Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine PRML-Regenera
tionsvorrichtung, bei der eine Teilreaktions- oder Partial
response-Signalübertragung mit einer Sequenzdetektion der
größten Wahrscheinlichkeit oder Maximum-likelihood-Sequenz
detektion verwendet wird.
Beschreibung der verwandten Technik
Die PRML (Partial-response-Signalübertragung mit Maxi
mum-likelihood-Sequenzdetektion) wurde in den letzten Jahren
zur Verstärkung der Aufzeichnungsdichte von Magnetplatten- und
magnetooptischen Plattenvorrichtungen verwendet. In
einem derartigen PRML-System ist eine PRML-Regenerationsvor
richtung zum Regenerieren eines Lesesignals vorgesehen.
In einer Plattenspeichervorrichtung, bei der die
Partial-response-Signalübertragung verwendet wird, ist die
Regenerationsvorrichtung aus einer Wellenform-Entzerrer
schaltung und einem Maximum-likelihood-Decoder konstruiert.
Ein Empfangsfilter der Wellenform-Entzerrerschaltung dieser
Regenerationsschaltung entzerrt/formt ein Ausgangssignal
eines Aufzeichnungskanals zu einem Partial-response-Signal.
Dann nimmt der Maximum-likelihood-Sequenzdetektor
(Maximum-likelihood-Decoder) nach der Durchführung einer Ternärbe
stimmung des Entzerrungssignals die Maximum-likelihood-Detektion
vor, und rekonstruiert so eine aufgezeichnete
Datenkette.
Dieser Typ einer PRML-Regenerationsvorrichtung ist in
den Beschreibungen des US-Patents 5 060 088, US-Patents
4 644 564, US-Patents 4 707 681, US-Patents 4 786 890 und
US-Patents 4 888 775 geoffenbart.
Bei der herkömmlichen PRML-Regenerationsvorrichtung
werden Parameter der Wellenform-Entzerrerschaltung und des
Maximum-likelihood-Decoders auf Festwerte gesetzt, wenn sie
vom Faktor der Vorrichtung abgeleitet sind. Daher sind auch
die Charakteristiken der Wellenform-Entzerrerschaltung und
des Maximum-likelihood-Decoders festgelegt. Beispielsweise
ist in einer Ternärbestimmungsschaltung des Maximum-likeli
hood-Decoders eine Distanz zwischen zwei Schnittpegeln zum
Teilen des Eingangssignals festgelegt.
Tatsächlich wird jedoch die Abtastsignalqualität auf
grund eines Defekts auf einem Magnetmedium verschlechtert.
Ferner kommt es auch in einem Fall zu einer Verschlechterung
hinsichtlich der Abtastsignalqualität, wo eine durch ein
Polynom (1-D) beschriebene Signal-Signal-Interferenz auf
grund eines Entzerrungsfehlers nicht quantitativ gesteuert
werden kann. Außerdem entsteht eine Verschlechterung der Si
gnalqualität, die von einer Streuung hinsichtlich der Cha
rakteristiken eines MR (Magnetowiderstands)-Kopfs abgeleitet
ist. Wenn der Entzerrungsfehler aufgrund der Charakteristi
ken des obigen Kopfs, des Magnetmediums und der Wellenform-Ent
zerrerschaltung auftritt, kommt es insofern zu einem
Problem, als gemäß dem Stand der Technik, in dem die Distanz
zwischen den obigen Schnittpegeln festgelegt ist, keine
effektive Maximum-likelihood-Decodierung ausgeführt werden
kann.
Wenn die Charakteristiken des Kopfs und der Wellenform-Ent
zerrerschaltung nicht richtig sind, entsteht außerdem das
Problem, daß häufig ein Entzerrungsfehler erzeugt wird, und
keine optimale Regenerierung durchgeführt werden kann.
Ferner zeigt die herkömmliche PRML-Regenerationsvor
richtung insofern ein Problem, als eine Konfiguration davon
kompliziert ist.
Zusammenfassung der Erfindung
Es ist eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung
eine PRML-Regenerationsvorrichtung zur Minimierung eines
Entzerrungsfehlers vorzusehen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine PRML-Regenerationsvorrichtung zur Durchführung einer
richtigen Maximum-likelihood-Decodierung vorzusehen, indem
eine Distanz zwischen Schnittpegeln optimal gesetzt wird.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Er
findung, eine PRML-Regenerationsvorrichtung zur Minimierung
eines Entzerrungsfehlers vorzusehen, indem eine Kopfcharak
teristik optimal gesetzt wird.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Er
findung, eine PRML-Regenerationsvorrichtung zur Minimierung
eines Entzerrungsfehlers vorzusehen, indem eine Charakteri
stik einer Wellenform-Entzerrerschaltung optimal gesetzt
wird.
Es ist noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Er
findung, eine PRML-Regenerationsvorrichtung zur Vereinfa
chung der Konfiguration einer Schaltung vorzusehen.
Um die oben angegebenen Aufgaben zu erfüllen, ist gemäß
einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine PRML-Re
generationsvorrichtung zum Regenerieren eines von einem Kopf
aus einer Speicherplatte gelesenen Signals vorgesehen, mit:
einer Wellenform-Entzerrerschaltung zum Entzerren der Wel
lenform des Lesesignals; einem Maximum-likelihood-Decoder
zum Maximum-likelihood-Decodieren, nach dem Erhalten eines
Bestimmungswerts durch das Vergleichen des entzerrten Aus
gangs mit oberen und unteren Schnittpegeln, dieses Bestim
mungswerts; und einer Steuerschaltung zum variablen Setzen
einer Distanz zwischen dem oberen Schnittpegel und dem unte
ren Schnittpegel des Maximum-likelihood-Decoders.
In diesem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung
setzt die Steuerschaltung eine Distanz zwischen den Schnitt
pegeln des Maximum-likelihood-Decoders variabel, wodurch
eine optimale Ternärbestimmung, die einer Entzerrungsfehler
größe entspricht, durchgeführt werden kann.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung
ist PRML-Regenerationsvorrichtung zum Regenerieren eines von
einem Kopf aus einer Speicherplatte gelesenen Signals vorge
sehen, mit: einer Wellenform-Entzerrerschaltung zum Entzer
ren der Wellenform des Lesesignals; und einem
Maximum-likelihood-Decoder zum Maximum-likelihood-Decodieren, nach
dem Erhalten eines Bestimmungswerts durch das Vergleichen
des entzerrten Ausgangs mit oberen und unteren Schnitt
pegeln, dieses Bestimmungswerts. Der Maximum-likelihood-Decoder
enthält: eine Ternärbestimmungsschaltung zum Durch
führen einer Ternärbestimmung durch das Vergleichen des ent
zerrten Ausgangs mit den oberen und unteren Schnittpegeln
und gleichzeitigen Ändern der oberen und unteren Schnitt
pegel in Übereinstimmung mit dem Ergebnis der Bestimmung,
wobei die Ternärbestimmungsschaltung aus einem Speicher zum
Speichern einer Entsprechungstabelle des entzerrten Ausgangs
und des oberen oder unteren Schnittpegels zum Bestimmungs
ergebnis und zum nächsten oberen oder unteren Schnittpegel
konstruiert ist; einen Datenpuffer zum Halten des Ternärbe
stimmungssignals; und einer Korrekturschaltung zum Korri
gieren des Ternärbestimmungssignals des Datenpuffers durch
das Detektieren eines Fehlers aus den konsekutiven Ternärbe
stimmungssignalen.
In diesem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung
involviert die Ternärbestimmungsschaltung die Verwendung des
Speichers zum Speichern der Umwandlungstabelle. Wenn bei der
Ternärbestimmung der Abtastwert (Entzerrungsausgang) und
einer der aktuellen Schnittpegel festgelegt werden, werden
ein Ergebnis der Ternärbestimmung und der nächste Schnittpe
gel erhalten. Dann ist die Umwandlungstabelle vorgesehen,
welche das Ternärbestimmungsergebnis und den nächsten
Schnittpegel, die dem Abtastwert und dem aktuellen Schnitt
pegel entsprechen, speichert. Anschließend werden, wobei der
Abtastwert und der aktuelle Schnittpegel als Eingänge
dienen, das entsprechende Ternärbestimmungsergebnis und der
nächste Schnittpegel erhalten, indem die Umwandlungstabelle
durchsucht wird.
Bei einer derartigen Konstruktion kann die Ternärbe
stimmung einfach durch das Vorsehen des Speichers durchge
führt werden, und dies führt zu einer einfacheren Konfigu
ration. Ferner kann die Ternärbestimmung einfach durch den
Zugriff auf den Speicher durchgeführt werden, und daher ist
es möglich, die Ternärbestimmung bei hoher Geschwindigkeit
vorzunehmen. Außerdem kann die Ternärbestimmungscharakteri
stik geändert werden, wie im Fall der Änderung der Distanz
zwischen den Schnittpegeln, indem nur der Inhalt des Spei
chers variiert wird. Daher kann die Bestimmungscharakteri
stik leicht geändert werden.
Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung
ist eine PRML-Regenerationsvorrichtung zum Regenerieren
eines von einem Kopf aus einer Speicherplatte gelesenen Si
gnals vorgesehen, mit: einer Wellenform-Entzerrerschaltung
zum Entzerren der Wellenform des Lesesignals; und einem
Maximum-likelihood-Decoder zum Maximum-likelihood-Decodie
ren, nach dem Erhalten eines Bestimmungswerts durch das
Vergleichen des entzerrten Ausgangs mit oberen und unteren
Schnittpegeln, dieses Bestimmungswerts. Die Wellenform-Ent
zerrerschaltung enthält: einen Verstärkungssteuerverstärker
zum Erteilen einer Verstärkung an das Lesesignal; ein elek
trisches Filter zum festen Entzerren eines Ausgangs des Ver
stärkungssteuerverstärkers; einen Analog-Digital-Wandler zum
Umwandeln eines Ausgangs des elektrischen Filters in einen
Digitalwert; einen Kosinusentzerrer zum Entzerren eines Aus
gangs des Analog-Digital-Wandlers; einen Subtrahierer zum
Erzeugen eines n-Bit-Amplitudenfehlersignals durch das Sub
trahieren einer Zielamplitude vom entzerrten Ausgang;
m-Stücke (m < n) von Ladungspumpkreisen zum Ausgeben elek
trischer Ströme, die Gewichten der jeweiligen Bits entspre
chen, an den Verstärkungssteuerverstärker; und einen Multi
plexer zum Auswählen hochwertiger m-Bits aus den n-Bit-Feh
lersignalen, wenn in einer Ziehoperation, und niederwertiger
m-Bits daraus, wenn in einer Stationäroperation, und Ausge
ben der ausgewählten Bits an die Ladungspumpkreise.
Wenn in diesem dritten Aspekt der vorliegenden Erfin
dung die Fehlergröße der Ziehoperation groß ist, üben die
niederwertigen Bits einen geringen Einfluß auf die Steuer
größe aus, wohingegen die hochwertigen Bits einen großen
Einfluß auf die Steuergröße ausüben. Wenn im Gegensatz dazu
in der Stationäroperation eine geringe Fluktuation auftritt,
üben die hochwertigen Bits den geringen Einfluß auf die
Steuergröße aus, wobei die niederwertigen Bits den großen
Einfluß auf die Steuergröße ausüben. Aus diesem Grund wird
in der Ziehoperation die Steuerung auf der Basis der hoch
wertigen Bits durchgeführt. Wenn die Fluktuation gering ist,
nachdem die Daten in der Stationäroperation im wesentlichen
konvergiert wurden, wird die Steuerung auf der Basis der
niederwertigen Bits durchgeführt. Demgemäß wählt der Multi
plexer die hoch- und niederwertigen Bits in Abhängigkeit von
der Ziehoperation und der Stationäroperation aus. Folglich
ist in bezug auf n-Bit-Eingänge eine geringere Anzahl, d. h.
m-Stücke von Ladungspumpkreisen, in der Lage, das
Digital-Fehlersignal in die Analog-Steuergröße umzuwandeln. Daher
kann die Anzahl der Ladungspumpkreise reduziert werden.
Gemäß einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung
ist eine PRML-Regenerationsvorrichtung zum Regenerieren
eines von einem Kopf aus einer Speicherplatte gelesenen Si
gnals vorgesehen, mit: einer Wellenform-Entzerrerschaltung
zum Entzerren der Wellenform des Lesesignals; einem
Maximum-likelihood-Decoder zum Maximum-likelihood-Decodieren, nach
dem Erhalten eines Bestimmungswerts durch das Vergleichen
des entzerrten Ausgangs mit oberen und unteren Schnitt
pegeln, dieses Bestimmungswerts; und einer Phasensynchroni
sationsschaltung zum Erzeugen eines Takts, der mit dem Lese
signal phasensynchron ist. Die Phasensynchronisationsschal
tung enthält: einen Spannungssteueroszillator zum Erzeugen
eines Takts mit einer Phase, die einer einzugebenden Span
nung entspricht; einen Phasenfehlerdetektor zum Erzeugen von
n-Bit-Phasenfehlersignalen auf der Basis des entzerrten Aus
gangs; m-Stücke (m < n) von Ladungspumpkreisen zum Ausgeben
elektrischer Ströme, die Gewichten der jeweiligen Bits ent
sprechen, an den Spannungssteueroszillator; und einen Multi
plexer zum Auswählen hochwertiger m-Bits aus den n-Bit-Feh
lersignalen, wenn in einer Ziehoperation, und niederwertiger
m-Bits daraus, wenn in einer Stationäroperation, und
Ausgeben der ausgewählten Bits an die Ladungspumpkreise.
In diesem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung
wird in der Ziehoperation die Steuerung auch auf der Basis
der hochwertigen Bits durchgeführt. Wenn die Fluktuation
klein ist, nachdem die Daten in der Stationäroperation im
wesentlichen konvergiert wurden, wird die Steuerung auf der
Basis der niederwertigen Bits vorgenommen. Aus diesem Grund
wählt der Multiplexer die hoch- und niederwertigen Bits in
Abhängigkeit von der Ziehoperation und der Stationäropera
tion aus. Folglich ist in bezug auf die n-Bit-Eingänge die
geringere Anzahl, d. h. m-Stücke von Ladungspumpkreisen, in
der Lage, das Digital-Fehlersignal in die Analog-Steuergröße
umzuwandeln. Daher kann die Anzahl der Ladungspumpkreise
reduziert werden.
Gemäß einem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung
ist eine PRML-Regenerationsvorrichtung zum Regenerieren
eines von einem Kopf aus einer Speicherplatte gelesenen Si
gnals vorgesehen, mit: einer Wellenform-Entzerrerschaltung
zum Entzerren der Wellenform des Lesesignals; einem
Maximum-likelihood-Decoder zum Maximum-likelihood-Decodieren, nach
dem Erhalten eines Bestimmungswerts durch das Vergleichen
des entzerrten Ausgangs mit oberen und unteren Schnittpe
geln, dieses Bestimmungswerts; und einer Phasensynchronisa
tionsschaltung zum Erzeugen eines Takts, der mit dem Lese
signal phasensynchron ist. Die Phasensynchronisationsschal
tung enthält: einen Spannungssteueroszillator zum Erzeugen
eines Takts mit einer Phase, die einer einzugebenden Span
nung entspricht; eine Spannungsdifferenz-Arithmetikeinheit
zum Umwandeln einer Phasendifferenz zwischen dem entzerrten
Ausgang und dem Takt in eine Spannungsdifferenz; und ein
Filter vom Integrationstyp zum Glätten eines Ausgangs der
Spannungsdifferenz-Arithmetikeinheit und Ausgeben des ge
glätteten Ausgangs an den spannungsgesteuerten Oszillator.
In diesem fünften Aspekt der vorliegenden Erfindung
involviert das Spannungssteuerfilter die Verwendung eines
passiven Filters vom Integrationstyp. Gemäß dem Stand der
Technik ist der Grund, warum das Spannungssteuerfilter die
Verwendung eines gm-Verstärkers involviert, daß das gm-Ver
stärkerfilter die Frequenzcharakteristik pro Zone auf der
Platte ändert. Es ist jedoch bekannt, daß die Variation der
Frequenzcharakteristik aufgrund der Spurdichte pro Zone bis
zu einem gewissen Ausmaß durch die Eigenoperation des Span
nungsfrequenzoszillators absorbiert werden kann. Folglich
involviert in dieser Ausführungsform das Spannungssteuerfil
ter die Verwendung des passiven Filters vom Integrationstyp.
Mit dieser Anordnung kann das passive Filter vom Integra
tionstyp in einer einfachen Konfiguration ausgebildet
werden. Außerdem kann das Spannungssteuerfilter mit nied
rigen Kosten konstruiert werden.
Gemäß einem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung
ist eine PRML-Regenerationsvorrichtung zum Regenerieren
eines von einem Kopf aus einer Speicherplatte gelesenen Si
gnals vorgesehen, mit: einer Wellenform-Entzerrerschaltung
zum Entzerren der Wellenform des Lesesignals; und einem
Maximum-likelihood-Decoder zum Maximum-likelihood-Decodie
ren, nach dem Erhalten eines Bestimmungswerts durch das Ver
gleichen des entzerrten Ausgangs mit oberen und unteren
Schnittpegeln, dieses Bestimmungswerts; und einer Phasen
synchronisationsschaltung zum Erzeugen eines Takts, der mit
dem Lesesignal phasensynchron ist. Die Phasensynchronisa
tionsschaltung enthält: eine Ternärbestimmungseinheit zum
Durchführen einer Ternärbestimmung des entzerrten Ausgangs;
einen Fehlerdetektor zum Detektieren eines Versetzungs
fehlers, wenn der Ternärbestimmungswert Null ist, aus dem
entzerrten Ausgang innerhalb eines Spaltmusters des Lese
signals und Halten dieses Versetzungsfehlers; einen Sub
trahierer zum Subtrahieren des detektierten Fehlerwerts vom
entzerrten Ausgang, wenn der Ternärbestimmungswert Null ist,
im Datenmuster des Lesesignals; einen Phasenkomparator zum
Berechnen eines Phasenfehlerwerts aus dem der Subtraktion
unterzogenen, entzerrten Ausgang und dem Ternärbestimmungs
wert; und einen spannungsgesteuerten Oszillator zum Erzeugen
eines Synchrontakts mit einer dem Phasenfehlerwert entspre
chenden Phase.
In diesem sechsten Aspekt der vorliegenden Erfindung
wird der Versetzungsfehler im Spaltmuster detektiert und vom
Amplitudenwert im Datenmuster subtrahiert. Daher kann der in
den Phasenkomparator eingegebene Amplitudenwert auf einen
keinen Versetzungsfehler enthaltenden Wert korrigiert
werden. Mit dieser Verarbeitung ist es möglich zu verhin
dern, daß ein Einfluß einer positiven/negativen asymmetri
schen Wellenform des MR-Kopfs auf den Phasenfehler ausgeübt
wird. Ferner hat der Versetzungsfehler einen Einfluß, wenn
der Bestimmungswert Null ist. Aus diesem Grund wird ein
Pegel, bei dem der Bestimmungswert Null ist, im Spaltmuster
als Versetzungsfehler detektiert. Dadurch kann der Verset
zungsfehler genau detektiert werden.
Andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
gehen aus folgenden Beschreibung in Verbindung mit den bei
geschlossenen Zeichnungen hervor.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die beiliegenden Zeichnungen, die in der Beschreibung
eingeschlossen sind und einen Teil davon bilden, veranschau
lichen vorliegend bevorzugte Ausführungsformen der Erfin
dung, und dienen, zusammen mit der oben angegebenen, allge
meinen Beschreibung und der nachstehend angegebenen, detail
lierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen, der
Erläuterung des Prinzips der Erfindung, wobei:
Fig. 1 ein Blockbild ist, das eine PRML-Regenerations
vorrichtung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung veranschaulicht;
Fig. 2 ein Blockbild ist, das einen Maximum-likelihood-Decoder
in der Konstruktion in Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 ein Schaltbild (Teil 1) ist, das den
Maximum-likelihood-Decoder der Konstruktion in Fig. 2 veranschau
licht;
Fig. 4 ein Schaltbild (Teil 2) ist, das den
Maximum-likelihood-Decoder der Konstruktion in Fig. 2 veranschau
licht;
Fig. 5 eine Darstellung zur Unterstützung der Erläute
rung einer Maximum-likelihood-Decodieroperation gemäß der
vorliegenden Erfindung ist;
Fig. 6 ein Flußdiagramm der Maximum-likelihood-Decodie
rung in der Konstruktion in Fig. 2 ist;
Fig. 7A und 7B Flußdiagramme der Schnittpegel-Einstell
verarbeitung in einer Ausführungsform der vorliegenden Er
findung sind;
Fig. 8 ein Blockbild ist, das eine Einstellschaltung in
einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 9 eine erläuternde Darstellung eines Speichers in
der Konstruktion in Fig. 8 ist;
Fig. 10A und 10B Flußdiagramme sind, die jeweils zeigen,
wie eine Versetzungsspannung in einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung eingestellt wird;
Fig. 11A und 11B Flußdiagramme sind, die jeweils zeigen,
wie eine Charakteristik eines MR-Kopfs in einer Ausführungs
form der vorliegenden Erfindung eingestellt wird;
Fig. 12A und 12B Flußdiagramme sind, die jeweils zeigen,
wie eine Charakteristik eines elektrischen Filters in einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingestellt wird;
Fig. 13A und 13B Flußdiagramme sind, die jeweils zeigen,
wie eine Charakteristik eines Kosinusentzerrers in einer
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eingestellt wird;
Fig. 14 ein Blockbild eines Maximum-likelihood-Decoders
in einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
ist;
Fig. 15A und 15B Darstellungen sind, die jeweils eine
Konfiguration einer Ternärbestimmungsschaltung in Fig. 14
zeigen;
Fig. 16 eine erläuternde Darstellung ist, die eine Um
wandlungstabelle des Speichers in Fig. 15A zeigt;
Fig. 17 eine Darstellung zur Unterstützung der Erläute
rung einer Umwandlungsoperation in der Konstruktion in
Fig. 15A ist;
Fig. 18 eine Darstellung ist, die eine Konfiguration
eines Datenpuffers in der Konstruktion in Fig. 14 veranschau
licht;
Fig. 19 eine Darstellung ist, die eine Konfiguration
einer Fehlerdetektionsschaltung in der Konstruktion in
Fig. 14 zeigt;
Fig. 20 eine Darstellung ist, die eine Konfiguration
einer Adressenmarken-Detektionsschaltung in der Konstruktion
in Fig. 14 zeigt;
Fig. 21 ein Zeitdiagramm einer Fehlerdetektionsoperation
in der Konstruktion in Fig. 19 ist;
Fig. 22 ein Zeitdiagramm einer Fehlerkorrekturoperation
in der Konstruktion in Fig. 19 ist;
Fig. 23 eine erläuternde Darstellung ist, die eine
Adressenmarke in Fig. 20 zeigt;
Fig. 24 ein Blockbild ist, das die PRML-Regenerations
vorrichtung in noch einer weiteren Ausführungsform der vor
liegenden Erfindung veranschaulicht;
Fig. 25 ein Blockbild ist, das einen D/A-Wandler vom Typ
einer Ladungspumpe in Fig. 24 zeigt;
Fig. 26 eine erläuternde Darstellung der Operation in
Fig. 25 ist;
Fig. 27 ein Blockbild ist, das ein modifiziertes Bei
spiel des D/A-Wandlers vom Typ einer Ladungspumpe in Fig. 24
zeigt;
Fig. 28 ein Schaltbild eines Ladungspumpkreises in
Fig. 27 ist;
Fig. 29 ein Blockbild ist, das eine Phasensynchronisa
tionsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung veranschau
licht;
Fig. 30 ein Blockbild ist, das eine Spannungsdifferenz-Arith
metikeinheit in Fig. 29 veranschaulicht;
Fig. 31 ein Zeitdiagramm in einem Nicht-Lesezustand in
der Konstruktion in Fig. 29 ist;
Fig. 32 ein Zeitdiagramm in einem Lesezustand in der
Konstruktion in Fig. 29 ist;
Fig. 33 eine erläuternde Darstellung ist, die eine Pha
sensynchronisationsoperation zeigt;
Fig. 34 eine erläuternde Darstellung ist, die einen Ver
setzungsfehler zeigt;
Fig. 35 ein Blockbild ist, das ein modifiziertes Bei
spiel der Phasensynchronisationsschaltung gemäß der vorlie
genden Erfindung zeigt;
Fig. 36 ein Schaltbild einer Fehlerdetektionsschaltung
in der Konstruktion in Fig. 35 ist; und
Fig. 37 ein Zeitdiagramm in der Konstruktion in Fig. 35
ist.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Fig. 1 ist ein Blockbild, das eine PRML-Regenerations
vorrichtung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung veranschaulicht. Diese Regenerationsvorrichtung ist als
Magnetaufzeichnungs/Regenerationsvorrichtung definiert, bei
der eine Partial-response-Klasse 4 und ein Maximum-likeli
hood-Decoder verwendet werden.
Wie in Fig. 1 veranschaulicht, dient ein MR (Magnetwi
derstands)-Kopf 10 zum Lesen von Daten auf einer Magnetplat
te. Eine Kopf-IC-Schaltung 11 dient zum Treiben des MR-Kopfs
10. Ein Verstärkungssteuerverstärker 12 erteilt einem Lese
signal eine vorherbestimmte Verstärkung und gibt dann das
Signal aus. Ein Entzerrerfilter (elektrisches Filter) 13
zeigt eine (1+D) Charakteristik und entzerrt einen Ausgang
des Verstärkungssteuerverstärkers 12 fest. Eine Analog-Digi
tal-Wandlerschaltung 14 bewirkt ein Abtasten einer Binär
datenkette mit einer Signalübertragungsgeschwindigkeit 1/T
zur Zeit nT + τ und gibt dann einen Digital-Abtastwert Yn
aus.
Ein Kosinusentzerrer 15 ist zum Korrigieren einer
Partial-response-Charakteristik in einer radialen Richtung
der Platte vorgesehen. In diesem Kosinusentzerrer 15 wird
ein Abgriffkoeffizient durch ein Übungsmuster optimal einge
stellt. Ferner ist dieser Typ eines Kosinusentzerrers 15 aus
einem bekannten Transversalfilter konstruiert, wie bei
spielsweise in der Beschreibung des US-Patents 5 060 088
geoffenbart. Der Kosinusentzerrer kann durch ein Digital
filter mit vielen Abgriffen, wie ein FIR-Filter mit zehn
Abgriffen, ersetzt werden.
Ein Maximum-likelihood-Decoder 16 verarbeitet die Aus
gangsabtastung Yn des Kosinusentzerrers 15 und rekonstruiert
die Aufzeichnungsdatenkette. Wenn eine aufgezeichnete
Datensequenz regeneriert wird, um eine Daten-Daten-Korrela
tion zu erhalten, detektiert der Maximum-likelihood-Decoder
16 eine Maximum-likelihood-Sequenz. Die Operation dieses
Maximum-likelihood-Decoders 16 ist in "Optimal Reception for
Binary Partial-response Channels", The Bell System Technical
Journal, Bd. 51, Nr. 2, Februar 1992 (ATT), beschrieben.
Eine Konstruktion dieses Maximum-likelihood-Decoders 16 wird
mit Bezugnahme auf Fig. 3 und nachfolgende Figuren be
schrieben.
Ein 9-Bit-Datenwert der vom Maximum-likelihood-Decoder
16 decodierten Datensequenz wird von einem 8/9-Decoder 17 in
8-Bit-Daten konvertiert. Dieser Decoder 17 ist ebenfalls be
kannt, wie z. B. in den Beschreibungen des US-Patents 4 707 681
und US-Patents 4 786 890 geoffenbart. Eine ECC-Schaltung
18 detektiert und korrigiert einen Fehler in der vom Decoder
17 decodierten Datensequenz.
Eine Steuerschaltung 19 ist aus einem Mikroprozessor
konstruiert. Die Steuerschaltung 19 beobachtet den Ausgangs
abtastwert Yn der Abtastdetektionsschaltung 21, die nachste
hend beschrieben wird, und steuert automatisch einen Kopf
treibstrom der Kopf-IC-Schaltung 11, um einen Entzerrungs
fehler zu minimieren. Die Steuerschaltung 19 steuert auch
automatisch eine Frequenzcharakteristik des elektrischen
Filters 13, eine Versetzungsspannung der A/D-Wandlerschal
tung 14 und einen Entzerrungskoeffizienten des Kosinusent
zerrers 15. Ferner steuert die Steuerschaltung 19 automa
tisch eine Distanz eines Schnittpegels des Maximum-likeli
hood-Decoders 16 in Übereinstimmung mit dem Ergebnis der
Detektion-durch die ECC-Schaltung 18.
Ein Speicher 20 speichert einen Wert der gesteuerten
Versetzungsspannung der A/D-Wandlerschaltung 14. Der Spei
cher 20 speichert auch einen Kopftreibstromwert der Kopf-IC-Schaltung
11 pro Kopf, einen Frequenzcharakteristikwert des
elektrischen Filters 13, den Entzerrungskoeffizienten des
Kosinusentzerrers 15 und die Distanz des Schnittpegels des
Maximum-likelihood-Decoders 16.
Die Abtastdetektionsschaltung 21, wie nachstehend mit
Bezugnahme auf Fig. 8 beschrieben, bestimmt einen Pegel des
Abtastwerts Yn des Kosinusentzerrers 15 und gibt außerdem
den klassifizierten Abtastwert aus. Die Abtastdetektions
schaltung 21 wird verwendet, wenn die Steuerschaltung 19 die
automatische Steuerung durchführt, um den Entzerrungsfehler
zu minimieren.
Fig. 2 ist ein Blockbild, das den Maximum-likelihood-De
coder in Fig. 1 veranschaulicht. Fig. 3 und 4 sind Schaltbil
der des Maximum-likelihood-Decoders. Fig. 5 ist eine Darstel
lung zur Unterstützung der Erläuterung der Operation des
Maximum-likelihood-Decoders. Fig. 6 ist ein Flußdiagramm der
Maximum-likelihood-Signalverarbeitung.
Wie in Fig. 2 veranschaulicht, werden die Eingangsdaten
ketten durch eine Verschachtelungsschaltung 16-3 in eine
Datenkette mit ungerader Zahl und eine Datenkette mit ge
rader Zahl klassifiziert. Die Daten der Datenkette mit unge
rader Zahl werden in einen auf eine Datenkette mit ungerader
Zahl ausgerichteten Maximum-likelihood-Decoder 16-1 eingege
ben. Ferner werden die Daten der Datenkette mit gerader Zahl
in einen auf eine Datenkette mit gerader Zahl ausgerichteten
Maximum-likelihood-Decoder 16-2 eingegeben.
Jeder Maximum-likelihood-Decoder 16-1, 16-2 enthält
Pegelschneider (Ternärdiskriminatoren) 30-1, 30-2, Schnitt
pegel-Aktualisierungsschaltungen 31-1, 31-2, Datenpuffer
32-1, 32-2, Zeiger 33-1, 33-2 und Fehlerdetektionsschal
tungen 34-1, 34-2.
Die Pegelschneider 30-1, 30-2 führen unter Verwendung
eines oberen (+1 Seite) Schnittpegels Δn+1 und eines unteren
(-1 Seite) Schnittpegels Δn-1 einen Pegelschnitt durch,
wodurch ein Ternärbestimmungswert Xn erhalten wird. Die
Schnittpegel-Aktualisierungsschaltungen 31-1, 31-2 geben an
die Pegelschneider 30-1, 30-2 den oberen Schnittpegel Δn+1
und den unteren Schnittpegel Δn-1 aus, die in einer von der
Steuerschaltung 19 in Übereinstimmung mit dem Ternärbestim
mungswert festgelegten Distanz voneinander vorliegen.
Die Datenpuffer 32-1, 32-2 sind aus Serienregistern
konstruiert und speichern eine Vielzahl konsekutiver Be
stimmungswerte. Die Zeiger 33-1, 33-2 zeigen die zu über
prüfenden Bestimmungswerte an. Die Fehlerdetektionsschal
tungen 34-1, 34-2 detektieren einen Fehler des Bestimmungs
werts und korrigieren die Bestimmungswerte der Datenpuffer
32-1, 32-2.
Fig. 3 veranschaulicht Details der Schnittpegel-Aktuali
sierungsschaltungen 31-1, 31-2. Hier ist nur die Schnittpe
gel-Aktualisierungsschaltung 31-1 veranschaulicht, die
Schnittpegel-Aktualisierungsschaltung 31-2 hat jedoch die
selbe Konfiguration.
Wie in Fig. 3 gezeigt, stellen Zeitregister 310, 311 die
Zeit des Abtastwerts Yn ein. Ein Schnittamplituden-Setzregi
ster 312 setzt eine Amplitude A als Distanz des von der
Steuerschaltung 19 festgelegten Schnittpegels.
Der mit dieser Steuerschaltung 19 verbundene Speicher
20 speichert die obigen Amplituden in vorherbestimmten Zy
linderpositionen 0 bis m für jeder Kopf 0 bis n. In bezug
auf diese Zylinderpositionen 0 bis m werden beispielsweise
1000 Zylinder in einer Gruppe gesetzt, und die Amplitude
einer Zylinderposition repräsentiert die Amplitude dieser
Gruppe.
Demgemäß liest die Steuerschaltung 19 beim Empfang
einer auszuwählenden Kopfnummer und der Zylinderposition die
Gruppenamplitude in dieser Zylinderposition der Kopfnummer
aus dem Speicher 20 und setzt diese Amplitude im Register
312.
Ein Addierer 313 subtrahiert den Abtastwert Yn von der
im Register 312 gesetzten Amplitude A. Ein Addierer 314 sub
trahiert die im Register 312 gesetzte Amplitude A vom Ab
tastwert Yn. Ein Anfangswert des Schnittpegels von der Steu
erschaltung 19 wird in einem Schnittanfangswert-Setzregister
315 gesetzt. Eine Polaritäts-Bit-Inverterschaltung 316
invertiert ein Polaritäts-Bit des Registers 315 und erzeugt
einen Anfangswert des unteren (-1 Seite) Schnittpegels.
Ein Selektor 317 erzeugt Auswahlsignale eines Paares
von Multiplexern 318, 319 in Übereinstimmung mit einem Be
stimmungswert 1PJOD. Der Selektor 317 gibt eine Nr. 3
Eingangsauswahl bei einer Lesestartzeit ein. Wenn der Be
stimmungswert [1] ist, gibt der Selektor 317 ferner eine
Nr. 1 Eingangsauswahl aus, und gibt, wenn der Bestimmungs
wert [-1] ist, eine Nr. 2 Eingangsauswahl aus.
Der erste (+ Seite) Multiplexer 318 hat drei Stück Ein
gangsanschlüsse, und gibt als oberen Schnittpegel einen Ein
gang der durch das Auswahlsignal ausgewählten Anschlüsse
aus. Der Abtastwert Yn wird in den ersten Eingangsanschluß
eingegeben. Ein Ausgang des Addierers 313 wird in den
zweiten Eingangsanschluß eingegeben. Ein Anfangspegel des
Registers 315 wird in den dritten Eingangsanschluß eingege
ben. Daher gibt der erste Multiplexer 318, wie in Fig. 5 ver
anschaulicht, den Anfangspegel in Form des oberen Bestim
mungsschnittpegels Δn+1 beim Start aus. Dann gibt der erste
Multiplexer 318, wenn der Bestimmungswert [1] ist, den Ab
tastwert Yn aus. Ferner gibt der erste Multiplexer 318, wenn
der Bestimmungswert [-1] ist, (gesetzte Amplitude - Ab
tastwert) aus.
Der zweite (- Seite) Multiplexer 319 hat drei Stück
Eingangsanschlüsse, und gibt als unteren Schnittpegel einen
Eingang des durch das Auswahlsignal ausgewählten Anschlusses
aus. Ein Ausgang des Addierers 314 wird in den ersten Ein
gangsanschluß eingegeben. Der Abtastwert Yn wird in den
zweiten Eingangsanschluß eingegeben. Ein invertierter An
fangspegel der Inverterschaltung 316 wird in den dritten
Eingangsanschluß eingegeben. Demgemäß gibt der zweite Multi
plexer 319, wie in Fig. 5 veranschaulicht, den Anfangspegel
in Form des -1 Bestimmungspegels Δn-1 beim Start aus. Dann
gibt der zweite Multiplexer 319, wenn der Bestimmungswert
[1] ist, (gesetzte Amplitude - Abtastwert) aus, und gibt
ebenfalls, wenn der Bestimmungswert [-1] ist, den Abtastwert
Yn aus.
Fig. 4 veranschaulicht Details des Pegelschneiders 30-1,
des Datenpuffers 32-1, des Zeigers 33-1 und der Fehlerdetek
tionsschaltung 34-1. Es ist zu beachten, daß der Pegel
schneider 30-2, der Datenpuffer 32-2, der Zeiger 33-2 und
die Fehlerdetektionsschaltung 34-2 auch dieselben Konfigu
rationen haben.
Wie in Fig. 4 veranschaulicht, enthält der Pegelschnei
der 30-1 einen Komparator 300 zum Vergleichen des Abtast
werts Yn mit dem oberen Bestimmungsschnittpegel und einen
Komparator 301 zum Vergleichen des Abtastwerts Yn mit dem
unteren Bestimmungsschnittpegel. Der Pegelschneider 30-1
enthält ferner eine EODER-Schaltung 302 zur Aufnahme des
Exklusiv-ODER der Ausgänge der beiden Komparatoren 300, 301.
Der Komparator 300 gibt [1] aus, wenn der Abtastwert Yn
der obere Bestimmungsschnittpegel oder darüber ist. Der Kom
parator 301 gibt [1] aus, wenn der Abtastwert Yn der untere
Bestimmungsschnittpegel oder darunter ist. Demgemäß gibt die
EODER-Schaltung 302 [1] aus, wenn der Abtastwert Yn der
obere Bestimmungsschnittpegel oder darüber und der untere
Bestimmungsschnittpegel oder darunter ist. Die EODER-Schal
tung 302 gibt jedoch [0] aus, wenn der Abtastwert Yn
zwischen dem oberen Bestimmungsschnittpegel und dem unteren
Bestimmungsschnittpegel liegt.
Der Datenpuffer 32-1 enthält ein Empfangsregister 320,
5stufige Pufferregister 321 bis 325 und vier Stück UND-Gat
ter 326 bis 329. Das Empfangsregister 320 hält den Ausgang
der EODER-Schaltung 302. Die 5-stufigen Pufferregister 321
bis 325 schränken eine Sequenz der Bestimmungswerte [0] auf
5 ein, und sind daher in fünf Stufen konstruiert.
Die UND-Gatter 326 bis 329 nehmen das UND eines Daten
löschsignals DTCLR mit den Zeigersignalen CNTFF20D bis
CNTFF50D auf. Dann wird das Datenlöschsignal ADTCLR in einen
Löschanschluß des Registers 321 eingegeben. Ausgänge der
entsprechenden UND-Gatter 326 bis 329 werden eingegeben, um
die Anschlüsse der anderen Register 322 bis 325 zu löschen.
Der Zeiger 33-1 ist ein 5-Bit-Schieberegister. Der Zei
ger 33-1 gibt sequentiell Zeigersignale CNTFF20D bis
CNTFF50D in Übereinstimmung mit Takten Clock aus. Dann wird
der Zeiger 33-1 durch ein Zählerücksetzsignal CNTRST zurück
gesetzt.
Die Fehlerdetektionsschaltung 34-1 hat ein UND-Gatter
340, ein Register 341, ein Paar von EODER-Schaltungen 342, 343
und eine ODER-Schaltung 344. Das UND-Gatter 340 gibt den
Takt aus, wenn ein Ausgang der EODER-Schaltung 302 [1] ist,
wodurch eine Fehlerdetektionsoperation durchgeführt wird.
Das Register 341 hält einen Ausgang des Komparators 300.
Die EODER-Schaltung 342 nimmt das Exklusiv-ODER des
Ausgangs des Registers 341 mit dem Ausgang des Komparators
300 auf. Die EODER-Schaltung 343 nimmt das Exklusiv-ODER
eines invertierten Q-Ausgangs des Registers 341 mit dem Aus
gang des Komparators 301 auf. Die ODER-Schaltung 344 nimmt
ein ODER in bezug auf die beiden EODER-Schaltungen 341, 342
und Ausgänge des Datenlöschsignals DTCLR auf.
Wenn X(n-j), definiert als Ausgang der EODER-Schaltung
302, nicht [0] ist, bestimmen demgemäß die EODER-Schaltungen
342, 343, ob der Bestimmungswert X(n-j) mit einem Bestim
mungswert X(n) koinzidiert oder nicht. Wenn der Bestimmungs
wert X(n-j) mit dem Bestimmungswert X(n) koinzidiert, gibt
die ODER-Schaltung 344 das Datenlöschsignal DTCLR aus. Mit
dieser Verarbeitung werden die in den Pufferregistern 321
bis 325 gehaltenen, jedoch durch die Zeigersignale angege
benen Inhalte auf [0] gesetzt, wodurch der Fehler korrigiert
wird.
Daher fluktuiert in der Schaltung in Fig. 3, wie in
Fig. 5 veranschaulicht, der Schnittpegel in Übereinstimmung
mit dem Bestimmungswert, und die Amplitude (Distanz zwischen
den Schnittpegeln) A wird von jedem Kopf und jeder Zylinder
position variabel gesteuert.
Ferner veranschaulicht Fig. 6 einen Maximum-likelihood-De
codierfluß, um eine Maximum-likelihood-Decodiersequenz zu
erhalten, wenn der Abtastwert Yn eingegeben wird. Wie in
Fig. 6 gezeigt, wird der Bestimmungsschnittpegel durch die
mit einer strichlierten Linie in der Figur angegebene Verar
beitung geändert. Wenn X(n-j), definiert als Ausgang der
EODER-Schaltung 302, nicht [0] ist, bestimmen dann die
EODER-Schaltungen 342, 343, ob der Bestimmungswert X(n-j)
mit dem Bestimmungswert X(n) koinzidiert oder nicht. Wenn
der Bestimmungswert X(n-j) mit dem Bestimmungswert X(n)
koinzidiert, gibt die ODER-Schaltung 344 das Datenlöschsi
gnal DTCLR aus. Mit dieser Verarbeitung werden die in den
Pufferregistern 321 bis 325 gehaltenen, jedoch durch die
Zeigersignale angegebenen Inhalte auf [0] gesetzt, wodurch
der Fehler korrigiert wird.
Es ist zu beachten, daß mit Bezugnahme auf Fig. 6 zur
Einschränkung des Schaltungsmaßstabs des Decoders, wie in
Fig. 4 erläutert, ein Modulations/Demodulationscode zur Be
grenzung der Anzahl konsekutiver 0 in der aufzuzeichnenden
Binärsignalkette verwendet wird.
Mit Bezugnahme auf Fig. 4 und 6 wird die Sequenz [0] auf
[5] eingeschränkt. Eine Bedingung davon wird in j 5 re
flektiert. Mit erneuter Bezugnahme auf Fig. 6 nimmt Yn einen
Ternärwert [0, +2, -2] an. Tatsächlich werden jedoch, wie in
Fig. 4 erläutert, die durch [0, 1] ersetzten Binärdaten aus
gegeben. Dies entspricht dn in Fig. 6.
Fig. 7A und 7B sind Flußdiagramme der Schnittpegel-Ein
stellverarbeitung.
- (S1) Die Steuerschaltung (nachstehend als Prozessor be
zeichnet) 19 treibt einen nicht veranschaulichten Betätiger
und sucht den Kopf zu einem Zielzylinder.
- (S2) Der Prozessor 19 veranlaßt das Amplitudensetzregi
ster 312 des Maximum-likelihood-Decoders 16, die Distanz
(Amplitude) A des Schnittpegels auf den Maximalwert zu set
zen. Als nächstes schreibt der Prozessor 19 die Aufzeich
nungsdaten an diesem Zylinder mit dem oben angegebenen Kopf.
Ferner wählt der Prozessor 19 einen Kopf 0 aus.
- (S3) Der Prozessor 19 liest die Aufzeichnungsdaten
unter Verwendung des ausgewählten Kopfs. Dieses Lesedaten
feld wird über eine in Fig. 1 gezeigte Route übertragen, und
in der ECC-Schaltung 18 fehlergeprüft. Der Prozessor 19
untersucht, ob der Datenfehler in einer spezifizierten An
zahl von Bits aus einem Bestimmungsausgang der ECC-Schaltung
18 auftritt oder nicht.
- (S4) Wenn bestimmt wird, daß der Datenfehler in der
spezifizierten Anzahl von Bits auftritt, reduziert der Pro
zessor 19 die Distanz A des Schnittpegels um ΔV. Dann wird
diese in das Register 312 geschrieben, und die Verarbeitung
kehrt zu Schritt S3 zurück.
- (S5) Wenn bestimmt wird, daß kein Datenfehler in der
spezifizierten Anzahl von Bits erzeugt wird, speichert der
Prozessor 19 die Distanz A dieses Schnittpegels als oberen
Grenzwert. Als nächstes veranlaßt der Prozessor 19 das
Amplitudensetzregister 312 des Maximum-likelihood-Decoders
16, die Distanz (Amplitude) A des Schnittpegels auf den
Minimalwert zu setzen.
- (S6) Der Prozessor 19 liest die Aufzeichnungsdaten
unter Verwendung des ausgewählten Kopfs. Dieses Datenfeld
wird über die in Fig. 1 gezeigte Route übertragen, und in der
ECC-Schaltung 18 fehlergeprüft. Der Prozessor 19 untersucht,
ob der Datenfehler in einer spezifizierten Anzahl von Bits
aus dem Bestimmungsausgang der ECC-Schaltung 18 auftritt
oder nicht.
- (S7) Wenn bestimmt wird, daß der Datenfehler in der
spezifizierten Anzahl von Bits auftritt, erhöht der Prozes
sor 19 die Distanz A des Schnittpegels um ΔV. Dann wird
diese in das Register 312 geschrieben, und die Verarbeitung
kehrt zu Schritt S6 zurück.
- (S8) Wenn bestimmt wird, daß kein Datenfehler in der
spezifizierten Anzahl von Bits erzeugt wird, speichert der
Prozessor 19 die Distanz A dieses Schnittpegels als unteren
Grenzwert. Als nächstes führt der Prozessor 19 eine Berech
nung (oberer Grenzwert + unterer Grenzwert)/2 durch. Dann
veranlaßt der Prozessor 19 den Speicher 20 (siehe Fig. 3),
das Ergebnis dieser Berechnung als Distanz A des Schnittpe
gels des aktuellen Kopfs und aktuellen Zylinders zu
speichern.
- (S9) Als nächstes überprüft der Prozessor 19, ob ein
bezeichneter Kopf ein Maximum (MAX)-Kopf ist oder nicht.
Wenn der bezeichnete Kopf nicht der Maximum-Kopf ist, wird
eine bezeichnete Kopfadresse um 1 inkrementiert, und die
Verarbeitung geht zu Schritt S3 zurück. Wenn der bezeichnete
Kopf hingegen der Maximum-Kopf ist, untersucht der Prozessor
19, ob die Einstellungen aller Setzzylinder beendet sind
oder nicht. Der Einstellzylinder ist beispielsweise in einem
Intervall von 100 Zylindern gesetzt. Wenn bestimmt wird, daß
die Einstellungen aller Setzzylinder nicht beendet sind,
bewirkt der Prozessor 19 ein Suchen zum nächsten Zylinder,
und die Verarbeitung kehrt zu Schritt S2 zurück. Wenn hinge
gen bestimmt wird, daß die Einstellungen aller Setzzylinder
beendet sind, beendet der Prozessor 19 die Einstellungen.
Auf diese Weise, wie in Fig. 3 veranschaulicht, spei
chert der Speicher 20 die Distanz (Amplitude) des optimalen
Schnittpegels in den Zylinderpositionen, wo alle Köpfe ge
setzt sind. Diese Operation wird zur Zeit der Lieferung aus
der Fabrik durchgeführt. Dann empfängt der Prozessor 19 zu
einer normalen Zugriffszeit eine ausgewählte Kopfadresse und
eine Zylinderadresse, und liest die Distanz des Zylinders,
die der ausgewählten Kopfadresse entspricht und für diese
Zylinderadresse gesetzt ist, aus dem Speicher 20. Die so ge
lesene Distanz wird im Amplitudensetzregister 312 des Maxi
mum-likelihood-Decoders 16 gesetzt.
Daher ist es möglich, die Distanz mit einem Maximalto
leranz zu setzen, die den Charakteristiken einer Wellenform-Ent
zerrerschaltung und des Kopfs entspricht. Dadurch kann
eine Maximum-likelihood-Decodierung auf dem optimalen
Schnittpegel durchgeführt werden. Ferner unterscheidet sich
die Charakteristik in Abhängigkeit vom Kopf, und daher wird
die Einstellung auf den optimalen Schnittpegel pro Kopf
durchgeführt. Eine Variation der Aufzeichnungsdichte, die
von der Zylinderposition abhängig ist, übt auch einen Ein
fluß auf ein Regenerativsignal aus, und daher wird die Maxi
mum-likelihood-Decodierung auf dem optimalen Schnittpegel in
Übereinstimmung mit der Zylinderposition durchgeführt.
Fig. 8 ist ein Blockbild, das eine Einstellschaltung in
einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschau
licht. Fig. 9 ist eine Darstellung zur Unterstützung der Er
läuterung des Speichers.
In der Magnetaufzeichnungs/Regenerationsschaltung wird
der Rauschabstand des Signals aufgrund verschiedenster Fak
toren verschlechtert, und es besteht eine hohe Wahrschein
lichkeit, daß ein Regenerativsignalfehler auftritt. Die Fak
toren, die diesen Fehler verursachen, können eine Verset
zungsspannung der A/D-Wandlerschaltung zum Abtasten, eine
Vorwärts-Rückwärts-Asymmetrie des Regenerativsignals auf
grund einer Abweichung hinsichtlich eines Vormagnetfelds des
MR-Kopfs 10, ein Entzerrungsfehler aufgrund einer Abweichung
hinsichtlich der Einstellung des elektrischen Filters 13,
ein Entzerrungsfehler, der durch eine Einstellvariation des
Kosinusentzerrers 15 bewirkt wird, eine Streuung hinsicht
lich der Charakteristik des Reproduktionskopfs und die
Variation der Aufzeichnungsdichte in Abhängigkeit von der
Zylinderposition sein. Gemäß dieser Ausführungsform sind
diese Charakteristiken einzustellen.
Mit Bezugnahme auf Fig. 8 sind die gleichen Elemente wie
die in Fig. 1 erläuterten mit denselben Bezugszahlen bezeich
net. Der Prozessor 19 schreibt einen Vorstromwert des
MR-Kopfs 10 in ein Schreibregister 40. Ein D/A-Wandler 41 wan
delt den in das Schreibregister 40 geschriebenen Vorstrom
wert in eine Analoggröße um, und führt diese einer Vorstrom
treibschaltung der Kopf-IC-Schaltung 11 zu.
Der Prozessor 19 schreibt einen Frequenzcharakteristik
wert (Sperrfrequenz, etc.) des elektrischen Filters 13 in
ein Schreibregister 42. Ein D/A-Wandler 43 wandelt den Fre
quenzcharakteristikwert des elektrischen Filters, der in das
Schreibregister 42 geschrieben wurde, in eine Analoggröße
um, und steuert die Frequenzcharakteristik des elektrischen
Filters 13.
Der Prozessor 19 schreibt einen Versetzungswert der
A/D-Wandlerschaltung 14 in ein Schreibregister 44. Ein
D/A-Wandler 45 wandelt den Versetzungswert des A/D-Wandlers 14,
der in das Schreibregister 44 geschrieben wurde, in eine
Analoggröße um, und gibt diese Analoggröße an einen Addier
verstärker 140 aus, der vor dem A/D-Wandler 141 vorgesehen
ist. Es ist zu beachten, daß der Addierverstärker 140 eine
Versetzungsgröße des D/A-Wandlers 45 von einem Ausgang des
elektrischen Filters 13 subtrahiert, und das Ergebnis davon
in den A/D-Wandler 141 eingibt.
Der Prozessor 19 schreibt einen Entzerrungskoeffizien
ten des Kosinusentzerrers 15 in ein Schreibregister 46, und
dieser Koeffizient wird an ein Koeffizientensetzregister des
Kosinusentzerrers 15 ausgegeben.
Die in Fig. 1 gezeigte Abtastdetektionsschaltung 21 ent
hält eine Pegelbestimmungseinheit 210 zum Bestimmen des Ab
tastwerts (Entzerrungsausgangs) Yn auf einem Ternärpegel,
drei Schreibregister 211 bis 213 und drei Leseregister 214
bis 216.
Die Pegelbestimmungseinheit 210 vergleicht einen Pegel
des Abtastwerts Yn mit den oberen und unteren Bestimmungspe
geln, und führt daher eine Klassifikation in die Bestim
mungswerte Xn [+1], [0], [-1] durch. Wenn der Bestimmungs
wert Xn [0] ist, wird der Abtastwert Yn in das Schreibregi
ster 212 geschrieben. Wenn der Bestimmungswert Xn [-1] ist,
wird der Abtastwert Yn in das Schreibregister 213 ge
schrieben.
Konform zur Anzeige des Prozessors 19 hält das Lesere
gister 214 einen Inhalt des Schreibregisters 211, und infor
miert den Prozessor 19 darüber. Konform zur Anzeige des Pro
zessors 19 hält das Leseregister 215 einen Inhalt des
Schreibregisters 212, und informiert den Prozessor 19
darüber. Konform zur Anzeige des Prozessors 19 hält das
Leseregister 216 einen Inhalt des Schreibregisters 213, und
informiert den Prozessor 19 darüber.
Der Speicher 20, wie in Fig. 9 veranschaulicht, spei
chert eingestellte Treibstromwerte (Vorstromwerte) in den
Einstellzylinderpositionen 0 bis m der entsprechenden Köpfe
0 bis n, einen Filter-Konstantwert (Frequenzcharakteristik
wert) und einen Filter (Entzerrungs)-Koeffizienten.
Bei einem normalen Zugriff empfängt der Prozessor 19
die ausgewählte Kopfadresse und die Zylinderadresse, und
liest den Treibstrom, der dem Zylinder entspricht, welcher
der ausgewählten Kopfadresse entspricht und für diese Zylin
deradresse gesetzt ist, den Filter-Konstantwert und den Fil
terkoeffizienten aus dem Speicher 20. Diese Werte werden in
den entsprechenden Schreibregistern 40, 42, 46 gesetzt. Mit
dieser Verarbeitung wird ein Regenerativsignal erhalten, bei
dem die Auf-Ab-Asymmetrie aufgrund der Charakteristik des
MR-Kopfs 10 kompensiert wird. Ferner kann die Abweichung
hinsichtlich der Einstellung des elektrischen Filters 13
kompensiert werden. Außerdem kann auch die Einstellabwei
chung des Kosinusentzerrers 15 kompensiert werden.
Fig. 10A und 10B sind Flußdiagramme zum Einstellen der
Versetzungsspannung des A/D-Wandlers.
Bei der Einstellung der Versetzungsspannung des
A/D-Wandlers wird die Versetzungsspannung des A/D-Wandlers
selbst ohne Durchführung der Leseoperation überprüft.
(S11) Der Prozessor 19 initialisiert fünf Parameter A,
B, C, D, N auf [0]. Als nächstes setzt der Prozessor 19
einen Vorgabewert als Anfangsoperationswert eines
Korrektur-D/A-Wandlers 45 in einem Schreibregister 44. Ferner stoppt
der Prozessor 19 die Leseoperation, wodurch die Eingabe des
A/D-Wandlers 14 in den Addierverstärker 140 gestoppt wird.
(S12) In diesem Zustand liest der Prozessor 19 den Ab
tastwert Yn, wenn Xn = 0, eine vorherbestimmte Anzahl von
Malen aus dem Leseregister 215. Dann berechnet der Prozessor
19 einen Mittelwert A der Abtastwerte Yn, die eine vorherbe
stimmte Anzahl von Malen erhalten werden.
(S13) Der Prozessor 19 berechnet einen Fehler C aus
einem Absolutwert (B-A). Hier ist B der ideale Abtastwert,
wenn Xn = 0. In diesem Beispiel ist der ideale Abtastwert
auf [0] gesetzt.
(S14) Als nächstes überprüft der Prozessor 19, ob ein
Malanzahl-Parameter N [0] gesetzt ist oder nicht.
(S15) Wenn der Parameter N für die erste Verarbeitung
[0] ist, aktualisiert der Prozessor 19 einen Meßwert D des
letzten Mals auf den Fehler C. Als nächstes speichert der
Prozessor 19 den Parameter N und eine Operationsgröße des
Korrekturwandlers in einen Arbeitsbereich des Speichers 20,
während er diese dazu bringt, einander zu entsprechen.
Ferner addiert der Prozessor 19 Δp zur Operationsgröße des
Korrektur-D/A-Wandlers. Dieser Wert wird als Operationsgröße
des Korrektur-D/A-Wandlers 45 in das Schreibregister 44 ge
schrieben. Außerdem aktualisiert der Prozessor 19 den Para
meter N auf (N+1). Dann kehrt die Verarbeitung zu Schritt
S12 zurück.
(S16) Wenn der Parameter N nicht [0] ist, vergleicht
der Prozessor 19 den Meßwert D des letzten Mals mit dem Meß
wert C dieses Mals. Wenn D < C, ist der Meßwert des letzten
Mals nicht der Minimalwert, und daher geht die Verarbeitung
zu Schritt S15 zurück. Wenn D < C hingegen nicht ermittelt
wird, ist der Meßwert des letzten Mals der Minimalwert. Aus
diesem Grund hält der Speicher 20 die Operationsgröße, als
Folge der Einstellung, des Korrektur-D/A-Wandlers im Fall
von (N-1) des letzten Mals.
Daher wird eine derartige Operationsgröße gemessen, daß
die Versetzungsspannung des A/D-Wandlers 141 minimiert wird,
und diese Meßgröße wird im Speicher 20 gehalten. Wenn er
betrieben wird, wird diese optimale Operationsgröße ausgele
sen, und das Ergebnis der Addition dieser Größe mit dem Vor
gabewert wird im Register 44 gesetzt. Die Versetzungsspan
nung des A/D-Wandlers 141 kann dadurch minimiert werden.
Fig. 11A und 11B sind Flußdiagramme zum Einstellen der
Charakteristiken des MR-Kopfs.
(S21) Der Prozessor 19 treibt den nicht dargestellten
Betätiger, und führt so das Suchen des Kopfs zu einem Ziel
zylinder durch.
(S22) Der Prozessor 19 initialisiert die fünf Parameter
A, B, C, D, N auf [0]. Als nächstes schreibt der Prozessor
19 die Aufzeichnungsdaten an diesem Zylinder unter Verwen
dung des Kopfs. Ferner wählt der Prozessor 19 den Kopf 0
aus.
(S23) Der Prozessor 19 setzt den Einstellwert des Kor
rektur-D/A-Wandlers 14 auf den Vorgabewert. Das heißt, der
Prozessor 19 schreibt den Vorgabewert in das Schreibregister
40. Als nächstes liest der Prozessor 19 die Aufzeichnungs
daten durch den ausgewählten Kopf.
(S24) In diesem Zustand liest der Prozessor 19 den Ab
tastwert Yn, wenn Xn = 0, eine vorherbestimmte Anzahl von
Malen aus dem Leseregister 215. Dann berechnet der Prozessor
19 den Mittelwert A der Abtastwerte Yn, die eine vorherbe
stimmte Anzahl von Malen erhalten werden. Ferner berechnet
der Prozessor 19 den Fehler C aus einem Absolutwert (B-A).
Hier ist B der ideale Abtastwert, wenn Xn = 0. In diesem
Beispiel ist der ideale Abtastwert auf [0] gesetzt.
(S25) Als nächstes überprüft der Prozessor 19, ob der
Parameter N [0] ist oder nicht.
(S26) Wenn der Parameter N für die erste Verarbeitung
[0] ist, aktualisiert der Prozessor 19 den Meßwert D des
letzten Mals auf den Meßwert C dieses Mals. Als nächstes
speichert der Prozessor 19 den Parameter N und die Opera
tionsgröße des Korrekturwandlers in einen Arbeitsbereich des
Speichers 20, während er diese dazu bringt, einander zu ent
sprechen. Ferner addiert der Prozessor 19 Δp zur Operations
größe des Korrektur-D/A-Wandlers. Dieser Wert wird als Ope
rationsgröße des Korrektur-D/A-Wandlers 45 in das Schreibre
gister 40 geschrieben. Außerdem aktualisiert der Prozessor
19 den Parameter N auf (N+1). Dann kehrt die Verarbeitung zu
Schritt S24 zurück.
(S27) Wenn der Parameter N nicht [0] ist, vergleicht
der Prozessor 19 den Meßwert D des letzten Mals mit dem Meß
wert C dieses Mals. Wenn D < C, ist der Meßwert des letzten
Mals nicht der Minimalwert, und daher geht die Verarbeitung
zu Schritt S26 zurück. Wenn hingegen D C, ist der Meßwert
des letzten Mals der Minimalwert. Daher speichert der in
Fig. 9 gezeigte Speicher 20 die Operationsgröße, als Folge
der Einstellung der relevanten Zylinderposition des relevan
ten Kopfs, des Korrektur-D/A-Wandlers im Fall von (N-1) des
letzten Mals.
(S28) Als nächstes überprüft der Prozessor 19, ob der
bezeichnete Kopf der Maximum (MAX)-Kopf ist oder nicht. Wenn
der bezeichnete Kopf nicht der Maximum-Kopf ist, wird die
bezeichnete Kopfadresse um 1 inkrementiert, und die Verar
beitung geht zu Schritt S23 zurück.
(S29) Wenn der bezeichnete Kopf hingegen der Maximum-
Kopf ist, untersucht der Prozessor 19, ob die Einstellungen
aller Setzzylinder beendet sind oder nicht. Der Einstell
zylinder ist beispielsweise im Intervall von 100 Zylindern
gesetzt. Wenn bestimmt wird, daß die Einstellungen aller
Setzzylinder nicht beendet sind, bewirkt der Prozessor 19
ein Suchen zum nächsten Zylinder, und die Verarbeitung kehrt
zu Schritt S22 zurück. Wenn im Gegensatz dazu bestimmt wird,
daß die Einstellung aller Setzzylinder beendet ist, beendet
der Prozessor 19 die Einstellungen.
Auf diese Weise, wie in Fig. 9 veranschaulicht, spei
chert der Speicher 20 den optimalen Vorstromwert in den Zy
linderpositionen, wo alle Köpfe gesetzt sind. Diese Opera
tion wird zur Zeit der Lieferung aus der Fabrik durchge
führt. Dann empfängt der Prozessor 19 zu einer normalen Zu
griffszeit die ausgewählte Kopfadresse und die Zylinder
adresse, und liest den Vorstromwert, welcher der ausgewähl
ten Kopfadresse entspricht und für diese Zylinderadresse ge
setzt ist, aus dem Speicher 20. Dieser Vorstromwert wird im
Schreibregister 40 gesetzt.
Auf diese Weise wird der Vorstrom des MR-Kopfs 10 ge
setzt, um den Pegel des Abtastwerts Yn zu minimieren, wenn
der Bestimmungswert Xn = 0. Daher ist es möglich, die Vor
wärts-Rückwärts- oder Auf-Ab-Asymmetrie der gelesenen Wel
lenform aufgrund der Charakteristik des MR-Kopfs 10 zu mi
nimieren. Ferner übt die Variation der Aufzeichnungsdichte,
die von der Zylinderposition abhängig ist, auch einen Ein
fluß auf das Regenerativsignal aus, und daher wird das Set
zen auf den optimalen Vorstromwert in Übereinstimmung mit
der Zylinderposition durchgeführt.
Fig. 12A und 12B sind Flußdiagramme zum Einstellen der
Charakteristik des elektrischen Filters.
(S31) Der Prozessor 19 treibt den nicht veranschau
lichten Betätiger, und führt so das Suchen des Kopfs zu
einem Zielzylinder durch.
(S32) Der Prozessor 19 initialisiert die beiden Para
meter A, B auf [0]. Als nächstes schreibt der Prozessor 19
die Aufzeichnungsdaten an diesem Zylinder unter Verwendung
aller Köpfe. Ferner wählt der Prozessor 19 den Kopf 0 aus.
(S33) Der Prozessor 19 setzt den Einstellwert des Kor
rektur-D/A-Wandlers 43 auf den Vorgabewert. Das heißt, der
Prozessor 19 schreibt den Vorgabewert in das Schreibregister
42. Als nächstes liest der Prozessor 19 die Aufzeichnungs
daten durch den ausgewählten Kopf.
(S34) In diesem Zustand liest der Prozessor 19 den Ab
tastwert Yn, wenn Xn = X, eine vorherbestimmte Anzahl von
Malen aus den Leseregistern 214 bis 216. Dieser Wert X ist
einer von [+1], [0], [-1]. Dann berechnet der Prozessor 19
(Maximalwert - Minimalwert) der Abtastwerte Yn, die eine
vorherbestimmte Anzahl von Malen erhalten werden. Dies wird
als Parameter A gesetzt. Eine Standardabweichung wird
anstelle dieser Berechnung von (Maximalwert - Minimalwert)
ermittelt, und das Ergebnis davon kann als Parameter A ge
setzt werden.
(S35) Als nächstes überprüft der Prozessor 19, ob der
Parameter N [0] ist oder nicht.
(S36) Wenn der Parameter N für die erste Verarbeitung
[0] ist, aktualisiert der Prozessor 19 den Meßwert B des
letzten Mals auf den Meßwert A dieses Mals. Als nächstes
speichert der Prozessor 19 den Parameter N und die Opera
tionsgröße des Korrekturwandlers in einen Arbeitsbereich des
Speichers 20, während er diese dazu bringt, einander zu ent
sprechen. Ferner addiert der Prozessor 19 Δp zur Operations
größe des Korrektur-D/A-Wandlers. Dieser Wert wird als Ope
rationsgröße des Korrektur-D/A-Wandlers 41 in das Schreibre
gister 42 geschrieben. Außerdem aktualisiert der Prozessor
19 den Parameter N auf (N+1). Dann kehrt die Verarbeitung zu
Schritt S34 zurück.
(S37) Wenn der Parameter N nicht [0] ist, vergleicht
der Prozessor 19 den Meßwert B des letzten Mals mit dem Meß
wert A dieses Mals. Wenn B < A, ist der Meßwert des letzten
Mals nicht der Minimalwert, und daher geht die Verarbeitung
zu Schritt S36 zurück. Wenn hingegen B A, ist der Meßwert
des letzten Mals der Minimalwert. Daher speichert der in
Fig. 9 gezeigte Speicher 20 die Operationsgröße, als Folge
der Einstellung der relevanten Zylinderposition des relevan
ten Kopfs, des Korrektur-D/A-Wandlers im Fall von (N-1) des
letzten Mals.
(S38) Als nächstes überprüft der Prozessor 19, ob der
bezeichnete Kopf der Maximum (MAX)-Kopf ist oder nicht. Wenn
der bezeichnete Kopf nicht der Maximum-Kopf ist, wird die
bezeichnete Kopfadresse um 1 inkrementiert, und die Verar
beitung geht zu Schritt S33 in Fig. 12A zurück.
(S39) Wenn der bezeichnete Kopf hingegen der Maximum-Kopf
ist, untersucht der Prozessor 19, ob die Einstellungen
aller Setzzylinder beendet sind oder nicht. Der Einstellzy
linder ist beispielsweise im Intervall von 100 Zylindern
gesetzt. Wenn bestimmt wird, daß die Einstellungen aller
Setzzylinder nicht beendet sind, bewirkt der Prozessor 19
ein Suchen zum nächsten Zylinder, und die Verarbeitung kehrt
zu Schritt 532 zurück. Wenn im Gegensatz dazu bestimmt wird,
daß die Einstellungen aller Setzzylinder beendet sind,
beendet der Prozessor 19 die Einstellungen.
Auf diese Weise, wie in Fig. 9 veranschaulicht, spei
chert der Speicher 20 den optimalen Frequenzcharakteristik
wert in den Zylinderpositionen, wo alle Köpfe gesetzt sind.
Diese Operation wird zur Zeit der Lieferung aus der Fabrik
durchgeführt. Dann empfängt der Prozessor 19 zur normalen
Zugriffszeit die ausgewählte Kopfadresse und die Zylinder
adresse, und liest den Frequenzcharakteristikwert, welcher
der ausgewählten Kopfadresse entspricht und für diese Zy
linderadresse gesetzt ist, aus dem Speicher 20. Dieser
Frequenzcharakteristikwert wird im Schreibregister 42 ge
setzt.
Auf diese Weise wird der Frequenzcharakteristikwert des
elektrischen Filters 13 gesetzt, um die Standardabweichung
oder eine Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Mini
malwert der Abtastwerte Yn zu minimieren, wenn der Bestim
mungswert Xn = X. Daher ist es möglich, den Einstellfehler
des elektrischen Filters zu minimieren. Ferner unterscheidet
sich die Charakteristik pro Kopf, und daher wird der Fre
quenzcharakteristikwert pro Kopf gesetzt. Da das Regenera
tivsignal außerdem durch die Variation der Aufzeichnungs
dichte in Abhängigkeit von der Zylinderposition beeinflußt
wird, wird der Frequenzcharakteristikwert auf den Optimal
wert in Übereinstimmung mit der Zylinderposition gesetzt.
Fig. 13A und 13B sind Flußdiagramme zum Einstellen der
Charakteristiken des Kosinusentzerrers.
(S41) Der Prozessor 19 treibt den nicht veranschau
lichten Betätiger, und führt so das Suchen des Kopfs zu
einem Zielzylinder durch.
(S42) Der Prozessor 19 initialisiert die beiden Para
meter A, B auf [0]. Als nächstes schreibt der Prozessor 19
die Aufzeichnungsdaten an diesem Zylinder unter Verwendung
aller Köpfe. Ferner wählt der Prozessor 19 den Kopf 0 aus.
(S43) Der Prozessor 19 setzt den Einstellwert des Koef
fizientensetzregisters des Kosinusentzerrers auf den Vorga
bewert. Das heißt, der Prozessor 19 schreibt den Vorgabewert
in das Schreibregister 46. Als nächstes liest der Prozessor
19 die Aufzeichnungsdaten durch den ausgewählten Kopf.
(S44) In diesem Zustand liest der Prozessor 19 den Ab
tastwert Yn, wenn Xn = 0, eine vorherbestimmte Anzahl von
Malen aus einem der Leseregister 214, 215, 216. Dieser Wert X
ist einer von [+1], [0], [-1]. Dann berechnet der Prozes
sor 19 (Maximalwert - Minimalwert) der Abtastwerte Yn, die
eine vorherbestimmte Anzahl von Malen erhalten werden. Dies
wird als Parameter A gesetzt. Eine Standardabweichung wird
anstelle dieser Berechnung von (Maximalwert - Minimalwert)
ermittelt, und das Ergebnis davon kann als Parameter A ge
setzt werden.
(S45) Als nächstes überprüft der Prozessor 19, ob der
Parameter N [0] ist oder nicht.
(546) Wenn der Parameter N für die erste Verarbeitung
[0] ist, aktualisiert der Prozessor 19 den Meßwert B des
letzten Mals auf den Meßwert A dieses Mals. Als nächstes
speichert der Prozessor 19 den Parameter N und die Opera
tionsgröße des Korrekturwandlers in einen Arbeitsbereich des
Speichers 20, während er diese dazu bringt, einander zu ent
sprechen. Ferner addiert der Prozessor 19 Δp zur Operations
größe des Korrektur-D/A-Wandlers. Dieser Wert wird als Ope
rationsgröße des Koeffizientensetzregisters in das Schreib
register 46 geschrieben. Außerdem aktualisiert der Prozessor
19 den Parameter N auf (N+1). Dann kehrt die Verarbeitung zu
Schritt S44 zurück.
(S47) Wenn der Parameter N nicht [0] ist, vergleicht
der Prozessor 19 den Meßwert B des letzten Mals mit dem Meß
wert A dieses Mals. Wenn B < A, ist der Meßwert des letzten
Mals nicht der Minimalwert, und daher geht die Verarbeitung
zu Schritt S46 zurück. Wenn hingegen B < A nicht ermittelt
wird, ist der Meßwert des letzten Mals der Minimalwert.
Daher speichert der in Fig. 9 gezeigte Speicher 20 die Opera
tionsgröße, als Folge der Einstellung der relevanten Zylin
derposition des relevanten Kopfs, des Korrektur-D/A-Wandlers
im Fall von (N-1) des letzten Mals.
(S48) Als nächstes überprüft der Prozessor 19, ob der
bezeichnete Kopf der Maximum (MAX)-Kopf ist oder nicht. Wenn
der bezeichnete Kopf nicht der Maximum-Kopf ist, wird die
bezeichnete Kopfadresse um 1 inkrementiert, und die Verar
beitung geht zu Schritt S43 in Fig. 13A zurück.
(S49) Wenn der bezeichnete Kopf hingegen der Maximum-Kopf
ist, untersucht der Prozessor 19, ob die Einstellungen
aller Setzzylinder beendet sind oder nicht. Der Einstellzy
linder ist beispielsweise im Intervall von 100 Zylindern
gesetzt. Wenn bestimmt wird, daß die Einstellungen aller
Setzzylinder nicht beendet sind, bewirkt der Prozessor 19
ein Suchen zum nächsten Zylinder, und die Verarbeitung kehrt
zu Schritt S42 zurück. Wenn im Gegensatz dazu bestimmt wird,
daß die Einstellungen aller Setzzylinder beendet sind,
beendet der Prozessor 19 die Einstellungen.
Auf diese Weise, wie in Fig. 9 veranschaulicht, spei
chert der Speicher 20 den optimalen Filterkoeffizienten in
den Zylinderpositionen, wo alle Köpfe gesetzt sind. Diese
Operation wird zur Zeit der Lieferung aus der Fabrik durch
geführt. Dann empfängt der Prozessor 19 zur normalen Zu
griffszeit die ausgewählte Kopfadresse und die Zylinder
adresse, und liest den Filterkoeffizienten, welcher der aus
gewählten Kopfadresse entspricht und für diese Zylinder
adresse gesetzt ist, aus dem Speicher 20. Dieser Filter
koeffizient wird im Schreibregister 46 gesetzt.
Auf diese Weise wird der Frequenzcharakteristikwert des
Kosinusentzerrers 15 gesetzt, um die Standardabweichung oder
die Differenz zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert
der Abtastwerte Yn zu minimieren, wenn der Bestimmungswert
Xn = X. Daher ist es möglich, den Einstellfehler des
Kosinusentzerrers 15 zu minimieren. Ferner unterscheidet
sich die Charakteristik pro Kopf, und daher wird der Fre
quenzcharakteristikwert pro Kopf gesetzt. Da das Regenera
tivsignal außerdem durch die Variation der Aufzeichnungs
dichte in Abhängigkeit von der Zylinderposition beeinflußt
wird, wird der Filterkoeffizient auf den Optimalwert in
Übereinstimmung mit der Zylinderposition gesetzt.
Wie oben diskutiert, steuert die Steuerschaltung 19 die
Distanz zwischen den Schnittpegeln des Maximum-likelihood-Decoders
16 variabel, und daher kann die optimale Ternärbe
stimmung, die der Entzerrungsfehlergröße entspricht, durch
geführt werden. Ferner kann auch die Maximum-Decodieropera
tion entsprechend den Charakteristiken der Entzerrerschal
tung und des Kopfs vorgenommen werden.
Als nächstes erfolgt eine Erläuterung eines modifizier
ten Beispiels der Ternärbestimmungseinheit. Ein dem PRML-System
inhärentes Problem ist die Vergrößerung des Maßstabs
der Schaltung. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, daß
der Decoder einfach konstruiert wird und auch unter einer
Bedingung, wo der Rauschabstand nicht gut ist, eine hohe
Decodierfähigkeit aufweist.
Positive und negative Maxima treten abwechselnd in
einer Abtastkette mit gerader oder ungerader Zahl der Rege
nerativsignale der Aufzeichnungsvorrichtung auf der Basis
eines Partial-response-Klasse IV-Systems auf. Unter Berück
sichtigung der oben festgestellten Tatsache, daß die posi
tiven und negativen Maxima abwechselnd darin auftreten, wird
ein Verfahren zur Durchführung der Ternärbestimmung vorge
schlagen. Spezifischer wird nach der Detektion des positiven
Signals ein oberer Schnittpegel S0(n+1) auf einen detek
tierten Schnittpegel Y(n) gesetzt, und ein unterer Schnitt
pegel S1(n+1) wird auf den nächsten Schnittpegel gesetzt,
wobei er in einer festgelegten Distanz A vom oberen Schnitt
pegel gehalten wird.
Im Gegensatz dazu wird nach der Detektion des negativen
Signals der untere Schnittpegel S1(n+1) auf einen detek
tierten Schnittpegel Y(n) gesetzt, und der obere Schnittpe
gel S0(n+1) wird auf den nächsten Schnittpegel gesetzt,
wobei er in einer festgelegten Distanz vom unteren Schnitt
pegel gehalten wird. Wenn [0] detektiert wird, bleiben
ferner sowohl die oberen als auch unteren Schnittpegel
unverändert.
Das heißt, die beiden Schnittpegel S0(n) und S1(n)
werden für [+1] und [-1] Detektionen erzeugt. Eine Differenz
zwischen den beiden Schnittpegeln S0(n) und S1(n) ist auf
einen geeigneten Wert A (S0(n)-S1(n) = A < 0) vorherbe
stimmt.
Es wird angenommen, daß der Abtastwert Y(n) vorliegt,
und wenn Y(n) S0(n), wird ein ternäres Regenerativsignal
A(n) gesetzt, wie [+1], S0(n+1) = Y(n), und S1(n+1) = Y(n)-A.
Wenn S1(n) < Y(n) < S0(n), wird das ternäre Regenerativ
signal A(n) auch gesetzt, wie [0], S0(n+1) = S0(n), und
S1(n+1) = S1(n). Wenn Y(n) S1(n), wird ferner das ternäre
Regenerativsignal A(n) gesetzt, wie [-1], S0(n+1) = Y(n)+A,
und S1(n+1) = Y(n).
Wenn eine derartige Ternärbestimmung durchgeführt wird,
ist das negative oder positive Signal nach der Detektion des
positiven oder negativen Signals leicht zu detektieren, mit
dem Ergebnis, daß aufgrund eines Spannungsabfalls [1] nicht
fälschlich für [0] gehalten wird.
Wenn jede derartige Ternärbestimmungsschaltung auf dis
krete Weise konstruiert ist, wird die Konfiguration kompli
ziert. Ferner wird eine Bestimmungsgeschwindigkeit redu
ziert, und die Maximum-likelihood-Decodiergeschwindigkeit
wird ihrerseits verringert. Außerdem ist es wünschenswert,
daß die Differenz zwischen den beiden Schnittpegeln gemäß
den Charakteristiken jedes Kopfs und jedes Zylinders geän
dert wird. Das Hinzufügen einer derartigen Funktion invol
viert jedoch eine Schwierigkeit hinsichtlich der Konfigura
tion.
Unter derartigen Umständen ist in diesem modifizierten
Beispiel der Maximum-likelihood-Decoder zur Durchführung der
Ternärbestimmung mit einer einfacheren Konstruktion vorge
sehen.
Fig. 14 ist eine Darstellung, die eine Konstruktion des
Maximum-likelihood-Decoders in einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
Wie in Fig. 14 gezeigt, führt eine Ternärbestimmungs
schaltung 51 Ternärbestimmungen der Abtastwerte Y(n) durch,
die durch einen Partialentzerrer 15 entzerrt werden (siehe
Fig. 1), und gibt Ternärbestimmungsergebnisse A(n) aus. Ein
Datenpuffer 52 hält eine vorherbestimmte Anzahl von Ternär
bestimmungsergebnissen A(n), und gibt ein Demodulations
datenfeld X(n) aus. Eine Fehlerdetektions-Korrekturschaltung
53 detektiert einen Fehler aus den Ternärbestimmungsergeb
nissen S(n), und korrigiert so die entsprechenden Daten im
Datenpuffer 52. Es ist zu beachten, daß die Bezugszahl 54
eine Adressenmarken-Detektionsschaltung bezeichnet.
Fig. 15A und 15B sind Darstellungen, welche die Ternär
bestimmungsschaltung in Fig. 14 veranschaulichen. Fig. 16 ist
eine erläuternde Darstellung, die eine Umwandlungstabelle
des Speichers in Fig. 15A zeigt. Fig. 17 ist eine Darstellung
zur Unterstützung der Erläuterung einer Umwandlungsoperation
in Fig. 15A.
Wie in Fig. 15A gezeigt, umfaßt die Ternärbestimmungs
schaltung 51 einen Eingabepuffer 100, einen Speicher 110 und
einen Ausgabepuffer 120. Der Eingabepuffer 100 hält hochwer
tige 6 Bits des einzugebenden 8-Bit-Abtastwerts Y(n).
Der Speicher 110 ist aus einem RAM konstruiert. In den
Speicher 110 werden der Abtastwert Y(n) des Eingabepuffers
100 und der aktuelle obere 6-Bit-Schnittpegel S0(n) eingege
ben. Dann gibt der Speicher 110 2-Bit-Ternärbestimmungser
gebnisse DT0, DT1, wie in Fig. 15B gezeigt, und den nächsten
oberen 6-Bit-Schnittpegel S0(n+1) aus. Der Ausgabepuffer 120
hält den nächsten oberen 6-Bit-Schnittpegel S0(n+1) und
führt ihn zu einem Schnittpegeleingang des Speichers 110 zu
rück.
Wie in Fig. 16 veranschaulicht, ist die im Speicher 110
gespeicherte Umwandlungstabelle eine Entsprechungstabelle
der Ternärbestimmungsergebnisse DT0, DT1 und des nächsten
oberen Schnittpegels S0(n+1), die dem Abtastwert Y(n) und
dem oberen Schnittpegel S0(n) entsprechen. Diese Entspre
chungsbeziehung ist konform zur Beziehung zwischen den oben
angegebenen Ternärbestimmungen.
Spezifischer ist, wenn Y(n) S0(n), das ternäre Rege
nerativsignal A(n) (DT0, DT1) [+1] (10), und daher S0(n+1) = Y(n).
Wenn S1(n) < Y(n) < S0(n), ist das ternäre Regenera
tivsignal A(n) (DT0, DT1) ferner [0] (00), und daher
S0(n+1) = S0(n). Wenn Y(n) S1(n) = S0(n)-A, ist das
ternäre Regenerativsignal A(n) (DT0, DT1) außerdem [-1]
(01), und daher S0(n+1) = Y(n)+A. Beispielsweise ist, wie
in Fig. 16 gezeigt, wenn Y(n) = 00 (HEX), und S0(n) = 00
(HEX), Y(n) S0(n), und daher enthält das ternäre Regenera
tivsignal DT0, DT1 +1 (10), S0(n+1) = Y(n) = 00 (HEX).
Ähnlich ist, wenn Y(n) = 3F (HEX), und S0(n) = 00 (HEX),
Y(n) < S0(n), und daher enthält das ternäre Regenerativ
signal DT0, DT1 +1 (10), S0(n+1) = Y(n) = 3F (HEX).
Demgemäß ist, wie in Fig. 17 gezeigt, wenn Y(n) = 10
(HEX), und S0(n) = 18 (HEX), S1(n) < Y(n) < S0(n), und daher
wird das ternäre Regenerativsignal DT0, DT1 als 0(00),
S0(n+1) = S0(n) = 18 (HEX) ausgegeben.
Eine derartige Umwandlungstabelle ist im Speicher 110
gespeichert, wodurch die Konfiguration der Ternärbestim
mungsschaltung vereinfacht wird. Ferner kann ein Universal
speicher verwendet werden, und daher kann die Schaltung mit
niedrigen Kosten konstruiert werden. Außerdem kann das Ter
närbestimmungsergebnis einfach durch einen Zugriff auf den
Speicher 110 erhalten werden, wodurch die Ternärbestimmung
bei hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden kann. Außerdem
kann die Differenz zwischen den beiden Schnittpegeln einfach
durch das Variieren des Inhalts des Speichers 110 geändert
werden, und dadurch wird die Ternärbestimmungscharakteristik
veränderbar.
Diese Umwandlungstabelle wird pro Kopf oder Zylinder
erstellt, mit dem Ergebnis, daß die Umwandlungstabelle in
Entsprechung zu jedem Kopf oder Zylinder verwendet werden
kann.
Als nächstes werden ein Wegspeicher und eine Fehlerkor
rekturschaltung erläutert.
Fig. 18 ist eine Darstellung, die eine Konfiguration des
Datenpuffers in Fig. 14 veranschaulicht. Fig. 19 ist eine Dar
stellung, die eine Konfiguration der Fehlerkorrekturschal
tung in Fig. 14 zeigt. Fig. 20 ist eine Darstellung, die eine
Konfiguration der Adressenmarken-Detektionsschaltung veran
schaulicht.
Wie in Fig. 18 dargestellt, ist der Datenpuffer 52 aus
einer Ternärdaten-Eingabeschaltung 55, einer Wegspeicher
schaltung 56 und einer Adressenmarken-Detektionsweg-Spei
cherschaltung 57 konstruiert. Die Ternärdaten-Eingabeschal
tung 55 enthält Register 500, 501 zum entsprechenden Halten
der Ternärbestimmungswerte DT0, DT1 und eine EODER-Schaltung
502 zur Aufnahme des Exklusiv-ODER der Ausgänge DDT0, DDT1
der beiden Register 500, 501.
Demgemäß gibt die EODER-Schaltung 502 [1] aus, wenn die
Ternärbestimmungswerte DT0, DT1 [+1] (10) und [-1] (01)
sind. Dann gibt die EODER-Schaltung 502 [0] aus, wenn beide
Ternärbestimmungswerte DT0, DT1 [0] sind.
Die Wegspeicherschaltung 56 umfaßt 5-stufige Serien
pufferregister 510, 512, 514, 516, 518 sowie UND-Gatter 511,
513, 515, 517, 519. Das Pufferregister 510 hält einen Aus
gang der EODER-Schaltung 502 und gibt diesen an das UND-Gat
ter 511 aus. Das UND-Gatter 511 nimmt das UND eines
Datenlöschsignals *DTCLR mit einem Ausgang des
Pufferregisters 510 auf, und gibt Wegdaten P-DATA aus.
Das Pufferregister 512 hält einen Ausgang des UND-Gat
ters 511 und gibt diesen an das UND-Gatter 513 aus. Das
UND-Gatter 513 nimmt das UND eines Löschsignals *CLR1 mit einem
Ausgang des Pufferregisters 512 auf, und gibt Wegdaten
P-DATA1 aus.
Das Pufferregister 514 hält einen Ausgang des UND-Gat
ters 513, und gibt diesen an das UND-Gatter 515 aus. Das
UND-Gatter 515 nimmt das UND eines Löschsignals *CLR2 mit
einem Ausgang des Pufferregisters 514 auf, und gibt Wegdaten
P-DATA2 aus.
Das Pufferregister 516 hält einen Ausgang des UND-Gat
ters 515, und gibt diesen an das UND-Gatter 517 aus. Das
UND-Gatter 517 nimmt das UND eines Löschsignals *CLR3 mit
einem Ausgang des Pufferregisters 516 auf, und gibt Wegdaten
P-DATA3 aus.
Das Pufferregister 518 hält einen Ausgang des UND-Gat
ters 517, und gibt diesen an das UND-Gatter 519 aus. Das
UND-Gatter 519 nimmt das UND eines Löschsignals *CLR4 mit
einem Ausgang des Pufferregisters 518 auf, und gibt Wegdaten
P-DATA4 aus. Dieses Wegdatenfeld P-DATA4 erzeugt Demodula
tionsdaten.
Die Pufferregister 510 bis 518 der Wegspeicherschaltung
56 sind, da die Anzahl konsekutiver Daten [0] auf 5 einge
schränkt ist, in fünf Stufen konstruiert.
Die Adressenmarken-Detektionsweg-Speicherschaltung 57
ist zum Detektieren einer Adressenmarke mit einem Puffer
register 520 und einem UND-Gatter 521 versehen. Das Puffer
register 520 hält einen Ausgang des UND-Gatters 519, und
gibt diesen an das Pufferregister 521 aus. Das UND-Gatter 521
nimmt das UND des Löschsignals *CLR5 mit einem Ausgang
des Pufferregisters 520 auf, und gibt Wegdaten P-DATA5 aus.
Die Fehlerdetektions-Korrekturschaltung 53 hat eine
Fehlerdetektionsschaltung 60, eine Zeigerschaltung 61 und
eine Fehlerkorrektur-Signalerzeugungsschaltung 62. Die Feh
lerdetektionsschaltung 60 enthält ein UND-Gatter 600, eine
Zeiteinstellverzögerungs-Pufferschaltung 601, ein Register
602, ein Paar von EODER-Schaltungen 603 und 604, eine
ODER-Schaltung 605 und eine Inverterschaltung 606.
Das UND-Gatter 600 gibt den Takt aus, wenn der Ausgang
der EODER-Schaltung 502 [1] ist, wodurch die Fehlerdetek
tionsoperation durchgeführt wird. Das Register 602, wobei
der Ausgang des UND-Gatters 600 als Takt dient, hält den
Ausgang der Pufferschaltung 601.
Die EODER-Schaltung 603 nimmt das Exklusiv-ODER eines
Ausgangs Q des Registers 602 mit dem Ausgang der Puffer
schaltung 601 auf. Die EODER-Schaltung 604 nimmt das Exklu
siv-ODER des invertierten Ausgangs Q des Registers 602 mit
einem Ausgang DDT1 des Eingaberegisters 601 auf.
Die ODER-Schaltung 605 nimmt das ODER in bezug auf die
beiden EODER-Schaltungen 603, 604 auf, und gibt das Daten
löschsignal *DTCLR aus. Die Inverterschaltung 606 invertiert
das Datenlöschsignal *DTCLR. Die Operation dieser Fehlerde
tektionsschaltung wird mit Bezugnahme auf Fig. 21 be
schrieben.
Wie in Fig. 19 veranschaulicht, enthält die Zeigerschal
tung 61 ein Register 610 zum Halten der Daten DATA0, ein
NICHT-UND-Gatter 611 und einen Zähler, der aus 5-stufigen
Flip-Flops 612 bis 616 konstruiert ist. Das Register 610
gibt die Daten DATA0 synchron mit dem Takt *CLK aus. Das
NICHT-UND-Gatter 611 gibt Daten *REGCLR mit einer Breite des
Takts CLK aus.
Das Flip-Flop 612 wird EIN geschaltet, wen 61109 00070 552 001000280000000200012000285916099800040 0002019509876 00004 60990n ein einzel
ner Datenwert [0] eingegeben wird. Das Flip-Flop 612 wird
gelöscht, wenn die Daten *REGCLR nach der Eingabe von [1]
EIN geschaltet werden. Das Flip-Flop 613 wird EIN geschal
tet, wenn zwei Datenwerte [0] konsekutiv eingegeben werden,
wird jedoch gelöscht, wenn die Daten *REGCLR nach der Ein
gabe von [1] EIN geschaltet werden.
Das Flip-Flop 614 wird EIN geschaltet, wenn drei Daten
werte [0] konsekutiv eingegeben werden, und wird gelöscht,
wenn die Daten *REGCLR nach der Eingabe von [1] EIN geschal
tet werden. Das Flip-Flop 615 wird EIN geschaltet, wenn vier
Datenwerte [0] konsekutiv eingegeben werden, wird jedoch ge
löscht, wenn die Daten *REGCLR nach der Eingabe von [1] EIN
geschaltet werden.
Das Flip-Flop 616 ist ein Nullzähler zum Detektieren
der Adressenmarke. Das Flip-Flop 616 wird EIN geschaltet,
wenn fünf Datenwerte [0] konsekutiv eingegeben werden, wird
jedoch gelöscht, wenn die Daten *REGCLR nach der Eingabe von
[1] EIN geschaltet werden.
Die Fehlerkorrektur-Signalerzeugungsschaltung 62 nimmt
die UND der entsprechenden Datenlöschsignale DTCLR mit den
Zählsignalen CNTFF2 bis CNTFF6 der Flip-Flops 612 bis 626
auf. Die Fehlerkorrektur-Signalerzeugungsschaltung 62 hat
fünf UND-Gatter 620 bis 624 zum Ausgeben von Löschsignalen
*CLR1 bis *CLR5.
Wie in Fig. 20 gezeigt, enthält die Adressenmarken-De
tektionsschaltung 54 ein UND-Gatter 640, einen 4-Bit-Zähler
641 und ein UND-Gatter 642. Das UND-Gatter 640 nimmt das UND
der Datenwerte der Wegdaten P-DATA0 bis P-DATA 5, und detek
tiert eine Sequenz von sechs Datenwerten [0]. Der Zähler 641
wird durch ein Adressenmarken-Suchsignal AM-SEARCH gelöscht,
und zählt Ausgänge des UND-Gatters 640. Wenn ein Wert des
Zählers 641 [2] wird, gibt das UND-Gatter 642 ein Adressen
marken-Detektionssignal AM-FOUND aus.
Fig. 21 ist ein Zeitdiagramm, das die Fehlerdetektions
operation zeigt. Fig. 22 ist ein Zeitdiagramm, das die Feh
lerkorrekturoperation zeigt. Fig. 23 ist eine Darstellung zur
Unterstützung der Erläuterung der Adressenmarke.
Zuerst wird die Fehlerdetektionsoperation mit Bezug
nahme auf Fig. 21 erläutert. Das UND-Gatter 600 nimmt das UND
der Daten DATA0 mit dem Takt *CLK auf, wodurch ein Signal A
erhalten wird. Das Flip-Flop 602, wobei das Signal A als
Takt dient, hält die Daten DDT0, und darauf liefert der Aus
gang Q ein Signal B. Ein invertierter Ausgang Q davon wird
ein Signal C.
Die EODER-Schaltung 603 nimmt das Exklusiv-ODER des Si
gnals B mit den Daten DDT0 auf, wodurch ein Signal D erhal
ten wird. Ferner nimmt die EODER-Schaltung 604 das Exklusiv-ODER
des Signals C mit den Daten DDT1 auf, wodurch ein Si
gnal E erhalten wird. Demgemäß wird das Datenlöschsignal
*DTCLR der ODER-Schaltung 605 wie in der Figur gezeigt
ausgegeben. Das heißt, wenn zwei Datenwerte mit derselben
Ziffer konsekutiv eingegeben werden, wird das Datenlöschsi
gnal *DTCLR zur Korrektur der vorherigen Daten auf [0] aus
gegeben, und das UND-Gatter 511 korrigiert die Daten DATA1.
Wie in Fig. 21 ersichtlich, sind die zu korrigierenden
Daten unterstrichen. Wenn mit derselben Ziffer markierte
Datenwerte konsekutiv eingegeben werden (z. B. +1 und +1),
wird das Datenlöschsignal *DTCLR zum Löschen der unterstri
chenen Daten eingegeben. Dann wird das UND in bezug auf
DDATA0 mit einer Verzögerung eines Takts von den Daten DATA0
herangezogen, wodurch die korrigierten Daten P-DATA0 (DATA1)
erhalten werden.
Wenn die Daten unverändert bleiben, beispielsweise
tritt [0] zwischen [+1] und [+1], können die Daten jedoch
nicht korrigiert werden. Dies entspricht doppelt unterstri
chenen Daten [1] in Fig. 21. Dann ist, wie in Fig. 18 veran
schaulicht, die Wegspeicherschaltung 56 ferner mit einem
Tupel eines Registers und eines UND-Gatters versehen.
Außerdem sind die Zeigerschaltung 61 und die Fehlerkorrek
tur-Signalerzeugungsschaltung 62 vorgesehen, die in Fig. 19
gezeigt sind.
Wie in Fig. 22 veranschaulicht, wird das Flip-Flop 612
EIN geschaltet, wenn ein einzelner Datenwert [0] eingegeben
wird, wird jedoch gelöscht, wenn die Daten *REGCLR nach der
Eingabe von [1] EIN geschaltet werden, wodurch ein Zählersi
gnal CNTFF2 ausgegeben wird. Das Flip-Flop 613 wird EIN ge
schaltet, wenn zwei Datenwerte [0] konsekutiv eingegeben
werden, wird jedoch gelöscht, wenn die Daten *REGCLR nach
der Eingabe von [1] EIN geschaltet werden, wodurch ein
Zählersignal CNTFF3 ausgegeben wird.
Das Flip-Flop 614 wird EIN geschaltet, wenn drei Daten
werte [0] konsekutiv eingegeben werden, wird jedoch ge
löscht, wenn die Daten *REGCLR nach der Eingabe von [1] EIN
geschaltet werden, wodurch ein Zählersignal CNTFF4 ausgege
ben wird. Das Flip-Flop 615 wird EIN geschaltet, wenn vier
Datenwerte [0] konsekutiv eingegeben werden, wird jedoch ge
löscht, wenn die Daten *REGCLR nach der Eingabe von [1] EIN
geschaltet werden, wodurch ein Zählersignal CNTFF5
ausgegeben wird.
Das Flip-Flop 616 wird EIN geschaltet, wenn fünf Daten
werte [0] konsekutiv eingegeben werden, wird jedoch ge
löscht, wenn die Daten *REGCLR nach der Eingabe von [1] EIN
geschaltet werden, wodurch ein Zählersignal CNTFF6 ausgege
ben wird.
Wenn ein Datenwert [0] zwischen Daten mit derselben
Ziffer vorliegt, arbeiten demgemäß der Zähler 612 und das
UND-Gatter 620 zusammen, um ein Löschsignal *CLR1 zu erzeu
gen, wodurch die Daten vom UND-Gatter 513 korrigiert werden.
Wenn zwei Datenwerte [0] zwischen den Daten mit derselben
Ziffer vorliegen, arbeiten der Zähler 613 und das UND-Gatter
621 zusammen, um ein Löschsignal *CLR2 zu erzeugen, wodurch
die Daten vom UND-Gatter 515 korrigiert werden.
Wenn drei Datenwerte [0] zwischen den Daten mit dersel
ben Ziffer vorliegen, arbeiten der Zähler 614 und das
UND-Gatter 622 zusammen, um ein Löschsignal *CLR3 zu erzeugen,
wodurch die Daten vom UND-Gatter 517 korrigiert werden. Wenn
vier Datenwerte [0] zwischen den Daten mit derselben Ziffer
vorliegen, arbeiten der Zähler 615 und das UND-Gatter 623
zusammen, um ein Löschsignal *CLR4 zu erzeugen, wodurch die
Daten vom UND-Gatter 519 korrigiert werden.
Wenn fünf Datenwerte [0] zwischen den Daten mit dersel
ben Ziffer vorliegen, arbeiten der Zähler 616 und das
UND-Gatter 624 zusammen, um ein Löschsignal *CLR5 zu erzeugen,
wodurch die Daten vom UND-Gatter 521 korrigiert werden.
Auf diese Weise wird die Maximum-likelihood-Decodier
operation ausgeführt.
Als nächstes wird die Operation der Detektion der
Adressenmarke mit Bezugnahme auf Fig. 23 diskutiert. Ein
Lese/Schreibtakt der Magnetplatte wird, wenn keine Daten
gelesen werden, mit einem Takt, der mit einer Drehung der
Magnetplatte synchron ist, synchronisiert. Aus diesem Grund
ist vor dem Lesen der Daten der Lese/Schreibtakt nicht syn
chron mit einer Lesewellenform der Magnetplatte, und daher
können die korrekten Daten nicht gelesen werden. Dann wird
vor dem Lesen der Daten die Synchronisation der Operation
durch das Setzen des Lese/Schreibtakts in Phase bewirkt.
Eine Phasensynchronisation davon wird durch das Lesen
eines Spaltmusters der Einzelfrequenz, das auf die Magnet
platte geschrieben wird, erhalten. In der Magnetplattenvor
richtung wird das Spaltmuster zuerst detektiert und daraus
gelesen, wodurch die Phasensynchronisation erhalten wird.
Wie in Fig. 23 veranschaulicht, werden Datenwerte [0] mit
einer Länge, die in den Codes zur Codierung nicht ersicht
lich ist, in einen Bereich des Spaltmusters geschrieben.
Dieser Bereich wird als Adressenmarke bezeichnet.
Das Spaltmuster wird detektiert, indem diese Adressen
marke gefunden wird. Dann wird das Spaltmuster gelesen,
wodurch ein Phasenziehvorgang des Lese/Schreibtakts gestar
tet wird. Bei einer Synchronisation sind die Daten zu lesen.
Wie in Fig. 23 gezeigt, scheinen drei Muster, die je
weils eine Sequenz von sechs Datenwerten [0] aufweisen, in
der Adressenmarke (AM) auf. Demgemäß kann die Adressenmarke
detektiert werden, indem zwei Muster, die jeweils die
Sequenz von sechs Datenwerten [0] aufweisen, gefunden
werden.
Wie in Fig. 18 gezeigt, ist der Wegspeicher 56, der fünf
konsekutive Datenwerte [0] halten kann, mit einem Wegspei
cher 57 versehen. Ferner ist die in Fig. 20 gezeigte Adres
senmarken-Detektionsschaltung 54 vorgesehen. Dadurch ist es
möglich, die Adressenmarke zu detektieren, in der zwei Mu
ster, die jeweils die Sequenz von sechs Datenwerten [0] auf
weisen, vorliegen.
Auf diese Weise kann die Adressenmarke nur durch das
Hinzufügen der einfachen Schaltung detektiert werden, indem
der Wegspeicher 56 des Datenpuffers 52 effektiv verwendet
wird. Daher kann die Adressenmarke mit der einfachen Schal
tung detektiert werden.
In diesem modifizierten Beispiel ist die Ternärbestim
mungsschaltung aus dem Speicher konstruiert, und daher wird
die Konfiguration des Maximum-likelihood-Decoders verein
facht. Die Ternärbestimmung kann auch einfach durch einen
Zugriff auf den Speicher durchgeführt werden, und daher ist
es möglich, den Ternärbestimmungsausgang bei der hohen Ge
schwindigkeit zu erhalten. Ferner kann die optimale Ternär
bestimmungscharakteristik, die der Kopfcharakteristik ent
spricht, leicht geändert werden.
Als nächstes werden AGC- und PLL-Schleifen erläutert.
In einem Partial-response-Regenerationssystem wird ein
Fehlersignal in den AGC- und PLL-Schleifen als Digitalwert
angegeben. Aus diesem Grund ist ein Wandler zum Umwandeln
eines derartigen Digital-Fehlersignals in eine
Analog-Steuergröße mit einer einfachen Konstruktion erforderlich.
Eine automatische Verstärkungssteuerschaltung (AGC-Schaltung),
die für das Partial-response-System verwendet
wird, hat eine Rückkopplungsschleife auf der Basis der
Digitaldaten zusätzlich zur Rückkopplungsschleife auf der
Basis der Analoggröße. Ferner hat auch eine Phasensynchroni
sationsschaltung die PLL-Schleife auf der Basis der Digital
daten. In dieser Digitalschleife wird das Digital-Fehlersi
gnal in die Analog-Steuergröße umgewandelt, und daher wird
ein D/A-Wandler vom Typ einer Ladungspumpe verwendet.
In einer Steuerschleife auf der Basis der AGC-Digital
daten wird eine Steuerspannung erzeugt. Zu diesem Zweck sub
trahiert ein Subtrahierer einen Zielwert (Digital-Amplitu
denwert) von diskreten Wellenformdaten (Digitalausgang), die
durch einen Digitalentzerrer erhalten werden, wodurch
n-Bit-Amplitudenfehlersignale erhalten werden. Diese Amplituden
fehlersignale werden in n-Stücke von Ladungspumpkreisen ein
gegeben und so in Stromwerte umgewandelt.
Jede der n-Stücke von Ladungspumpen konvertiert das Si
gnal in den Stromwert, der einem Gewicht jedes der n-Bits
entspricht. Dann wird die Summe der Ausgänge von n-Stücken
der Ladungspumpkreise durch ein Tiefpaßfilter in eine Span
nung umgewandelt, und ein AGC-Steuerspannungsausgang wird
erzeugt.
Ähnlich werden in einer Phasensynchronisations-Schlei
fenschaltung durch das Partial-response-System entsprechende
Bit-Ausgänge von 7-Bit-Digital-Phasenfehlersignalen von
einem Phasenfehlerdetektor in sieben Stück der Ladungspump
kreise eingegeben, und dadurch in Stromwerte umgewandelt,
die den Bit-Gewichten entsprechen. Dann wird die Summe der
Ausgänge der sieben Ladungspumpkreise in das Filter einge
geben, und dadurch in eine Steuerspannung umgewandelt, wo
durch der spannungsgesteuerte Oszillator gesteuert wird.
Allgemein ist in der automatischen Verstärkungssteuer
schaltung und der Phasensynchronisationsschaltung eine
Schleifenverstärkung beim Ziehvorgang höher gesetzt als zur
Zeit einer Stationäroperation, wodurch die Zielamplitude in
kürzerer Zeit erreicht wird. Ferner ist die Schaltung zur
Zeit der Stationäroperation ausgebildet, um eine Folge mit
schnellen Amplitudenfluktuationen aufgrund von Variationen
der Frequenz der Daten zu verhindern, indem die Schleifen
verstärkung reduziert wird, und um langsame Amplitudenfluk
tuationen in der Modulation, etc., zu absorbieren.
Bisher ist als Element zur Änderung dieser Schleifen
verstärkung ein einzelner Ladungspumpkreis bitweise von den
Ausgangsdaten des Fehlersignals vorgesehen. Außerdem wurde
ein derartiges Verfahren verwendet, daß der Stromwert jeder
Voll-Bit-Ladungspumpe durch ein Ziehoperation/Stationärope
ration-Schaltsignal im Ziehzustand zu einem größeren Wert,
jedoch im Stationärzustand zu einem kleineren Wert umge
schaltet wird.
Die entsprechenden Ladungspumpkreise sind jedoch für
die Eingangs-Voll-Bits erforderlich, und demgemäß entsteht
das Problem, daß die Schaltungskonfiguration kompliziert
wird. Aus diesem Grund erhöht sich der Preis der Vorrich
tung.
Nun wird der A/D-Wandler mit einer einfachen Konstruk
tion erläutert.
Fig. 24 ist ein Blockbild einer Steuerschleife einer
PRML-Regenerationsvorrichtung in einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung.
Mit Bezugnahme auf Fig. 24 sind die gleichen Elemente
wie die in Fig. 1 gezeigten mit denselben Bezugszahlen mar
kiert. Wie in Fig. 24 dargestellt, verstärkt der Verstärker
vom Verstärkungssteuertyp (GCA) 12 ein vom Magnetkopf von
der Magnetplatte gelesenes Lesesignal. Dieser Verstärkungs
steuerverstärker 12 kann seine Spannung durch eine Steuer
spannung von außen variabel machen. Das elektrische Filter
13 ist ein Filter zum Entzerren einer Wellenform, die
(1+D) entspricht. Es ist zu beachten, daß D ein vor einer
Abtastung eingegebenes Datenfeld bezeichnet, und (1+D)
eine Summe der zur aktuellen Zeit eingegebenen Daten und der
um 1 Abtastperiode verzögerten Daten bedeutet.
Der n-Bit-A/D-Wandler 14 wandelt die Analogausgänge in
n-Bit-Digitalausgänge um. Der Digitalentzerrer 15 ist aus
einem bekannten Kosinusentzerrer konstruiert. Der Digital
entzerrer 15 auto-entzerrt das Signal, das der
Partial-response-Charakteristik in der radialen Richtung der Platte
entspricht.
Eine automatische Verstärkungssteuerschaltung 2 hat
eine Analog-AGC-Schleife und eine Digital-AGC-Schleife. Ein
Amplitudendetektor 22 detektiert eine Differenz zwischen
einer Analog-Ausgangsamplitude des elektrischen Filters 13
und einer Analog-Zielamplitude. Ein Schaltungskreis 23 führt
eine Umschaltung von der Analog-AGC-Schleife zur
Digital-AGC-Schleife durch. Ein Tiefpaßfilter 24 wandelt einen Aus
gangsstrom des Schaltungskreises 23 in einen Spannung um,
wodurch eine Steuerspannung des Verstärkungssteuerverstär
kers 12 erzeugt wird.
Ein Subtrahierer 25 subtrahiert einen Digital-Zielwert
von diskreten Wellenformdaten, die vom Digitalentzerrer 15
erteilt werden, und gibt einen Digital-Fehlerwert aus. Ein
D/A-Wandler 26 vom Typ einer n-Bit-Ladungspumpe wandelt
n-Bit-Digital-Fehlerwerte in Analog-Stromgrößen um, und gibt
diese Größen an den Schaltungskreis 23 aus.
Die Operation der automatischen Verstärkungssteuer
schaltung 2 wird erläutert. Zuerst ist der Schaltungskreis
23 mit dem Amplitudendetektor 22 verbunden, wodurch die
Analog-AGC-Schleife gebildet wird. Das heißt, der Schal
tungskreis 23 gibt an das Tiefpaßfilter 24 eine
Analog-Fehlergröße aus, die durch das Subtrahieren der
Analog-Zielamplitude vom Analogausgang des elektrischen Filters 13
des Amplitudendetektors 22 erhalten wird. Dadurch wird eine
Steuerspannung aus der Analog-Fehlergröße erzeugt, und dann
zum Verstärkungssteuerverstärker 12 zurückgeführt, wodurch
die Amplitude gesteuert wird.
Nach der Steuerung der Amplitude in dieser Analog-AGC-Schleife
bewirkt der Schaltungskreis 23 das Umschalten zur
Digital-AGC-Schleife. Das heißt, der Schaltungskreis 23 ist
mit dem D/A-Wandler 26 vom Typ einer Ladungspumpe verbunden.
Demgemäß wandelt der D/A-Wandler 26 vom Typ einer Ladungs
pumpe einen Digital-Fehlerwert des Subtrahierers 25 in die
Analog-Stromgröße um, welcher Wert durch das Subtrahieren
des Digital-Zielwerts von den diskreten Wellenformdaten, die
vom Digitalentzerrer 15 geliefert werden, erhalten wird, und
diese Analog-Stromgröße wird in den Schaltungskreis 23 ein
gegeben. Diese Analoggröße wird durch das Tiefpaßfilter 24
in eine Spannung umgewandelt, wodurch der Verstärkungs
steuerverstärker 12 gesteuert wird.
Als nächstes enthält die Phasensynchronisationsschal
tung (PLL-Schleife) 7 eine Ternärbestimmungseinheit 70 zur
Durchführung einer Ternärbestimmung über einen Abtastausgang
Y(n) des Digitalentzerrers 15 und Ausgabe eines Ternärbe
stimmungsausgangs X(n). Die Ternärbestimmungseinheit 70 ver
gleicht den Abtastwert Y(n) mit zwei Schnittpegeln S1, S2,
und bewirkt eine Bestimmung in Form von Bestimmungswerten
X(n) von [+1], [0], [-1].
Ein Phasendetektor 71 berechnet eine Phasendifferenz
Δτ(n) aus dem Abtastausgang Y(n) sowie dem Ternärbestim
mungsausgang X(n). Dieser Phasendetektor für die
PRML-Klasse IV ist in einem Artikel mit dem Titel [FAST TIMING
RECOVERY FOR PARTIAL-RESPONSE SIGNALING SYSTEMS] (1986 IEEE
CH2655-9/89/0000-0573) von F. Dolivo, W. Scott und
G. Ungerbook beschrieben.
Spezifischer wird die Phasendifferenz Δτ(n) durch den
folgenden Ausdruck definiert:
Δτ(n) = Y(n-1)·X(n)-Y(n)·X(n-1),
worin Y(n) die Abtastspannung des Lesesignals nach der
Durchführung der Partialentzerrung ist, und X(n) das Ergeb
nis der Ternärbestimmung durch die Ternärbestimmungseinheit
70 ist.
Ein Frequenzkomparator 72 bestimmt eine Frequenz eines
von einer Servooberfläche der Magnetplatte gelesenen Servo
signals und gibt einen Frequenzfehler aus. Eine Multiplexer-Schaltung
73 gibt beim Lesen von der Magnetplatte einen Pha
senfehler des Phasendetektors 71 aus, wenn jedoch nicht von
der Magnetplatte gelesen wird, gibt sie einen Frequenzfehler
des Frequenzkomparators 72 aus.
Ein D/A-Wandler 74 vom Typ einer Ladungspumpe wandelt
ein Digital-Fehlersignal der Multiplexer-Schaltung 73 in
eine Analog-Stromgröße um. Ein Schleifenfilter 75 ist aus
dem Tiefpaßfilter 75 konstruiert. Das Schleifenfilter 75
wandelt die Analog-Stromgröße in eine Spannung um, wodurch
ein Spannungssteueroszillator 76 gesteuert wird. Der Span
nungssteueroszillator 76 erzeugt einen synchronen Takt, der
als Abtasttakt des A/D-Wandlers 74 verwendet wird.
Die Operation der Phasensynchronisationsschaltung 7
wird beschrieben. Während der Nicht-Leseverarbeitung von der
Magnetplatte ist die Multiplexer-Schaltung 73 mit dem Fre
quenzkomparator 72 verbunden. Durch diese Verbindung erzeugt
der Spannungssteueroszillator 76 einen Takt synchron mit der
Frequenz des Servosignals.
Während der Leseverarbeitung von der Magnetplatte ist
die Multiplexer-Schaltung 73 jedoch mit dem Phasendetektor
71 verbunden. Durch diese Verbindung erzeugt der Spannungs
steueroszillator 76 einen Takt, der vom Phasenfehler des Ab
tastausgangs des Digitalentzerrers 15 gesteuert wird.
Fig. 25 ist ein Blockbild, das den D/A-Wandler vom Typ
einer Ladungspumpe der automatischen Verstärkungssteuer
schaltung 2 in Fig. 24 veranschaulicht. Fig. 26 ist eine Dar
stellung zur Unterstützung der Erläuterung der Operation
davon.
Wie in Fig. 25 veranschaulicht, ist der D/A-Wandler 26
vom Typ einer Ladungspumpe mit vier Multiplexern 27-1 bis
27-4 versehen. In einem Ausgang des Subtrahierers 25 ist das
höchstwertige Bit mit einer Ausgangsanschlußnummer [1] mar
kiert, wohingegen das niedrigstwertige Bit mit einer Aus
gangsanschlußnummer [8] markiert ist. Ausgänge mit den Aus
gangsanschlußnummern [1], [5] werden in den Multiplexer 27-1
eingegeben. Ausgänge mit den Ausgangsanschlußnummern [2],
[6] werden in den Multiplexer 27-2 eingegeben. Ausgänge mit
den Ausgangsanschlußnummern [3], [7] werden in den Multi
plexer 27-3 eingegeben. Ausgänge mit den Ausgangsanschluß
nummern [4], [8] werden in den Multiplexer 27-4 eingegeben.
Ein anfängliches Zieh/Stationäroperations-Schaltsignal
wird in jeden Multiplexer 27-1 bis 27-4 eingegeben. Wenn das
Schaltsignal dann den anfänglichen Ziehvorgang anzeigt,
wählen die entsprechenden Multiplexer 27-1 bis 27-4 die
Ausgänge mit den Ausgangsanschlußnummern [1], [2], [3], [4]
aus. Wenn das Schaltsignal hingegen die Stationäroperation
anzeigt, wählen die Multiplexer 27-1 bis 27-4 die Ausgänge
mit den Ausgangsanschlußnummern [5], [6], [7], [8] aus.
Ferner ist der D/A-Wandler 26 vom Typ einer Ladungs
pumpe mit vier Ladungspumpkreisen 26-1 bis 26-4 versehen,
die mit den Multiplexern 27-1 bis 27-4 verbunden sind. Das
anfängliche Zieh/Stationäroperations-Schaltsignal wird auch
in jeden dieser Ladungspumpkreise 26-1 bis 26-4 eingegeben.
Wenn das Schaltsignal dann den anfänglichen Ziehvorgang an
zeigt, geben die entsprechenden Ladungspumpkreise 26-1 bis
26-4 Ausgangsströme von 128 mA, 64 mA, 32 mA, 16 mA aus.
Wenn Schaltsignal die Stationäroperation anzeigt, geben die
Ladungspumpkreise 26-1 bis 26-4 ferner Ausgangsströme von
8 mA, 4 mA, 2 mA, 1 mA aus.
Das heißt, in der anfänglichen Ziehoperation wählen die
Multiplexer 27-1 bis 27-4 höherwertige 4 Bits aus, wählen
jedoch in der Stationäroperation niederwertige 4 Bits aus.
Ferner gibt jeder Ladungspumpkreis 26-1 bis 26-4 in der
Stationäroperation einen Strom aus, der einem Gewicht der
niederwertigen 4 Bits entspricht, gibt jedoch in der anfäng
lichen Ziehoperation einen Strom aus, der einem Gewicht der
hochwertigen 4 Bits entspricht, und der das 16fache des
oben angegebenen beträgt.
Die Operation davon wird mit Bezugnahme auf Fig. 26 er
läutert. Wenn ein Abtastmodus-Schaltsignal einen Niederpegel
annimmt, wird der Schaltungskreis 23 mit dem Amplitudende
tektor 22 verbunden, wodurch die Analog-AGC-Schleife gebil
det wird. Der Schaltungskreis 23 gibt an das Tiefpaßfilter
24 eine Analog-Fehlergröße aus, die durch das Subtrahieren
der Analog-Zielamplitude vom Analogausgang des elektrischen
Filters 13 des Amplitudendetektors 22 erhalten wird. Eine
Steuerspannung wird dadurch aus der Analog-Fehlergröße
erzeugt und dann zum Verstärker 12 mit variabler Verstärkung
zurückgeführt, wodurch die Amplitude gesteuert wird.
Als nächstes nimmt das Abtastmodus-Schaltsignal einen
Hochpegel an, und es wird ein Modus (Abtastmodus) auf der
Basis der Digital-AGC-Schleife angezeigt. Mit dieser Verar
beitung ist der Schaltungskreis 23 mit dem D/A-Wandler 26
vom Typ einer Ladungspumpe verbunden. Gleichzeitig damit
wird ein Ziehmodus angezeigt, in dem das Zieh/Stationär
operations-Schaltsignal auf [NIEDER] ist.
Die Multiplexer 27-1 bis 27-4 wählen dadurch die hoch
wertigen 4 Bits der 8-Bit-Ausgänge des Subtrahierers 25 aus.
Jeder der Ladungspumpkreise 26-1 bis 26-4 gibt auch den
Strom aus, der dem Gewicht der hochwertigen 4 Bits ent
spricht.
Demgemäß wandelt der D/A-Wandler 26 vom Typ einer La
dungspumpe die hochwertigen 4 Bits der 8-Bit-Digitial-Feh
lerwerte des Subtrahierers 25 in eine Analog-Stromgröße um,
welcher Wert durch das Subtrahieren des Digital-Zielwerts
von den diskreten Wellenformdaten, die vom Digitialentzerrer
15 erteilt wird, erhalten werden, und diese Analog-Strom
größe wird in den Schaltungskreis 23 eingegeben. Diese Ana
loggröße wird durch das Tiefpaßfilter 24 in eine Spannung
umgewandelt, wodurch der verstärkungsgesteuerte Verstärker
12 gesteuert wird.
Nach der Beendigung der Ziehoperation gibt das
Zieh/Stationäroperations-Schaltsignal die Stationäroperation von
[HOCH] an. Mit dieser Verarbeitung wählt jeder Multiplexer
27-1 bis 27-4 die niederwertigen 4 Bits aus den 8-Bit-Aus
gängen des Subtrahierers 25 aus. Ferner geben die Ladungs
pumpkreise 26-1 bis 26-4 den Strom aus, der den Gewichten
der niederwertigen 4 Bits entspricht.
Dadurch wandelt der D/A-Wandler 26 vom Typ einer La
dungspumpe die niederwertigen 4 Bits der 8-Bit-Digitial-Feh
lerwerte des Subtrahierers 25 in Analog-Stromgrößen um, und
gibt diese Größen in den Schaltungskreis 23 ein. Diese Ana
loggröße wird durch das Tiefpaßfilter 24 in die Spannung um
gewandelt, wodurch der verstärkungsgesteuerte Verstärker 12
gesteuert wird.
Auch wenn die Anzahl der Ladungspumpkreise halbiert
wird, kann daher die automatische Verstärkungssteuerung
durchgeführt werden, wobei die Schleifenverstärkung in der
AGC-Verstärkungsschlaufe variabel gemacht wird.
Fig. 27 ist ein Blockbild, das einen D/A-Wandler vom Typ
einer Ladungspumpe der Phasensynchronisationsschaltung 7 in
Fig. 24 veranschaulicht. Fig. 28 ist ein Schaltbild des La
dungspumpkreises in Fig. 27.
Wie in Fig. 27 dargestellt, ist ein Multiplexer 77 kon
struiert, um 7-Bit-Eingänge und 4-Bit-Ausgänge aufzuweisen.
Das Phasenfehlersignal besteht aus 8 Bits, wovon 7 Bits als
Daten-Bits verwendet werden, und ein Bit als Vorzeichen-Bit
verwendet wird. Das Vorzeichen-Bit gibt die Polarität der
7-Bit-Daten-Bits an. Die sieben Daten-Bits und ein Bit-Aus
wahlsignal werden in den Multiplexer 77 eingegeben. Der
Multiplexer 77 wählt die hoch- oder niederwertigen 4 Bits in
Übereinstimmung mit dem Bit-Auswahlsignal aus.
Die Ausgänge des Multiplexers 77, das Bit-Auswahlsignal
und das Vorzeichen-Bit werden in vier Ladungspumpkreise 78-1
bis 78-4 eingegeben. Wenn dann das Bit-Auswahlsignal den an
fänglichen Ziehvorgang anzeigt, geben die entsprechenden La
dungspumpkreise 78-1 bis 78-4 die Ströme von 128 mA, 64 mA,
32 mA, 16 mA in Übereinstimmung mit der Polarität des Vor
zeichen-Bits aus. Wenn das Bit-Auswahlsignal die Stationär
operation anzeigt, geben die einzelnen Ladungspumpkreise
78-1 bis 78-4 ferner die Ströme von 8 mA, 4 mA, 2 mA, 1 mA
in Übereinstimmung mit der Polarität des Vorzeichen-Bits
aus.
Das heißt, beim anfänglichen Ziehvorgang wählt der
Multiplexer 77 die hochwertigen 4 Bits, in der Stationär
operation die niederwertigen 4 Bits aus. Jeder Ladungspump
kreis 78-1 bis 78-4 gibt auch in der Stationäroperation den
Strom aus, der dem Gewicht der niederwertigen 4 Bits ent
spricht, gibt jedoch beim anfänglichen Ziehvorgang den Strom
aus, der dem Gewicht der hochwertigen 4 Bits entspricht, und
der das 16fache des oben angegebenen beträgt.
Wie in Fig. 28 veranschaulicht, enthält jeder Ladungs
pumpkreis 78-1 bis 78-4 ein UND-Gatter 780 zum Aufnehmen des
UND des Vorzeichen-Bits mit dem Daten-Bit, eine Inverter
schaltung 781 zum Invertieren des Vorzeichen-Bits, und ein
UND-Gatter 782 zum Aufnehmen des UND eines Ausgangs der
Inverterschaltung 781 mit dem Daten-Bit.
Ferner hat jeder Ladungspumpkreis 78-1 bis 78-4 eine
erste Konstantstromquelle 783 zum Fließen des Stroms in
einer Richtung, einen ersten Schaltungskreis 784, der durch
einen Ausgang des UND-Gatters 780 geöffnet und geschlossen
wird, eine zweite Konstantstromquelle 786 zum Fließen des
Stroms in einer Richtung, und einen zweiten Schaltungskreis
785, der durch einen Ausgang des UND-Gatters 782 geöffnet
und geschlossen wird.
Die einzelnen Stromquellen 783, 786 sind durch den
Schaltungskreis 784, 785 in Serie geschaltet. Dann ist ein
aus einem Kondensator konstruiertes Schleifenfilter 75 mit
dem Mittelpunkt zwischen den Stromquellen 783, 786 verbun
den. Ein Stromschaltungskreis 787 liefert einen Referenz
strom der Stromquellen 783, 786 in Übereinstimmung mit dem
Bit-Auswahlsignal. Wenn das Bit-Auswahlsignal die Ziehopera
tion anzeigt, steuert dieser Stromschaltungskreis 787 die
Stromquellen 783, 786, so daß ein Strom fließt, der das
16fache jenes beträgt, wenn das Bit-Auswahlsignal die
Stationäroperation anzeigt.
Demgemäß wird, wenn das Vorzeichen-Bit positiv anzeigt
([1]), der Schaltungskreis 784 von dem aus dem UND-Gatter
780 ausgegebenen Daten-Bit geöffnet und geschlossen, mit dem
Ergebnis, daß der Strom aus der ersten Stromquelle 783
fließt. Wenn hingegen das Vorzeichen-Bit negativ anzeigt
([0]), wird der Schaltungskreis 785 von dem aus dem UND-Gat
ter 782 ausgegebenen Daten-Bit geöffnet und geschlossen, mit
dem Ergebnis, daß der Strom in der Richtung der zweiten
Stromquelle 786 fließt. Auf diese Weise wird der Strom er
halten, welcher der Polarität des Fehlersignals entspricht.
Als nächstes wird die Operation der Phasensynchronisa
tionsschaltung 7 erläutert. Während einer Nicht-Leseverar
beitung von der Magnetplatte ist die Multiplexer-Schaltung
73 mit dem Frequenzkomparator 72 verbunden. Durch diese Ver
bindung erzeugt der Spannungssteueroszillator 76 einen Takt
synchron mit der Frequenz des Servosignals.
Während der Leseverarbeitung von der Magnetplatte ist
die Multiplexer-Schaltung 73 jedoch mit dem Phasendetektor
71 verbunden. Durch diese Verbindung erzeugt der spannungs
gesteuerte Oszillator 76 den Takt, der vom Phasenfehler des
Abtastausgangs des Digitalentzerrers 15 gesteuert wird. Zu
dieser Zeit gibt das Bit-Auswahlsignal zuerst einen Zieh
modus von [NIEDER] an.
Der Multiplexer 77 wählt dadurch die hochwertigen 4
Bits aus den 7-Bit-Phasenfehler-Signalausgängen aus. Ferner
gibt jeder Ladungspumpkreis 78-1 bis 78-4 den Strom aus, der
dem Gewicht der hochwertigen 4 Bits entspricht.
Demgemäß werden die hochwertigen 4 Bits der 7-Bit-Digi
tial-Fehlerwerte durch den D/A-Wandler 74 vom Typ einer
Ladungspumpe in die Analog-Stromgröße umgewandelt, und
danach durch das Filter 75 in eine Spannung umgewandelt,
wodurch der verstärkungsgesteuerte Oszillator 76 gesteuert
wird.
Nach der Beendigung dieses Ziehvorgangs gibt das
Bit-Auswahlsignal eine [HOCH] Stationäroperation an. Dadurch
wählt der Multiplexer 77 die niederwertigen 4 Bits aus den
7-Bit-Phasenfehlersignalen aus. Jeder Ladungspumpkreis 78-1 bis 78-4
gibt auch den Strom aus, der dem Gewicht der
niederwertigen 4 Bits entspricht.
Mit dieser Verarbeitung werden die niederwertigen 4
Bits der 7-Bit-Digitial-Fehlerwerte, nachdem sie vom
D/A-Wandler 74 vom Typ einer Ladungspumpe in die Analog-Strom
größe umgewandelt werden, durch das Filter 75 in eine Span
nung umgewandelt, wodurch der Verstärkungssteueroszillator
76 gesteuert wird.
Als nächstes wird ein weiteres Beispiel der Phasensyn
chronisationsschaltung angegeben.
Wenn im Partial-response-Regenerationssystem die Phase
des Synchrontakts verschoben wird, tritt ein Demodulations
fehler des Ausgangssignals eines Aufzeichnungskanals auf.
Daher ist es erforderlich, daß die Phase des Synchrontakts
auf der Basis eines Phasenfehlers korrigiert wird, der aus
einem entzerrten Amplitudenwert und einem Bestimmungswert
detektiert wird.
Normalerweise wird die Phasendifferenz in der Lesever
arbeitung in Form einer Spannungsdifferenz ausgegeben, und
daher involviert ein Glättungsfilter die Verwendung eines
gm-Verstärkerfilters, das als Filter vom Spannungssteuertyp
definiert ist. Dieses gm-Verstärkerfilter ist ein Filter mit
einer derartigen Konstruktion, daß eine Vielzahl von gm-Ver
stärkern in Serie geschaltet sind, und ein Kondensator ist
in der Rückkopplungsschleife vorgesehen.
Der Grund, warum dieses Spannungssteuerfilter aus dem
gm-Verstärkerfilter besteht, ist, daß der gm-Verstärker eine
Sperrfrequenz variabel machen kann. Dies ist nämlich
hinsichtlich der Steuerung der Sperrfrequenz pro Zone auf
der Magnetplatte vorteilhaft.
Das gm-Verstärkerfilter weist insofern ein Problem auf,
als die Konfiguration davon kompliziert ist, und der Maßstab
der Schaltung zunimmt. Außerdem führt die komplizierte Kon
figuration zum Problem der Preissteigerung.
Nun wird eine Phasensynchronisationsschaltung zur Ver
einfachung der Schaltungskonfiguration des Spannungssteuer
filters gezeigt.
Fig. 29 ist ein Blockbild der Phasensynchronisations
schaltung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfin
dung. Fig. 30 ist ein Blockbild einer Spannungsdifferenz-Arith
metikeinheit in Fig. 29. Fig. 31 ist ein Zeitdiagramm in
der Nicht-Leseverarbeitung in Fig. 29. Fig. 32 ist ein Zeit
diagramm in der Leseverarbeitung in Fig. 29.
Mit Bezugnahme auf Fig. 29 ist ein externer Oszillator
80 aus einem Kristalloszillator konstruiert. Dann erzeugt
der externe Oszillator 80 Takte mit einer festgelegten
Periode. Ein Frequenzphasenkomparator 81 vergleicht einen
Ausgangstakt des externen Oszillators 80 mit einem Synchron
takt des Spannungssteueroszillators 76, und gibt ein Signal
(Phasendifferenzsignal) aus, das einer Phasendifferenz ent
spricht. Ein Phasen/Spannungs-Wandler 82 wandelt das vom
Frequenzphasenkomparator 81 übertragene Phasendifferenzsi
gnal in eine Spannung um.
Der Partialentzerrer 15 ist, wie vorstehend angegeben,
aus dem Kosinusentzerrer konstruiert. Eine Spannungsdiffe
renz-Arithmetikeinheit 79 umfaßt eine Abtastschaltung, die
aus einem A/D-Wandler und einer in Fig. 30 gezeigten Phasen
differenz-Arithmetikschaltung besteht, wie. Die Spannungs
differenz-Arithmetikeinheit 79 veranlaßt anschließend die
Abtastschaltung, eine Abtastung eines Signals nach der Ent
zerrung durch den Synchrontakt vorzunehmen. Die Spannungs
differenz-Arithmetikeinheit 79 berechnet ein Spannungs
signal, das eine Phasendifferenz angibt, aus einer Amplitude
des abgetasteten Signals.
Ein Spannungssteuerfilter 77 sperrt eine Hochfrequenz
komponente des Spannungssignals, das von der Spannungsdiffe
renz-Arithmetikeinheit 79 oder einem Phasen/Spannungs-Wandler
82 übertragen wird, und ist aus einer Integralschal
tung konstruiert. Diese Integralschaltung besteht aus einem
Eingangswiderstand R1, einem Stromeinstellwiderstand R2, der
zwischen dem Eingangswiderstand R1 und Erde angeschlossen
ist, und einem Kondensator C. Demgemäß bildet diese Inte
gralschaltung ein bekanntes passives Filter vom Integra
tionstyp.
Der spannungsgesteuerte Oszillator 76 erzeugt den Syn
chrontakt mit einer der Spannung entsprechenden Phase.
Dieser Synchrontakt wird in den Frequenzphasenkomparator 81
und die Spannungsdifferenz-Arithmetikeinheit 79 eingegeben.
Ein Schaltungskreis 83 verbindet beim Lesen durch den Kopf
das Spannungssteuerfilter 77 mit der Spannungsdifferenz-Arith
metikeinheit 79, verbindet jedoch beim Nicht-Lesen
durch den Kopf das Spannungssteuerfilter 77 mit dem
Phasen/Spannungs-Wandler 82.
Die Phasendifferenz-Arithmetikschaltung der Spannungs
differenz-Arithmetikeinheit wird mit Bezugnahme auf Fig. 30
erläutert.
Eine Ternärbestimmungsschaltung 790 vergleicht den Ab
tastwert Y(n) mit den beiden Schnittpegeln S1, S2, und führt
eine Bestimmung in Form der Bestimmungswerte X(n) von [+1],
[0], [-1] aus. Ein erstes Verzögerungselement 791 bewirkt
eine Abtastverzögerung des Abtastwerts Y(n), wodurch Y(n-1)
erhalten wird. Ein zweites Verzögerungselement 792 bewirkt
die eine Abtastverzögerung des Bestimmungswerts X(n), wo
durch X(n-1) erhalten wird. Ein erster Multiplikator 793
multipliziert Y(n-1) mit X(n). Ein zweiter Multiplikator 794
multipliziert Y(n) mit X(n-1). Ein Addierer 795 subtrahiert
einen Ausgang Y(n)·X(n-1) des zweiten Multiplikators 794
von einem Ausgang Y(n-1) X(n) des ersten Multiplikators
793, wodurch eine Phasendifferenz Δτ(n) erhalten wird.
Als nächstes wird die Operation der Schaltung in Fig. 29
beschrieben. Wenn der Kopf ein Signal auf dem Magnetplatten
medium liest, verbindet der Schaltungskreis 83 das Span
nungssteuerfilter 77 mit der Spannungsdifferenz-Arithmetik
einheit 79. Dann wird eine PLL-Schleife des Partialentzer
rers 15, der Spannungsdifferenz-Arithmetikeinheit 79, des
Spannungssteuerfilters 77 und des spannungsgesteuerten
Oszillators 76 gebildet.
In dieser PLL-Schleife wird in der Leseverarbeitung die
Wellenform des vom Plattenmedium gelesenen Signals vom
Partialentzerrer 15 entzerrt, der als Entzerrer für die
Partial-response-Regeneration dient. Wie in Fig. 32 veran
schaulicht, wird die Wellenform des entzerrten Signals einer
Abtastung im A/D-Wandler der Spannungsdifferenz-Arithmetik
einheit 79 zu einer Zeiteinstellung des Synchrontakts des
Spannungssteueroszillators 76 unterzogen. Die Ternärbestim
mungsschaltung 790 führt eine Ternärbestimmung in bezug auf
den Abtastwert Y(n) aus.
Wie in Fig. 32 gezeigt, ist eine Differenz Δa zwischen
der Amplitude des Abtastwerts Y(n) und einer Referenzspan
nung a proportional zu einer Phasendifferenz ΔT(n). Die
Phasendifferenz-Arithmetikschaltung der Spannungsdifferenz-Arith
metikeinheit 79, die in Fig. 30 gezeigt ist, berechnet
die Phasendifferenz Δτ(n) in der oben angegebenen Formel.
Das heißt, der Addierer 795 erhält eine Differenz zwischen
dem Ausgang Y(n-1)·X(n) des ersten Multiplikators 793 und
dem Ausgang Y(n)·X(n-1) des zweiten Multiplikators 794.
Der Spannungsausgang Δτ(n) dieses Addierers 795 ist
Y(n-1)·X(n)-Y(n)·X(n-1).
Die Spannungsdifferenz-Arithmetikeinheit 79 glättet
dieses Spannungssignal unter Verwendung den Kondensators C.
Dann wird der spannungsgesteuerte Oszillator 76 durch einen
Ausgang des Spannungssteuerfilters 77 gesteuert. Mit dieser
Verarbeitung wird der als Ausgang des spannungsgesteuerten
Oszillators 76 definierte Takt mit dem Lesesignal synchroni
siert.
Bei einer anderen Verarbeitung als der Leseverarbeitung
verbindet jedoch der Schaltungskreis 83 das Spannungssteuer
filter 77 mit dem Phasen/Spannungs-Wandler 82. Dadurch wird
eine PLL-Schleife des externen Oszillators 80, des Phasen
komparators 81, des Phasen/Spannungs-Wandlers 82, des Span
nungssteuerfilters 77 und des Spannungssteueroszillators 76
gebildet.
Diese Operation wird mit Bezugnahme auf Fig. 31 erläu
tert. In den Frequenzphasenkomparator 81 werden ein Ausgang
des externen Oszillators 80 und ein Ausgang des spannungsge
steuerten Oszillators 76 eingegeben. Der Frequenzphasenkom
parator 81 gibt ein Signal aus, das der Phasendifferenz zwi
schen dem Ausgang des externen Oszillators 80 und dem Aus
gang des spannungsgesteuerten Oszillators 76 entspricht. Der
Phasen/Spannungs-Wandler 82 gibt ein Spannungssignal aus,
das dem Phasendifferenzsignal davon entspricht. Dann wird
diese Spannung durch das Spannungssteuerfilter 77 geglättet,
wodurch der spannungsgesteuerte Oszillator 76 gesteuert
wird.
Auf diese Weise ist das Spannungssteuerfilter 77 aus
dem passiven Filter konstruiert, das aus der Integralschal
tung besteht, und daher kann das Spannungssteuerfilter mit
niedrigen Kosten leicht konstruiert werden. Auch kann eine
Differenz zwischen den Frequenzcharakteristiken in der radi
alen Richtung der Magnetplatte bis zu einem gewissen Ausmaß
vom spannungsgesteuerten Oszillator 76 absorbiert werden.
Gemäß dieser Ausführungsform wurde der Partialentzerrer
als einer erläutert, der den Analogausgang aufweist. Wie in
Fig. 1 veranschaulicht, ist jedoch der A/D-Wandler vor dem
Kosinusentzerrer vorgesehen, und außerdem kann der Kosinus
entzerrer aus einem Digitalentzerrer konstruiert sein. In
diesem Fall ist der A/D-Wandler der Spannungsdifferenz-Arith
metikeinheit 79 nicht erforderlich.
Wie oben erläutert, besteht das Spannungssteuerfilter
der Phasensynchronisationsschaltung aus dem Filter vom Inte
grationstyp, was zu einer vereinfachten Konfiguration führt.
Ferner wird das Filter vom Integrationstyp verwendet, und
daher kann eine billige Konstruktion vorgesehen werden.
Als nächstes erfolgt eine Erläuterung eines modifizier
ten Beispiels der Phasensynchronisationsschaltung, wenn der
MR-Kopf eingesetzt wird.
In der Phasensynchronisationsschaltung ist der Phasen
fehlerwert Δ(n) durch den folgenden Vergleichsausdruck
definiert:
Δτ(n) = Y(n)·X(n-1)-Y(n-1)·X(n).
Dann erzeugt der Spannungssteueroszillator einen derar
tigen Synchrontakt, daß dieser Phasenfehlerwert Δτ(n) Null
wird.
Wie in Fig. 33 veranschaulicht, ist verglichen mit einem
phasensynchronen Zustand der nicht-phasenasynchrone Zustand
wie folgt. Das heißt, wie im Beispiel (1) gezeigt, wenn der
Bestimmungswert von zwei konsekutiven Datenwerten (1, 1)
ist, wird durch den obigen Vergleichsausdruck der Phasen
fehlerwert Δτ(n) wie folgt definiert:
Δτ(n) = Y(n)·1-Y(n-1)·1 = Y(n)-Y(n-1).
Es wird nämlich eine Pegeldifferenz in den Daten bei
individueller Bestimmung als [1] in Form eines Phasenfehlers
detektiert.
Ähnlich wird, wie in Beispiel (2) gezeigt, wenn der Be
stimmungswert von zwei konsekutiven Datenwerten (-1, 0) ist,
der Phasenfehlerwert Δτ(n) wie folgt ausgedrückt:
Δτ(n) = Y(n)·-1-Y(n-1)·0 = -Y(n).
Diesmal wird nämlich der Datenpegel bei der Bestimmung
als [0] in Form des Phasenfehlers detektiert.
Daher wird gemäß dem Phasensynchronisationssystem der
Phasenfehler zwischen den Daten und dem Takt nicht als Zeit
zone, sondern als Pegelvariation detektiert. Dann wird
dieser Phasenfehler zur Phasensynchronisationsschaltung zu
rückgeführt, wodurch die Phasensynchronisationssteuerung
durchgeführt wird.
Wenn die Regeneration vom Magnetplattenmedium die Ver
wendung des MR-Kopfs involviert, wie in Fig. 34 veranschau
licht, wird außerdem eine positive/negative Asymmetrie der
Lesewellenform erzeugt. Diese Wellenformasymmetrie tritt
folglich in Form eines Versetzungsfehlers ΔE auf, wenn der
Bestimmungswert [0] ist. In Beispiel (3) in Fig. 34 ist der
Phasenfehlerwert Δτ(n) beispielsweise gegeben durch:
Δτ(n) = Y(n)·1-Y(n-1)·0 = Y(n) = ΔE.
Ähnlich wird in Beispiel (4) in Fig. 34 der Phasen
fehlerwert Δτ(n) ausgedrückt als:
Δτ(n) = Y(n)·0-Y(n-1)·1 = Y(n-1) = ΔE.
Demgemäß folgt daraus, wie in Fig. 34 gezeigt, daß auch
in einem Zustand, wo die Daten synchron mit dem Takt sind,
der Phasenfehlerwert ΔE zusätzlich zum ursprünglichen Fehler
in bezug auf die [0] enthaltenden Daten enthält.
Aus diesem Grund geht die Synchronisation mit den Daten
danach verloren, und dies kann ein Grund für die Erzeugung
eines Demodulationsfehlers sein.
Nun wird eine Phasensynchronisationsschaltung gezeigt,
um einen Phasenkorrekturfehler aufgrund einer Asymmetrie der
Lesewellenform zu vermeiden, wenn der MR-Kopf als Lesekopf
verwendet wird.
Fig. 35 ist ein Blockbild, das ein weiteres modifizier
tes Beispiel der Phasensynchronisationsschaltung der vorlie
genden Erfindung zeigt. Fig. 36 ist ein Schaltbild der Feh
lerdetektionsschaltung in Fig. 35. Fig. 37 ist ein Zeitdia
gramm in der Konstruktion in Fig. 35.
Mit Bezugnahme auf Fig. 35 sind die gleichen Elemente
wie die in Fig. 1 gezeigten mit denselben Bezugszahlen mar
kiert. Wie in Fig. 35 gezeigt, enthält die Phasensynchronisa
tionsschaltung eine Binär/Ternärbestimmungseinheit 84, einen
Phasenkomparator 85 und einen spannungsgesteuerten Oszilla
tor (VCO) 76. Die Binär/Ternärbestimmungseinheit 84 führt
eine Binärbestimmung des Amplitudenwerts Yn im Spaltmuster
des Lesesignals durch, und nimmt dann eine Ternärbestimmung
des Amplitudenwerts Yn im Datenmuster vor. Der Phasenkompa
rator 85 berechnet den Phasenfehlerwert Δτ(n) aus dem Ampli
tudenwert Yn und dem Bestimmungswert Xn.
Die Fehlerdetektionsschaltung 86 detektiert, daß das
Lesesignal in einem Meßbereich des Spaltmusters ist, aus
einem Binär/Ternärbestimmungs-Schaltsignal und einem Daten
lesesignal. Die Fehlerdetektionsschaltung 86 detektiert den
Versetzungsfehlerwert ΔE aus dem Amplitudenwert Y(n) und dem
Bestimmungswert X(n). Dann hält die Fehlerdetektionsschal
tung 86 den Versetzungsfehlerwert ΔE, und gibt den Verset
zungsfehlerwert ΔE nur dann aus, wenn der Bestimmungswert
X(n) [0] ist.
Ein Subtrahierer 87 subtrahiert den Versetzungsfehler
wert ΔE vom Amplitudenwert Y(n), und gibt einen subtrahier
ten Ausgang (Yn-ΔE) an den Phasenkomparator 85 aus.
Die Fehlerdetektionsschaltung 86 wird mit Bezugnahme
auf Fig. 36 erläutert.
Wie in Fig. 36 veranschaulicht, decodiert ein Decoder
820 den Bestimmungswert X(n), und gibt ein Decodiersignal S1
aus. Wenn der Bestimmungswert X(n) [0] ist, erzeugt das
Decodiersignal S1 einen Ausgang, der einen Niederpegel an
nimmt. In anderen Fällen erzeugt das Decodiersignal S1 einen
Ausgang, der einen Hochpegel annimmt.
Ein UND-Gatter 821 gibt nur dann einen VCO-Takt als
Takt S2 aus, wenn das von der nicht veranschaulichten Steu
erschaltung ausgegebene Binär/Ternärbestimmungs-Schaltsignal
auf dem Hochpegel ist, das Datenlesesignal auf dem Hochpegel
ist, und das Decodiersignal S1 auf dem Niederpegel ist. Das
heißt, das UND-Gatter 821 gibt nur dann den Takt aus, wenn
der Bestimmungswert X(n) im Meßbereich des Spaltmusters Null
ist.
Ein Schieberegister 822 ist aus 4-stufigen Schieberegi
stern 822a bis 822d konstruiert. Die oben beschriebenen
Takte werden in die 4-stufigen Schieberegister 822a bis 822d
eingegeben. Das höchstwertige Bit des Amplitudenwerts Y(n)
wird in das Schieberegister 822a der ersten Stufe von den
4-stufigen Schieberegistern 822a bis 822d eingegeben.
Inverterschaltungen 823a bis 823d invertieren Ausgänge
S3 bis S6 der entsprechenden Schieberegister 822a bis 822d.
Ein UND-Gatter 824a nimmt das UND der Ausgänge der einzelnen
Inverterschaltungen 823a bis 823d auf. Ein UND-Gatter 824b
nimmt das UND der Ausgänge S3 bis S6 der Schieberegister
822a bis 822d auf. Ein ODER-Gatter 825 nimmt das ODER
(Logiksumme) der Ausgänge des UND-Gatters 824a, 824b auf.
Ein Subtrahierer 826 subtrahiert einen Mittenwert des
A/D-Wandlers 14 vom Amplitudenwert Y(n). Ein Register 827
hält einen Ausgang des Subtrahierers 826 ansprechend auf ein
Signal S7 des UND-Gatters 825.
Eine Inverterschaltung 828 invertiert den Decodieraus
gang S1 des Decoders 820. Ein UND-Gatter 829 gibt den Ver
setzungsfehlerwert ΔE des Registers 827 in Übereinstimmung
mit einem Ausgang der Inverterschaltung 828 aus.
Beim ersten Einsatz wird die Operation in der Konstruk
tion in Fig. 35 erläutert.
Eine GS-Komponente des Lesesignals des Lesekopfs wird
durch eine WS-Kopplung gesperrt, die aus einem Kondensator
der Kopf-IC-Schaltung 11 konstruiert ist. Ein Verstärkungs
steuerverstärker 12 unter den Entzerrerfiltern 12, 13 und
der Verstärkungssteuerverstärker erteilt dem einzugebenden
Lesesignal eine Verstärkung, und gibt dieses aus.
Ferner zeigt das Entzerrerfilter 13 die (1+D) Charakte
ristik, und entzerrt einen Ausgang des Verstärkungssteuer
verstärkers fest. Als nächstes bewirkt der A/D-Wandler 14
das Abtasten, wenn nT + τ, durch den Synchrontakt, und gibt
einen Digital-Abtastwert aus. Der Kosinusentzerrer 15 ent
zerrt automatisch den Digital-Abtastwert in Übereinstimmung
mit der Partial-response-Charakteristik in der radialen
Richtung der Platte und gibt den Amplitudenwert Y(n) aus.
Andererseits ist, wie in Fig. 37 veranschaulicht, der
vor dem Datenmusterbereich gebildete Spaltmusterbereich ein
Bereich, in dem die Bestimmungswerte [1], [-1] abwechselnd
auftreten. Hier führt die Binär/Ternärbestimmungseinheit 84
eine Binärbestimmung durch. Dann berechnet der Phasenkompa
rator 85 einen Phasenfehler im oben angegebenen Vergleichs
ausdruck in Übereinstimmung mit diesem Binärbestimmungswert
und dem Amplitudenwert, wodurch der spannungsgesteuerte
Oszillator 76 gesteuert wird. Mit dieser Verarbeitung im
Spaltmuster wird die Taktphase synchronisiert.
Wenn diese Bestimmungswerte [1], [-1] abwechselnd im
Spaltmusterbereich auftreten, tritt der Versetzungsfehler
wert des MR-Kopfs nicht auf. Andererseits tritt im Daten
musterbereich der Bestimmungswert [0] auf, und daher ist der
Versetzungsfehlerwert ersichtlich. Im Datenmusterbereich
reicht die Messung des Versetzungsfehlers nicht aus, und
daher wird im Spaltmuster eine Versetzungsfehlergröße ge
messen.
Zu diesem Zweck ist ein ternärer Meßbereich im Spalt
musterbereich gebildet. Dieser Meßbereich ist nach dem obi
gen binären Bereich vorgesehen. Das heißt, nach der Durch
führung der Binärphasensynchronisation ist der Versetzungs
fehler zu detektieren. Ein Muster, das eine Sequenz einer
Vielzahl von Bestimmungswerten [0] enthält, wird in diesem
Meßbereich gebildet. Wie in Fig. 37 veranschaulicht, wird
hier ein derartiges Muster verwendet, daß, wenn zwei Bestim
mungsdatenwerte [0] aufeinanderfolgen, zwei Bestimmungs
datenwerte [-1] aufeinanderfolgen, und ferner zwei Bestim
mungsdatenwerte [0] aufeinanderfolgen.
Wie oben beschrieben, ist es beim Vorsehen des die Se
quenz von Bestimmungswerten [0] enthaltenden Bereichs mög
lich, die Messung des Versetzungsfehlers auf der Basis des
Amplitudenwerts, der ja auch der Bestimmungswert [0] ist, zu
verhindern. Dadurch kann der Versetzungsfehler genau detek
tiert werden.
Demgemäß detektiert die Fehlerdetektionsschaltung 86
den Meßbereich aus dem Binär/Ternärdetektions-Schaltsignal
und dem Datenlesesignal, das ankommt, um den Hochpegel aus
der Überschrift des Datenmusters zu nehmen. Dann berechnet
die Fehlerdetektionsschaltung 86 den Versetzungsfehlerwert ΔE
aus dem Amplitudenwert Y(n), wenn der Bestimmungswert X(n)
[0] ist, und hält diesen Wert.
Dann gibt im Datenmusterbereich, entsprechend der Tat
sache, daß der Bestimmungswert X(n) [0] ist, die Fehlerde
tektionsschaltung 86 diesen Versetzungsfehlerwert ΔE an den
Subtrahierer 87 aus. Wie in Fig. 37 gezeigt, subtrahiert
daher der Subtrahierer 87 den Versetzungsfehlerwert ΔE vom
Amplitudenwert Y(n) nur dann, wenn der Bestimmungswert [0]
ist.
Wenn der Bestimmungswert Y(n) hingegen [1] oder [-1]
ist, gibt die Fehlerdetektionsschaltung 86 den Versetzungs
fehlerwert nicht aus, und daher gibt der Subtrahierer 87 den
Amplitudenwert Y(n) aus wie er ist. Das heißt, der Subtra
hierer dient als bloßer Puffer.
Auf diese Weise wird der Amplitudenwert Y(n), von dem
der Versetzungsfehlerwert ΔE des MR-Kopfs subtrahiert wird,
in den Phasenkomparator 85 eingegeben. Mit dieser Verarbei
tung führt der Phasenkomparator 85 die Berechnung auf Basis
der obigen Phasenfehler-Berechnungsformel aus, wodurch der
Phasenfehler Δτ(n) berechnet wird. Aus diesem Grund wird der
Spannungssteueroszillator 76 durch diesen Phasenfehler ge
steuert, und erzeugt daher die Taktphasensynchronisation mit
dem Eingangssignal.
Die Operation in der Konstruktion in Fig. 36 wird be
schrieben.
Der Decoder 820 decodiert den Bestimmungswert X(n), und
erzeugt, wenn der Bestimmungswert X(n) [0] ist, einen Nie
derpegelausgang. Ferner nimmt das Binär/Ternärbestimmungs-Schalt
signal den Hochpegel ab dem Startpunkt des Spalt
muster-Meßbereichs an. Das Datenlesesignal nimmt auch ab dem
Startpunkt des Datenmusterbereichs den Niederpegel an.
Das UND-Gatter 821 gibt nur dann den VCO-Takt als Takt
S2 aus, wenn das Binär/Ternärbestimmungs-Schaltsignal auf
dem Hochpegel ist, das Datenlesesignal auf dem Hochpegel
ist, und das Decodiersignal S1 auf dem Niederpegel ist. Das
heißt, das UND-Gatter 821 gibt nur dann den Takt S2 aus,
wenn der Bestimmungswert x(n) im Meßbereich des Spaltmusters
Null ist.
Als nächstes wird das höchstwertige Bit des Amplituden
werts Y(n) in das Schieberegister 822a der ersten Stufe von
den 4-stufigen Schieberegistern 822a bis 822d eingegeben.
Demgemäß wird das höchstwertige Bit des Amplitudenwerts
Y(n), wenn der Bestimmungswert X(n) [0] ist, sequentiell in
den Schieberegistern 822a bis 822d gesetzt. Hier ist das MSB
des Amplitudenwerts Y(n) [1], wenn der Amplitudenwert nicht
kleiner ist als eine Mittenspannung des A/D-Wandlers 14.
Wenn der Amplitudenwert hingegen geringer ist als die Mit
tenspannung des A/D-Wandlers 14, ist das MSB [0].
Wie in Fig. 37 veranschaulicht, wenn alle Amplituden
werte Y(n) der Bestimmungswerte X(n) von [0] im Meßbereich
die Mittenspannung sind oder größer, nehmen demgemäß die
Ausgänge S3 bis S6 der entsprechenden Flip-Flops 822a bis
822d den Hochpegel an. Daher nimmt der Ausgang S7 des
UND-Gatters 825 den Hochpegel an. Dadurch hält das Register 827
den Versetzungsfehlerwert ΔE, der durch das Subtrahieren der
Mittenspannung vom Amplitudenwert Y(n) des Subtrahierers 826
erhalten wird.
Wenn alle Amplitudenwerte Y(n) der Bestimmungswerte
X(n) von [0] im Meßbereich kleiner sind als die Mittenspan
nung, nehmen hier die Ausgänge S3 bis S6 der entsprechenden
Flip-Flops 822a bis 822d den Niederpegel an. Daher nimmt der
Ausgang S7 des UND-Gatters 825 den Hochpegel an. Dadurch
hält das Register 827 den Versetzungsfehlerwert ΔE, der
durch das Subtrahieren der Mittenspannung vom Amplitudenwert
Y(n) des Subtrahierers 826 erhalten wird.
Wie oben erläutert, wird sowohl in dem Fall, wo alle
Amplitudenwerte Y(n) der Bestimmungswerte X(n) von [0] im
Meßbereich die Mittenspannung sind oder größer, als auch in
dem Fall, wo all diese Amplitudenwerte Y(n) der Bestimmungs
werte kleiner sind als die Mittenspannung, der Fehler gemes
sen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß in Abhängigkeit von
den Charakteristiken des MR-Kopfs der Versetzungsfehler die
Mittenspannung ist oder größer und kleiner als die Mitten
spannung.
Ferner sind die Fälle, wo alle Amplitudenwerte Y(n) der
Bestimmungswerte X(n) von [0] die Mittenspannung sind oder
größer und kleiner als die Mittenspannung, im Meßbereich ge
setzt. Der Grund dafür liegt in der Detektion des stabilen
Versetzungswerts im Spaltmusterbereich.
Andererseits wird der Decodierausgang S1 des Decoders
820 von der Inverterschaltung 28 invertiert, und in das
UND-Gatter 829 eingegeben. Demgemäß gibt das UND-Gatter 829 den
Versetzungsfehlerwert ΔE des Registers 827 nur dann an den
Subtrahierer 87 aus, wenn der Bestimmungswert X(n) [0] ist.
Das UND-Gatter 829 gibt auch [0] aus, wenn der Bestimmungs
wert X(n) [1] oder [-1] ist.
Wie in Fig. 37 veranschaulicht, subtrahiert daher der
Subtrahierer 87 den Versetzungsfehlerwert ΔE nur dann vom
Amplitudenwert Y(n), wenn der Bestimmungswert X(n) [0] ist.
Wenn der Bestimmungswert X(n) hingegen [1] oder [-1]
ist, gibt die Fehlerdetektionsschaltung 86 [0] aus, und
daher gibt der Subtrahierer 87 den Amplitudenwert Y(n) aus
wie er ist. Das heißt, der Subtrahierer 87 dient als bloßer
Puffer.
Daher wird die Versetzungsgröße des MR-Kopfs aus dem
Spaltmuster detektiert und vom Amplitudenwert des Daten
musters subtrahiert. Deshalb ist es möglich, den VCO-Takt
fehler aufgrund der dem MR-Kopf eigenen Wellenformasymmetrie
zu reduzieren. Ferner sind alle Schaltungen aus Logikschal
tungen konstruiert und daher für eine Transformation in LSI
geeignet.
Wie oben beschrieben, wird die Versetzungsgröße des
MR-Kopfs aus dem Spaltmuster detektiert und vom Amplitudenwert
des Datenmusters subtrahiert. Daher kann der VCO-Taktfehler
aufgrund der dem MR-Kopf eigenen Wellenformasymmetrie redu
ziert werden. Ferner sind alle Schaltungen aus Logikschal
tungen konstruiert und daher für eine Transformation in LSI
geeignet.
Obwohl die vorliegende Erfindung bisher anhand von Aus
führungsformen beschrieben wurde, können die Ausführungsfor
men in verschiedensten Formen im Bereich des Grundgedankens
der vorliegenden Erfindung modifiziert werden, und diese
Modifikationen sind nicht vom Umfang der vorliegenden Erfin
dung ausgeschlossen.