專利名稱：資料儲(chǔ)存裝置中處理數(shù)據(jù)處理終點(diǎn)之方法及裝置的制作方法
背景計(jì)算機(jī)硬盤驅(qū)動(dòng)器(hard disk drives)，也是已知的固定磁盤驅(qū)動(dòng)器(fixed disk drives)或是硬式磁盤驅(qū)動(dòng)器(hard drives)，已經(jīng)成為事實(shí)上是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)資料儲(chǔ)存組件，并且也更進(jìn)一步地發(fā)展成為現(xiàn)代消費(fèi)電子組件。此計(jì)算機(jī)硬盤驅(qū)動(dòng)器的激增使其達(dá)到降低其成本、高儲(chǔ)存容量與高可信度，除了廣泛的可利用性之外，其尚具有低的功率消耗、高的數(shù)據(jù)傳輸速度與減小的實(shí)體大小。
此等磁盤驅(qū)動(dòng)器典型地系由一個(gè)或是多個(gè)旋轉(zhuǎn)磁盤(rotatingmagnetic platters)所構(gòu)成，該旋轉(zhuǎn)磁盤系被裝進(jìn)一由環(huán)境控制的外殼，其并進(jìn)一步包含所有的電子組件與機(jī)械部分用以讀取與寫入資料，以及包含其它裝置的接口。讀/寫頭系位于每個(gè)磁盤的上方，而典型地是位于每個(gè)面上，用以紀(jì)錄與讀取資料。硬盤驅(qū)動(dòng)器的電子組件系與這些讀/寫頭耦合，且包含數(shù)個(gè)組件以控制讀/寫頭的位置，以及產(chǎn)生或是感測(cè)表示數(shù)據(jù)的電磁場(chǎng)。這些組件接收來(lái)自主機(jī)裝置的資料，例如一個(gè)人計(jì)算機(jī)，并且藉由讀/寫頭而將該等資料轉(zhuǎn)譯為寫入在磁盤上的磁性編碼。再者，當(dāng)主機(jī)裝置請(qǐng)求來(lái)自磁盤的資料時(shí)，電子組件則定位想要的資料、感測(cè)表示那個(gè)資料與將那些編碼轉(zhuǎn)譯回主機(jī)裝置所能了解的二元數(shù)字信息的磁性編碼。另外，誤差偵測(cè)與校正演算則被用來(lái)確保數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與取回的準(zhǔn)確性。
已經(jīng)達(dá)成顯著進(jìn)展的一個(gè)區(qū)域系已在讀/寫頭技術(shù)的區(qū)域以及直譯由這些頭所感測(cè)的磁性變動(dòng)的方法中。此讀/寫頭，典型的硬盤具有數(shù)個(gè)，系為在磁盤與磁盤驅(qū)動(dòng)器的電子組件間的接口。讀/寫頭實(shí)際地讀取與寫入磁性編碼的資料為在磁盤上磁通量的區(qū)域。由二元的1’s與0’s所構(gòu)成的資料系藉由被讀/寫頭所紀(jì)錄或是感測(cè)通量逆轉(zhuǎn)的存在或是不存在的順序來(lái)編碼，通量逆轉(zhuǎn)為在磁盤盤的兩個(gè)鄰接的區(qū)域中磁通量的改變。當(dāng)通量逆轉(zhuǎn)隨著磁盤旋轉(zhuǎn)而由讀/寫頭下方通過(guò)時(shí)，習(xí)用的硬式磁盤驅(qū)動(dòng)器藉由偵測(cè)在讀/寫頭中所透露的電壓峰值而將數(shù)據(jù)讀出，此為已知的“峰值偵測(cè)”。然而，增加儲(chǔ)存密度系需要降低的峰值振幅，而較佳的訊號(hào)判別以及較高的磁盤旋轉(zhuǎn)速度會(huì)促使這些峰值更加靠近，如此使峰值偵測(cè)更難以完成。
磁電阻(Magneto-resistive，MR)讀/寫頭系以增加的靈敏度來(lái)感測(cè)較小振幅的磁性訊號(hào)，與以增加的訊號(hào)判別來(lái)尋址某些具有增加的儲(chǔ)存密度的問(wèn)題。另外，其它的技術(shù)，如已知的部分響應(yīng)最大相似(Partial Response Maximum Likelihood，“PRML”)，已經(jīng)被發(fā)展來(lái)進(jìn)一步尋址這些因密度與旋轉(zhuǎn)速度增加而帶有峰值偵測(cè)的問(wèn)題。采用自通訊技術(shù)的PRML系為一種在磁盤驅(qū)動(dòng)器中實(shí)行的算法用以解釋藉由讀/寫頭所感測(cè)的磁性訊號(hào)，而運(yùn)用PRML的磁盤驅(qū)動(dòng)器系讀取由儲(chǔ)存在磁盤上的磁通量逆轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的模擬波形。然而，代替尋找峰值數(shù)值來(lái)指示通量逆轉(zhuǎn)，運(yùn)用PRML的磁盤驅(qū)動(dòng)器以數(shù)字的方式來(lái)取樣此模擬波形(“部分響應(yīng)”)并且使用先進(jìn)的訊號(hào)處理技術(shù)來(lái)決定那個(gè)波形所代表的位型樣(“最大相似”)。此種技術(shù)結(jié)合磁電阻(“MR”)頭，已經(jīng)容許制造者進(jìn)一步增加資料儲(chǔ)存密度，PRML技術(shù)也進(jìn)一步容忍在所感測(cè)的磁性訊號(hào)中更多的噪聲而容許使用可增加制造量與較低價(jià)格的較低品質(zhì)的磁盤與讀/寫頭。
由于來(lái)自多數(shù)的制造者而有許多可茲使用的不同的驅(qū)動(dòng)器，硬盤驅(qū)動(dòng)器典型地可藉由多種因素來(lái)區(qū)分，例如儲(chǔ)存體的價(jià)格/兆字節(jié)(MB)、資料轉(zhuǎn)換速率、功率需求以及因?yàn)榛趦r(jià)格而產(chǎn)生在體積上競(jìng)爭(zhēng)的外形因素(實(shí)體大小)。由于在硬盤驅(qū)動(dòng)器制造者之間大部分的競(jìng)爭(zhēng)系來(lái)自價(jià)格方面，因此有需要增大硬盤驅(qū)動(dòng)器組件，如此當(dāng)在增加儲(chǔ)存容量、操作速度、可信度與功率使用率時(shí)，可證實(shí)成本可有效的增加供應(yīng)與迫使制造價(jià)格降低。
發(fā)明概述本案系藉由以下的申請(qǐng)專利范圍來(lái)定義，在此部分并無(wú)任何事物可被用來(lái)限制此等申請(qǐng)專利范圍。經(jīng)由介紹，以下所描述的較佳實(shí)施例系有關(guān)于一種處理資料狀態(tài)終點(diǎn)的方法，該資料系在一資料儲(chǔ)存與取回系統(tǒng)中，該資料儲(chǔ)存與取回系統(tǒng)具有一寫入信道、一讀取信道以及一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，此種方法系包含在該寫入信道接收復(fù)數(shù)個(gè)使用者資料位。此種方法更包含假如該復(fù)數(shù)個(gè)使用者資料位小于在該寫入信道中的一編碼器的輸入?yún)^(qū)塊長(zhǎng)度之倍數(shù)，則附加主填塞位至該使用者資料位，以及編碼該復(fù)數(shù)個(gè)使用者資料位與任何的主填塞位為復(fù)數(shù)個(gè)編碼的資料字節(jié)。另外，此種方法亦包含附加一數(shù)據(jù)標(biāo)記終點(diǎn)至復(fù)數(shù)個(gè)該編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)的一終點(diǎn)，其中該數(shù)據(jù)標(biāo)記終點(diǎn)具有不超過(guò)1字節(jié)的一長(zhǎng)度；以及寫入復(fù)數(shù)個(gè)該編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)與該數(shù)據(jù)標(biāo)記的終點(diǎn)至該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
本案的較佳實(shí)施例更有關(guān)于一種硬盤機(jī)的讀/寫信道。此種讀/寫信道系包含一寫入信道以及一讀取信道，寫入信道系接收來(lái)自一控制器的復(fù)數(shù)個(gè)使用者資料位，并且包含一編碼器與一標(biāo)記產(chǎn)生器，其中編碼器系將該復(fù)數(shù)個(gè)使用者數(shù)據(jù)位編碼成復(fù)數(shù)個(gè)編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)，而標(biāo)記產(chǎn)生器，則在該復(fù)數(shù)個(gè)編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)的一終點(diǎn)產(chǎn)生一數(shù)據(jù)標(biāo)記終點(diǎn)。較佳地，該資料標(biāo)記終點(diǎn)系具有不超過(guò)一字節(jié)的一長(zhǎng)度。另外，讀取信道系接收來(lái)自一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的該復(fù)數(shù)個(gè)編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)與該數(shù)據(jù)標(biāo)記終點(diǎn)。該讀取信道包含一維特比檢波器，用以在該讀取信道中處理該復(fù)數(shù)個(gè)編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)，維特比檢波器系具有一資料模式終點(diǎn)，其安置該維特比檢波器在一預(yù)定的狀態(tài)中，該預(yù)定的狀態(tài)為在該維特比檢波器的一路徑內(nèi)存中的信息系被變更至一要求的值，以及其中該維特比系于接收該資料標(biāo)記時(shí)，進(jìn)入該資料模式終點(diǎn)。本案另外的方面與優(yōu)點(diǎn)由以下結(jié)合較佳實(shí)施例而進(jìn)一步的探討。
圖標(biāo)簡(jiǎn)單說(shuō)明第1圖A系描述與一主機(jī)裝置耦合的示范性硬盤驅(qū)動(dòng)器的方塊圖。
第1圖B系描述與第1圖A的硬盤驅(qū)動(dòng)器一起使用的一種讀/寫信道的方塊圖。
第2圖系描述連接一控制器與第1圖B的讀/寫信道的接口。
第3圖系描述由第1圖B的讀/寫信道的一編碼器所輸出的編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)。
第4圖系描述由第1圖B的讀/寫信道的一多任務(wù)器所輸出的編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)與數(shù)據(jù)標(biāo)記終點(diǎn)。
較佳實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明較佳實(shí)施例于此所描述的系有關(guān)于針對(duì)硬盤驅(qū)動(dòng)器控制器的一種運(yùn)用PRML的讀/寫信道裝置，更具體地，以下所描述的是一種用以降低讀取信道噪聲問(wèn)題的方法與裝置，此種讀取信道噪聲問(wèn)題系為當(dāng)處理由一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器所讀出的編碼使用者資料字節(jié)流終點(diǎn)(end of anencoded user data byte stream)時(shí)所可能產(chǎn)生。讀/寫信道是一種與硬盤機(jī)的讀/寫頭耦合的裝置，于此，“與..耦合(coupled with)”之用詞系定義為直接連接至或是藉由一個(gè)或是多個(gè)中間組件而非直接的與之連接，此類的中間組件可包含運(yùn)用硬件的或是運(yùn)用軟件的組件兩者。讀/寫信道系將來(lái)自主機(jī)裝置的二元/數(shù)字形式的編碼的使用者資料，轉(zhuǎn)換成電脈沖，而此電脈沖系為驅(qū)動(dòng)該讀/寫頭將編碼的使用者資料磁性地記錄至磁盤驅(qū)動(dòng)器的磁盤。另外，讀/寫信道接收來(lái)自讀/寫頭而為模擬形式的編碼的使用者資料，并且將此編碼的使用者資料從模擬形式轉(zhuǎn)換而為二元/數(shù)字形式。
更進(jìn)一步詳細(xì)的描述，維特比檢波器為一種最大相似檢波器或是執(zhí)行維特比算法以分析由硬盤驅(qū)動(dòng)器中所讀出的編碼的使用者數(shù)據(jù)的維特比譯碼器，其有助于產(chǎn)生儲(chǔ)存在硬盤驅(qū)動(dòng)器上的二元/數(shù)字資料。在執(zhí)行最大相似的偵測(cè)中，維特比算法提供了一種循環(huán)的方法用以決定沿著交織圖(trellis diagram)的分支之最好的路徑。最大相似的偵測(cè)系牽涉到分析一些編碼的使用者資料的連續(xù)位以決定最可能的路徑，因此，藉由分析一些編碼的使用者資料的連續(xù)位，可選擇到最可能的順序。一個(gè)實(shí)行維特比檢波器的實(shí)例在由Gerhard Fettweis與Heinrich Meyr所著，在1990年于喬治亞州亞特蘭大，發(fā)表于ICC的名稱為“一種100MBIT/S維特比檢波器芯片新奇的體系結(jié)構(gòu)與其認(rèn)識(shí)”(“A 100MBIT/S維特比Detector ChipNovelArchitecture And Its Realization”)的文獻(xiàn)中有更詳細(xì)的描述，此篇文獻(xiàn)在1990年的四月16-19的307A會(huì)議其文獻(xiàn)編號(hào)為257，并將此篇文獻(xiàn)所揭露的內(nèi)容合并于此以做為參考。
所渴望的是，可以達(dá)到在該編碼的使用者資料位上的維特比決定不會(huì)被任何在編碼的使用者資料終點(diǎn)之后或是扇區(qū)之后進(jìn)入讀/寫信道的噪聲所影響。因此，為了使維特比檢波器對(duì)于使用者資料終點(diǎn)所做出的維特比決定不會(huì)被任何在編碼的使用者資料終點(diǎn)之后進(jìn)入讀/寫信道的噪聲所影響。使用者資料的位長(zhǎng)度可藉由將第二填塞位(PAD2)填塞至編碼的使用者數(shù)據(jù)而延伸，此將在以下做進(jìn)一步的描述。
典型地，第二填塞位(PAD2)的長(zhǎng)度，以位來(lái)表示時(shí)，其長(zhǎng)度必需多達(dá)路徑內(nèi)存長(zhǎng)度與任何的濾波延遲(filtering delay)的總和，而未計(jì)數(shù)管線流通的延遲。路徑內(nèi)存長(zhǎng)度K將被選取以至于在當(dāng)時(shí)的時(shí)間步驟中，所有被指向由維特比檢波器所考慮的所有狀態(tài)的路徑，其在過(guò)去系出現(xiàn)或是通過(guò)非常相同狀態(tài)的K時(shí)間步驟。而濾波延遲為一模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(“ADC”)之非因果(non-causal)的輸出數(shù)據(jù)樣本的總數(shù)，為了計(jì)算被提交至該維特比檢波器的輸入資料，其系在由一有限脈沖響應(yīng)(“FIR”)濾波器與一內(nèi)插時(shí)序恢復(fù)(interpolated timing recovery，ITR)電路所執(zhí)行的濾波操作中被考慮。管線流通延遲系為被采用的任何延遲，以分散不是算法原本所執(zhí)行的實(shí)時(shí)的計(jì)算。第二組填塞位(PADS)系以Q(1)、Q(2)、...Q(L2)來(lái)表示，其中L2系代表所增加的第二填塞位的數(shù)量，所增加的第二填塞位Q(j)，其中1j L2，其可以是任意的。那么，使用者資料位U(1)、U(2)、U(3)、...、U(N)，主填塞位P(1)、P(2)、P(3)、...、P(L1)，以及第二填塞位Q(1)、Q(2)、Q(3)、...、Q(L2)，所有的接著便被發(fā)送至信道以便進(jìn)行處理。
對(duì)于某些型式的維特比檢波器來(lái)說(shuō)，第二填塞位(PAD2)的長(zhǎng)度，以位來(lái)表示，其長(zhǎng)度可以是相當(dāng)?shù)拈L(zhǎng)，舉例來(lái)說(shuō)可接近100位的長(zhǎng)度。因?yàn)榈诙钊?PAD2)曾經(jīng)被儲(chǔ)存在硬盤驅(qū)動(dòng)器，第二二填塞位(PAD2)可在硬式磁盤驅(qū)動(dòng)器上占據(jù)相當(dāng)?shù)奈豢臻g。因此，降低第二填塞位(PAD2)在硬式磁盤驅(qū)動(dòng)器上占據(jù)空間的總量為令人渴望的事。
請(qǐng)參閱第1圖A，其系顯示一個(gè)與主機(jī)裝置112耦合的示范性硬盤驅(qū)動(dòng)器100的方塊圖，由于為了能更清晰起見(jiàn)，某些組件像是伺服/驅(qū)動(dòng)器馬達(dá)控制(servo/actuator motor control)并未顯示于圖中。該驅(qū)動(dòng)器100系包含磁盤與轉(zhuǎn)軸馬達(dá)102、讀/寫頭與驅(qū)動(dòng)器組合104、預(yù)放大器106、讀/寫信道108以及控制器110。其中的于放大器106系藉由接口114、116而與讀/寫信道108耦合，而控制器110系藉由接口118、120而與與讀/寫信道108接合。
為了從硬盤100之讀取，主機(jī)裝置112提供了一個(gè)用以辨識(shí)在磁盤驅(qū)動(dòng)器上的數(shù)據(jù)位置之儲(chǔ)存單元標(biāo)識(shí)符(location identifier)，而控制器110接收此地址并決定在磁盤102上的資料之實(shí)體位置，然后此控制器110將讀/寫頭移至適當(dāng)位置，以便使該數(shù)據(jù)在該讀/寫頭104的下方旋轉(zhuǎn)，當(dāng)該資料在該讀/寫頭104的下方旋轉(zhuǎn)時(shí)，讀/寫頭104感測(cè)通量逆轉(zhuǎn)的存在或是不存在，而后產(chǎn)生一模擬訊號(hào)資料流，此資料被傳遞至預(yù)放大器106，該預(yù)放大器106系放大此訊號(hào)并藉由接口114而將其傳遞至讀/寫信道108。如以下所將討論的，讀/寫信道接收來(lái)自該預(yù)放大器106的放大的模擬波形，并將此波形譯碼成其所代表的數(shù)字二元資料，此數(shù)字二元資料然后藉由接口118而被傳遞至控制器110?？刂破飨到雍嫌脖P驅(qū)動(dòng)器100與主機(jī)裝置112，并且也可包含另外的功能，像是快取技術(shù)(caching)或是誤差偵測(cè)與校正功能，而嘗試增加硬盤驅(qū)動(dòng)器100的操作速度及/或可信度。
為了寫入操作，主機(jī)裝置112則提供了具有被寫入的二元數(shù)字資料與被寫入處之位置(例如，磁柱與扇區(qū)地址)的控制器110?？刂破?10系將讀/寫頭104移至適當(dāng)?shù)奈恢茫褜⒈粚懭氲亩獢?shù)字資料藉由接口120發(fā)送至讀/寫信道108，而讀/寫信道108則接收該二元數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)、將其編碼并產(chǎn)生被用來(lái)驅(qū)動(dòng)讀/寫頭104的模擬訊號(hào)以告知此在磁盤102上代表二元數(shù)字資料的適合的磁通量逆轉(zhuǎn)。所產(chǎn)生用以驅(qū)動(dòng)讀/寫頭104的訊號(hào)則藉由接口116而被傳遞至預(yù)放大器106。
請(qǐng)參閱第1圖B，其系顯示與第1圖A的硬盤驅(qū)動(dòng)器100一起使用的支持部分響應(yīng)最大相似(“PRML”)編碼技術(shù)的一個(gè)示范性讀/寫信道108，而為了更清晰起見(jiàn)，某些組件已經(jīng)被省略。讀/寫信道108系以使用0.18微米(micron)的互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(“CMOS”)制程的集成電路來(lái)完成，應(yīng)可領(lǐng)會(huì)的是互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(“CMOS”)制程步驟系包含不但是使用金屬閘極也使用多晶硅閘極的步驟。其亦可進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)的是也可使用另外的制程步驟與特征大小，而于此所揭露的電路系統(tǒng)可以是具有包含硬盤電子組件(例如硬盤控制器邏輯)的其它電路系統(tǒng)。如于上所描述的，讀/寫信道108系在二元數(shù)字信息與模擬訊號(hào)間轉(zhuǎn)換代表在磁盤102上的磁通量。讀/寫信道108系被劃分成兩個(gè)主要的部分，即讀取信道156以及寫入信道158兩者。
寫入信道158系包含一并列轉(zhuǎn)序列轉(zhuǎn)換器144、一編碼器147、一寫入預(yù)補(bǔ)償電路150以及一驅(qū)動(dòng)器電路152。該并列轉(zhuǎn)序列轉(zhuǎn)換器144系藉由接口120以每次8位的方式接收來(lái)自主機(jī)裝置112的使用者資料，較佳地，接收自主機(jī)裝置112的使用者資料已經(jīng)是以主填塞位(PAD1)來(lái)填塞，將由以下來(lái)更詳細(xì)的描述。主填塞位(PAD1)包含系被插入在該使用者資料位終點(diǎn)的虛設(shè)位(dummy buts)，以至于該使用者資料的位長(zhǎng)度一直是輸入至編碼器147的區(qū)塊長(zhǎng)度的倍數(shù)，此輸入至編碼器147的區(qū)塊長(zhǎng)度系為編碼器適當(dāng)?shù)靥幚硎褂谜哔Y料所需要的位數(shù)目。因此，假使輸入至編碼器147的區(qū)塊長(zhǎng)度為32位，編碼器為了能適當(dāng)?shù)靥幚硎褂谜哔Y料，則需要在32位區(qū)塊中來(lái)接收使用者資料。因而，假使該使用者資料為100位，輸入至編碼器147的區(qū)塊長(zhǎng)度為32位，28個(gè)主填塞位(PAD1)被插入在該使用者資料終點(diǎn)以確保使用者資料的位長(zhǎng)度為32的倍數(shù)，也就是32*4＝128＝100+28。一旦該使用者資料被轉(zhuǎn)換器144接收，該轉(zhuǎn)換器144會(huì)序列化該輸入資料并且發(fā)送此序列比特流至邊碼器147。
編碼器147獲得使用者資料位200U1、U2、U3、...、U(N)，并具有主填塞位202P(1)、P(2)、P(3)、...、P(L1)，然后將使用者資料位200與主填塞位202編碼為編碼的資料字節(jié)204V(1)、V(2)、V(3)、...、V(L1)，如第1圖B、第2圖與第3圖所示。在一較佳實(shí)施例中，編碼的資料字節(jié)204(V)系為32位長(zhǎng)度，其中，M＝(N+L1)/4。編碼器147包含一游程長(zhǎng)度受限(run-length-limited，“RLL”)編碼器146與一同位編碼器148。該RLL編碼器146系根據(jù)已知的游程長(zhǎng)度受限算法，將使用者資料位200與主填塞位200編碼為符號(hào)二元順序以記錄在磁盤102上。此示范性的RLL編碼器使用一32/33位符號(hào)編碼以確保通量逆轉(zhuǎn)可被適當(dāng)?shù)馗糸_(kāi)并且沒(méi)有通量逆轉(zhuǎn)的長(zhǎng)程(long runs)資料則未被記錄。此RLL編碼的使用者資料位200與主填塞位202然后被傳遞至將一同位位加入該資料的同位編碼器148。在此示范性的同位編碼器148中，奇同位(odd parity)系被用來(lái)確保長(zhǎng)程的0’s與1’s由于此類記錄的資料之磁性特性而未被記錄。此編碼的資料字節(jié)204接著被處理成一種模擬訊號(hào)而不是一種數(shù)字訊號(hào)。而模擬訊號(hào)然后通過(guò)一多任務(wù)器149，如第1圖B中所示。當(dāng)?shù)竭_(dá)編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)204的終點(diǎn)時(shí)，多任務(wù)器149將其輸入從同位編碼器148切換至標(biāo)記產(chǎn)生器151，此標(biāo)記產(chǎn)生器151產(chǎn)生一數(shù)據(jù)標(biāo)記206(W)的終點(diǎn)，其系接著被加入至該編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)204的終點(diǎn)，此將由以下做更詳細(xì)的討論?？刂破?10的任務(wù)是發(fā)出使用者資料終點(diǎn)的訊號(hào)，此可藉由提供使用者字節(jié)的數(shù)量而令使用者資料終點(diǎn)可以經(jīng)計(jì)數(shù)而被辨識(shí)而完成，或者是藉由通常稱為寫入閘(WRITE GATE)的一訊號(hào)而完成。假如發(fā)出訊號(hào)系依靠該寫入閘(WRITE GATE)，此訊號(hào)必須藉由控制器110而被記錄時(shí)間，以至于信道108可以執(zhí)行任何用來(lái)辨識(shí)有關(guān)將被寫入的資料順序的資料終點(diǎn)事件所需要的同步化。在一較佳實(shí)施例中，資料標(biāo)記206的終點(diǎn)系藉由一系列的0位來(lái)表示，甚至更好地，其可由至少4個(gè)0位來(lái)表示，更好地，這四個(gè)0位可藉由一些另外的位而更增加，以致位的總數(shù)可與任何濾波延遲匹配，而此濾波延遲例如由一FIR濾波器134與一ITR電路136所傳入的那些濾波延遲，將由以下做更詳細(xì)的討論。在一較佳實(shí)施例中，標(biāo)記產(chǎn)生器151硬編碼(hardcodes)(NRZ)在編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)204之后一字節(jié)的的數(shù)據(jù)標(biāo)記206，此資料標(biāo)記206為可程序化的(programmable)，更好地，資料標(biāo)記206系由8個(gè)資料標(biāo)記位(w1 w2 w3 w4 w5 w6 w7 w8)所組成。在一較佳實(shí)施例中，我們將此八個(gè)資料標(biāo)記位設(shè)定為0，以至于(w1w2 w3 w4 w5 w6 w7 w8)＝(0 0 0 0 0 0 0 0)。
在一較佳實(shí)施例中，模擬訊號(hào)在通過(guò)多任務(wù)器149之前，其系從同位編碼器148經(jīng)由預(yù)編碼器153而傳遞，如第1圖B中所示。預(yù)編碼器153系保證包含在編碼的資料字節(jié)204中的時(shí)序信息(timinginformation)可被保存在某種程度上，以至于當(dāng)從硬盤驅(qū)動(dòng)器磁盤102讀回該編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)204時(shí)，使可信賴的時(shí)序回復(fù)(timingrecovery)是可能的。該預(yù)編碼器150系輸出預(yù)編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)(VP)，編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)(VP)系接著被發(fā)送至多任務(wù)器149。
模擬訊號(hào)隨后系由多任務(wù)器149而被傳遞至一寫入預(yù)補(bǔ)償電路150，此寫入預(yù)補(bǔ)償電路150系動(dòng)態(tài)地調(diào)整比特流的脈沖寬度以說(shuō)明在記錄過(guò)程中的磁性失真。調(diào)整的模擬訊號(hào)接著被傳遞至一驅(qū)動(dòng)器電路152，其系藉由接口116將訊號(hào)驅(qū)動(dòng)至預(yù)放大器106以驅(qū)動(dòng)讀/寫頭104與記錄此資料。示范性的驅(qū)動(dòng)器電路152包含一虛擬射極耦合邏輯(pseudo emitter coupled logic，“PECL”)驅(qū)動(dòng)器電路，其系產(chǎn)生一輸出至預(yù)放大器106的差動(dòng)型訊號(hào)傳輸模式(differential)。
讀取信道156系包含一衰退電路/輸入電阻器122、一變量增益放大器(“VGA”)124、一磁電阻非對(duì)稱(“MRA”)線化器、一連續(xù)時(shí)間濾波器(“CTG”)、一緩沖器130、一模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器(“ADC”)132、一有限脈沖響應(yīng) (“FIR”)濾波器134、一內(nèi)插時(shí)序恢復(fù)(interpolated timing recovery，ITR)電路136、一維特比演算檢波器138、一同位譯碼器140，以及一游程長(zhǎng)度受限(run-length-limited，“RLL”)譯碼器142。藉由讀/寫頭而感測(cè)自磁盤102之放大的磁性訊號(hào)系藉由接口114而被讀/寫信道108接收，而代表該感測(cè)的磁性資料之模擬訊號(hào)波形首先系被傳經(jīng)一輸入電阻器122，其系為一種切換電路用以減弱訊號(hào)與產(chǎn)生任何的輸入電阻。減弱的訊號(hào)然后被傳遞至一VGA 124，其系用以放大該訊號(hào)，而放大的訊號(hào)隨后被傳遞至MRA 126，此MRA 126系針對(duì)由記錄過(guò)程所產(chǎn)生的任何失真而來(lái)調(diào)整該訊號(hào)。實(shí)質(zhì)上，MRA 126系執(zhí)行與寫入信道158中的寫入預(yù)補(bǔ)償電路150相反的功能。接下來(lái)，訊號(hào)系通過(guò)實(shí)質(zhì)上是一種低通濾波器的CTF 128而被傳遞，并將噪聲濾出。接著，該過(guò)濾的訊號(hào)則藉由緩沖器130而被傳遞至ADC 132，此緩沖器130系采樣模擬訊號(hào)并將其轉(zhuǎn)換為一種數(shù)字的形式。
數(shù)字的訊號(hào)然后在被傳遞至一FIR濾波器134，隨之在傳遞至一時(shí)序恢復(fù)電路136。時(shí)序恢復(fù)電路136系被連接至(并未顯示于圖中)FIR濾波器134、MRA 126與VGA 124在一回饋定向(feedback orientation)中，并根據(jù)接收的訊號(hào)而調(diào)整此等電路以提供時(shí)序補(bǔ)償。此示范性的FIR濾波器134系為一種10點(diǎn)觸(tap)的FIR濾波器。數(shù)字訊號(hào)接著被傳遞至維特比演算檢波器138，維特比演算檢波器138系決定由使用數(shù)字訊號(hào)處理程序的數(shù)字訊號(hào)所表示的二進(jìn)制位(binary bit)型式，維特比檢波器138擁有包含一預(yù)先決定的記憶長(zhǎng)度的狀態(tài)，此等示范性的維特比演算檢波器138系使用一32狀態(tài)維特比處理器，其中每個(gè)狀態(tài)具有一預(yù)先決定的記憶長(zhǎng)度為4位。
然后，當(dāng)?shù)竭_(dá)使用者資料終點(diǎn)時(shí)，維特比檢波器138接收來(lái)自控制器110(未顯示)的一資料訊號(hào)終點(diǎn)，其系發(fā)出已到達(dá)使用者資料終點(diǎn)的訊號(hào)至維特比檢波器138?？蛇x擇地，來(lái)自一計(jì)數(shù)器(未顯示)的訊號(hào)，或者是來(lái)自控制器110的一讀取閘極訊號(hào)，也可發(fā)出已到達(dá)使用者資料終點(diǎn)的訊號(hào)至維特比檢波器138。當(dāng)使用計(jì)數(shù)器(未顯示)時(shí)，必須給予讀/寫信道108扇區(qū)的長(zhǎng)度，但是，當(dāng)使用讀取閘極訊號(hào)時(shí)，其系假定讀取閘極訊號(hào)將終止在一已知的字節(jié)位置(W)。假如讀取閘極訊號(hào)在維特比檢波器接收資料標(biāo)記(W)之前就終止，接著，在進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸終點(diǎn)(ETD)模式之前，該維特比檢波器108則需要守候，直到維特比檢波器108接收數(shù)據(jù)標(biāo)記(W)。然而，假如讀取閘極訊號(hào)在維特比檢波器接收資料標(biāo)記(W)之后才終止，然后維特比檢波器108可立刻進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸終點(diǎn)(ETD)模式。
一旦維特比檢波器138接收到資料訊號(hào)的終點(diǎn)，維特比檢波器138則守候該數(shù)據(jù)標(biāo)記(W)的接收，一接收到數(shù)據(jù)標(biāo)記(W)，維特比檢波器138則進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸終點(diǎn)(ETD)模式。一旦進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸終點(diǎn)(ETD)模式，進(jìn)入維特比檢波器138的編碼的使用者資料之樣本將被以第二填塞位來(lái)取代，其較佳是等于0。第二填塞位，其較佳是等于0，將被輸入至維特比檢波器138，直到所有的編碼的使用者數(shù)據(jù)從維特比檢波器138中被清出。
在一實(shí)施例中，資料標(biāo)記206終點(diǎn)系由8個(gè)標(biāo)記資料位(w1 w2 w3w4 w5 w6 w7 w8)所組成。而在一實(shí)施例中，我們將此八個(gè)資料標(biāo)記位設(shè)定為0，以至于(w1 w2 w 3 w4 w5 w6 w7 w8)＝(0 0 0 0 0 0 00)。假如維特比檢波器138具有一預(yù)先決定的記憶長(zhǎng)度為4位，則第四個(gè)資料標(biāo)記位(w4)將會(huì)迫使在維特比檢波器內(nèi)的交織(trellis)中的正確路徑終止在s＝[p s1 s2 s3 s4]＝
的狀態(tài)中，其s1、s2、s3以及s4系為NRZ數(shù)值，其中，s1為電流值，且其中p系為狀態(tài)同位信息。而剩余的資料標(biāo)記位(w5-w8)將保持正確的路徑在s＝
的狀態(tài)中。在接收第四個(gè)資料標(biāo)記位之后，維特比檢波器138將進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸終點(diǎn)(EDT)模式，假如使用來(lái)自控制器110的讀取閘極訊號(hào)，并且假設(shè)該讀取閘極訊號(hào)系在維特比檢波器108接收第四個(gè)數(shù)據(jù)標(biāo)記(w4)之前終止，然后，在進(jìn)入EDT模式之前，維特比檢波器138需要等候第四個(gè)資料標(biāo)記位(w4)。然而，假如READGATE系在維特比檢波器138接收第四個(gè)資料標(biāo)記位(w4)之后終止，接著維特比檢波器138會(huì)立刻進(jìn)入EDT模式。假如EDT模式系藉由一計(jì)數(shù)器而被標(biāo)志，然后資料標(biāo)記206終點(diǎn)可具有長(zhǎng)度等于該維特比檢波器138的預(yù)先決定的記憶長(zhǎng)度，例如，假如維特比檢波器138具有一預(yù)先決定的記憶長(zhǎng)度為4位，則資料標(biāo)記206的終點(diǎn)可具有一4位的長(zhǎng)度，其較佳可藉由與用來(lái)產(chǎn)生任何的濾波延遲所需要一樣多的位來(lái)增加，一如以上所描述。在本案所完成之中，相當(dāng)于s＝
狀態(tài)的剩余者將從維特比檢波器138被輸出，利用以上所描述的方法，維特比將免受在最后的使用者編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)已被維特比檢波器138接收后而可能進(jìn)入讀/寫信道108任何大的噪聲。
在一實(shí)施例中，一填塞產(chǎn)生器157產(chǎn)生第二填塞位，此地二填塞位系為接著被傳遞至一多任務(wù)器159，如第1圖B中所示。多任務(wù)器159系接收來(lái)自ITR 136與填塞產(chǎn)生器157兩者的輸出，而來(lái)自ITR 136的輸出系被容許通過(guò)多任務(wù)器159，直到維特比檢波器138進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸終點(diǎn)(EDT)，一旦進(jìn)入，然后多任務(wù)器則選擇接收由填塞產(chǎn)生器157所產(chǎn)生的第二填塞位。雖然以上的實(shí)施例使用填塞產(chǎn)生器來(lái)產(chǎn)生第二填塞位，第二填塞位也可藉由維特比檢波器138產(chǎn)生，或是藉由熟習(xí)此技藝之人士所知的任何其它的電路系統(tǒng)而產(chǎn)生。
在一實(shí)施例中，維特比檢波器138可被設(shè)置成由內(nèi)部地產(chǎn)生訊號(hào)流，例如邏輯0，以維持在維特比檢波器138中所想要的狀態(tài)，并且防止在最后的使用者編碼數(shù)據(jù)已被維特比檢波器138接收后可能進(jìn)入讀/寫信道108任何大的噪聲。
由離開(kāi)維特比檢波器138的數(shù)字訊號(hào)所表示的二元資料接著被傳遞至同位譯碼器140，其系將同位位移去而后移至RLL譯碼器142，RLL譯碼器142系將該二元RLL編碼符號(hào)譯碼回其所代表的實(shí)際二元資料，此等資料然后藉由接口118而被傳遞至控制器110。
讀/寫信道108更包含一時(shí)鐘合成器(clock synthesizer)154，時(shí)鐘合成器154系產(chǎn)生操作讀/寫信道108所需要的時(shí)鐘訊號(hào)，而示范性的時(shí)鐘合成器154包含具有電壓控制的振蕩器的相鎖定回路(phased lock loop，“PLL”)(未顯示)，以及不同的時(shí)鐘分割器(clockdivider)以產(chǎn)生必須的頻率。
應(yīng)注意的是針對(duì)組成所描述電路的晶體管而具體指定信道寬度對(duì)長(zhǎng)度比率(以微米來(lái)測(cè)量)之適合的晶體管大小在圖中已被省略，應(yīng)可領(lǐng)會(huì)的是適合的比率之選取系依據(jù)設(shè)計(jì)的需要與功能、以及用以完成此等電路所使用的特定集成電路制程的限制，與特定實(shí)施例的實(shí)行需求而定。
因此，依照本案已經(jīng)揭露的一種硬盤驅(qū)動(dòng)器讀/寫信道的維特比檢波器的維特比檢波器狀態(tài)公制的重新正常化的方法，已充分地提供如以上所提出的優(yōu)點(diǎn)。雖然，本案系參照說(shuō)明的較佳實(shí)施例來(lái)描述與闡明，但其并非用來(lái)將本案限制在該等較佳實(shí)施例中，熟習(xí)此技藝之人士當(dāng)可了解任何的變化與修飾皆不脫本案之精神與所欲保護(hù)的范圍。
因而，本案得由熟悉此技藝之人任施匠思而為諸般修飾與變化，然皆不脫如附申請(qǐng)范圍所欲保護(hù)者。
權(quán)利要求
1.一種處理資料狀態(tài)終點(diǎn)的方法，該資料系在一資料儲(chǔ)存與取回系統(tǒng)中，該資料儲(chǔ)存與取回系統(tǒng)具有一寫入信道、一讀取信道以及一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，該方法系包含在該寫入信道接收復(fù)數(shù)個(gè)使用者資料位；假如該復(fù)數(shù)個(gè)使用者資料位小于在該寫入信道中的一編碼器的一輸入?yún)^(qū)塊長(zhǎng)度之倍數(shù)，則附加一主填塞位至該使用者資料位；編碼該復(fù)數(shù)個(gè)使用者資料位與任何的主填塞位為復(fù)數(shù)個(gè)編碼的資料字節(jié)；附加一數(shù)據(jù)標(biāo)記終點(diǎn)至該復(fù)數(shù)個(gè)編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)的一終點(diǎn)，其中該數(shù)據(jù)標(biāo)記終點(diǎn)具有不超過(guò)1字節(jié)的一長(zhǎng)度；以及寫入該復(fù)數(shù)個(gè)編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)與該數(shù)據(jù)標(biāo)記的終點(diǎn)至該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
2.如申請(qǐng)專利范圍第1項(xiàng)所述之方法，其中附加該資料標(biāo)記終點(diǎn)系包含附加具有一位長(zhǎng)度不超過(guò)在該資料儲(chǔ)存與取回系統(tǒng)的讀取信道中一維特比檢波器狀態(tài)的一預(yù)先決定的記憶長(zhǎng)度的一位長(zhǎng)度的一資料標(biāo)記終點(diǎn)。
3.如申請(qǐng)專利范圍第1項(xiàng)所述之方法，其中附加該資料標(biāo)記終點(diǎn)系包含附加具有一位長(zhǎng)度等于在該資料儲(chǔ)存與取回系統(tǒng)的讀取信道中一維特比檢波器狀態(tài)的一預(yù)先決定記憶長(zhǎng)度的一位長(zhǎng)度的一資料標(biāo)記終點(diǎn)。
4.如申請(qǐng)專利范圍第1項(xiàng)所述之方法，其中該數(shù)據(jù)標(biāo)記終點(diǎn)更包含一數(shù)據(jù)字節(jié)。
5.如申請(qǐng)專利范圍第1項(xiàng)所述之方法，其中該數(shù)據(jù)標(biāo)記終點(diǎn)系包含被配置來(lái)觸發(fā)在該讀取信道的一維特比檢波器中的一資料轉(zhuǎn)換模式終點(diǎn)的一資料。
6.如申請(qǐng)專利范圍第1項(xiàng)所述之方法更包含讀取來(lái)自該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的該復(fù)數(shù)個(gè)編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)與該數(shù)據(jù)標(biāo)記終點(diǎn)，以及提供該復(fù)數(shù)個(gè)編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)與該數(shù)據(jù)標(biāo)記終點(diǎn)至在該讀取信道中一維特比檢波器的一輸入；在該維特比檢波器中處理該復(fù)數(shù)個(gè)編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)；以及在該維特比檢波器辨識(shí)該數(shù)據(jù)標(biāo)記終點(diǎn)，其中該數(shù)據(jù)標(biāo)記終點(diǎn)觸發(fā)在該維特比檢波器中的一資料模式終點(diǎn)，該資料模式終點(diǎn)系包含安置該維特比檢波器在一預(yù)定的狀態(tài)中，該預(yù)定的狀態(tài)為在該維特比檢波器的一路徑內(nèi)存中的信息系被變更至一要求的值；以及提供一預(yù)定的輸入值至該維特比檢波器的該輸入，直到該維特比檢波器已經(jīng)完成處理所有的該復(fù)數(shù)個(gè)編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)，其中在該復(fù)數(shù)個(gè)編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)的最后一個(gè)被提供至該輸入之后，一讀取信道噪聲被阻止進(jìn)入該維特比檢波器。
7.一種處理資料狀態(tài)終點(diǎn)的方法，該資料系在一資料儲(chǔ)存與取回系統(tǒng)中，該資料儲(chǔ)存與取回系統(tǒng)具有一寫入信道、一讀取信道以及一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，該方法系包含讀取來(lái)自該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的復(fù)數(shù)個(gè)編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)與一數(shù)據(jù)標(biāo)記終點(diǎn)，該資料標(biāo)記終點(diǎn)系包含一信息以觸發(fā)在該讀取信道中一維特比檢波器的一資料模式終點(diǎn)；處理在該讀取信道中該維特比檢波器的該復(fù)數(shù)個(gè)編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)；辨識(shí)在該維特比檢波器的該數(shù)據(jù)標(biāo)記終點(diǎn)，其中該數(shù)據(jù)標(biāo)記終點(diǎn)系觸發(fā)在該維特比檢波器中的一資料模式終點(diǎn)，該資料模式終點(diǎn)系包含安置該維特比檢波器在一預(yù)定的狀態(tài)中，該預(yù)定的狀態(tài)為在該維特比檢波器的一路徑內(nèi)存中的信息系被變更至一要求的值；以及提供一預(yù)定的輸入值至該維特比檢波器的該輸入，直到該維特比檢波器已經(jīng)完成處理所有的該復(fù)數(shù)個(gè)編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)，其中在該復(fù)數(shù)個(gè)編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)的最后一個(gè)被提供至該維特比檢波器之后，一讀取信道噪聲被阻止進(jìn)入該維特比檢波器。
8.如申請(qǐng)專利范圍第7項(xiàng)所述之方法更包含計(jì)數(shù)該復(fù)數(shù)個(gè)編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)，以及當(dāng)該復(fù)數(shù)個(gè)編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)的最后一個(gè)已經(jīng)被輸入至該維特比檢波器時(shí)，發(fā)送一訊號(hào)至該維特比檢波器，其中該訊號(hào)系警示該維特比檢波器守候該數(shù)據(jù)標(biāo)記終點(diǎn)。
9.如申請(qǐng)專利范圍第7項(xiàng)所述之方法，其中該資料標(biāo)記終點(diǎn)系包含一位長(zhǎng)度不超過(guò)該維特比檢波器狀態(tài)的一預(yù)先決定的記憶長(zhǎng)度的一位長(zhǎng)度。
10.如申請(qǐng)專利范圍第7項(xiàng)所述之方法，其中該資料標(biāo)記終點(diǎn)系包含一位長(zhǎng)度等于該維特比檢波器狀態(tài)的該預(yù)先決定的記憶長(zhǎng)度的該位長(zhǎng)度之倍數(shù)。
11.一種硬盤機(jī)的讀/寫信道，系包含一寫入信道，其系接收來(lái)自一控制器的復(fù)數(shù)個(gè)使用者資料位，該寫入信道系包含一編碼器，其系將該復(fù)數(shù)個(gè)使用者資料位編碼成復(fù)數(shù)個(gè)編碼的資料字節(jié)；以及一標(biāo)記產(chǎn)生器，其系在該復(fù)數(shù)個(gè)編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)的一終點(diǎn)產(chǎn)生一數(shù)據(jù)標(biāo)記終點(diǎn)，其中該數(shù)據(jù)標(biāo)記終點(diǎn)系具有不超過(guò)一字節(jié)的一長(zhǎng)度；以及一讀取信道，其系接收來(lái)自一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的該復(fù)數(shù)個(gè)編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)與該數(shù)據(jù)標(biāo)記終點(diǎn)，該讀取信道系包含一維特比檢波器，用以在該讀取信道中處理該復(fù)數(shù)個(gè)編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)，其中該維特比檢波器系包含一資料模式終點(diǎn)，其安置該維特比檢波器在一預(yù)定的狀態(tài)中，該預(yù)定的狀態(tài)為在該維特比檢波器的一路徑內(nèi)存中的信息系被變更至一要求的值，以及其中該維特比系于接收該資料標(biāo)記時(shí)，進(jìn)入該資料模式終點(diǎn)。
全文摘要
一種在資料儲(chǔ)存裝置中處理數(shù)據(jù)處理終點(diǎn)之方法及裝置，該方法包含在一寫入信道接收復(fù)數(shù)個(gè)使用者資料位；該方法更包含假如該復(fù)數(shù)個(gè)使用者資料位小于在該寫入信道中的一編碼器的輸入?yún)^(qū)塊長(zhǎng)度之倍數(shù)，則附加主填塞位至該使用者資料位，以及編碼該復(fù)數(shù)個(gè)使用者資料位與任何的主填塞位為復(fù)數(shù)個(gè)編碼的資料字節(jié)。同時(shí)，此方法包含附加一數(shù)據(jù)標(biāo)記終點(diǎn)至復(fù)數(shù)個(gè)該編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)的一終點(diǎn)，其中該數(shù)據(jù)標(biāo)記終點(diǎn)具有不超過(guò)1字節(jié)的一長(zhǎng)度；以及寫入復(fù)數(shù)個(gè)該編碼的數(shù)據(jù)字節(jié)與該數(shù)據(jù)標(biāo)記的終點(diǎn)至該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。
文檔編號(hào)G11B20/12GK1526136SQ02813056
公開(kāi)日2004年9月1日 申請(qǐng)日期2002年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月29日
發(fā)明者W·G·布利斯, R·卡拉貝德, J·W·雷, H·斯托克曼恩斯, 張凱祺, W G 布利斯, 吹, 鋅寺 魎, 雷 申請(qǐng)人:因芬尼昂技術(shù)股份公司