專(zhuān)利名稱(chēng)：微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的次級(jí)伺服系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于一種微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的次級(jí)伺服系統(tǒng)，特別是可在微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的操作期間給磁盤(pán)損益提供在線實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)拇渭?jí)伺服系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
典型的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器包含一個(gè)或者多個(gè)在每面上涂有磁性介質(zhì)的圓平面磁盤(pán)。這些磁盤(pán)被安裝在中軸上以一預(yù)定速率旋轉(zhuǎn)，通常為3600rpm，且通常每一面磁盤(pán)上都安裝有讀/寫(xiě)磁頭。當(dāng)磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，讀/寫(xiě)磁頭在磁盤(pán)上滑過(guò)一小段距離以響應(yīng)該磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器上電子元件產(chǎn)生的信號(hào)，該讀/寫(xiě)磁頭在磁性介質(zhì)的特定位置開(kāi)始寫(xiě)入數(shù)據(jù)。類(lèi)似的，該讀/寫(xiě)磁頭響應(yīng)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器上電子元件產(chǎn)生的其他信號(hào)以使其在磁性介質(zhì)的特定位置讀出存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。
請(qǐng)參考圖1，磁性界面上的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的操作有影響，讀/寫(xiě)磁頭120記錄下了在磁盤(pán)100上的同心圓磁道110中數(shù)據(jù)，而不同磁盤(pán)上相應(yīng)的磁道呈圓筒狀排列。通常每個(gè)磁道被分成一個(gè)或幾個(gè)被定義為扇區(qū)的部分。因此，磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器必須徑向移動(dòng)讀/寫(xiě)磁頭120在磁盤(pán)表面尋找磁道進(jìn)行讀出或?qū)懭脒@些數(shù)據(jù)，直到到達(dá)所需讀或者寫(xiě)的扇區(qū)。因此，該讀/寫(xiě)磁頭120在該磁盤(pán)表面上是呈徑向和圓周狀安裝的。
在磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中，每個(gè)讀/寫(xiě)磁頭通常都經(jīng)由安裝臂安裝在制動(dòng)器上，這樣讀/寫(xiě)磁頭就可以然后通過(guò)制動(dòng)器的移動(dòng)而徑向的移動(dòng)到所需的磁道上，該操作指的是尋道。在閉環(huán)的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中，通常利用一伺服系統(tǒng)來(lái)控制該制動(dòng)器的移動(dòng)?，F(xiàn)在許多不同的伺服系統(tǒng)已經(jīng)可以用于硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中了。
在3.5英寸或更大一些的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中，該磁盤(pán)被夾緊于一根軸上來(lái)防止磁盤(pán)在開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)或操作時(shí)震動(dòng)而導(dǎo)致的磁盤(pán)相對(duì)軸偏離。為了防止由于過(guò)度的夾緊而導(dǎo)致的磁盤(pán)堵轉(zhuǎn)，磁盤(pán)的基質(zhì)要相對(duì)堅(jiān)硬且厚。但是，因?yàn)檩^大的結(jié)構(gòu)使得該類(lèi)大硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器不適用于便攜式電腦，而在便攜式電腦中使用的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器應(yīng)該是具有較小的結(jié)構(gòu)如2.5英寸或更小一些的，這種結(jié)構(gòu)的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器在設(shè)計(jì)中需要使用更薄一些的磁盤(pán)基質(zhì)，如0.025英寸的基質(zhì)。但是，較小結(jié)構(gòu)的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器需要相應(yīng)的磁盤(pán)夾具來(lái)配合，磁盤(pán)夾具和磁盤(pán)尺寸的降低減小了磁盤(pán)的夾緊區(qū)域，一般的夾緊力就不能應(yīng)用于這種較小的夾緊區(qū)域中了。
因而，通常應(yīng)用于微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器及便攜式電腦中的微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的震動(dòng)會(huì)導(dǎo)致磁盤(pán)與軸之間產(chǎn)生徑向偏離。如上所述，數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在磁盤(pán)上的同心磁道上，然而，任意徑向的偏離磁道則會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)磁道不再同心。例如，初始磁盤(pán)100(圖1)中心定位于旋轉(zhuǎn)的真實(shí)中心101，當(dāng)磁盤(pán)100在中心位置時(shí)磁道110被寫(xiě)入數(shù)據(jù)，一旦震動(dòng)則使磁盤(pán)100產(chǎn)生位移，從而使磁盤(pán)的中心位于位置102，接下來(lái)，讀/寫(xiě)磁頭120翻轉(zhuǎn)到磁道111，如果這時(shí)寫(xiě)入數(shù)據(jù)到磁道111中，磁道110中的數(shù)據(jù)就會(huì)被刪除。其中，磁道110和磁道111之間的位置差異被稱(chēng)為損益。
如上所述的這一實(shí)際閉環(huán)伺服系統(tǒng)，可以糾正大約90％的讀/寫(xiě)磁頭定位錯(cuò)誤。然而，如果震動(dòng)使得磁盤(pán)110偏離超過(guò)0.001英寸，則該閉環(huán)伺服系統(tǒng)磁道錯(cuò)誤則大約為±100微英寸。如果磁盤(pán)100的每英寸包括2500個(gè)磁道，則每數(shù)據(jù)磁道的寬度大約為340微英寸，其中含有60微英寸的指引帶。因此，該閉環(huán)伺服系統(tǒng)提供的位置糾正方法對(duì)于防止在偏離之前的相近磁道上的過(guò)度寫(xiě)入數(shù)據(jù)是不適用的。
如果要使微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器可靠的使用于便攜式電腦中，則須在閉環(huán)伺服系統(tǒng)之外提供損益補(bǔ)償。如美國(guó)專(zhuān)利第4,628,379號(hào)中描述的為現(xiàn)有技術(shù)中可供大型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器使用的損益補(bǔ)償系統(tǒng)。請(qǐng)參考圖2，在該系統(tǒng)中，通過(guò)讀/寫(xiě)磁頭230讀取伺服系統(tǒng)位置信息然后提供給位置測(cè)定電路232，該位置測(cè)定電路232提供信息給扇區(qū)索引測(cè)定電路238進(jìn)而提供索引扇區(qū)號(hào)給微處理器240。該位置測(cè)定電路232提供一邏輯置位錯(cuò)誤信號(hào)給模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器236及硬件求和連接器246，該數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器236發(fā)送給該微處理器240一數(shù)字置位錯(cuò)誤信號(hào)。在該微處理器240執(zhí)行處理該損益的過(guò)程中，該損益將只用基礎(chǔ)頻率和偏移平均量的正弦曲線來(lái)表示。為獲得損益補(bǔ)償?shù)挠行?shù)據(jù)，將需要對(duì)磁道進(jìn)行8次完整的采樣來(lái)獲得磁道中每一扇區(qū)的平均距離參數(shù)。
該微處理器240提供給A/D轉(zhuǎn)換器一數(shù)字補(bǔ)償信號(hào)，D/A轉(zhuǎn)換器244接著提供一模擬信號(hào)給補(bǔ)償器248，該補(bǔ)償器248與電路232中的置位錯(cuò)誤信號(hào)及D/A轉(zhuǎn)換器中產(chǎn)生的模擬補(bǔ)償信號(hào)相響應(yīng)，然后提供結(jié)果信號(hào)給補(bǔ)償器248。該補(bǔ)償器248產(chǎn)生一放大信號(hào)來(lái)重新定位該讀/寫(xiě)磁頭230。
該補(bǔ)償系統(tǒng)可用在可更換磁盤(pán)組的低密度磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中，該損益補(bǔ)償可用來(lái)解決在任意條件下磁盤(pán)組更換時(shí)重新建立旋轉(zhuǎn)中心的問(wèn)題。但是該損益補(bǔ)償系統(tǒng)沒(méi)有用來(lái)決定何時(shí)開(kāi)始應(yīng)用這種損益補(bǔ)償措施的基本原則。對(duì)于該類(lèi)可更換磁盤(pán)組，該損益補(bǔ)償在通電情況下被應(yīng)用于每個(gè)磁盤(pán)界面上的單一磁道上，然而該損益補(bǔ)償卻不適用于對(duì)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)的實(shí)時(shí)操作，例如尋找磁盤(pán)界面上的一個(gè)磁道取樣中的8個(gè)循環(huán)過(guò)程至少需要133毫秒，其尋道時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。因此，上述系統(tǒng)在微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中是不實(shí)用的。
因此，如何提供一種可在微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的操作期間給磁盤(pán)損益提供在線實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)拇渭?jí)伺服系統(tǒng)即為本實(shí)用新型所要解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是可在微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的操作期間給磁盤(pán)損益提供在線實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)拇渭?jí)伺服系統(tǒng)。
本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本實(shí)用新型微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的次級(jí)伺服系統(tǒng)可在微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的操作期間給磁盤(pán)損益提供在線實(shí)時(shí)補(bǔ)償。該次級(jí)伺服系統(tǒng)包括一伺服補(bǔ)償器，其產(chǎn)生一置位信號(hào)用來(lái)對(duì)該讀/寫(xiě)磁頭進(jìn)行磁道定位，該次級(jí)伺服系統(tǒng)在功能上不依賴(lài)于伺服系統(tǒng)。特別地，在磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的操作期間，該次級(jí)伺服系統(tǒng)會(huì)接收到置位錯(cuò)誤信號(hào)并分析磁盤(pán)損益，同時(shí)產(chǎn)生一損益補(bǔ)償信號(hào)，從而使該讀/寫(xiě)磁頭即使在磁盤(pán)的中心線從旋轉(zhuǎn)中心線偏離時(shí)也緊跟磁道中心線。
由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的次級(jí)伺服系統(tǒng)具有在微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的操作期間給磁盤(pán)損益提供在線實(shí)時(shí)補(bǔ)償?shù)墓πА?br> 下面參照附圖，結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中當(dāng)磁盤(pán)中心線相對(duì)于實(shí)時(shí)旋轉(zhuǎn)中心線偏離時(shí)的磁盤(pán)損益。
圖2是現(xiàn)有技術(shù)中一損益補(bǔ)償系統(tǒng)的磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)閉環(huán)伺服系統(tǒng)模塊圖。
圖3是本實(shí)用新型微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的次級(jí)伺服系統(tǒng)中微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器示意圖。
圖4是本實(shí)用新型微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的次級(jí)伺服系統(tǒng)中微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器模塊圖。
圖5是本實(shí)用新型微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的次級(jí)伺服系統(tǒng)中補(bǔ)償器的詳細(xì)模塊圖。
圖6A是本實(shí)用新型微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的次級(jí)伺服系統(tǒng)中置位錯(cuò)誤信號(hào)的一個(gè)例子。
圖6B是本實(shí)用新型微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的次級(jí)伺服系統(tǒng)中處理圖6A中的信號(hào)后的置位錯(cuò)誤信號(hào)示意圖。
圖7是本實(shí)用新型微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的次級(jí)伺服系統(tǒng)中自適應(yīng)損益補(bǔ)償方式的流程圖。
具體實(shí)施方式首先參考圖3，其為本實(shí)用新型微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的次級(jí)伺服系統(tǒng)中的微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器示意圖，該磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器300包含一個(gè)或多個(gè)圓平面磁盤(pán)301，如現(xiàn)有的磁盤(pán)技術(shù)一樣，其中每個(gè)磁盤(pán)至少一面涂有磁性介質(zhì)，讀/寫(xiě)磁頭302可將數(shù)據(jù)記錄在磁盤(pán)的同心磁道上，不同磁盤(pán)表面上的相應(yīng)磁道大致呈圓筒狀排列。植入式伺服域在每一磁道區(qū)320-1到320-n中預(yù)先錄入的信息分為一個(gè)或多個(gè)扇區(qū)SCT-01,SCT-02…，SCT-n，其中每個(gè)伺服域320-j，其中j＝1，2，...，n，包括m個(gè)伺服域，其中m是磁盤(pán)上同心圓磁道數(shù)。
下面是一個(gè)更詳細(xì)描述，該磁盤(pán)301的直徑為1.89英寸，其含有632個(gè)數(shù)據(jù)磁道。在該特殊系統(tǒng)中，該伺服系統(tǒng)包括R/W前置放大器305，連接的讀/寫(xiě)電路306，制動(dòng)器A/D和D/A轉(zhuǎn)換電路312，制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)電路313，門(mén)陣列311和微控制器310，另外，該微控制器310可以訪問(wèn)存儲(chǔ)器350進(jìn)行存儲(chǔ)和接收數(shù)據(jù)。微控制器310中的伺服系統(tǒng)補(bǔ)償器接收一條來(lái)自該磁道扇區(qū)中的置位錯(cuò)誤信號(hào)來(lái)決定該扇區(qū)同心圓磁道上的定位讀/寫(xiě)磁頭302所需要的位置糾錯(cuò)，該位置糾錯(cuò)可以用來(lái)產(chǎn)生一伺服系統(tǒng)補(bǔ)償信號(hào)給該扇區(qū)。
圖3中的磁盤(pán)301被夾緊在磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中，該磁盤(pán)夾具沒(méi)有應(yīng)用壓力于磁盤(pán)301上用來(lái)支撐其在磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器300的旋轉(zhuǎn)中心330的位置上。因此，如果磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器300搖動(dòng)或震動(dòng)，磁盤(pán)301很可能會(huì)呈徑向的偏移且其磁盤(pán)中心會(huì)從真正旋轉(zhuǎn)中心330偏離。因而，根據(jù)本實(shí)用新型原理，如圖4中所示為控制器310中提供一個(gè)次級(jí)伺服補(bǔ)償器400，該次級(jí)伺服系統(tǒng)補(bǔ)償器400在功能上不依賴(lài)于伺服系統(tǒng)補(bǔ)償器410，在微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器300操作期間給磁盤(pán)損益提供在線實(shí)時(shí)補(bǔ)償。特殊的，在伺服系統(tǒng)補(bǔ)償器410接收置位錯(cuò)誤信號(hào)399時(shí)產(chǎn)生制動(dòng)器位置調(diào)整信號(hào)411，同時(shí)，該次級(jí)伺服系統(tǒng)補(bǔ)償器400接收置位錯(cuò)誤信號(hào)399。在磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器300操作分析磁盤(pán)損益期間的同時(shí)產(chǎn)生一損益補(bǔ)償信號(hào)401，該制動(dòng)器信號(hào)發(fā)生器420與使用置位錯(cuò)誤信號(hào)399從扇區(qū)“i”產(chǎn)生的制動(dòng)器調(diào)整信號(hào)411及使用置位錯(cuò)誤信號(hào)399從扇區(qū)“i-1”產(chǎn)生的損益補(bǔ)償信號(hào)401相連接，從而在扇區(qū)“i”產(chǎn)生一損益補(bǔ)償制動(dòng)器信號(hào)421，這里“i”為一扇區(qū)號(hào)。
不同于現(xiàn)有技術(shù)，這一損益糾正只在磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的磁頭開(kāi)始讀或?qū)懖僮髦皥?zhí)行，該次級(jí)伺服系統(tǒng)補(bǔ)償器400連續(xù)監(jiān)控磁盤(pán)301相對(duì)于旋轉(zhuǎn)真正中心330的位置偏差，當(dāng)磁盤(pán)301被用到時(shí)就會(huì)產(chǎn)生損益補(bǔ)償信號(hào)401，而該損益補(bǔ)償信號(hào)401是在微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器300的操作期間產(chǎn)生的。索引和扇區(qū)處理器430提供讀/寫(xiě)磁頭302置位時(shí)的扇區(qū)號(hào)431和旋轉(zhuǎn)號(hào)432給該次級(jí)伺服系統(tǒng)補(bǔ)償器400。
圖5是本實(shí)用新型微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的次級(jí)伺服系統(tǒng)中的補(bǔ)償器400的一個(gè)詳細(xì)的模塊圖。該次級(jí)伺服系統(tǒng)補(bǔ)償器400包括一損益分析器510和一損益補(bǔ)償發(fā)生器520，其各自從索引扇區(qū)處理器430中接收扇區(qū)號(hào)431和旋轉(zhuǎn)號(hào)432。該損益分析器510接收來(lái)自于磁道中每個(gè)扇區(qū)的置位錯(cuò)誤信號(hào)399，也就是旋轉(zhuǎn)中的磁盤(pán)301的扇區(qū)單元。置位錯(cuò)誤信號(hào)399包含許多斜波及非損益的干擾信號(hào)，例如偏差、容忍噪音和伺服系統(tǒng)建立瞬態(tài)，圖6A為一典型置位錯(cuò)誤信號(hào)399的波形圖。該損益分析器510過(guò)濾掉置位錯(cuò)誤信號(hào)399而使扇區(qū)的獲得基礎(chǔ)損益頻率，該損益分析器510的過(guò)濾處理從索引扇區(qū)開(kāi)始在磁道的每一扇區(qū)進(jìn)行，在扇區(qū)間該過(guò)濾處理把扇區(qū)損益成分從置位錯(cuò)誤信號(hào)中分離出來(lái)。磁盤(pán)301中的每扇區(qū)扇區(qū)損益和預(yù)定分析的旋轉(zhuǎn)數(shù)n進(jìn)行累加并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器450中。
當(dāng)在預(yù)定分析旋轉(zhuǎn)數(shù)n中的所有扇區(qū)被處理后，該損益分析器510產(chǎn)生的扇區(qū)損益的平均值在存儲(chǔ)器450中進(jìn)行累加并存儲(chǔ)在其中。而在預(yù)定分析旋轉(zhuǎn)數(shù)期間，該損益補(bǔ)償發(fā)生器520產(chǎn)生連續(xù)的扇區(qū)損益補(bǔ)償信號(hào)401。當(dāng)損益補(bǔ)償發(fā)生器520在磁盤(pán)301的下一旋轉(zhuǎn)中收到每個(gè)扇區(qū)的扇區(qū)號(hào)，該損益發(fā)生器520則利用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器450中的損益參數(shù)來(lái)產(chǎn)生該扇區(qū)損益糾正信號(hào)521。
該扇區(qū)損益糾正信號(hào)521被傳送給增益調(diào)整裝置530，該增益調(diào)整裝置530利用伺服補(bǔ)償器410上的相同增益參數(shù)乘以扇區(qū)損益糾正信號(hào)521而產(chǎn)生損益補(bǔ)償信號(hào)401。然而，增益調(diào)整裝置530中使用到的增益參數(shù)可能等于或者小于在伺服補(bǔ)償器410中使用的增益參數(shù)。在一些伺服系統(tǒng)中，使增益調(diào)整裝置530中使用到的該增益參數(shù)小于伺服補(bǔ)償器410中的增益參數(shù)來(lái)獲得該伺服系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
由于損益分析器510和損益補(bǔ)償發(fā)生器520大約需要一個(gè)扇區(qū)期間來(lái)產(chǎn)生損益補(bǔ)償，所以損益補(bǔ)償信號(hào)401超前于下一個(gè)扇區(qū)。因此，扇區(qū)“i-1”的損益補(bǔ)償信號(hào)401通過(guò)制動(dòng)器信號(hào)發(fā)生器420與扇區(qū)“i”的制動(dòng)器位置調(diào)整信號(hào)411相結(jié)合，其與處在旋轉(zhuǎn)中的扇區(qū)“i”臨近且緊跟著扇區(qū)“i-1”。
損益分析器510的輸出不能用在該旋轉(zhuǎn)中用來(lái)穩(wěn)定該伺服系統(tǒng)。當(dāng)伺服系統(tǒng)穩(wěn)定循環(huán)后，損益分析器510和損益補(bǔ)償發(fā)生器520都利用磁盤(pán)301的下個(gè)旋轉(zhuǎn)來(lái)保持讀/寫(xiě)磁頭302適當(dāng)?shù)亩ㄎ弧p益補(bǔ)償發(fā)生器520繼續(xù)逐個(gè)扇區(qū)的產(chǎn)生損益補(bǔ)償信號(hào)401，使用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器450中的損益分析。同時(shí)，損益分析器510為預(yù)定分析旋轉(zhuǎn)n產(chǎn)生損益參數(shù)。因此，次級(jí)伺服補(bǔ)償器400在補(bǔ)償損益的同時(shí)更新?lián)p益錯(cuò)誤數(shù)據(jù)。
當(dāng)分析旋轉(zhuǎn)的預(yù)定數(shù)n中的所有扇區(qū)都處理后，就會(huì)產(chǎn)生一新的旋轉(zhuǎn)損益參數(shù)。該新?lián)p益參數(shù)加上存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器450中的損益參數(shù)，也就是更新了該損益參數(shù)。因此，損益分析器510包括在磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器300操作過(guò)程中進(jìn)行累加損益參數(shù)的裝置。
當(dāng)該損益參數(shù)更新后，該于損益分析器510中產(chǎn)生的損益在磁盤(pán)301下個(gè)旋轉(zhuǎn)中忽略掉了，該損益補(bǔ)償器520使用存儲(chǔ)器450中的累加損益參數(shù)來(lái)進(jìn)行操作。該順序(i)產(chǎn)生一損益補(bǔ)償信號(hào)的同時(shí)也對(duì)預(yù)定旋轉(zhuǎn)數(shù)逐個(gè)扇區(qū)的分析，該損益(ii)也可以利用單旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的損益補(bǔ)償信號(hào)來(lái)穩(wěn)定該伺服系統(tǒng)。
因此，該存儲(chǔ)器450包括一損益參數(shù)，該損益參數(shù)為逐扇區(qū)的平均損益總和，該總和用來(lái)平穩(wěn)系統(tǒng)的響應(yīng)及瞬態(tài)存在問(wèn)題，該損益參數(shù)的一次次累加以確保該讀/寫(xiě)磁頭302保持在磁道中心線上。該次級(jí)伺服補(bǔ)償器400可提供一可靠的在線實(shí)時(shí)損益補(bǔ)償信號(hào)，這樣數(shù)據(jù)就不會(huì)重復(fù)寫(xiě)入。因此，該次級(jí)伺服補(bǔ)償器400可為微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器提供自適應(yīng)損益補(bǔ)償。
在本實(shí)用新型實(shí)施例中，該損益分析器510中的過(guò)濾處理過(guò)程為一離散的傅立葉轉(zhuǎn)換，磁盤(pán)301的一次旋轉(zhuǎn)被看作一個(gè)周期。因而，磁道中每個(gè)扇區(qū)的正弦和余弦函數(shù)可以標(biāo)為扇區(qū)0到(m-1)標(biāo)號(hào)，本實(shí)施例中的m＝72。
該離散的傅立葉轉(zhuǎn)換有兩個(gè)損益轉(zhuǎn)換條件，有時(shí)指損益成分，該第一損益成分為SineRunouts=PES·Sin[2Π(Tot.Sectors)·s]----(1)]]>其中，S為被分析的扇區(qū)數(shù)，S＝0，1，...，((Tot.Sectors)-1)；Tot.Sectors為每磁盤(pán)的總扇區(qū)數(shù)；PES為置位錯(cuò)誤信號(hào)。類(lèi)似的，第二損益成分為CosineRunouts=PES·cosine[2·Π(Tot.Sectors)·S]----(2)]]>其中，S為被分析的扇區(qū)數(shù)，S＝0，1，...，((Tot.Sectors)-1)；Tot.Sectors為每磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)總扇區(qū)數(shù)；PES為置位錯(cuò)誤信號(hào)。
在本實(shí)用新型實(shí)施例中，第二損益成分“CosineRunouts”和第一損益成分“SineRunouts”各自相應(yīng)的累加在預(yù)定分析旋轉(zhuǎn)數(shù)n的存儲(chǔ)器450中。該次級(jí)伺服補(bǔ)償器400實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)以使在一個(gè)扇區(qū)周期內(nèi)分析該損益且完成損益補(bǔ)償。因此，為了加速該次級(jí)伺服補(bǔ)償器400的操作，第二損益成分“CosineRunouts”中的余弦條件和第一損益成分“SineRunouts”中的正弦條件就不應(yīng)該重復(fù)計(jì)算。該微控制器310可以在磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器通電的情況下立即產(chǎn)生正弦和余弦條件且可以將結(jié)果表格存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器450中。
本實(shí)用新型實(shí)施例中正弦表格與線表格使用的代表值如下表1和表2中所示，其給出的值是采用十進(jìn)制的，這些數(shù)被轉(zhuǎn)換成字節(jié)值，也就是在七個(gè)數(shù)據(jù)位上加一個(gè)標(biāo)志位。
表1正弦條件表
表2余弦條件表
考慮在損益分析器510中使用離散傅立葉轉(zhuǎn)換前，該損益分析器510中用到的預(yù)定旋轉(zhuǎn)數(shù)n需要定義，該旋轉(zhuǎn)數(shù)最小為1。然而，為獲得更好的采樣效果，則需要一個(gè)較大的旋轉(zhuǎn)數(shù)。
本實(shí)用新型中的自適應(yīng)補(bǔ)償方式700的第一步是在分析損益的同時(shí)產(chǎn)生損益補(bǔ)償701(圖7)。當(dāng)磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器300通電時(shí)，該次級(jí)伺服補(bǔ)償器400使用的存儲(chǔ)器450置位為0，當(dāng)磁盤(pán)達(dá)到一定的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，該伺服補(bǔ)償器400開(kāi)始工作。
當(dāng)達(dá)到一定的旋轉(zhuǎn)速度后，在第一預(yù)定分析旋轉(zhuǎn)數(shù)期間該損益補(bǔ)償發(fā)生器520將產(chǎn)生一零信號(hào)損益補(bǔ)償，如上所述，該損益補(bǔ)償發(fā)生器520利用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器450中的損益參數(shù)來(lái)產(chǎn)生損益糾正信號(hào)521。由于初始存儲(chǔ)的損益參數(shù)為零，所以旋轉(zhuǎn)中每一扇區(qū)的扇區(qū)損益糾正信號(hào)521也是零，從而損益補(bǔ)償信號(hào)401也是零。
對(duì)于預(yù)定分析旋轉(zhuǎn)數(shù)n的每一扇區(qū)，損益分析器510從ROM309中的正弦表(如上表1)中取得正弦條件，損益分析器510用扇區(qū)號(hào)431的置位錯(cuò)誤信號(hào)399乘正弦條件來(lái)獲得該扇區(qū)的第一損益成分“SineRunouts”。第一扇區(qū)損益成分“SineRunouts”累加在存儲(chǔ)器450中的位置451上，同時(shí)將新的累加和存儲(chǔ)在位置451上。
類(lèi)似的，對(duì)于預(yù)定分析旋轉(zhuǎn)數(shù)n的每扇區(qū)，損益分析器510從ROM 309中的余弦表(如上表2)中取得余弦條件，然后用置位錯(cuò)誤信號(hào)399乘余弦條件來(lái)獲得該扇區(qū)的第二損益成分“CosineRunouts”。該第二扇區(qū)損益成分累加在存儲(chǔ)器450中的位置452上。
因此，在分析旋轉(zhuǎn)后n在存儲(chǔ)器450中位置為451時(shí)AccumulatedSineRunout=ΣF=0n-1ΣS=0m-1SineRunouts----(3)]]>其中，S為被分析得扇區(qū)數(shù)，S＝0，1，...，(m-1)；m為每磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)總扇區(qū)數(shù)；F為被分析的旋轉(zhuǎn)數(shù)，F(xiàn)＝0，1，...，(n-1)；n為預(yù)定分析旋轉(zhuǎn)數(shù)。而分析旋轉(zhuǎn)后n在存儲(chǔ)器450中位置為452時(shí)AccumulatedCosineRunout=ΣF=0n-1ΣS=0m-1CosineRunouts----(4)]]>其中，S為被分析得扇區(qū)數(shù)，S＝0，1，...，(m-1)；m為每磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)總扇區(qū)數(shù)；F為被分析的旋轉(zhuǎn)數(shù)，F(xiàn)＝0，1，...，(n-1)；n為預(yù)定分析旋轉(zhuǎn)數(shù)。
該損益分析器510使用存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器450中的累加扇區(qū)損益成分產(chǎn)生損益參數(shù)，由于累加扇區(qū)損益成分在本實(shí)施例中被分成累加正弦成分和累加余弦成分，所以該損益參數(shù)也被分成一正弦損益參數(shù)和一余弦損益參數(shù)。因此，當(dāng)預(yù)定分析旋轉(zhuǎn)n的每一扇區(qū)被處理完后，該損益分析器510形成一正弦損益參數(shù)“SineFactor”為一累計(jì)損益成分的平均值。特殊的，該正弦損益參數(shù)為SineFactor=2·[AccumulatedSineRunout]m·n----(5)]]>其中，n為預(yù)定分析旋轉(zhuǎn)數(shù)；m為每磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)總扇區(qū)數(shù)。同樣的，該余弦損益參數(shù)為ConsineFactor=2·[AccumulatedCosineRunout]m·n----(6)]]>其中，n為預(yù)定分析旋轉(zhuǎn)數(shù)；m為每磁盤(pán)旋轉(zhuǎn)總扇區(qū)數(shù)。
該正弦損益參數(shù)和該余弦損益參數(shù)分別存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器450的位置453和位置454上。如上所述，在本實(shí)施例中，位置453和454長(zhǎng)度都為16位，這樣就完成了本實(shí)用新型中自適應(yīng)損益補(bǔ)償方式700的處理步驟701。
下述為自適應(yīng)損益補(bǔ)償方式700的損益補(bǔ)償步驟702，在磁盤(pán)301的下個(gè)旋轉(zhuǎn)緊跟處理步驟701中的預(yù)定分析旋轉(zhuǎn)數(shù)時(shí)，來(lái)自損益分析器510中的扇區(qū)的另外損益成分不會(huì)累加在存儲(chǔ)器450中。對(duì)于每個(gè)扇區(qū)，如扇區(qū)號(hào)431所示，損益補(bǔ)償發(fā)生器520首先從ROM309中的正弦表(表1)中取得合適的正弦條件，然后再用從存儲(chǔ)位置453獲得的正弦參數(shù)乘正弦條件來(lái)形成一相反的正弦傳遞條件。
類(lèi)似的，該損益補(bǔ)償發(fā)生器520從ROM 309中的余弦表(表1)中取得合適的余弦條件，然后再用從存儲(chǔ)位置454獲得的余弦參數(shù)乘余弦條件來(lái)形成一相反的余弦傳遞條件。該相反的余弦傳遞條件與該相反的正弦傳遞條件被損益補(bǔ)償發(fā)生器520相累加而為該扇區(qū)產(chǎn)生扇區(qū)損益糾正信號(hào)521，特殊的，正弦補(bǔ)償s＝正弦參數(shù)·(正弦條件)s(7)
其中，(正弦條件)s＝表1中扇區(qū)s的值；余弦補(bǔ)償s＝余弦參數(shù)·(余弦條件)s(8)其中，(余弦條件)s＝表2中扇區(qū)s的值；損益糾正信號(hào)s＝正弦補(bǔ)償s+余弦補(bǔ)償s(9)如上所述，該增益調(diào)整裝置530利用增益參數(shù)乘以扇區(qū)損益糾正信號(hào)521來(lái)產(chǎn)生損益補(bǔ)償信號(hào)401。本實(shí)施例中，該制動(dòng)器信號(hào)發(fā)生器420把扇區(qū)“i-1”的損益補(bǔ)償信號(hào)401和扇區(qū)“i”的制動(dòng)器調(diào)整信號(hào)411相加起來(lái)產(chǎn)生扇區(qū)“i”的損益補(bǔ)償制動(dòng)器信號(hào)421。類(lèi)似的，把數(shù)字損益補(bǔ)償制動(dòng)器調(diào)整信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，而后使用該模擬信號(hào)來(lái)定位讀/寫(xiě)磁頭302，該處理過(guò)程同使用在非補(bǔ)償制動(dòng)器位置調(diào)整信號(hào)的過(guò)程是相同的。
當(dāng)磁道中每一扇區(qū)處理完本實(shí)用新型中自適應(yīng)損益補(bǔ)償方式700中的產(chǎn)生損益補(bǔ)償?shù)奶幚聿襟E702后，處理過(guò)程轉(zhuǎn)向分析損益和產(chǎn)生損益補(bǔ)償步驟701。在該處理步驟中，該損益分析和損益產(chǎn)生是同時(shí)執(zhí)行的，而且對(duì)于每個(gè)預(yù)定分析旋轉(zhuǎn)數(shù)n來(lái)說(shuō)，損益補(bǔ)償器520使用位置453和454的損益參數(shù)分別為每一扇區(qū)產(chǎn)生損益補(bǔ)償信號(hào)401。類(lèi)似的，分析旋轉(zhuǎn)n的正弦損益成分和余弦損益成分累加也會(huì)啟動(dòng)，當(dāng)在預(yù)定分析旋轉(zhuǎn)數(shù)中的每一扇區(qū)被處理完后，該損益分析器510對(duì)分析旋轉(zhuǎn)n使用的累加正弦損益成分在位置451上形成一新的正弦損益參數(shù)“SineFactor”，而使用新的累加余弦損益成分在位置452上形成新的余弦損益參數(shù)“CosineFactor”。
通過(guò)損益分析器501后，該新的正弦損益參數(shù)被加到位置453中的正弦損益參數(shù)“SineFactor”上，而新的余弦損益參數(shù)被加到位置454中的余弦損益參數(shù)“CosineFactor”上。因此，磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器300在操作過(guò)程中該兩損益參數(shù)隨時(shí)間被累加，這就完成了處理步驟701，從而轉(zhuǎn)到處理步驟702。
圖6B是圖6A中的置位錯(cuò)誤信號(hào)被本實(shí)用新型中的自適應(yīng)補(bǔ)償方式700處理后的置位錯(cuò)誤信號(hào)，那些較大的諧波震動(dòng)是被忽略掉的，所以使該讀/寫(xiě)磁頭302即使在磁盤(pán)301的中心線從旋轉(zhuǎn)中心線330偏離時(shí)也緊跟磁道的中心線。
權(quán)利要求1.一微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的次級(jí)伺服系統(tǒng)，其可在微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的操作期間給磁盤(pán)損益提供在線實(shí)時(shí)補(bǔ)償，其包括一伺服補(bǔ)償器、一存儲(chǔ)器、一分析器裝置和一發(fā)生器裝置，其特征在于上述伺服補(bǔ)償器產(chǎn)生一置位信號(hào)用來(lái)對(duì)上述讀/寫(xiě)磁頭進(jìn)行磁道定位；上述分析器裝置響應(yīng)上述置位錯(cuò)誤信號(hào)，并產(chǎn)生一正弦損益參數(shù)和一余弦損益參數(shù)，上述正弦損益參數(shù)和上述余弦損益參數(shù)在上述存儲(chǔ)器里分別累加而作為一累加正弦損益參數(shù)和一累加余弦損益參數(shù)；上述發(fā)生器裝置連接在上述分析器裝置上，利用存儲(chǔ)在上述存儲(chǔ)器中的上述累加正弦損益參數(shù)和余弦損益參數(shù)來(lái)產(chǎn)生一扇區(qū)損益糾正信號(hào)，其中上述分析器裝置和上述發(fā)生器裝置在上述微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器操作期間同時(shí)工作，從而使上述讀/寫(xiě)磁頭即使在磁盤(pán)的中心線從旋轉(zhuǎn)中心線偏離時(shí)也緊跟磁道中心線。
2.如權(quán)利要求1所述的微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的次級(jí)伺服系統(tǒng)，其特征在于上述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有上述磁盤(pán)在旋轉(zhuǎn)中的每一扇區(qū)的正弦條件的正弦表和余弦條件的余弦表。
3.如權(quán)利要求1所述的微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的次級(jí)伺服系統(tǒng)，其特征在于上述分析器裝置進(jìn)一步包括一響應(yīng)置位錯(cuò)誤信號(hào)的裝置，其中上述裝置在上述磁盤(pán)的預(yù)定旋轉(zhuǎn)數(shù)中為每一扇區(qū)產(chǎn)生一扇區(qū)正弦損益成分。
4.如權(quán)利要求3所述的微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的次級(jí)伺服系統(tǒng)，其特征在于上述正弦損益發(fā)生器裝置進(jìn)一步包括一連接在上述存儲(chǔ)器上的裝置，并響應(yīng)上述置位錯(cuò)誤信號(hào)，上述裝置用來(lái)從上述正弦表中取得一正弦條件并將上述置位錯(cuò)誤信號(hào)乘以上述正弦條件來(lái)得到上述扇區(qū)正弦損益成分。
5.如權(quán)利要求1所述的微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的次級(jí)伺服系統(tǒng)，其特征在于上述分析器裝置進(jìn)一步包括一響應(yīng)置位錯(cuò)誤信號(hào)的裝置，其中上述裝置在上述磁盤(pán)的預(yù)定旋轉(zhuǎn)數(shù)中為每一扇區(qū)產(chǎn)生一扇區(qū)余弦損益成分。
6.如權(quán)利要求5所述的微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的次級(jí)伺服系統(tǒng)，其特征在于上述余弦損益發(fā)生器裝置進(jìn)一步包括一連接在上述存儲(chǔ)器上的裝置，并響應(yīng)上述置位錯(cuò)誤信號(hào)，上述裝置用來(lái)從上述余弦表中取得一余弦條件并將上述置位錯(cuò)誤信號(hào)乘以上述余弦條件來(lái)得到上述扇區(qū)余弦損益成分。
7.如權(quán)利要求1所述的微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的次級(jí)伺服系統(tǒng)，其特征在于上述發(fā)生器裝置進(jìn)一步包括一連接在上述存儲(chǔ)器上的裝置，其用來(lái)從上述正弦表中取回上述正弦損益參數(shù)和正弦條件，并從上述余弦表中取回上述余弦損益參數(shù)和余弦條件。
8.如權(quán)利要求1所述的微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的次級(jí)伺服系統(tǒng)，其特征在于上述發(fā)生器裝置進(jìn)一步包括一連接在上述兩取回裝置上的乘法裝置，用其將取回的正弦條件和上述正弦損益參數(shù)相乘而得到一正弦乘積，用其將取回的余弦條件和上述余弦損益參數(shù)相乘而得到一余弦乘積；上述發(fā)生器裝置還進(jìn)一步包括一連接在上述乘法裝置上的加法裝置，用其將上述正弦乘積和上述余弦乘積相加而得到上述扇區(qū)損益糾正信號(hào)。
9.如權(quán)利要求1所述的微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的次級(jí)伺服系統(tǒng)，其特征在于上述次級(jí)伺服系統(tǒng)進(jìn)一步包括一連接在上述發(fā)生器裝置上的一增益發(fā)生裝置，其用來(lái)將一增益參數(shù)應(yīng)用于上述扇區(qū)損益糾正信號(hào)而得到一扇區(qū)損益補(bǔ)償信號(hào)。
10.如權(quán)利要求1所述的微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的次級(jí)伺服系統(tǒng)，英特征在于上述次級(jí)伺服系統(tǒng)還進(jìn)一步包括一連接著上述扇區(qū)損益補(bǔ)償信號(hào)的制動(dòng)器信號(hào)發(fā)生裝置，其用來(lái)產(chǎn)生一損益補(bǔ)償制動(dòng)器調(diào)整信號(hào)。
專(zhuān)利摘要一種微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的次級(jí)伺服系統(tǒng)，其可在微型磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的操作期間給磁盤(pán)損益提供在線實(shí)時(shí)補(bǔ)償。該次級(jí)伺服系統(tǒng)包括一伺服補(bǔ)償器，其產(chǎn)生一置位信號(hào)用來(lái)對(duì)該讀/寫(xiě)磁頭進(jìn)行磁道定位，該次級(jí)伺服系統(tǒng)在功能上不依賴(lài)于伺服系統(tǒng)。特別地，在磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的操作期間，該次級(jí)伺服系統(tǒng)會(huì)接收到置位錯(cuò)誤信號(hào)并分析磁盤(pán)損益，同時(shí)產(chǎn)生一損益補(bǔ)償信號(hào)，從而使該讀/寫(xiě)磁頭即使在磁盤(pán)的中心線從旋轉(zhuǎn)中心線偏離時(shí)也緊跟磁道中心線。
文檔編號(hào)G11B7/09GK2590128SQ0224998
公開(kāi)日2003年12月3日 申請(qǐng)日期2002年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月28日
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