreib-Köpfe bezüglich der sich drehenden Magnetplatte
verwendet werden. Wenn TPI ansteigt, sind Servofeldschreibtechniken,
die Servospurschreiber enthalten, unfähig, Servofelder mit hinreichender
Genauigkeit bereitzustellen, um den Anstieg der Spurdichten zu unterstützen.
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Ein Ansatz, der von Plattenlaufwerkherstellern
zum Verbessern der Servosteuersysteme verwendet wurde, war mittels
der Einführung
von Self-Servo-Writing-Verfahren. Ein solches Verfahren ist in dem
US-Patent mit der Nummer US-4 912 576 offenbart, das am 27. März 1990
an Janz erteilt wurde. Bei Janz ist eine Seite der Platte für Servo
reserviert und die andere Seite für Daten. Janz lehrt ein erstes
Servospurschreiben bei einer äußeren Kante auf
der Servoseite der Platte. Wandler werden radial eine halbe Spur
nach innen bewegt, wie es durch die erste Phasenservospuramplitude
angezeigt wird, und eine erste Datenspur wird auf der Datenseite
der Platte aufgezeichnet. Die Wandler werden wiederum radial nach
innen um eine halbe Spur bewegt, wobei dies diesmal durch die erste
Datenspuramplitude angezeigt wird, und eine zweite Phasenservospur
wird auf der Servoseite aufgezeichnet.
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Ein weiterer Ansatz ist in dem US-Patent
mit der Nummer US-4 414 589 beschrieben, das am 8. November 1983
an Oliver u.a. erteilt wurde. Dieses Dokument lehrt das Servoschreiben,
wobei die optimale Spurbeabstandung durch Positionieren eines der
sich bewegenden Lese/Schreib-Köpfe
an einem ersten Anschlagstop im Bereich der Bewegung des Positionierungsmittels
zu bestimmen. Leider zeigt das Dokument von Oliver nicht, wie eine
Taktspur mit den internen Aufzeichnungsdatenköpfen zu erzeugen ist, da dies
von einem externen Taktkopf erzielt wird.
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Ein weiterer Ansatz ist in dem US-Patent
mit der Nummer US-5 612 833 beschrieben, das am 18. März 1997
an Yarmchuk u.a. erteilt wurde. Dieses Dokument lehrt ein Verfahren,
das selbstausbreitende Spurfehler daran hindert, während des
Self-Servo-Writing-Prozesses anzusteigen, indem eine Zeitsteuerungsschaltung
zum Einstellen der relativen Zeitsteuerung von einem oder mehreren
Abschnitten des Servomusters, ein Mustergenerator zum Erzeugen von
Schreibdaten zur Ausbreitung von Burst und Produktservomuster, eine
Zeitverzögerungseinheit zum
Durchführen
von Feineinstellung bezüglich
der relativen Zeitsteuerung von einem oder mehreren Abschnitten
des Schreibmusters, eine Amplitudendetektionsschaltung zum Messen
einer Rückleseamplitude
von Schreibübergängen, einem
Speicher zum Speichern verschiedener Größen, wie den gemessenen Werten
der Rückleseamplituden
und Bezugsspurwerten, einen Teiler zum Normieren gegenwärtiger Rückleseamplituden
durch ihre entsprechenden ursprünglichen
Vollspuramplituden, einen Mikroprozessorsequenzcontroller und ein
Servocontroller mit veränderbaren
Steuerparametern, um ein schnelles Bewegen (rapid stepping) und
Einschwingen (settling) gefolgt von einer speziellen Form der Steuerung während des
Schreibprozesses zu ermöglichen,
was das Anwachsen von Spurformfehlern ermöglicht, während im wesentlichen mechanische
Störungen zurückgewiesen
werden, verwendet. Das Yarmchuk-Dokument offenbart jedoch nicht
eine Servoschleifenmeßschaltungsimplementation
innerhalb des Plattenlaufwerks, sondern lehrt den Einsatz eines
kommerziell erhältlichen
Personal-Computers zusammen mit einem kommerziell erhältlichen
Datenaquisition-Plug-in-board mit Zeitsteuerungsschaltung, einem
Analog/Digital-Wandler und einem Ditigal/Analog-Wandler.
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Einen weiteren Ansatz offenbart das
US-Patent mit der Nummer US-6 031 680, das am 29. Februar 2000 an
Chainer u.a. erteilt wurde, wobei ein Produktservomusterburst in
einer erste Spur gelesen wird, ein zweiter sequentieller Produktservomusterburst
in eine zweite Spur geschrieben wird, während Servosteuerung bei einer
dritten Spur ausgeführt wird.
Jedoch fehlt bei diesem Chainer-Dokument die Lehre einer Schaltung,
die zum Implementieren des offenbarten Self-Servo-Writing-Verfahrens verwendet wird.
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Self-Servo-Writing als Technik stellt
viele Herausforderungen. Eine dieser Herausforderungen ist die Fähigkeit
zum Schreiben von Information, die in der Zeit ausgerichtet ist
und in Phase und Frequenz mit Information kohärent ist, die vorangehend auf
der Platte geschrieben wurde. Verzögerungen zwischen dem Schreibkanal
und dem Lesekanal verursachen, daß Rückleseinformation in der Frequenz
kohärent aber
in der Phase bezüglich
des Schreibsignals verschoben ist, das den Schreibkanal zugeführt wird. Zusätzlich stellen
sich Schaltungsoffsets bei jedem Synchronisationssystem, ob es nun
auf einer Phasenregelschleife (PLL; phase locked loop) oder auf anderem
basiert, selbst als ein zusätzlicher
Phasenoffset (oder Zeitoffset) bezüglich der gewünschten geschrieben
Information dar. Daher verbleiben Herausforderungen und die Notwendigkeit
besteht weiter zur Verbesserung integrierter Schaltungssysteme,
die in Plattenlaufwerken enthalten sind, um die Technik des Self-Servo-Writings
bei Plattenlaufwerken in einer wirtschaftlichen und effizienten
Art fortzusetzen, welche die Einschränkungen überwindet, die sich bei den
Self-Servo-Writing-Technologien
für Plattenlaufwerke
ergeben.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Die Erfindung liefert ein Plattenlaufwerk
mit einer drehbaren Plattenoberfläche, auf die von einem positionierbaren
Lese/Schreib-Kopf zugegriffen wird, der durch einen Positioniermechanismus
gesteuert wird, welcher unter der Steuerung einer Servosteuerschleife
arbeitet, welcher einen Schreibkanal zum Erzeugen von Schreibsignalen
zum Schreiben von Daten auf die sich drehende Plattenoberfläche, eine
vorangehend geschriebene Bezugsmarke, die auf die sich drehende
Plattenoberfläche
geschrieben ist, eine Servoschreibtaktgeneratorphasenregelschleifenschaltung,
die die Zeitsteuerung zum Schreiben einer Bezugsmarke im wesentlichen
zeitlich ausgerichtet und in Frequenz und Phase kohärent mit
einer vorangehend geschriebenen Bezugsmarke steuert, eine Pulsdetektorschaltung
zum Erzeugen von Logikpegelsignalen aus vorangehend geschriebenen Bezugsmarken,
einen Mustergenerator zum Erzeugen von Bezugsmarkenschreibsignalen
aus den Logikpegelsignalen, die von der Pulsdetektorschaltung detektiert
wurden, um sie beim Schreiben von Bezugsmarken auf die sich drehende Plattenoberfläche zu verwenden,
einen Multiplexer zum Schalten zwischen Schreibsignalen von dem
Lesekanal und Bezugsmarkenschreibsignalen von dem Mustergenerator
zum Schreiben von Information und von Bezugsmarken jeweils auf die
sich drehenden Plattenoberfläche
des Plattenlaufwerks, einen Speicherpuffer zum Speichern radialer
Positionskorrekturtabellen und Werten zum Schreiben der Bezugsmarke
auf die sich drehende Plattenoberfläche, und einer Self-Servo-Steuerung-
und -Sequenzierschaltung, die die Zeitsteuerungssignale zum Schreiben
der Bezugsmarke auf die sich drehende Plattenoberfläche synchronisiert,
die in der Plattenlaufwerkelektronik integriert sind.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
wird ein Verfahren zum Self-Writing zusätzlicher Servofeld- und Taktfeldinformation
jeweils im wesentlichen zeitlich ausgerichtet und in Phase und Frequenz
kohärent
mit einem jeweils vorher geschriebenen Servofeld und Taktfeld zum
Bilden einer Datenspur auf einer sich drehenden Plattenoberfläche eines
Plattenlaufwerks verwendet, wobei ein Lese/Schreib-Kopf des Plattenlaufwerks
verwendet wird. Die Schritte, die zum Schreiben der zusätzlichen
Servofeld- und Taktfeldinformation jeweils im wesentlichen zeitlich
ausgerichtet und in Phase und Frequenz kohärent mit dem jeweiligen vorangehend geschriebenen
Servofeld und Taktfeld verwendet werden, umfassen das Messen einer
Differenz in der radialen Position relativ zu einer Mitte der sich
drehenden Plattenoberfläche
zwischen einem Leseelement und einem Schreibelement des Lese/Schreib-Kopfs,
der zum Schreiben des Informationsfeldes auf die sich drehende Plattenoberfläche verwendet
wird, das Auswählen
einer Datenspur auf der sich drehenden Plattenoberfläche zum
Lesen des vorangehend geschriebenen Informationsfeldes, das auf
die ausgewählte
Datenspur geschrieben wurde, und das Einstellen eines Anfangsphasenkorrekturwertes
entsprechend der ausgewählten
Datenspur auf Null in Vorbereitung für das Schreiben des Informationsfeldes
auf die ausgewählte
Datenspur; Positionieren des Leseelements benachbart der ausgewählten Datenspur,
während
eine Phasenverriegelung einer Servoschreibtaktgeneratorphasenregelschleifenschaltung
erhalten wird, wobei das vorangehend geschriebene Informationsfeld
verwendet wird, um beim Schreiben des Informationsfeldes auf die ausgewählte Datenspur
im wesentlichen in der Zeit ausgerichtet und in der Phase und Frequenz
kohärent
mit dem vorangehend geschriebenen Informationsfeld verwendet zu
werden, und das Schreiben des Informationsfeldes auf eine zweite
Datenspur der sich drehenden Plattenoberfläche im wesentlichen zeitlich
ausgerichtet und kohärent
in Phase und Frequenz mit dem vorangehend geschriebenen Informationsfeldes
der ausgewählten
Datenspur, während die
Phasenverriegelung der Servoschreibtaktgeneratorphasenregelschleifenschaltung
mit dem vorangehend geschriebenen Informationsfeld beibehalten wird.
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Dies und weitere Merkmale und Vorteile,
welche die Erfindung kennzeichnen, werden durch Lesen der folgenden
detaillierten Beschreibung und Durchsicht der zugehörigen Zeichnungen
offensichtlich.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 ist
eine Aufsicht eines Plattenlaufwerks, das ein integriertes Schaltungssystem
für Self-Writing-Servo- und Taktfelder
auf dem Plattenlaufwerk entsprechend einem Verfahren der Erfindung
enthält.
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2 ist
ein vereinfachtes Funktionsblockdiagramm der Servosteuerschleife
des Plattenlaufwerks aus 1.
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3 liefert
ein Blockdiagramm eines elektronischen Steuersystems des Plattenlaufwerks
aus 1, wobei ein Teil
der Schaltung des elektronischen Steuersystems gezeigt ist, welches
das Self-Writing von Servo- und Taktfeldern auf das Plattenlaufwerk
aus 1 erleichtert.
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4 ist
ein vereinfachtes Blockdiagramm des Plattenlaufwerkelektronikabschnitts
des Elektroniksystems aus 3.
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5 ist
ein vereinfachtes Blockdiagramm bei Verzögerungswegen der Lese/Schreib-Elektronikteile
des elektronischen Steuersystems aus 3.
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6 ist
ein Blockdiagramm eines Servoschreibphasenregelschleifensystemabschnitts der
Schaltung aus 3, das
das Self-Writing von Information auf das Plattenlaufwerk aus 1 erleichtert.
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7 ist
ein Blockdiagramm einer alternativen Ausführungsform des Servoschreibphasenregelschleifensystemabschnitts
der Schaltung aus 3, welche
das Self-Writing von Information auf das Plattenlaufwerk aus 1 erleichtert.
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8 ist
ein Zeitsteuerungsdiagramm des Servoschreibphasenregelschleifensystems
aus 6.
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9 ist
ein Zeitsteuerungsdiagramm des Phasenmeßabschnitts des Servoschreibphasenregelschleifensystems
aus 6.
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10 ist
ein Flußdiagramm
eines Verfahrens für
Self-Writing eines
Servo- oder Taktfeldes auf eine drehbare Plattenoberfläche des
Plattenlaufwerks aus 1.
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Detaillierte
Beschreibung
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In den Zeichnungen im allgemeinen
und insbesondere in 1 ist
eine Aufsicht auf ein Plattenlaufwerk 100 gezeigt, das
entsprechend der Erfindung ausgebildet ist. Für zahlreiche Details und Variationen
der Konstruktion des Plattenlaufwerks 100 sind in der folgenden
Beschreibung nicht enthalten, da sie an sich dem Fachmann bekannt
sind und für den
Zweck der Beschreibung der Erfindung als unnötig erachtet werden.
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Das Plattenlaufwerk 100 enthält ein Basisdeck 102,
das verschiedene Plattenlaufwerkbauteile trägt, einschließlich der
Spindelmotoranordnung 104. Die Spindelmotoranordnung 104 trägt zumindest eine
axial ausgerichtete drehbare Plattenoberfläche 106, die einen
Plattenstapel 108 (auch als Plattenpack bezeichnet) bildet.
Benachbart dem Plattenstapel
108 ist eine Aktuatoranordnung 110 (die
auch als E-Block oder als Kopfstapelanordnung (HSA) bezeichnet wird),
welche um ein primäres
Aktuatormotorstückelement 112 (auch
als Lageranordnung bezeichnet) in drehbarer Art schwenkt. Die HSA 110 erhält zumindest
einen Aktuatorarm 114, der einen Lastarm 116 trägt. Jeder
Lastarm 116 seinerseits trägt zumindest einen Lese/Schreib-Kopf 118 (auch als
Kopf 118 bezeichnet), der einer jeden Plattenoberfläche 106 entspricht.
Der Lesekopfabschnitt des Lese/Schreib-Kopfes 118 kann
physikalisch getrennt oder verschoben gegenüber dem Schreibkopfabschnitt
des Lese/Schreib-Kopfs 118 sein, sowohl in einer radialen oder Quer-Spur-Richtung
als auch in einer Zirkumferentialen oder In-Spur-Richtung (nicht gezeigt).
Ein relativ geringer Kopf-Offset ist ein allgemeines Merkmal der
Konstruktion moderner magnetoresistiver Kopfanordnungen. Zusätzlich kann
ein Self-Writing-Servoausbreitungsvorteil mit einem relativ großen Offset
zwischen dem Lesekopf und dem Schreibkopf erzielt werden. Jede Plattenoberfläche 106 ist
in im wesentlichen konzentrische kreisförmige Datenspuren 120 unterteilt
(nur eine hiervon ist gezeigt), über
welchen die Lese/Schreib-Köpfe 118 positionsmäßig angeordnet
werden, und auf denen Kopfpositionssteuerinformation in eingebettete
Servofelder (nicht getrennt gezeigt) geschrieben ist. Die eingebetteten
Servofelder bringen eine Mehrzahl von Datensektoren (nicht getrennt
gezeigt), die von Benutzern zum Speichern von Daten verwendet werden.
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Die HSA 110 wird steuerbar
durch einen Primäraktuatormotor 122 (auch
als Schwingspulenmotor, (VCM; voice coil motor) Anordnung bezeichnet) die
eine Aktuatorspule 124 umfaßt, die in ein Magnetfeld eintaucht,
welches von einer Magnetanordnung 126 erzeugt wird. Ein
magnetisch permeabler Fluxweg wird durch eine Stahlplatte 128 (auch
als oberes Polstück
bezeichnet) bereitgestellt, die oberhalb der Aktuatorspule 124 zum
Vervollständigen
der Magnetschaltung des VCM 122 angebracht ist. Während des Betriebs
des Plattenlaufwerks 100 und unter der Steuerung der Servosteuerschleife
(nicht gezeigt) fließt
Strom durch die Spule 124, wird ein elektromagnetisches
Feld aufgebaut, welches mit der Magnetischhaltung des VCM 122 wechselwirkt,
um die Aktuatorspule 124 zu veranlassen, sich relativ der
Magnetanordnung 126 in Übereinstimmung
mit der gut bekannten Lorentz-Beziehung zu bewegen. Wenn die Aktuatorspule 124 sich
bewegt, schwenkt die HSA 110 um die Lageranordnung 112 (auch
als primäres
Aktuatormotortragelement bezeichnet), wodurch die Position der Köpfe 118 relativ
zu der ausgewählten
Datenspur 120 auf den Plattenoberflächen 106 gesteuert
wird. Die Servosteuerschleife (nicht gezeigt) ist ein Element des
Servosystems 130 (nicht getrennt gezeigt), das auch ein
Positioniermechanismus (nicht getrennt gezeigt) enthält. Der
Positioniermechanismus enthält
die HSA 110 und den VCM 122. Die Servosteuerschleife
(nicht gezeigt) enthält eine
Servosteuercode, der in einer Servosteuerschaltung programmiert
ist (nicht gezeigt).
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Um die erforderlichen elektrischen
Leitungswege zwischen den Lese/Schreib-Köpfen 118 und der Plattenlaufwerk-Lese/Schreib-Schaltung
(nicht gezeigt) bereitzustellen, sind Lese/Schreib-Kopfdrähte (nicht
getrennt gezeigt) an einer Lese/Schreib-Flexschaltung 132 angebracht.
Als nächstes
wird die Lese/Schreib-Fexschaltung 132 von den Lastarmen 116 entlang
der Aktuatorarme 114 und den Flexschaltungs-Aufnahmekanal 134 geleitet,
dann hin zu einem Flexverbinderkörper 136 (flex
connector body). Der Flexverbinderkörper 136 trägt die Flexschaltung 132 während des
Durchgangs der Lese/Schreib-Flexschaltung 132 durch das
Basisdeck 102 und in elektrischer Kommunikation mit einer
gedruckten Schalttafelanordnung des Plattenlaufwerks (PCBA), (auch
als elektronisches Steuersystem bezeichnet) (nicht gezeigt), die
an der Unterseite des Basisdecks 102 angebracht ist. Der Flexschaltungsaufnahmekanal 134 trägt auch
die Lese/Schreib-Signalschaltung einschließlich Vorverstärker/Treiber
(preamp) 138, der verwendet wird, um Lese/Schreib-Signale
zu konditionieren, die zwischen der Lese/Schreib-Schaltung (nicht
gezeigt) und den Lese/Schreib-Köpfen 118 laufen.
Das elektronische Steuersystem liefert die Plattenlaufwerk-Lese/Schreib-Schaltung,
die den Betrieb der Köpfe
(118) steuert sowie die weiteren Schnittstellen- und Steuerschaltungen
für das
Plattenlaufwerk 100.
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Das Plattenlaufwerk 100 hat
zwei primäre Anordnungen,
die PCBA (nicht gezeigt) und eine Kopfplattenanordnung (HDA) 140,
die an der PCBA angebracht ist. Typischerweise sind in der HDA 140 enthalten
die HSA 110, der VCM 122 und der Plattenstapel 108.
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In 2 wird
die Positionssteuerung der Köpfe
durch den Positionsmechanismus (nicht getrennt gezeigt) bereitgestellt,
der unter der Steuerung der Servosteuerschaltung 142 arbeitet,
welche mit dem Servosteuercode programmiert ist, welcher die Servosteuerschleife
bildet. Die Servosteuerschaltung 142 enthält einen
Steuerprozessor 144, einen Demodulator (demod) 146,
eine Anwendung der spezifisch integrierten Schaltung (ASIC), einen
hardware-basierten Servocontroller ("servo engine") 148 enthalten, kann einen
digitalen Signalprozessor 150 enthalten und enthält einen
flüchtigen
Speicher (VM) 152, einen Digital/Analog-Wandler (DAC) 154 und
eine Motortreiberschaltung 156. Optional können die Funktionen
der Servomaschine 148, des DSP 150 und des flüchtigen
Speichers 152 in alle innerhalb des Steuerprozessors 144 enthalten
sein. Die Bauteile der Steuerschaltung 142 werden verwendet,
um die Spurfolgealgorithmen für
die HSA 110 (aus 1)
zu erleichtern und insbesondere zur Steuerung des VCM 122 beim
Herbeiführen
der Positionierung der Köpfe 118 bezüglich der
ausgewählten
Datenspur 120 (aus 1).
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Der Demodulator 146 konditioniert
Kopfpositions-Steuerinformation,
die von der Platte 106 gewandelt wird, um Positionsinformation
für die
Köpfe 118 bezüglich der
Datenspur 120 (aus 1)
zu liefern. Die Servomaschine 148 erzeugt Servosteuerschleifenwerte,
die von dem Steuerprozessor 144 beim Erzeugen von Befehlssignalen
verwendet werden, wie etwa von Suchsignalen, die von dem VCM 122 beim
Ausführen
von Suchbefehlen verwendet werden, und zum Beibehalten der Position
der HSA 110 (aus 1)
während
der Datenübertragungsvorgänge. Die
Befehlssignale werden von dem DAC 154 in analoge Steuersignale
gewandelt, um von der Motortreiberschaltung 156 beim Lenken
der Position der Köpfe 118 relativ
zu der ausgewählten
Datenspur 120 und bei den Suchfunktionen der HSA 110 verwendet
zu werden (beide aus 1).
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3 zeigt
ein Funktionsblockdiagramm des Plattenlaufwerks 100, das
die HDA 140 zeigt, und ein elektronisches Steuersystem.
Enthalten in dem elektronischen Steuersystem 160 sind die
Treiberelektronik 162 und ein Self-Servo-Schreib-Schaltungssystem 164,
das ein integriertes Schaltungssystem der Erfindung bildet und in
einer einzelnen integrierten Schaltung kombiniert sein. Das Self-Servo-Write-Schaltungssystem 164 (gezeigt
innerhalb des Abschnittes mit großer unterbrochener Linie in 3) enthält eine Servoschreibtaktgeneratorphasenflügelschleifenschaltung 168.
Jeder in 3 gezeigte
Pfeil bezeichnet zumindest eine elektrische Verbindung zwischen
Vorrichtungen oder Funktionen des Self-Servo-Schreibschaltungssystems 164 (im
folgenden auch als Self-Write-Schaltung 164 bezeichnet).
Die Self-Write-Schaltung 164 wird
von dem Plattenlaufwerk 100 für Self-Writing-Bezugsmarken
(im folgenden auch als "Informationsfeld" bezeichnet (nicht
gezeigt)) auf der sich drehenden Oberfläche 106 der Platte
verwendet (aus 2).
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Die Bezugsmarken, die auf die sich
drehende Oberfläche 106 der
Platte geschrieben sind (aus 2),
sind normalerweise Servofelder (nicht gezeigt) oder Taktfelder (nicht
gezeigt), die von dem Plattenlaufwerk 100 verwendet werden,
um Positions- und Zeitsteuerungsinformation bezüglich der Köpfe 118 bereitzustellen
(aus 2), bezüglich der Position
der Plattenoberfläche 106 (aus 2), zum Schreiben zusätzlicher
Bezugsmarken über
der Oberfläche
der sich drehenden Plattenoberfläche 106 (aus 2), während eines Self-Writing-Servoprozesses.
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Enthalten innerhalb der Self-Write-Schaltung 164 ist
eine Pulsdetektorschaltung 170 (im folgenden auch als Phasenmeßschaltung 170 bezeichnet),
die während
des Self- Write-Servoprozesses
verwendet wird, um Logikpegelsignale aus einem Informationsabschnitt
zu erzeugen, typischerweise sind dies Taktfelder, die vorangehend
auf der Plattenoberfläche 106 ausgeschrieben
wurden (aus 2).
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Die Logikpegelsignale werden zum
Bestimmen der im wesentlichen bogenförmigen zirkumferentialen Position
des Informationsabschnitts verwendet, der vorangehend auf der Plattenoberfläche 106 (aus 2) geschrieben wurde.
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Die Phasenmeßschaltung 170 wird
in dem Self-Writing-Prozeß zum Messen
der Phasen- oder Zeitdifferenz zwischen den Self-Writing-Bezugsmarken,
die in der Plattenoberfläche 106 (aus 2) zu unterschiedlichen
Zeiten geschrieben sind. Die Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung 168, die
eine Phasenregelschleife oder PLL enthält, erzeugt einen genauen Takt
zum Schreiben zusätzlicher
Bezugsmarken auf der Detektion und den Eigenschaften des Informationsabschnitts,
der vorangehend auf der Plattenoberfläche 106 (aus 2) geschrieben wurde. Eine
programmierbare Verzögerungsschaltung 172 wird
in Zusammenhang mit der Phasenmeßschaltung 170 verwendet,
um eine zirkumferentiale Ausrichtung von Spur zu Spur in ähnlicher
Art der Bezugsmarken bereitzustellen, d.h. im wesentlichen ausgerichtet
und kohärent
von Servofeldern zu Servofeldern und von Taktfeldern zu Taktfeldern,
für Servofelder
und Taktfelder, die auf benachbarten Datenspuren 120 geschrieben
sind (aus 1).
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Die programmierbare Verzögerungsschaltung 172 erzeugt
eine Verzögerung
oder ein phaseneinstellbares Taktsignal aus dem Taktsignal, das
von der Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung 168 ausgegeben
wurde. Die Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung 168 kann
ausgestaltet sein, um die Frequenz der Taktfeldbits zu multiplizieren, während sie
Phase und Zeit genau beibehält,
und hat eine gattermäßige Phasendetektorstruktur
(gated phase detector structure), so daß die Phasenverriegelung beibehalten
werden kann, bei intermittenten, fehlenden, weggelassenen oder unvollständigen Taktfeldern.
Die Phasenmeßschaltung 170 kann
eine analoge Schaltung oder eine Analog/Digital-Gemischtschaltung
sein. Die Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung 168 kann
auch als eine analoge und digital gemischte Schaltung ausgestaltet
sein, wie eine herkömmliche
analoge Phasenregelschleife oder eine digitale oder hauptsächliche
digitale Schaltung, die typischerweise als digitale Phasenregelschleife
bezeichnet wird. Die programmierbare Verzögerungsschaltung 172 kann
als eine analoge Schaltung ausgestaltet sein, oder als eine analoge und
digitale Schaltung, oder als eine rein digitale Schaltung.
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Die Phasendetektorschaltung 174,
die entweder eine analoge oder eine analog und digital gemischte
Schaltung sein kann, arbeitet in ähnlicher Weise zu einem Impulsdetektor
als integrierte Schaltung eines Lese/Schreib-Kanals und ist ausgestaltet, um
eine hinreichende Genauigkeit zu haben, um die zeitliche Ausrichtung
hinsichtlich der Phase und Frequenz zwischen benachbarten Servofeldern
und zwischen benachbarten Taktfeldern zu gewährleisten. Ein Mustergenerator 176 ist
eine Schaltung, die funktional ähnlich
den Mustergeneratorschaltungen ist, welche bisher bei herkömmlichen
Servospurschreibern verwendet wurden. Die digitalen Schaltungen des
Mustergenerators 176 sind ausgewählt, um im wesentlichen kohärent (wenig
Jitter und Schräglauf) zwischen
einem Informationsabschnitt, der vorangehend auf der Plattenoberfläche 106 (aus 2) geschrieben wurde, seien
es Servofelder oder Taktfelder, und Referenz- oder Bezugsmarken,
seien es Servo- oder Taktfelder, die auf die Plattenoberfläche 106 während des
Self-Write-Prozesses
geschrieben werden. Die programmierbare Verzögerungsschaltung 172 wird
zum Einstellen der Phase oder Zeitsteuerung des Takts verwendet,
der verwendet wird, um die Muster aus dem Mustergenerator 176 während des
Self-Write-Prozesses
zu schieben. Eine Multiplexerschaltung 178 dient dazu,
die Quelle der Schreibsignale zwischen dem Mustergenerator 176 und
der normalen Lese/Schreib-Kanalelektronik (nicht
gezeigt) der Laufwerkelektronik 162 umzuschalten.
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Eine Self-Servo-Steuerungs- und -Sequenzierungsschaltung 180 führt betriebsmäßig die
Steuerungsfunktionen des Self-Writing-Prozesses
aus und bildet Zeitsteuerungssignale, die für den Self-Write-Prozess benötigt werden,
um fortzufahren. Die Self-Servo-Steuerungs- und -Sequenzierungsschaltung 180 synchronisiert
Zeitsteuerungssignale mit dem Taktsignal, das von der Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung 168 erzeugt
wurde, und mit einem Kristall-Takt (nicht gezeigt) der Laufwerkelektronik 162.
Ein Pufferspeicher 182 ist eine digitale Schaltung, die
zum Speichern radialer Positionskorrekturtabellen und von Zwischenwerten
verwendet wird, welche während
des Self-Write-Prozesses verwendet werden. Das Umschalten der Multiplexerschaltung 178 auf
Auswahlsignale von dem Mustergenerator 176 ermöglicht das
Schreiben von Servofeldmustern und Taktfeldmustern auf der Platte,
wodurch es dem Self-Write-Prozess ermöglicht wird, fortzuschreiten.
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Bei einer alternativen bevorzugten
Ausführungsform
kann die programmierbare Verzögerungsschaltung 172 so
angeordnet sein, daß der
verzögerte
Ausgabetakt zurück
zu dem Eingang der Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung 168 eingegeben
wird. In diesem Fall ist die programmierbare Verzögerungsschaltung 172 innerhalb
der Rückkopplungsschleife
der PLL enthalten, die die Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung 168 enthalten
kann. Diese Rückkopplungsverbindung
ist vorteilhaft, da sie den Einsatz der programmierbaren Verzögerungsschaltung
zum Messen der Schleifenansprechcharakteristika der Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung 168 erlaubt.
Bei einer weiteren alternativen bevorzugten Ausführungsform kann die programmierbare
Verzögerungsschaltung 172 unmittelbar
in Folge der Pulsdetektorschaltung 174 angeordnet sein,
wobei in diesem Fall die programmierbare Verzögerungsschaltung 172 auf
die Signale von der Pulsdetektorschaltung 174 wirken wird,
die sowohl zu der Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung 168 als
auch zu der Phasenmeßschaltung 170 gehen.
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4 ist
ein vereinfachtes Blockdiagramm der Laufwerkselektronik 162,
wobei jedoch nicht die gesamte in der Laufwerkelektronik 162 (aus 3) enthaltene Schaltung
gezeigt ist. Insbesondere ist die Interface-Elektronik, die bei
der Verbindung des Plattenlaufwerks mit dem Host-System befaßt ist, nicht
gezeigt. Die gezeigten Schaltungssysteme sind jene, die mit dem
Self-Write-Prozeß befaßt sind.
Ein Controller-Sequenzierer 183 ist typischerweise eine digitale
Schaltung mit wenigen analogen Elementen, wie etwa einer analogen
Phasenregelschleife zur Erzeugung eines mehrfachen Taktsignals aus
einem niedrigeren Frequenzkristall, und sie enthält typischerweise eine oder
mehrere programmierbare zentrale Verarbeitungseinheiten sowie einen
freien Zugriffsspeicher (random access memory) und einen Programmsteuerspeicher.
Die Motortreiberelektronikschaltung 184 liefert elektrische
Leistung an die Spindelmotoranordnung 104 (aus 1) und den VCM 122 (aus 2) während des Betriebs des Plattenlaufwerks 100.
Die Lese/Schreib-Kanalelektronik 186 führt entweder
Lese- oder Schreibfunktionen während
des typischen Betriebs des Plattenlaufwerks 100 durch.
Während
des Self-Write-Prozesses einer bevorzugten Ausführungsform wird der Schreibabschnitt
des Lese/Schreib-Kanalelektronik 186 durch die Multiplexerschaltung 178 (aus 3) zugunsten der Mustergeneratorschaltung 176 (aus 3) ausgeschaltet, wobei
jedoch der Leseabschnitt der Lese/Schreib-Kanalelektronik 186 zusammen
mit der Pulsdetektorschaltung 174 (aus 2) verwendet wird, um die Bezugsmarken
zu lesen, die vorangehend auf der Plattenoberfläche 106 (aus 2) geschrieben wurden.
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5 zeigt
ein Blockdiagramm, das die Verzögerungen
in dem Mustergenerator 176, dem Lesekanalabschnitt 188,
der Lese/Schreib-Kanalelektronik 186 und der Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung 168 zeigt,
die verursacht, daß Rückleseinformation
in der Phase bezüglich
der Bezugsmarkenschreibsignale verschoben ist, welche der Self-Write-Prozess
zum Schreiben zusätzlicher
Schreibsignale auf die Plattenoberfläche 106 verwendet.
Die Ausgestaltung des Servo-Write-Taktgeneratorphasenregelschleifensystem 168 und
der programmierbaren Verzögerung 172 gleichen
diese Phasen-Offsets so aus, daß die
Bezugsmarken, die auf der Plattenoberfläche 106 geschrieben
sind, kohärent
zu den Bezugsmarken angeordnet werden, die vorangehend auf der Plattenoberfläche 106 geschrieben wurden.
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Die Self-Write-Schaltung 164 aus 6 hat die Fähigkeit
zum Messen eines Phasenfehlers zwischen einem spannungsgesteuerten
Oszillator 190 und vorher auf der Plattenoberfläche 106 (aus 5) geschriebenen Bezugsmarken,
die Fähigkeit
zum genauen Verzögern
eines Phasenregelschleifentaktabschnitts der Self-Write-Schaltung 164 und
die Fähigkeit
zum Multiplexen von Taktsignalen in die Phasendetektorschaltung 192,
um automatisierte Schaltung/System-Kalibrierungen durchzuführen. Die Messung
des Phasenfehlers wird durch eine Phasenmeßschaltung 170 der
Self-Schreib-Schaltung 164 durchgeführt. Die Fähigkeit zum Verzögern eines Taktsignals
der Servo-Schreib-Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung 168 wird
durch die programmierbare Verzögerungsschaltung 172 bereitgestellt, und
die Fähigkeit
zum Multiplexen oder Umschalten der Taktsignale in die Phasendetektorschaltung 192 wird
von einem Multiplexer 194 bereitgestellt.
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7 zeigt
ein Blockdiagramm eines Servo-Write-Phasenregelschleifensystems 200,
das eine alternative Ausführungsform
der Self-Write-Schaltung 164 (aus 5) ist. Das Servo-Write-Phasenregelschleifensystem 200 enthält eine
zusätzliche
programmierbare Verzögerungsschaltung 202,
die ein verzögerter
Pulsstartsignal an den Multiplexer 194 liefert, das verwendet
wird, um Taktsignale in die folgende Detektorschaltung 198 zu
schalten. Auch ist in 7 ein
verriegeltes Phasenregelschleifentaktsignal 204 als eine
Ausgabe des Phasenregelschleifentaktabschnitts 170 gezeigt.
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8 zeigt
eine Zeitsteuerungstafel 400 für die Taktgeneratorphasenregelschleifen-
und Phasenmeßschaltungen 168 und 170 (aus 6 und 7) der Self-Write-Schaltung 164 (aus 3). Die System-Zeitsteuerung-
und Phasenfehlermessung wird von Gates bzw. Gattern hergeleitet,
die von einer digitalen Logik bereitgestellt werden, die synchron
mit der Servosteuer- und Sequenzierschaltung 180 (aus 3) ist. Um die Phasenverriegelung
der PLL herzustellen und den Phasenfehler zu messen, wird als Phasenregelschleifengate 402 (auch
als PLL-Gate 402 bezeichnet) zum Treiben der Servo-Write-Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung 168 (aus 7) verwendet und das Phasenmeßgatter 404 (auch
als PM-Gate 404 bezeichnet) wird zum Treiben der Phasenmeßschaltung 170 (aus 6 oder 7) der Self-Write-Schaltung 164 (aus 3) verwendet. Für jeden
ungeraden Servosektor 406 geht eine erste Bezugsmarke oder
ein primäres
Self-Writing-Zeitsteuerungsfeld 408 (im
folgenden auch als "primäres Taktfeld" 408 bezeichnet)
einer zweiten Bezugsmarke oder einem sekundären Self-Writing-Zeitsteuerungsfeld 410 (im
folgenden auch als "sekundäres Taktfeld" 410 bezeichnet)
voraus, und kann einer dritten Bezugsmarke oder einem von dem Servo-Spurschreiber
zugeführtem
Servofeld 412 folgen. Für
jeden geraden Servosektor 414 geht das sekundäre Self-Writing-Zeitsteuerungsfeld 410 dem
primären
Self-Writing-Zeitsteuerungsfeld 408 voraus und
kann einem von dem Servo-Spurschreiber
zugeführten
Feld 412 folgen. Für
Zwecke dieser Offenbarung sei angemerkt, daß jeder Servosektor, sei er nun
gerade 406 oder ungerade 414, der auf eine Datenspur 120 (aus 1) geschrieben ist, im wesentlichen
zwischen einem darauffolgenden vierten Typ von Bezugsmarke liegt,
die als Adressenmarken 416 bezeichnet werden.
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Enthalten innerhalb jedes ungeraden
Servosektors 406 ist ein primäres Self-Write-Zeitsteuerungsfeld 408,
gefolgt von einem sekundären Self-Writing-zeitsteuerungsfeld 410,
gefolgt von einem fünften
Typ Bezugsmarke oder primären
Servofeld 418, welches von einem zweiten primären Self-Writing-Zeitsteuerungsfeld 408 gefolgt
wird, und ein zweites sekundäres
Self-Writing-Zeitsteuerungsfeld 410, das einem sechsten
Typ von Bezugsmarke oder einem sekundären Self- Writing-Servofeld 24 vorausgeht.
Folgend auf das sekundäre
Self-Writing-Servofeld 420 ist eine wiederholte Reihe des
gepaarten Zeitsteuerungsfeldes, nämlich einem primären gefolgt
von einem sekundären
Self-Write-Zeitsteuerungsfeld (408,410), die die
Balance der Datenspur 120 (aus 1) zwischen den Adressenmarken 416 auffüllen. Es
ist zu verstehen, daß unterschiedliche
Anordnungen der Zeitsteuerungsfelder und Servofelder vorgenommen
werden können,
und innerhalb des Schutzumfangs der Erfindung liegen, wobei die
Aufgaben ein abwechselnder Satz von primären und sekundären Zeitsteuerungsfeldern
und Servofeldern ist.
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Diese jeweiligen Reihen von Zeitsteuerungsfeldpaaren
(im folgenden auch als Taktfeldpaare bezeichnet) werden durch die
Phasenmeßschaltung 170 (aus
den 6 oder 7) der Self-Write-Schaltung 164 (aus 3) als die Basis für das Messen
des Phasenfehlers zwischen den Bezugsmarken (ob nun primäre oder
sekundäre
Self-Writing-Zeitsteuerungsfelder [408 oder 410],
oder primäre
oder sekundäre Self-Writing-Servofelder
[418 oder 420]) verwendet, die vorangehend die
drehbare Plattenoberfläche 106 (aus 5) geschrieben wurden, und
von Bezugsmarken, die die drehbare Plattenoberfläche 106 (aus 4) – zeitkohärent und in Phase und in Frequenz mit
den vorangehend geschriebenen Marken – zu schreiben sind. Im allgemeinen
sind für
ungerade Servosektoren das Phasenmeßgatter 404 von dem primären Self-Writing-Zeitsteuerungsfeld 408 ab, welches
dem sekundären
Self-Writing-Servofeld 420 folgt,
indem die Phasenmeßschaltung 170 (aus 7) aktiviert wird, um mit
den Messungen zur Verwendung bei der Berechnung des Phasenfehlers fortzuschreiten.
Die Zeitdauer für
jede Messung ist im wesentlichen die gleiche wie die Summe der Zeit,
bei der das Phasenmeßgatter 404 hoch
ist, für
alle primären
Self-Writing-Zeitsteuerungsfelder 408 zwischen
darauffolgenden Adressenmarken der ausgewählten Datenspur 120 (aus 1), für die die Phasenmeßberechnungen
ausgeführt
sind. Der Phasenmeßabschnitt
des Self-Write-Prozesses endet für
jeden ungeraden Servosektor 406 der ausgewählten Spur 120 (aus 1) mit dem Auftreten eines
finalen primären
Self-Writing-Zeitsteuerungsfeld
innerhalb des betroffenen Servosektors 406.
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Das Beenden des Phasenmeßabschnitts des
Self-Write-Prozesses
initiiert die Übertragung
der Messungen über
die Self-Servo-Steuerungs- und Sequenzierungsschaltung 180 (aus 3) zur Servomaschine 180 und
zum Steuerprozessor 144 (aus 2).
Infolge der Übertragung
der Messungen zur Servomaschine 148 und zum Steuerprozessor 144 (aus 2) wird die Phasenmeßschaltung 170 (aus den 6 oder 7) der Self-Write-Schaltung 164 (aus 3) in Vorbereitung darauffolgender
sequentieller Phasenmessungen für
alle verbleibenden Servosektoren der ausgewählten Datenspuren 120 (aus 1) gelöscht. Es sei angemerkt, daß die Phasenmeßdaten,
die zum Berechnen des Phasenfehlers gesammelt wurden, von jeweiligen
Paaren primärer und
sekundärer
Self-Writing-Zeitsteuerungsfeldabschnitte
(408 und 410) für jeden Servosektor gesammelt
werden. Da die Phasenfehlermessungen bei sich wiederholtenden Paaren
von Self-Writing-Zeitsteuerungsfeldern
gesammelt werden, ist das Schreiben zusätzlicher Self-Writing-Zeitsteuerungsfelder
kohärent
mit vorangehend geschriebenen Self-Writing-Zeitsteuerungsfeldern
ein wichtiges Element für
eine erfolgreiche Implementation des hier beschriebenen Self-Write-Prozesses.
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9 zeigt
eine Zeitsteuerungssequenztafel 600, die von der Self-Write-Schaltung 164 (aus 3) zum Schreiben von Bezugsmarken
auf eine ausgewählte
Datenspur 120 (aus 1)
verwendet wird, die in der Phase und Frequenz kohärent mit
den Bezugsmarken sind, die vorangehend auf die Datenspur 120 (aus 1) geschrieben wurden. Durch den
oberen Abschnitt der Zeitsteuerungssequenztafeln 600 sind
die Bezugsmarken des primären
Servofeldes 418 und die Bezugsmarken des sekundären Self-Writing-Zeitsteuerungsfelds 420 jeweils
auf ausgewählte
Datenspuren 120 (aus 1)
geschrieben, wenn die Servo-Write-Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung 168 (aus
den 5, 6 oder 7)
der Self-Writing-Schaltung 164 (aus 3) synchron mit und verriegelt auf die
primären
Self-Writing-Zeitsteuerungsfelder 408 ist
(aus 8 oder 9).
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Der untere Abschnitt der Zeitsteuerungssequenztafeln 600 zeigt,
daß die
Bezugsmarken des sekundären
Servofeldes 420 und die primären Self-Writing-Zeitsteuerungsfelder 408 (aus 8) jeweils auf die gewählte Spur 120 (aus 1) geschrieben werden, wenn
die Servo-Write-Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung 168 (aus
den 5, 6 oder 7)
der Self-Write-Schaltung 164 (aus 3) synchron mit und verriegelt auf das sekundäre Self-Writing-Zeitsteuerungsfeld 410 (aus 8) ist.
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Anders gesagt, bei gemeinsamer Betrachtung
von 8 und 9 wird Information auf einen
ausgewählten
Abschnitt einer ausgewählten
Datenspur 120 (aus 1)
geschrieben, während
die Servo-Write-Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung 168 (aus
den 5, 6 und 7)
der Self-Write-Schaltung 164 (aus 3) verriegelt ist. Infolge des Schreibvorgangs
und mit der Servo-Write-Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung 168 (aus 5) der Self-Write-Schaltung 164 (aus 3) weiterhin verriegelt,
wird die Phasenmeßschaltung 170 (aus 6) zum Identifizieren der Phasenoffsetgröße zwischen
der Servo-Write-Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung 168 (aus 5) der Self-Write-Schaltung 164 (aus 3) und der Bezugsmarken
verwendet, die unmittelbar vorangehend auf die drehbare Plattenoberfläche 106 geschrieben
wurden. Eine geeignete Kompensation des Offsets wird dann in die
programmierbare Verzögerung 172 (aus
den 6 oder 7) einprogrammiert, wobei
dieser kompensierende Offset dann verwendet wird, um die Phasendifferenz
zwischen dem Lesekanal 188 (aus 5) und dem Mustergenerator 176 (aus 3) bei dem nächsten Schreibvorgang
zu entfernen.
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10 zeigt
den Self-Write-Prozeß 800,
ein Verfahren zum Schreiben eines Informationsfeldes (wie etwa 408, 410, 418 oder 420)
auf eine drehbare Plattenoberfläche
(wie etwa 106), die in der Zeit ausgerichtet um kohärent in
Phase und Frequenz mit einem vorangehend geschriebenen Informationsfeld (wie
etwa 408, 410, 418 oder 420)
sind, daß auf
die drehbare Plattenoberfläche
eines Plattenlaufwerks (wie etwa 100) geschrieben wurde,
wobei mit dem Prozeßschritt 802 begonnen
wird. Von dem Prozeßschritt 802 geht
der Self-Write-Prozeß mit
dem Prozeßschritt 804 weiter,
indem die Differenz D des Leseelementradius und des Schreibelementradius
eines Lese/Schreib-Kopfes (wie etwa 118) des Plattenlaufwerks
bezüglich
der Mitte der drehbaren Platte gemessen wird. Der nächstkommende
ganzzahlige Abschnitt dieser Differenz wird dann als Wert n gespeichert.
Der Self-Write-Prozeß geht
mit dem Schritt 806 weiter, indem eine Spurnummer einer
Datenspur (wie etwa 120) ausgewählt wird, bei der die Zeitsteuerungspropagation
starten soll und durch Speichern dieser Nummer als ein Spurwert
k. Auch bei dem Prozeßschritt 806 wird
ein Anfangsphasenkorrektursignalvektor Yk entsprechend
der Spur k auf Null gesetzt (Yk = 0), und
zusätzliche
Phasenkorrektursignalvektoren von Yk+1,
Yk+2 bis Yk+n entsprechend
den Spuren k bis k+n werden ebenfalls alle auf Null gesetzt. Der
Self-Write-Prozeß geht
mit dem Schritt 808 weiter, wo das Leseelement auf einer
ausgewählten Spur
k positioniert wird, und wobei eine Phasenverriegelung einer Servo-Write-Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung
(wie etwa 168) durch Lesen vorangehend geschriebener Information
erhalten wird, entweder von Taktfeldern oder von Servorfeldern,
auf der Spur k und der Phasenkorrektursignalvektor Yk wird
beruhend auf der vorangehend geschriebenen Information bestimmt.
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Im Schritt 810 geht der
Self-Write-Prozeß durch
Schreiben eines jeweiligen Satzes sekundärer Zeitsteuerungsmarken auf
der Spur k+D weiter, während
die Servo-Write-Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung auf den
primären
Zeitsteuerungsmarken der Spur k verriegelt bleibt, und während der Phasenkorrektursignalvektor
Yk auf einer programmierbaren Verzögerung (wie
etwa 172) angewendet wird. Zu beachten ist dabei, daß die Spur
k+D, die den Schritt 810 geschrieben bekommt, von der ausgewählten Spur
k durch den radialen Offsettabstand D des Leseelementes zum Schreibelement
verschoben ist. Durch den Prozeß im
Schritt
810 werden die Informationsfelder, einschließlich sekundärer Zeitsteuerungsmarken 410 und
primärer
Servomarken 418, ausgerichtet in der Zeit und kohärent in
der Phase und der Frequenz mit vorangehend geschriebenen Informationsfeldern
geschrieben, die primäre Zeitsteuerungsmarken 408 und 410 enthalten,
welche vorangehend auf die drehbare Plattenoberfläche geschrieben
wurden.
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Nun geht der Self-Write-Prozeß mit dem Schritt 812 weiter,
wo die Servo-Write-Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung von
den sekundären Zeitsteuerungsmarken
der ausgewählten
Spur k erhalten wird.
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In Schritt 814 geht der
Self-Write-Prozeß weiter
erneut durch Schreiben primärer
Zeitsteuerungsmarken auf die Spur k+D, während die Servo-Write-Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung
mit den sekundären
Zeitmarken der Spur k verriegelt bleibt, und während der Phasenkorrektursignalvektor
Yk auf die programmierbare Verzögerung angewendet
wird. Es ist wiederum zu bedenken, daß die Spur k+D, die im Schritt 814 geschrieben
wird, gegenüber
der ausgewählten
Spur k (120 aus 1) durch
den radialen Offsetabstand D von dem Leseelement zum Schreibelement
verschoben ist. Durch den Prozeß im
Schritt 814 werden die Informationsfelder, mit den primären Zeitsteuerungsmarken 408 und
den sekundären
Servomarken 420, ausgerichtet in der Zeit und kohärent in
Phase und Frequenz mit Informationsfeldern geschrieben, die die
sekundären Zeitsteuerungsmarken 410 umfassen,
welche vorangehend auf die drehbare Plattenoberfläche geschrieben
wurden. Auch während
des Schreibprozesses des Self-Write-Schritts 814 wird eine
Wechselstromkomponente des PLL-Phasenfehlers durch eine Phasenmeßschaltung
(wie etwa 170) gemessen und vorübergehend in einem Vektor W
gespeichert. Die Messung dieser Wechselstromkomponente des PLL-Phasenfehlers
ist wichtig für
den Prozeß zur
Beibehaltung der zeitlichen Ausrichtung und der Kohärenz der
Daten, die später
zu schreiben sind mit Daten, die vorangehend geschrieben wurden.
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Nun geht der Self-Write-Prozeß weiter
mit dem Schritt 816, wo Phasenkorrektursignalvektor Yk+n berechnet und gespeichert wird, um für spätere Zeitsteuerungspropagationskorrektur
verwendet zu werden, so daß die
zeitliche Ausrichtung und die Kohärenz der Frequenz und Phase
der Daten, die zu schreiben sind, relativ zu vorangehend geschriebenen
Daten beibehalten wird. Dieser Signalvektor Yk+n wird
aus der Wechselstromkomponente des PLL-Phasenfehlers berechnet,
der im Vektor W gespeichert ist, welcher in einem vorangehenden Schritt
gesammelt wurde, und aus vorangehenden Werten der Signalvektoren
Yk. Später,
wenn der Ausbreitungs- bzw. Propagationsprozeß sich fortsetzt, wenn der
Lesekopf möglicherweise über der
ausgewählten
Spur k+n plaziert ist, wird dieser gespeicherte Korrektursignalvektor
als ein Korrekturvektor verwendet, der auf die programmierbare Verzögerung angewendet
wird. Als nächstes
wird beim Schritt 818 bestimmt, ob weitere Spuren zu schreiben
sind oder nicht. Wenn mehr Spuren zu schreiben sind, setzt sich
der Self-Write-Prozeß mit dem
Prozeßschritt 820 fort,
wo eine eins zu dem Spurwert k hinzuaddiert wird (k=k+1), und der
Prozeß kehrt
zu dem Prozeßschritt 808 zurück und setzt
die Schleife über
dem Prozeß fort,
bis keine Spuren verbleiben, die zu beschreiben sind, wobei an diesem
Punkt der Self-Write-Prozeß dem
Prozeß mit
dem Prozeßschritt 220 beendet.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
hat das Plattenlaufwerk (etwa 100) eine drehbare Plattenoberfläche (wie
etwa 106) und einen Positioniermechanismus, der die Kopfstapelanordnung
(wie etwa 110) und ein Schwingspulenmotor (wie etwa 122)
umfaßt,
wobei ein positionierbarer Lese/Schreib-Kopf (wie etwa 108)
relativ zu der drehbaren Plattenoberfläche gesteuert wird. Das Plattenlaufwerk
enthält
einen Schreibkanalabschnitt einer Lese/Schreib-Kanalelektronikschaltung (wie etwa 186)
zum Schreiben von Daten auf die drehbare Plattenoberfläche, eine
Self-Write-Schaltung
(wie etwa 164) mit einer Servo-Write-Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung
(wie etwa 168) zum Steuern der Zeitsteuerung zum Schreiben
einer Bezugsmarke (wie etwa 408, 410, 412 oder 420)
auf die drehbare Plattenoberfläche,
eine Pulsdetektorschaltung (wie etwa 174) zum Erzeugen
von Logikpegelsignalen aus Information (wie etwa 408, 410, 412 oder 420),
die vorangehend auf die drehbare Plattenoberfläche geschrieben wurde, ein
Mustergenerator (wie etwa 176) zum Erzeugen von Bezugsmarkenschreibsignalen
aus den Logikpegelsignalen zur Verwendung beim Schreiben der Bezugsmarke
auf die drehbare Plattenoberfläche
und einen Multiplexer (wie etwa 178) zum Umschalten zwischen
Schreibsignalen des Schreibkanals bzw. Bezugsmarkenschreibsignalen
von dem Mustergenerator, die zum Schreiben der Daten bzw. der Bezugsmarke
auf die drehbare Plattenoberfläche
des Plattenlaufwerks verwendet werden.
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Es ist klar, daß die Erfindung gut zum Erzielen
der Ziele und Vorteile geeignet ist, die erwähnt sind, wie auch jener, die
hier inhärent
sind. Während gegenwärtig bevorzugte
Ausführungsformen
zum Zwecke der Offenbarung beschrieben wurden, können viele Änderungen vorgenommen werden,
die sich dem Fachmann von selbst ergeben, wie etwa die Einbindung
der Pulsdetektorschaltung 174 (aus 6), der Phasenmeßschaltung 170 (aus 3), der Servo-Write-Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung 168 (aus 3), der programmierbaren Verzögerungsschaltung 172 (aus 3), der Mustergeneratorschaltung 176 (aus 5), der Multiplexerschaltung 178 (aus 3) und des Pufferspeichers 182 (aus 3) innerhalb der Lese/Schreib-Kanalelektronik 186 (aus 4) des Plattenlaufwerks 100 (aus 1), oder der Einbindung
der Self-Servo-Steuerungs- und -sequenzierungsschaltung 180 (aus 3) und/oder der Einbindung
der Phasenmeßschaltung 170 (aus 3) und der Mustergeneratorschaltung 176 (aus 5) innerhalb des Steuerungssequenzierers 183 (aus 4) des Plattenlaufwerks 100 (aus 1), die in dem Geist der
Erfindung mit umfaßt
sind, die hier offenbart ist und die in den beiliegenden Ansprüchen festgelegt
ist. Auch wenn bevorzugte Ausführungsformen
detailliert beschrieben und dargestellt sind, können Modifikationen, Hinzufügungen,
Ersetzungen und ähnliches vom
Fachmann vorgenommen werden, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen
und sie sind daher dahingehend zu betrachten, daß sie in den Rahmen der Erfindung
fallen, wie er durch die beiliegenden Ansprüche festgelegt ist. Für Ansprüche, die
als Means-Plus-Funktion-Formulierung ausgedrückt sind, ist Stand der Technik,
der in der Anmeldung genannt ist, aus dem Bereich der Äquivalente
ausgeschlossen.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Ein Plattenlaufwerk (100)
mit einem Informationsabschnitt, der vorangehend auf einer drehbaren Plattenoberfläche (106)
geschrieben wurde, einer Servo-Write-Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung
(168) zur Steuerung der Zeitsteuerung zum Schreiben einer
Bezugsmarke auf die drehbare Plattenoberfläche (106) in im wesentlichen
zeitlicher Ausrichtung und kohärent
in Phase und Frequenz mit dem Informationsabschnitt, der vorangehend
auf die drehbare Plattenoberfläche
(106) geschrieben wurde, einer Servo-Write-Taktgeneratorphasenregelschleifenschaltung
(168) zur Steuerung der Zeitsteuerung zum Schreiben der
Bezugsmarke, einer Pulsdetektorschaltung (174) zur Erzeugung
von Logikpegelsignalen aus der Bezugsmarke, einem Mustergenerator
(176) zum Erzeugen von Bezugsmarkenschreibsignalen aus
den Logikpegelsignalen, einem Speicherpuffer (182) zum
Speichern von Radialpositionskorrekturtabellen und -Werten zum Schreiben der
Bezugsmarke und einer Self-Servo-Steuerungs- und -Sequenzierungsschaltung
(180) zur Synchronisierung von Zeitsteuerungsignalen zum
Schreiben der Bezugsmarke auf die drehbare Plattenoberfläche (106)
des Plattenlaufwerks (100).