專利名稱：高伺服采樣磁盤存儲器或磁帶機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與美國專利申請U.S.Ser.No.07/-“與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)無關(guān)的扇形掃描伺服”(Docket SA9-89-074)相關(guān)聯(lián)，與本案一起提出並轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的同一受讓人。
本發(fā)明涉及在含有伺服樣本的記錄介質(zhì)上寫數(shù)據(jù)的方法與裝置，特別是涉及一種在磁盤存儲器的記錄磁盤上或磁帶機(jī)的磁帶上增加伺服樣本數(shù)并使結(jié)合固定塊長格式(FBA)使用伺服配置的磁盤存儲器或磁帶機(jī)上的開銷區(qū)域(非數(shù)據(jù))的增加為最小的方法與裝置。
所有磁盤存儲器需要一些裝置來決定磁盤上讀寫頭的徑向位置以保證讀寫頭能精確地定位在任意所需磁道之上。典型地，這需要通過在一個或多個磁盤表面設(shè)置使磁讀頭或光讀頭得以讀出的伺服信號來實現(xiàn)。有些磁盤存儲器只在一組磁盤中的一個專用盤面上有伺服信號。然而，近來的趨勢是在每個磁盤的表面交錯存儲數(shù)據(jù)和這種伺服信號。后者受到青睞是因為它可以低成本實現(xiàn)，在所需的存儲數(shù)據(jù)元件之外不需額外元件。也因為它在被存取的數(shù)據(jù)表面提供伺服信號，因而抑制了所有因熱而產(chǎn)生的磁道對位誤差(TMR)。
在一個FBA格式的磁盤存儲器上，每個園周磁道被分為幾個扇區(qū)，在每個扇區(qū)中包含廠方寫入部分和用戶寫入部分。廠方寫入部分是伺服區(qū)，它含有標(biāo)識區(qū)開始所需的伺服信息與定時信息，用戶寫入部分含有數(shù)據(jù)區(qū)域以存儲真正的數(shù)據(jù)也可能含有標(biāo)識(ID)區(qū)。它標(biāo)識扇區(qū)并標(biāo)出壞的扇區(qū)，在每個扇區(qū)內(nèi)有大量的開銷不能存儲用戶數(shù)據(jù)。
快速伺服系統(tǒng)需要經(jīng)常的定位測量，即高伺服采樣率。在扇形掃描伺服裝置中，它通過把每個磁道分成大量小的扇區(qū)來實現(xiàn)。結(jié)果在每一扇區(qū)中，磁盤潛在信息容量的大量的部分被不希望地用于與各扇區(qū)相關(guān)聯(lián)的開銷。例如，如果伺服采樣率加倍，所有的非數(shù)據(jù)開銷也被加倍。
申請人了解的最相關(guān)的先有技術(shù)是＜計算機(jī)技術(shù)評論＞1988年春季號45～48頁的一篇文章。該文章描述一種基本上是將磁盤從FBA格式向CKD格式轉(zhuǎn)換的配置，將此開銷縮減到非常有限的程度的方法。為了提供延伸在幾個數(shù)據(jù)扇區(qū)的可變長度數(shù)據(jù)記錄，只在記錄的第一扇區(qū)設(shè)置一個等價于ID的區(qū)域。這樣，在數(shù)據(jù)記錄長的情況下，節(jié)約了部分開銷，但在數(shù)據(jù)記錄短于一個扇區(qū)長度時，自然沒有節(jié)約。每一個扇區(qū)可以在離廠后獨(dú)立地寫入，這樣，在每個數(shù)據(jù)扇區(qū)都需要完全的再同步。因而包括完全自動增益控制(AGC)，寫-讀，讀-寫恢復(fù)和同步字段在內(nèi)的所有其它開銷字段仍舊需要。
需要一種對用戶透明的，改進(jìn)的方法和裝置，用于在采用FBA格式的磁盤存儲器和磁帶機(jī)中增加伺服采樣率并使開銷的增加為最小。
描述了一種在含有伺服樣本的磁盤或磁帶記錄介質(zhì)上增加的伺服樣本數(shù)並同時使開銷(非數(shù)據(jù))區(qū)域的增加為最小的方式的寫數(shù)據(jù)方法與裝置。介質(zhì)上的磁道被分為多個“最大”(“maxi”)扇區(qū)，每個扇區(qū)為常規(guī)FBA格式，包含所有有開銷信息的伺服、標(biāo)識(ID)字段和一個數(shù)據(jù)字段。至少一個只含有一部分開銷信息的“微”(“miro”)伺服段定位在每個數(shù)據(jù)字段內(nèi)。
當(dāng)每個微伺服段經(jīng)過相關(guān)聯(lián)的讀寫頭時，讀寫數(shù)據(jù)暫時被中斷，但在微伺服段移動出讀寫頭以后，讀寫數(shù)據(jù)被恢復(fù)。這種方式下，在讀時，只需要所述數(shù)據(jù)的最小再同步。
采用相位連續(xù)時鐘，磁盤或磁帶相對于讀寫頭的一次通過中，數(shù)據(jù)被寫在一個數(shù)據(jù)字段在各微伺服段兩邊的兩部分中。微伺服段不含有時間基準(zhǔn)地址標(biāo)記，也不需要數(shù)據(jù)編/譯碼器清倉或同步字節(jié)以恢復(fù)在每個微伺服段后面的數(shù)據(jù)域的讀出。
在磁盤機(jī)中實現(xiàn)上述方式時，最大段和微伺服段是含有多個同心磁道的扇區(qū);而在磁帶機(jī)上，段中含有多個平行縱向延伸的磁道。在兩種情況下，在每個給定磁道上所有最大扇區(qū)或段具有相同長度。
圖1.先有技術(shù)磁盤存儲器常規(guī)伺服扇區(qū)不按比例的圖，顯示出與各扇區(qū)相關(guān)聯(lián)的開銷和數(shù)據(jù)區(qū)。
圖2.不按比例的，遵循本發(fā)明在兩個常規(guī)扇區(qū)之間的具有最小開銷的微伺服扇區(qū)。
圖3.不按比例的，顯示遵循本發(fā)明在微伺服扇區(qū)中，常規(guī)扇形掃描伺服格式下的開銷字段長度怎樣被消除或壓縮至最小長度的復(fù)合圖。
圖4.微伺服扇區(qū)通道框圖。
為方便對本發(fā)明的理解，圖1顯示了常規(guī)的先有技術(shù)磁盤存儲器中FBA格式下與每個扇區(qū)相關(guān)聯(lián)的開銷中的各項。每個常規(guī)扇區(qū)9含有伺服區(qū)10，一個ID區(qū)11和一個數(shù)據(jù)區(qū)12，它可以在不同時間里寫入。這些區(qū)域含有不同的字段，描述如下在伺服區(qū)10中(a)寫-讀和速度字段15，由廠方寫入，寫入后可以部分地再寫。它給出驅(qū)動電路從寫到讀的轉(zhuǎn)換的時間。包括邏輯延遲和寫驅(qū)動電流降為零的實際時間，為了計及磁盤旋轉(zhuǎn)速度的變化，一個等于相對控制速度乘以從最后一次建立絕對計時的前面扇區(qū)起的距離的時間被加入。同時寫電流的關(guān)斷必須在最后一個可能的數(shù)據(jù)位寫到數(shù)據(jù)編/譯碼器(ENDEC)后的最小幾個時鐘周期后，以保證編碼的數(shù)據(jù)位被清倉并寫到磁盤上。在某些情況下，附加的數(shù)據(jù)必須送入編/譯碼器，以使其內(nèi)部移位奇存器設(shè)置在一已知態(tài)。最后，字段15給出穩(wěn)定寫電流在讀前置放大產(chǎn)生的瞬態(tài)。穩(wěn)定磁頭磁疇的瞬態(tài)以及調(diào)整讀通道自動增益控制(AGC)所需時間。
(b)地址標(biāo)記(AM)字段16，是廠方寫入的而且不可以改寫。它用于標(biāo)識扇區(qū)9的開始，它是異步的。絕對時間基準(zhǔn)，提供定位其它字段的基礎(chǔ)。AM字段經(jīng)常以一個間隔實現(xiàn)，即在磁盤上的一個長區(qū)域上無磁變化，緊接著一個單一變化以標(biāo)識一個扇區(qū)的開始。
(c)位置錯誤信號(PES)字段17也是廠方寫入的并不可改寫。它含有決定記錄頭磁道位置所需信息。它可以以現(xiàn)有幾種方式之一編碼，并且不構(gòu)成本發(fā)明的一部分。
在ID區(qū)11(a)讀-寫和速度字段18是廠方寫入的，出廠后可以部分改寫，緊接著PES字段17的19-27字段可以改寫。18字段提供邏輯和時間保證PES字段17不被改寫。18字段也提供寫電流達(dá)到其完全值的時間。18字段一般地比寫-讀區(qū)字段15小許多。字段18和以后的字段一般用通過編/譯碼器移位寄存器的數(shù)據(jù)寫入。
(b)電壓控制振蕩器同步字段19(VCO Sym)被用于給可變頻率讀時鐘足夠的時間以使后續(xù)的ID字段22相位鎖定。
(c)編/譯碼器(ENDEC)清倉字段20標(biāo)識讀通道解碼器必須接受的比特(bits)數(shù)以將其置于稱為ENDEC清倉的已知態(tài)。(20字段可在尺寸上根據(jù)所用碼型從幾個比特到接近10字節(jié)的范圍內(nèi))。
(d)同步字節(jié)字段21指明標(biāo)識比特對正在正確字節(jié)邊界上所需的同步字節(jié)。
(e)ID和CRC字段22包括作為ID部分的一個扇區(qū)標(biāo)識符和壞扇區(qū)標(biāo)態(tài);並作為CRC部分的對ID讀出中的錯誤的一個循環(huán)冗余校驗。
在數(shù)據(jù)區(qū)12(a)23-26字段分別對應(yīng)ID字段18-21，但有下列兩個例外①23字段可以完全重寫，②同步字節(jié)字段26的功能是告知控制器VCO同步和ENDEC清倉的結(jié)束以及真實數(shù)據(jù)(包含在27字段中)的開始。
(b)數(shù)據(jù)和誤差校正碼(ECC)字段27存儲用戶數(shù)據(jù)和誤差校正碼。
(c)一個常規(guī)扇形掃描伺服系統(tǒng)中的各數(shù)據(jù)區(qū)和其它扇區(qū)中的數(shù)據(jù)區(qū)完全無關(guān)。它們可以在不同時間里寫入或讀出。
遵照本發(fā)明，在磁盤各扇區(qū)的數(shù)據(jù)和ECC字段27插入一個或多個短的具有最小開銷的“微”伺服扇區(qū)30。只在每一扇區(qū)的開始使用常規(guī)伺服，ID和數(shù)據(jù)區(qū)10、11、12。微伺服扇區(qū)30以這種方式定位，即在各磁道上所有最大扇區(qū)的PES字段17和44分別被等園周劃分。
如圖2所示，在磁盤上扇區(qū)N的數(shù)據(jù)和ECC字段27中間插入一單一微伺服扇區(qū)30，并且只在扇區(qū)N的開始配置一個包括與其相關(guān)的開銷的常規(guī)(下文中“最大”)扇區(qū)9。采用一個相位連續(xù)時鐘32，數(shù)據(jù)在磁盤的一次單一通過中被寫在每個微伺服扇區(qū)兩邊的數(shù)據(jù)字段27兩部分中。然而，當(dāng)每個微伺服扇區(qū)30經(jīng)過讀寫頭(在X點)時，讀寫頭的寫電流33、數(shù)據(jù)流34以及輸入到數(shù)據(jù)編/譯碼器(ENDEC)52的時鐘(見圖4)被暫時中斷。
遵照本發(fā)明，並如圖3的最恰當(dāng)顯示，一些字段的尺寸被縮小而有些則不再存在。這樣就顯著地減小了每個微伺服扇區(qū)30中的開銷。
特別地，微伺服扇區(qū)含有一個伺服區(qū)40和一個數(shù)據(jù)區(qū)41。在伺服區(qū)40，寫-讀和速度字段43的碼限制部分42是所述字段中最長的部分，它含有防止衰減中的寫電流寫一個過渡在太接近最后的數(shù)據(jù)過渡處的比特。(相反地，最大扇區(qū)9的寫-讀和速度段15也包括碼約束部分，但它相比15字段中其它的部分很小因而可以忽略)，通過非常緊密地控制相位鎖定的磁盤驅(qū)動電機(jī)的軸速度，寫-讀字段43的變速部分可壓縮到一個時鐘周期。
遵照本發(fā)明的一個特點，微伺服扇區(qū)30最好在查找和讀操作中只讀而在寫操作中則不是只讀。高伺服采樣率主要在查找操作中當(dāng)讀寫頭必須快速地以一迅速的運(yùn)動狀態(tài)置位到精確地沿著給定磁道運(yùn)動時需要。由于在寫操作時不讀，為讀前置放大器和磁頭磁疇從寫瞬態(tài)完全恢復(fù)提供時間是不需要的。也不需要在讀通道里提供AGC置位時間，由常規(guī)最大扇區(qū)引出的紙帶寬在寫入時的磁道跟蹤時通常是可以接受的。如果寫入時磁道跟蹤需要寬帶寬，則微伺服扇區(qū)30可以讀出，因而需要長一些的寫-讀字段43用于恢復(fù)。因為ENDEC移位寄存器52在每個微伺服扇區(qū)30和其聯(lián)帶的開銷通過讀寫頭時不計時，所以不需要保證它停留在已知狀態(tài)的填充或間隔。
在微伺服扇區(qū)30中，AM字段被取消，用于位置測定的計時基于距離最大扇區(qū)9開始的地址標(biāo)記字段16的時間，另外用于寫和讀的計時基于距離數(shù)據(jù)字段27開始處的時鐘周期。
PES字段44被縮短并同時含有簡約格雷(Gray)碼和位置錯誤信號的信息。Gray碼如現(xiàn)有技術(shù)一樣用于在伺服頭位于一個磁道上或兩個相鄰磁道之間的任意位置時精確讀出磁道號。編碼方式可以是1982年7月號＜IBM技術(shù)通報＞第776-777所描述的。因為在最大扇區(qū)9開始處PES字段17的完全Gray碼決定了讀寫頭完全的磁道號位置，在微伺服扇區(qū)30中的PES字段44只需要確證磁頭被定位于在最大伺服扇區(qū)決定了的磁道相鄰的一窄的磁道帶內(nèi)的一個特定磁道上。因為完全的磁道號在微伺服扇區(qū)30中不需要，一個簡約Gray碼被用作此種校驗。例如如果簡約到兩個比特，Gray碼可以在四個磁道的窄帶中標(biāo)識加一或減一個磁道。如果簡約到三個比特，則可在八個磁道的窄帶中。這種簡約Gray碼進(jìn)一步減少了微伺服扇區(qū)30的開銷。
讀-寫和速度字段45基本上等同于最大扇區(qū)9的相應(yīng)字段18。
因為包括其相關(guān)的開銷字段的微伺服扇區(qū)30兩邊的數(shù)據(jù)是相位連續(xù)地寫入的，在微伺服區(qū)結(jié)束時讀VCO不需要長的同步時間。VCO被設(shè)成滑過微伺服區(qū)而不改變頻率。對大多數(shù)VCO，這種滑動可以用在伺服扇區(qū)30經(jīng)過讀寫頭時，截斷從VCO檢測到的數(shù)據(jù)來誘發(fā)。當(dāng)一個短VCO同步字段46開始時門將再打開。字段46如通常在常規(guī)扇形掃描伺服系統(tǒng)中那樣不以通過ENDEC編碼器的數(shù)據(jù)寫入。46字段和緊接的碼限制與同步小字段47由邏輯電路產(chǎn)生。因為微伺服扇區(qū)30短，相對于讀出數(shù)據(jù)VCO只有小的相位漂移。在一個常規(guī)最大扇區(qū)中，在數(shù)據(jù)區(qū)12開始時，VCO同步字段24必須用于從一任意相位調(diào)整VCO并對一個晶體基準(zhǔn)時鐘和讀出數(shù)據(jù)之間的頻率差作出某些調(diào)整。然而在微伺服扇區(qū)30中，VCO同步字段46可從一高穩(wěn)定的VCO設(shè)計的幾個比特減到較低穩(wěn)定VCO設(shè)計的最大扇區(qū)的伺服區(qū)所需的一半。
ENDEC清倉字段也被取消，這是因為在前一個數(shù)據(jù)子字段結(jié)束時，到ENDEC的時鐘信號32被截斷，結(jié)果ENDEC保持其狀態(tài)。在同步小字段47后的第一個數(shù)據(jù)時鐘，ENDEC時鐘32選通。由此，第一個編碼的數(shù)據(jù)比特正確地記錄到ENDEC中，正好象微伺服扇區(qū)30不存在而數(shù)據(jù)字段是連續(xù)的情況。
因為不需要ENDEC初始化，這里不需要一個同步字節(jié)，如果VCO通過每個微伺服扇區(qū)30的相位漂移已知為足夠小，VCO時鐘信號可以計數(shù)并且選通以在正確的時鐘周期開始下一個數(shù)據(jù)子字段而不要同步小段，碼限制保證了最后的VCO同步信號過渡不太接近第一個數(shù)據(jù)過渡。然而如果VCO漂移有可能大于半個時鐘周期，如果沒有同步小字段則對應(yīng)于數(shù)據(jù)子字段開始的精確時鐘周期不能決定。同步小字段只需要可從VCO同步模式中識別出的一些模式。例如，對于一2，7碼，可以采用100100…同步模式而增加一或二個隨在后面的附加的。作為滿足碼限制的同步小字段來做到這一點，然后同步小字段探測器尋找000作為識別VCO同步字段46結(jié)束的標(biāo)志。它起動選通使ENDEC開始讀后續(xù)的數(shù)據(jù)子字段。
由此可見，磁盤為固定塊長結(jié)構(gòu)格式時，一個或多個微伺服段30周向地相間在每個最大扇區(qū)9的數(shù)據(jù)和ECC字段27內(nèi)。包含碼限制42的寫-讀和速度字段43被減短，AM(地址標(biāo)記)字段被刪去，PES字段44使用簡約Gray碼以后被減短，ENDEC清倉字段被刪去，而且這里不需要同步字節(jié)，讀-寫和速度字段45基本上具有和常規(guī)扇區(qū)9伺服相同的長度。
微伺服扇區(qū)30開銷信息只含有位置信息以及在其兩邊的80比特。用于常規(guī)即最大扇區(qū)的一個典型的伺服扇區(qū)30一般地由碼限制部分42的2比特，寫-讀和速度字段43剩余部分的10比特，位置誤差信號字段44的130比特，讀-寫和速度字段45的10比特，VCO同步字段46的30比特，和碼限制與同步小字段47的3比特組成。
相反地，常規(guī)扇區(qū)9的伺服區(qū)可能由例如一般地寫-讀和速度字段15的200比特，AM字段16的25比特，位置錯誤信息字段17的170比特，讀-寫和速度字段18的10比特，VCO同步字段19的140比特，ENDEC清倉字段20的8比特和同步字節(jié)字段21的8比特組成。
在寫操作時，數(shù)據(jù)一次寫入字段27而微伺服扇區(qū)30不再改寫。而且微伺服扇區(qū)30使用簡約Gray碼允許其被用于查找，在置位過程中也是同樣。
發(fā)明的實施-圖4(A)寫數(shù)據(jù)如圖，一個常規(guī)磁盤數(shù)據(jù)控制器電路51為每個最大扇區(qū)分別產(chǎn)生伺服，ID和數(shù)據(jù)區(qū)10、11、12所需的比特序列。一個時鐘信號發(fā)生器53產(chǎn)生用于從磁盤數(shù)據(jù)控制器51到編/譯碼器52的輯碼部分52a傳輸未編碼數(shù)據(jù)和從ENDEC到寫驅(qū)動器54傳輸使磁頭55把數(shù)據(jù)寫到磁記錄盤上(未畫出)的編碼數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)時鐘周期。
計時和控制邏輯56閉合開關(guān)57、61、62、63并保持開關(guān)58在圖4所示位置上直到所述邏輯通過計數(shù)所產(chǎn)生的時鐘周期確定下一個微伺服扇區(qū)開始的準(zhǔn)確位置。
當(dāng)每個微伺服扇區(qū)30運(yùn)動經(jīng)過磁頭55時，開關(guān)58操作從計時和控制電路56到寫驅(qū)動器54傳輸字段42的碼限制比特。同時，開關(guān)57斷開以中斷從發(fā)生器53到ENDEC編碼部分52a和磁盤控制器51的數(shù)據(jù)時鐘周期使得ENDEC和磁盤控制器的狀態(tài)被凍結(jié)。然后開關(guān)63斷開以中斷到寫驅(qū)動器54的寫電流并使前置放大器54和數(shù)據(jù)探測器59從微伺服扇區(qū)30讀出伺服信息。PES字段44通過磁頭55以后，開關(guān)63閉合以恢復(fù)寫電流，并且VCO再同步字段46(如果采用)和碼限制與同步小字段47從計時和控制電路56傳送到寫驅(qū)動器54，開關(guān)58然后恢復(fù)到所示位置，并且開關(guān)57閉合以恢復(fù)從磁盤控制器51和ENDEC52通過磁頭55向磁盤傳輸數(shù)據(jù)。
(B)讀數(shù)據(jù)在讀數(shù)據(jù)時，來自磁頭55的信號被前置放大器54放大并通過數(shù)據(jù)探測器59轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖。在數(shù)據(jù)同步和VCO模塊60中，一個VCO相位銷定在探測到的數(shù)據(jù)脈沖，並用于使數(shù)據(jù)和VCO時鐘同步。VCO時鐘用于從數(shù)據(jù)同步和VCO模塊60通過ENDEC52的譯碼部分526到磁盤數(shù)據(jù)控制器51傳輸編碼的數(shù)據(jù)。計時和控制邏輯56計數(shù)VCO時鐘周期以確定每個微伺服扇區(qū)30開始的精確位置。在每個微伺服扇區(qū)30開始處，計時和控制邏輯56斷開開關(guān)61將探測到的數(shù)據(jù)與同步和VCO模塊60截斷。這使得VCO以同一頻率滑動。同樣地，當(dāng)每個微伺服扇區(qū)30經(jīng)過磁頭55時，開關(guān)62斷開以停止VCO時鐘向ENDEC52的譯碼部分52b和磁盤數(shù)據(jù)控制器51的輸入。使得當(dāng)每個德伺服扇區(qū)30經(jīng)過磁頭55時，譯碼器52b和磁盤數(shù)據(jù)控制器51的狀態(tài)被凍結(jié)。在PES字段44(圖3)的終結(jié)和VCO再同步字段46的開始處，開關(guān)61閉合使VCO再同步比特到達(dá)數(shù)據(jù)同步和VCO模塊60，它使得VCO正確地重建數(shù)據(jù)的相位鎖定。當(dāng)同步小字段被計時和控制邏輯56探測出時，開關(guān)62閉合使得VCO時鐘重新開始向ENDEC譯碼部分52b和磁盤數(shù)據(jù)控制器51輸入。從而恢復(fù)向ENDEC和磁盤數(shù)據(jù)控制器傳輸數(shù)據(jù)。
這里公開的方法和裝置增加了磁和光存取的存儲裝置的伺服位置誤差信號帶寬，因而顯著地減少了扇形掃描伺服磁盤存儲器的查找時間、置位時間和磁道定位誤差。通過將熱磁道定位誤差和由驅(qū)動器件擺動引起的定位誤差減少至可忽略的程度，每英吋高磁道密度(TP1)和低成本磁盤存儲器的設(shè)計成為可能。最后，由于提高性能和壓縮成本，一個增加的TP1潛力超過甚至有多個磁盤的磁盤存儲器的專用伺服盤。
在磁帶機(jī)上的實施用于磁帶機(jī)時，最大扇區(qū)和微伺服扇區(qū)分別由最大段和微伺服段替代。磁帶上多個的平行記錄磁道被分為至少兩個等長的最大段，每個最大段含有所有開銷字段和一個數(shù)據(jù)字段，而且至少一個只含有部分開銷字段的微伺服段位于各數(shù)據(jù)字段中。當(dāng)每個微伺服段經(jīng)過記錄頭時，到磁頭的寫電流以及數(shù)據(jù)流和輸大到編/譯碼器的時鐘被中斷。當(dāng)每個微伺服段完全通過磁頭以后，寫電流、數(shù)據(jù)流和輸入時鐘不需要完全再同步即可恢復(fù)，所有開銷信息包含在一最大節(jié)的伺服區(qū)，ID區(qū)的組合中。數(shù)據(jù)采用相位連續(xù)時鐘被寫在一個數(shù)據(jù)字段在微伺服段兩邊的兩個部分中。一個讀數(shù)據(jù)VCO頻率不變地滑過每個微伺服段，并在所述段結(jié)束時產(chǎn)生一個簡約VCO同步字段用于VCO和數(shù)據(jù)的再同步。
在緊接著微伺服段的數(shù)據(jù)字段部分寫數(shù)據(jù)，不需要時間基準(zhǔn)地址標(biāo)記或編/譯碼器清倉或同步字節(jié)，每個微伺服段只含有位置信息比特和在其兩邊的用于控制中斷和恢復(fù)寫電流，數(shù)據(jù)流以及輸入編/譯碼器時鐘信號的比特。
如下文權(quán)利要求中所用的，各詞“段”意味著包括磁盤上同心磁道上的一個扇區(qū)或磁帶上平行磁道的一段，除非另有所指。
雖然本發(fā)明是以其較佳實施例示出與以說明的，技術(shù)熟練的人可以理解，形式和細(xì)節(jié)的變化可以在不脫離本發(fā)明的范圍和教導(dǎo)的情況下作出。因此，這里公開的方法和裝置僅僅是作為示例，而本發(fā)明只被限制在權(quán)利要求所指出的范圍之中。
權(quán)利要求
1.一種在含有伺服樣本的記錄介質(zhì)上寫數(shù)據(jù)的方法，其中，增加介質(zhì)上伺服樣本數(shù)同時使開銷(非數(shù)據(jù))區(qū)域的增加為最小，其特征為以下步驟將介質(zhì)上的磁道分為多個最大節(jié)，各個由包含有伺服和相關(guān)開銷信息的字段與一個數(shù)據(jù)字段組成，以及分為在各所述數(shù)據(jù)字段中並只包含部分所述信息的至少一個微伺服段；使介質(zhì)相對于至少一個記錄頭運(yùn)動；當(dāng)各個這種微伺服段經(jīng)過相關(guān)記錄頭時，寫和讀數(shù)據(jù)被中斷；以及當(dāng)每個微伺服段經(jīng)過相關(guān)記錄頭以后，以這樣的方式恢復(fù)寫數(shù)據(jù)使得在該時只需要最少的所述數(shù)據(jù)再同步。
2.權(quán)利要求1的方法，其特征為每個最大段中的組合的伺服區(qū)和ID區(qū)含有所有伺服和相關(guān)開銷信息，并且所述部分只含有位置信息的比特和在其兩邊的控制寫、讀數(shù)據(jù)中斷和恢復(fù)的比特。
3.權(quán)利要求1中的方法，其特征為該介質(zhì)是格式化為定長塊結(jié)構(gòu)的，在各對應(yīng)磁道上的最大段具有相等的長度。
4.權(quán)利要求1的方法，其特征為以下步驟采用相位連續(xù)時鐘，在相對記錄頭的一次通過中在一個數(shù)據(jù)段中每個微伺服段兩邊的兩個部分中寫入數(shù)據(jù)。
5.權(quán)利要求1的方法，其特征為，每個所述微伺服段不含有時間基準(zhǔn)地址標(biāo)記，不包含和不需要數(shù)據(jù)編/譯碼器清倉或同步字節(jié)以恢復(fù)緊接著每個所述微伺服段后面的數(shù)據(jù)字段部分的讀出。
6.權(quán)利要求1的方法，其特征為以下步驟采用Gray碼標(biāo)識相關(guān)記錄頭所存取的磁道的號碼，將磁道分成包含相鄰磁道的帶的子集;以及采用部分Gray碼標(biāo)識相關(guān)記錄頭在每個子集帶中的位置，在每個微伺服段確證相同編號的磁道仍正在被存取。
7.權(quán)利要求1中的方法，其特征為以下步驟采用相位連續(xù)時鐘，在數(shù)據(jù)字段中寫數(shù)據(jù);經(jīng)過每個所述微伺服段時通過不變頻率地滑動一讀數(shù)據(jù)VCO讀出數(shù)據(jù);以及在每個所述微伺服段結(jié)束時，在寫數(shù)據(jù)時產(chǎn)生一個簡約VCO同步字段用于在讀數(shù)據(jù)時再同步VCO與所述數(shù)據(jù)。
8.一種記錄介質(zhì)，其特征為介質(zhì)上磁道格式化為多個最大段，每個最大段含有伺服和相關(guān)的開銷信息字段和一個數(shù)據(jù)字段，在各條磁道上的所有最大段等長，以及至少一個僅含部分上述信息的微伺服段插入在上述每個數(shù)據(jù)字段中。
9.權(quán)利要求8中的介質(zhì)，進(jìn)一步的特征在于上述部分信息僅含有位置信息的比特和其兩邊控制中斷和恢復(fù)寫讀數(shù)據(jù)的比特。
10.一個在增加了伺服樣本數(shù)并使開銷(非數(shù)據(jù))區(qū)的增加為最小的有伺服樣本的磁盤上寫數(shù)據(jù)的方法，其特征為如下步驟將磁盤上的磁道圓周地分成多個最大扇區(qū)每個扇區(qū)包含有伺服和相關(guān)開銷信息的字段和一個數(shù)據(jù)字段，并且分成在各數(shù)據(jù)段中的且只含有部分上述信息的至少一個微伺服扇區(qū)，在各條磁道上的所有最大扇區(qū)等長但磁道之間的最大扇區(qū)不等長;將磁盤相對于至少一個記錄頭旋轉(zhuǎn);當(dāng)每個微伺服扇區(qū)經(jīng)過相關(guān)記錄頭時寫讀數(shù)據(jù)被中斷;以及當(dāng)每個微伺服扇區(qū)經(jīng)過上述相關(guān)記錄頭以后，以這樣的方式恢復(fù)寫數(shù)據(jù)使得在讀時僅需要最少的所述數(shù)據(jù)再同步。
11.權(quán)利要求10的方法，其特征為所有伺服和相關(guān)開銷信息是包含在每個最大扇區(qū)的組合的伺服區(qū)和ID區(qū)中的，並在各微伺服扇區(qū)中的上述信息的上述部分包含位置信息。
12.權(quán)利要求10的方法，其特征為如下步驟采用相位連續(xù)時鐘在磁盤相對記錄頭的一次通過中，在一個數(shù)據(jù)字段的在微伺服扇區(qū)兩邊的兩個部分中寫入數(shù)據(jù)。
13.權(quán)利要求10的方法，其特征為每個上述微伺服扇區(qū)不含時間基準(zhǔn)地址標(biāo)記。
14.權(quán)利要求10的方法，其特征為每個上述微伺服扇區(qū)不含數(shù)據(jù)編/譯碼器清倉或同步字節(jié)，而且不包括也不需要在各所述微伺服扇區(qū)結(jié)束時恢復(fù)讀取數(shù)據(jù)字段中的這一部分。
15.權(quán)利要求10的方法，其特征為上述信息的上述部分僅含有地址信息的比特和其兩邊的控制寫讀數(shù)據(jù)中斷和恢復(fù)的比特。
16.權(quán)利要求10的方法，其特征為如下步驟采用Gray碼，標(biāo)識相關(guān)磁頭所存取的磁道的號碼;將磁道分成由相鄰?fù)拇诺缼ЫM成的子集;以及采用部分Gray碼標(biāo)識每個子集帶中相關(guān)磁頭的位置，在每個上述微伺服扇區(qū)確證相同號碼的磁道仍然正在被存取。
17.權(quán)利要求10中的方法，其特征為如下步驟采用相位連續(xù)時鐘，在數(shù)據(jù)字段中寫入數(shù)據(jù);通過一讀數(shù)據(jù)VCO頻率不變地滑過每個所述微伺服扇區(qū)讀出數(shù)據(jù);以及在每個上述微伺服扇區(qū)的結(jié)尾，在寫入數(shù)據(jù)時產(chǎn)生一個簡約VCO同步字段用于在讀出數(shù)據(jù)時使上述數(shù)據(jù)與VCO再同步。
18.權(quán)利要求17的方法，其特征在于滑動步驟時的下述步驟在讀出數(shù)據(jù)時，將通過各上述微伺服扇區(qū)檢測到的數(shù)據(jù)與VCO截斷;在寫入數(shù)據(jù)時，產(chǎn)生一個簡約VCO同步字段然后是一個碼限制和同步小字段;以及在讀出數(shù)據(jù)時，在上述簡約VCO同步小字段開始時選通去往VCO的探測到的數(shù)據(jù)。
19.一種記錄磁盤，其特征為介質(zhì)上的磁道格式化為多個最大扇區(qū)，每個扇區(qū)包含所有有伺服和相關(guān)開銷信息的字段和一個數(shù)據(jù)字段，所有最大扇區(qū)在各自的磁道上等長，以及至少一個位于各上述數(shù)據(jù)字段中的微伺服扇區(qū)，它僅包括伺服和開銷信息字段中位置信息比特和控制中斷和恢復(fù)寫讀數(shù)據(jù)比特的那一部分。
20.一個在記錄介質(zhì)上提供增加樣本數(shù)并使開銷(非數(shù)據(jù))區(qū)域的增加為最小的方法，其特征為下述步驟沿著介質(zhì)將磁道分為多個最大段，每個最大段含有有伺服和相關(guān)開銷信息的字段和一個數(shù)據(jù)字段，並分為至少一個微伺服段，它在每個上述數(shù)據(jù)字段中並僅含部分上述信息。
21.一種磁盤存儲器，其特征在于至少一個記錄磁盤，按FBA格式化，其磁道被分成多個基本上相同的最大扇區(qū)，每個最大扇區(qū)含有所有有伺服和相關(guān)開銷信息的字段和一個數(shù)據(jù)字段，以及至少一個微伺服扇區(qū)，它位于各數(shù)據(jù)字段中並僅含部分上述伺服和開銷信息;相對于至少一個記錄頭旋轉(zhuǎn)每個磁盤的裝置;包括上述記錄頭用于在數(shù)據(jù)字段寫數(shù)據(jù)的裝置;用于上述寫數(shù)據(jù)裝置同步的相位連續(xù)時鐘裝置;包括上述記錄頭用于在數(shù)據(jù)字段讀數(shù)據(jù)的裝置;用于上述讀數(shù)據(jù)裝置與要讀的數(shù)據(jù)同步的另外時鐘裝置;當(dāng)每個微伺服扇區(qū)經(jīng)過記錄頭中相關(guān)聯(lián)的一個時中斷寫和讀數(shù)據(jù)的裝置;以及當(dāng)每個微伺服扇區(qū)經(jīng)過上述相聯(lián)的記錄頭以后，以這樣的方式恢復(fù)寫和讀數(shù)據(jù)的裝置，使得所述數(shù)據(jù)讀出裝置與所述另外時鐘裝置只需要最小的再同步，這樣伺服樣本數(shù)目以對用戶透明的方式增加并使非數(shù)據(jù)區(qū)的增加為最小。
22.權(quán)利要求21的磁盤存儲器，其特征為上述數(shù)據(jù)寫裝置在磁盤相對相關(guān)聯(lián)記錄頭的一次通過中在一個數(shù)據(jù)字段的微伺服扇區(qū)兩邊的兩部分中寫入數(shù)據(jù)。
23.權(quán)利要求21中的磁盤存儲器，其特征為所述信息的所述部分僅含有位置信息的比特和其兩邊控制數(shù)據(jù)寫入讀出中斷和恢復(fù)的比特。
24.權(quán)利要求21中的磁盤存儲器，其特征為用于標(biāo)識被相關(guān)磁頭之一存取的磁道號碼的包含Gray碼的裝置;將磁道分成由相鄰?fù)拇诺缼ЫM成的子集的裝置;以及包括標(biāo)識每個子集帶內(nèi)上述相關(guān)記錄頭位置的部分Gray碼的裝置，用于在各上述微伺服扇區(qū)上確證同一號碼的磁道仍正在被存取。
25.權(quán)利要求21的磁盤存儲器，其特征為一個讀數(shù)據(jù)VCO;用于通過頻率不變地滑過每個上述微伺服扇區(qū)讀出數(shù)據(jù)的裝置;以及在上述寫數(shù)據(jù)裝置運(yùn)行時工作的用于在上述微伺服扇區(qū)結(jié)尾產(chǎn)生一簡約VCO同步字段用于在上述讀裝置操作時使上述數(shù)據(jù)與VCO再同步的裝置。
26.權(quán)利要求25的磁盤存儲器，其特征為在上述讀裝置運(yùn)行時工作的裝置，用于在通過各上述微伺服扇區(qū)時截斷從VCO的探測到的數(shù)據(jù);在上述寫裝置運(yùn)行時工作的裝置，用于產(chǎn)生一簡約VCO同步字段和隨后的碼約束和同步小字段;以及在上述讀裝置運(yùn)行時工作的裝置，用于在上述簡約VCO同步段開始時選通向VCO的探測的數(shù)據(jù)。
27.權(quán)利要求1的方法，其特征為每個最大扇區(qū)和微伺服扇區(qū)具有位置錯誤信號(PES)字段，并包含以下步驟在每個磁道上定位各最大扇區(qū)和微伺服扇區(qū)使得所有PES字段等圓周分割。
全文摘要
描述了一種在記錄介質(zhì)上寫數(shù)據(jù)的方法和裝置。其中以增加伺服樣本數(shù)并使開銷區(qū)的增加為最小的方式含有伺服樣本。介質(zhì)上的磁道被分為多個最大段，每個最大段包括所有有伺服和相關(guān)開銷信息安段和一個數(shù)據(jù)字段。在各數(shù)據(jù)字段中設(shè)置至少一個僅含部分上述信息的微伺服段。當(dāng)各微伺服段經(jīng)過相關(guān)的記錄頭時，寫入和讀出數(shù)據(jù)暫時被中斷，但當(dāng)微伺服段經(jīng)過相關(guān)的記錄頭以后，以這種方式恢復(fù)寫和讀即使得在讀時只需最少的數(shù)據(jù)再同步。
文檔編號G11B5/584GK1053507SQ9010984
公開日1991年7月31日 申請日期1990年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1990年1月17日
發(fā)明者約翰·斯特沃特·貝斯特, 史蒂芬·羅伯特·海茨爾, 威廉·約翰·喀伯雷克, 大為·埃倫·索普森 申請人:國際商業(yè)機(jī)器公司