專利名稱：在磁盤驅(qū)動器中產(chǎn)生用于寫操作的同步時鐘信號的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種磁盤驅(qū)動器。更具體地說，本發(fā)明涉及到一種在磁 盤驅(qū)動器中產(chǎn)生用于寫操作的同步時鐘信號的技術(shù)。
背景技術(shù)：
在大多數(shù)的磁盤驅(qū)動器中，有代表性的例子是硬盤驅(qū)動器，磁頭進行 寫操作以便在作為磁記錄介質(zhì)的磁盤上記錄數(shù)據(jù)，磁頭還進行讀操作以便 從所M盤上再現(xiàn)數(shù)據(jù)。與磁盤轉(zhuǎn)動速度同步的的寫時鐘信號(下文中稱作同步時鐘信號)用 于在由磁頭中的寫磁頭所進行的寫操作中寫入數(shù)據(jù)。在正常操作中，主軸 電動才幾以恒速轉(zhuǎn)動磁盤。在磁盤驅(qū)動器中有兩種類型的寫操作。 一種類型是將用戶數(shù)據(jù)寫入磁 盤。另一種類型是在磁盤驅(qū)動器制造期間將伺服數(shù)據(jù)寫入磁盤。伺服數(shù)據(jù) 是用來控制磁頭在磁盤上定位的數(shù)據(jù)，被記錄在磁盤上的伺服扇區(qū)中。在 任何一種寫操作中，都必須4吏用能產(chǎn)生同步時鐘信號的同步時鐘信號發(fā)生 器。必須對同步時鐘信號發(fā)生器進行^Jt控制來調(diào)節(jié)時鐘頻率等，以便產(chǎn) 生與磁盤轉(zhuǎn)動速度同步的時鐘信號。迄今為止，通過一些方法來調(diào)節(jié)時鐘 頻率。在一種方法中，使用伺服扇區(qū)中所記錄的伺服同步標記來測量任何 兩個相鄰伺服扇區(qū)之間的時間間隔，然后根據(jù)這樣測量的時間間隔來調(diào)節(jié)同步時鐘信號的頻率(例如，參見USP 7,088,534 )。在另一種方法中，測 量磁盤中所記錄的觸發(fā)圖形之間的時間間隔，然后才艮據(jù)這樣測量的時間間 隔來調(diào)節(jié)同步時鐘信號的相位(例如，參見USP 6,324,027 )。 -上面所指出的這兩個傳統(tǒng)方法的確能產(chǎn)生與》茲盤轉(zhuǎn)動速度同步的時鐘 信號。然而，在這些方法中，根本沒有進行基于使磁盤轉(zhuǎn)動的主軸電動機 的可控性而進行的控制。于是，在主軸電動機被加速和減速的時候，磁盤 轉(zhuǎn)動速度會發(fā)生很大變化。不可避免地，不能忠實地根據(jù)磁盤轉(zhuǎn)動速度的 變化來調(diào)節(jié)同步時鐘信號。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個目標是，提供一種磁盤驅(qū)動器，其中，基于主軸電動機 的可控性進行控制，并由此產(chǎn)生與磁盤轉(zhuǎn)動速度非常同步的時鐘信號。根據(jù)本發(fā)明的一個方面的磁盤驅(qū)動器包括用于讀和寫數(shù)據(jù)的磁頭； 用于寫入由磁頭讀出的數(shù)據(jù)的磁盤；使磁盤轉(zhuǎn)動的主軸電動機；用來計算 主軸電動機的轉(zhuǎn)動加速度的加速度計算單元；用來對從主軸電動機所轉(zhuǎn)動 的磁盤上由磁頭所讀出的參考信號或者伺服扇區(qū)時間間隔進行探測的探測 單元；以及同步時鐘信號發(fā)生單元，該單元根據(jù)所述探測單元所探測出的 時間間隔和所述加速度計算單元所計算出的轉(zhuǎn)動加速度來產(chǎn)生用于寫數(shù)據(jù) 的同步時鐘信號。


結(jié)合進來并構(gòu)成說明書的一部分的附圖顯示了本發(fā)明的實施例，并與 上面給出的總的描述以及在下面給出的實施例的詳細描述一起，用來解釋 本發(fā)明的原理。圖l是一個方框圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的磁盤驅(qū)動器的 主要部件；圖2是一個方框圖，說明了根據(jù)本實施例的SPM控制系統(tǒng)； 圖3是一個方框圖，說明了根據(jù)本實施例的同步時鐘信號發(fā)生系統(tǒng)； 圖4是一個方框圖，說明了在本實施例中加速度計算器計算加速度所 用的方法； '圖5是一個方框圖，說明了根據(jù)本實施例的同步時鐘信號發(fā)生器的主要部件；圖6是一個方框圖，說明了根據(jù)本實施例的加速度計算器的第一個例子；圖7是一個方框圖，說明了根據(jù)本實施例的加速度計算器的第二個例子；圖8顯示了才艮據(jù)本實施例的加速度計算器的一個特性；圖9顯示了根據(jù)本實施例的加速度計算器的另一個特性；以及圖10是一個方框圖，說明了根據(jù)本實施例的加速度計算器的第三個例子。
具體實施方式
下面將參考附圖描述本發(fā)明的一個實施例。 (磁盤驅(qū)動器的配置)圖l是一個方框圖，顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的磁盤驅(qū)動器的 主要部件。如圖1所示，磁盤驅(qū)動器1具有磁盤10、主軸電動機(SPM) 11、磁 頭12、讀/寫通道16、微處理器(CPU)17、以及馬達驅(qū)動器18。 SPM11 使磁盤10轉(zhuǎn)動。磁盤10上設(shè)有伺服扇區(qū)100。伺服扇區(qū)100沿圓周方向 按規(guī)則的間隔排列，每個伺服扇區(qū)沿徑向延伸。在每個伺服扇區(qū)100中記 錄著伺服數(shù)據(jù)，伺服數(shù)據(jù)用來控制磁頭12的定位。磁頭12包括彼此隔開的寫磁頭(寫元件)12W和讀磁頭(讀元件) 12R。提供寫磁頭12W以將用戶數(shù)據(jù)寫入磁盤10中。提供讀磁頭12R以 從磁盤10上讀取用戶數(shù)據(jù)和伺服數(shù)據(jù)。磁頭12被安裝在致動器13上。當 致動器13移動時，磁頭12在磁盤10上沿徑向移動。致動器13具有臂14 和音圏馬達(VCM) 15。臂14栽著磁頭12，而音圏馬達15^f吏臂14轉(zhuǎn)動。讀/寫通道16是一個用來處理讀/寫數(shù)據(jù)的信號處理單元，它通 頭 放大器(未顯示)與磁頭12相連。讀/寫通道16具有伺服解碼器160、同 步時鐘信號發(fā)生器161、和寫數(shù)據(jù)處理單元162。磁盤驅(qū)動器1還包括能夠從磁盤10上再現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)的讀通道(未顯示)。然而，下面不再描述這個讀通道的部件。伺服解碼器160接收由讀磁頭12R所讀取的讀信號并對其進行解碼，由此提:^盤io上設(shè)有的伺月l扇區(qū)ioo中所記錄的伺月l數(shù)據(jù).同步時鐘信號發(fā)生器161是涉及本實施例的要旨的一個部件。如后面要描述的，當同 步時鐘信號發(fā)生器161在寫操作期間受到反饋控制時，它會產(chǎn)生與磁盤10 的轉(zhuǎn)動速度同步的同步時鐘信號(在下文中，同步時鐘信號可以被稱作"參 考時鐘信號")。所述同步時鐘信號被輸出到寫數(shù)據(jù)處理單元162。寫數(shù)據(jù)處理單元162是寫通道16的主要部件。該單元162利用從同步 時鐘信號發(fā)生器161所輸出的同步時鐘信號將要記錄到磁盤10上的用戶數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn)換成寫信號。寫磁頭12W通過磁頭放大器(未顯示)從寫數(shù)據(jù)處理單 元162接收寫信號并將用戶數(shù)據(jù)寫入磁盤10中。CPU 17是設(shè)置在磁盤驅(qū)動器中的主控制器，它控制磁頭12的定位和 根據(jù)本實施例的同步時鐘信號發(fā)生器161。 CPU 17可以改變對讀/寫通道 16和SPM/VCM驅(qū)動器IC 18來說是不可缺少的參數(shù)。SPM/VCM驅(qū)動器IC 18是包含SPM驅(qū)動器和VCM驅(qū)動器的驅(qū)動 器IC， SPM驅(qū)動器和VCM驅(qū)動器分別控制SPM 11和VCM 15。在CPU 17的控制下，VCM驅(qū)動器為VCM 15提供用于控制磁頭12定位的電流， 從而驅(qū)動致動器13。也是在CPU17的控制下，SPM驅(qū)動器為SPM11提 供電流，用來以恒速驅(qū)動SPM 11。 SPM驅(qū)動器輸出一個控制信號，由這 個控制信號CPU 17計算適合于SPM 11的加速度。磁盤驅(qū)動器1還具有磁盤控制器，它用作磁盤驅(qū)動器1和主機系統(tǒng)(未 顯示)之間的接口。由于磁盤控制器不涉及本發(fā)明的要旨，所以就不對它 進行描述或顯示了。(SPM控制系統(tǒng))圖2是一個方框圖，說明了根據(jù)本實施例的主軸電動機11的控制系統(tǒng) (即，SPM控制系統(tǒng))。如同在大多數(shù)磁盤驅(qū)動器中那樣，主軸電動機11是一個無刷直流電動機。如圖2所示，SPM控制系統(tǒng)的主要部件為合并在SPM/VCM驅(qū)動器 IC 18中的SPM驅(qū)動器。SPM控制系統(tǒng)為反饋控制系統(tǒng)，它具有控制器 181、單相/三相轉(zhuǎn)換器182、以及SPM速度探測器(或者說是轉(zhuǎn)動相位探 測器)183。在SPM控制系統(tǒng)中，SPM速度探測器183探測SPM 11的速度?？?制器181對提供給SPM 11的驅(qū)動電流進行控制，以便對由CPU 17所設(shè) 定的速度(控制值)和由SPM速度探測器183所探測出的速度之間的差 進行補償。因此，主軸電動機ll被反復(fù)地加速和減速，并最終被驅(qū)動到恒 定的速度。(同步時鐘信號發(fā)生系統(tǒng))圖3是一個方框圖，說明了根據(jù)本實施例的同步時鐘信號發(fā)生系統(tǒng)300。同步時鐘信號發(fā)生系統(tǒng)300具有SPM控制系統(tǒng)200 (參見圖2)、加 速度計算器310、伺服扇區(qū)發(fā)生器311、時鐘頻率計算器312、頻率設(shè)置單 元313、和伺服扇區(qū)探測器314。伺服扇區(qū)發(fā)生器311產(chǎn)生伺服扇區(qū)的時間 間隔的理論值。伺服扇區(qū)探測器314探測伺服扇區(qū)的時間間隔。加速度計算器310提M SPM控制系統(tǒng)200中的控制器181所輸出 的控制信號(即，驅(qū)動電流)，并根據(jù)這個控制信號計算SPM ll的轉(zhuǎn)動 加速度。加速度計算器310包括CPU 17和模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器；它配置為用 來從SPM驅(qū)動器接收電流并將該電流轉(zhuǎn)換為數(shù)字值，這個數(shù)字值被輸入 CPU 17。注意，CPU 17可以被_設(shè)計為用來將設(shè)置在SPM驅(qū)動器或SPM 11中的電流傳感器所探測到的電流轉(zhuǎn)換成數(shù)字值，SPM ll的轉(zhuǎn)動速度根 據(jù)這個數(shù)字值計算得到。圖4是一個方框圖，說明了加速度計算器310計算加速度的方法。加速度計算器310 ( CPU 17 )從控制器181接收控制信號(電流值)， 并將該信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字值(方框400)。為了求出所述控制信號的平均值， 加速度計算器310計算SPM 11的損失，并從所述控制信號中減去這個損 失(方框401)。損失的計算是一個確定控制器181的輸出在一段長時間(例如，l秒)內(nèi)的時間平均的過程。因此，加速度計算器310可以獲取 所述控制信號的值，該值正比于SPM ll的轉(zhuǎn)動速度。然后，加速度計算 器310將所述控制信號的值(即，正比于轉(zhuǎn)動速度的一個值)乘以一個比 例因子，計算出SPM11的轉(zhuǎn)動加速度(方框402)。在SPM控制系統(tǒng)200中，存在一些物理擾動，諸如反電動勢和SPM 粘性阻力，這些擾動正比于SPM 11的轉(zhuǎn)動速度。然而，在磁盤驅(qū)動器l 中，SPM 11的轉(zhuǎn)動速度被控制到一個恒定的值。因此，所述物理擾動可 以被認為是具有恒定的值?？紤]這些擾動后，SPM 11的轉(zhuǎn)動加速度(dw/dt) 可以計算如下dw/dt=(Kt (V 一 Kt w)/R — B w)/J =(Kt/R/J V) — (Kt2/R w) — (Kt B/J w) =(Kt/R/J V)—常數(shù) (1)其中，w為SPM 11的轉(zhuǎn)動速度(弧>1/秒)，Kt為扭矩常數(shù)，R為 SPM線圏阻抗，B為SPM粘性系數(shù)，V為提供給SPM的電壓，J為SPM 的慣量。注意，"常數(shù)"為所應(yīng)用的常數(shù)。在同步時鐘信號發(fā)生系統(tǒng)300中，時鐘頻率計算器312根據(jù)加速度計 算器310所計算出來的SPM ll的轉(zhuǎn)動加速度來求出同步時鐘信號(寫時 鐘信號)的頻率(或者時鐘信號相位偏移)。同步時鐘信號發(fā)生系統(tǒng)300 的所有功能，除了加速度計算器310、伺服扇區(qū)發(fā)生器311和伺服探測器 315的那些功能之外，都包含在圖l所示的同步時鐘信號發(fā)生器161中。圖5是一個方框圖，說明了同步時鐘信號發(fā)生器161的部件。同步時鐘信號發(fā)生器161包括同步時鐘信號控制器500,該控制器具 有放大器501到503、第一和第二積分器504和506、以及重復(fù)成分去除單 元505,所有這些部件都示于圖5。放大器501到503調(diào)節(jié)增益kl到k3。 在同步時鐘信號發(fā)生器161中，放大器501到503接收一個輸入(伺月良誤 差輸入)，該輸入表示伺服扇區(qū)時間間隔的理論值和所得到的實際的伺服 扇區(qū)時間間隔之間的差。注意，理論上的和實際的伺服扇區(qū)時間間隔分別 由伺服扇區(qū)發(fā)生器311和伺服扇區(qū)探測器314輸出，如圖3所示。伺服扇區(qū)探測器314使用具有由頻率設(shè)置單元313設(shè)置的頻率的時鐘 信號從伺月l探測器315所輸出的伺月艮數(shù)據(jù)中探測伺服扇區(qū)時間間隔。伺服 探測器315是一個與圖1所示的伺服解碼器160等價的部件。伺服探測器 315根據(jù)讀磁頭12R從伺服扇區(qū)100中所讀出的信號再現(xiàn)伺服扇區(qū)100中 所記錄的伺服數(shù)據(jù)。第一積分器504對伺服誤差輸入進行積分，輸出與磁盤10的轉(zhuǎn)動加速 度相對應(yīng)的狀態(tài)值。第二積分器506接收第一積分器504的輸出和加速度 計算器310的輸出(即，加速度值(加速度輸入))之和，并輸出與磁盤 10的轉(zhuǎn)動速度相對應(yīng)的狀態(tài)值V。磁盤10的轉(zhuǎn)動會發(fā)生起伏，產(chǎn)生磁盤偏移。在這種情形中，任何兩個之間的時間間隔不同。為了對磁盤的轉(zhuǎn)動起伏進行補償，將一個具有磁盤 10的轉(zhuǎn)動頻率的信號和所述轉(zhuǎn)動頻率的諧頻信號加在第一積分器504的輸 出上。從第一積分器504的輸出中，重復(fù)成分去除單元505去除在磁盤10 轉(zhuǎn)動時被重復(fù)的成分。于是可以獲得與磁盤10的轉(zhuǎn)動加速度相對應(yīng)的狀態(tài) 值A(chǔ)(角加速度)。因此，由重復(fù)成分去除單元505的輸出A可以估計SPM ll的加速度。此外，由第二積分器506的輸出V可以估計SPMll的轉(zhuǎn)動 速度。同步時鐘信號發(fā)生器161中所包含的時鐘頻率計算器312計算與狀態(tài) 值A(chǔ)和狀態(tài)值507(兩者均從圖5所示的同步時鐘信號控制器500中獲得) 相對應(yīng)的同步時鐘信號的頻率。狀態(tài)值A(chǔ)和狀態(tài)值507分別對應(yīng)著磁盤10 的轉(zhuǎn)動加速度和轉(zhuǎn)動速度。此時，時鐘頻率計算器312從加速度計算器310 接收SPM ll的加速度值，作為前饋控制輸入。使用所述前饋控制輸入， 計算器312對SPM 11的加速或減速所導(dǎo)致的磁盤10的轉(zhuǎn)動起伏進行補 償?；跁r鐘頻率計算器312所計算出的頻率，同步時鐘信號發(fā)生器161 產(chǎn)生一個同步時鐘信號(寫時鐘信號)，該同步時鐘信號的頻率由頻率設(shè) 置單元313設(shè)置。這樣產(chǎn)生的同步時鐘信號被輸出到圖l所示的寫數(shù)椐處理單元162中 因此，在才艮據(jù)本實施例的磁盤驅(qū)動器1中，同步時鐘信號發(fā)生器161 根據(jù)伺服解碼器160 (更確切地說是伺服探測器315 )所探測出的伺服扇區(qū) 時間間隔，通過前饋控制，產(chǎn)生與磁盤10的轉(zhuǎn)動速度同步的時鐘信號(寫 時鐘信號)317。在數(shù)據(jù)寫操作期間，同步時鐘信號發(fā)生器161 —直為寫數(shù)據(jù)處理單元 162提供所述同步時鐘信號(寫時鐘信號)。所以，磁盤驅(qū)動器1能夠以 與磁盤10的轉(zhuǎn)動速度同步的頻率在磁盤10上寫入用戶數(shù)據(jù)。此外，同步時鐘信號發(fā)生器161接收由加速度計算器310所計算出來 的SPM 11的加速度值(即，圖1中的虛線所表示的CPU 17的輸出)， 作為前饋控制值。根據(jù)所^口速度值，同步時鐘信號發(fā)生器161產(chǎn)生同步 時鐘信號(寫時鐘信號)，其中，對磁盤10的轉(zhuǎn)動起伏進行了補償。磁盤10的轉(zhuǎn)動起伏起源于SPM 11的可控性。更確切地說，在SPM 11 加速和減速時會產(chǎn)生這個起伏。加速度計算器310根據(jù)SPM控制系統(tǒng)200 所提供的控制信號來計算SPM 11的加速度，其中SPM控制系統(tǒng)200被配 置為用來以恒速驅(qū)動SPM 11。同步時鐘信號發(fā)生器161接收SPM 11的加 速度值作為前饋控制值。使用所述加速度值，同步時鐘信號發(fā)生器161能 夠?qū)Υ疟P10的轉(zhuǎn)動起伏進行補償。因此，它能夠產(chǎn)生與磁盤10的轉(zhuǎn)動速 度非常同步的時鐘信號，即使磁盤10的轉(zhuǎn)動發(fā)生了起伏也是如此。已經(jīng)描述了如何在根據(jù)本實施例的磁盤驅(qū)動器1中產(chǎn)生同步時鐘信號 以便將用戶數(shù)據(jù)寫入磁盤10中?？梢砸酝瑯拥姆绞疆a(chǎn)生同步時鐘信號以便 將伺服數(shù)據(jù)寫入磁盤10中。更確切地說，在磁盤驅(qū)動器l的制造期間，當 磁盤驅(qū)動器1進行自伺服數(shù)據(jù)寫入時可以將伺服數(shù)據(jù)記錄在磁盤10上。在 這種情形中，同步時鐘信號發(fā)生器161從磁盤10上讀取參考信號(不是祠 服扇區(qū)時間間隔)，并基于所述參考信號的時間間隔產(chǎn)生與磁盤10的轉(zhuǎn)動 速度同步的時鐘信號(寫時鐘信號)。加速度計算器310可以以各種方法計算SPM 11的加速度。-它可以由 提供給SPM 11的電流的測量值來計算加速度?；蛘?，它可以從SPM 11的端子間(inter-terminal)電壓來計算加速度。再者，它可以根據(jù)從提供 給SPM 11的電流中減去DC成分而獲得的值來求出加速度。應(yīng)用在加速度計算器310中的比例因子(圖4)可以根據(jù)提供給SPM 11的電流的AC成分與從頻率設(shè)置單元313所獲得的加速度值之比來確定。如上所述，本實施例可以提供一種磁盤驅(qū)動器，其中，基于主軸電動 機的可控性進行控制，并由此產(chǎn)生一個與磁盤轉(zhuǎn)動速度非常同步的時鐘信 號。(計算比例因子的方法)下面將參考圖6到圖10說明在加速度計算器310中計算比例因子的具 體方法。圖6到圖10中所示的大部分部件與圖4中所示的那些部件相同。 所以，與圖4所示的對應(yīng)部件執(zhí)行相同功能的任何部件都用同樣的參考數(shù) 字來表示，并且不再對其進行描述。理論上，通過將控制信號乘以比例因子V—AD/reso/R*Kt/JAV*F，加 速度計算器310可以唯一地確定SPM 11的加速度，其中，V_AD為模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器400的電壓范圍，reso為模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器400的分辨率范圍， F為參考時鐘頻率。圖6描述了加速度計算器310的第一個例子。如圖6所示，加速度計算器310具有低通濾波器(LPF ) 403。 LPF 403 所具有的可控性與通過SPM控制系統(tǒng)200所提供的控制信號(轉(zhuǎn)動-加速 度信號)所能實現(xiàn)的可控性相同。LPF403輸出一個加速度狀態(tài)值(T)。嚴格地說，加速度狀態(tài)值(T)包含與時鐘同步可控性有關(guān)的成分。 這是因為，同步時鐘信號發(fā)生系統(tǒng)300具有一個控制帶。設(shè)K/s為設(shè)置了 參考時鐘頻率之后系統(tǒng)300所具有的伺服扇區(qū)時間間隔期間的特征，設(shè)圖 5所示的系數(shù)Kl、 K2和K3分別為-(omegaA3)/K、 3*(omegaA2)/K和 -3*omega/K，其中，omega為LPF的截止頻率(弧力秒)。于是，時鐘 同步可控性可以表示為(omega/(s+omega))3。求出LPF403的輸出T與同步時鐘信號控制器500所輪出的狀態(tài)值A(chǔ) 之比，由此計算比例因子。如果在初始學(xué)習(xí)態(tài)中將所述比例因子設(shè)置為零，那么該比例因子可以是精確的。圖7顯示了加速度計算器310的第二個例子。第二個例子是配置為用來同時求出比例因子和SPM損失的加速度計 算器310。這個加速度計算器310具有運算單元406和估計單元405。運算 單元406進行y-ax+b的運算。估計單元405執(zhí)行最小二乘法，估計該運 算中所涉及的系數(shù)a和b。或者，估計單元405可以執(zhí)行連續(xù)最小二乘法 (sequential least-squares method )或固定軌跡法(fixed trace method )， 由此估計這些系數(shù)。運算單元406可以使用使SPM控制系統(tǒng)200所產(chǎn)生的控制信號通過 LPF 404 (不濾掉SPM損失)而獲得的值，作為運算所涉及的x。在這種 情形中，y為同步時鐘信號控制器500所輸出的狀態(tài)值A(chǔ)。圖8顯示了 LPF 403a的輸出T和同步時鐘信號控制器500所輸出的 狀態(tài)值A(chǔ)之間的關(guān)系，也顯示了估計單元405所執(zhí)行的最小二乘法的結(jié)果。圖IO是一個方框圖，繪出了一種具有顯示器407的配置，該顯示器可 以顯示圖7所示的加速度計算器310中設(shè)置的運算單元406的輸出。圖9 顯示了所計算出的比例因子的精度。更確切地說，它顯示了輸出狀態(tài)(Tc) 和SPMll的加速度A如何隨時間而變化。從圖9可以看到，輸出(Tc) 和加速度A幾乎以相同的方式隨時間發(fā)生變化。對那些熟悉本技術(shù)的人員來說，可以很容易發(fā)現(xiàn)其它的優(yōu)點和修正方 法。所以，本發(fā)明就其更廣泛的方面而言不限于這里所顯示和描述的具體 細節(jié)和有代表性的實施例。因此，可以進行各種修正而不偏離由附屬權(quán)利 要求書及其等價說法所定義的總的發(fā)明性概念的精神或范圍。
權(quán)利要求
1.一種磁盤驅(qū)動器，其特征在于包括探測單元，其配置為用來探測從被主軸電動機轉(zhuǎn)動的磁盤上讀出的伺服扇區(qū)的參考信號；以及同步時鐘信號發(fā)生單元，其配置為用來根據(jù)所述探測單元所探測出的所述參考信號，產(chǎn)生用于數(shù)據(jù)寫入的同步時鐘信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動器，還包括 加速度計算單元，其配置為用來計算所述主軸電動機的轉(zhuǎn)動加速度，其特征在于該同步時鐘信號發(fā)生單元配置為根據(jù)所述探測單元所探測出的所述參 考信號和所述加速度計算單元所計算出的所述轉(zhuǎn)動加速度，來產(chǎn)生用于數(shù) 據(jù)寫入的同步時鐘信號。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于， 所述探測單元配置為用來探測從所池磁盤上讀出的伺服扇區(qū)的時間間隔，而所述同步時鐘信號發(fā)生單元配置為用來才艮據(jù)所述時間間隔產(chǎn)生用于 數(shù)據(jù)寫入的同步時鐘信號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于，所述同步時鐘信 號發(fā)生單元配置為包括反饋控制單元，其配置為用來根據(jù)所述探測單元所探測出的所述時間 間隔來產(chǎn)生所述同步時鐘信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于，所述同步時鐘信 號發(fā)生單元配置為包括輸入單元，其配置為用來將所述加速度計算單元所計算出的所述轉(zhuǎn)動 加速度作為前饋控制值輸入到所述反饋控制單元。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于，所述伺服扇區(qū)設(shè) 置于所述磁盤上并按預(yù)定的間隔排列，用于控制磁頭相對于所述磁盤的定 位中，所述探測單元配置為用來根據(jù)所述主軸電動機正在轉(zhuǎn)動所i^盤時隔。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于，所述同步時鐘信號發(fā)生單元配置為根據(jù)所述伺服扇區(qū)的時間間隔和所 述轉(zhuǎn)動加速度來產(chǎn)生用于數(shù)據(jù)寫入的同步時鐘信號。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于，參考信號以預(yù)定 的間隔被記錄在所述磁盤上，以用在伺服數(shù)據(jù)的寫入中，所迷伺服數(shù)據(jù)用 來控制所述磁頭相對于所述磁盤的定位，所述主軸電動機正在轉(zhuǎn)動所M 盤時所述探測單元從由磁頭從所^#盤上讀出的參考信號中探測所述參考 信號的時間間隔。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于，所述同步時鐘信號發(fā)生單元配置為才艮據(jù)所述參考信號的時間間隔和所 述轉(zhuǎn)動加速度來產(chǎn)生用于伺服數(shù)據(jù)的寫入的同步時鐘信號。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁盤驅(qū)動器，還包括配置為用來對所述主 軸電動機進行反饋控制的主軸電動機控制單元，其特征在于，所#速度 計算單元使用所述主軸電動機控制單元所輸出的控制信號，由此計算所述 轉(zhuǎn)動加速度。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁盤驅(qū)動器，還包括寫通道，其配置為用 來在寫操作期間為包含在所i^頭中的寫磁頭提供與所述數(shù)據(jù)相對應(yīng)的寫 信號，以便將用戶數(shù)據(jù)或伺服數(shù)據(jù)寫入所ii^盤，其特征在于，所述同步 時鐘信號發(fā)生單元輸出所述同步時鐘信號到所述寫通道。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁盤驅(qū)動器，其特征在于， 所述加速度計算單元配置為使用測量流過所述主軸電動機的電流得到的電流值、通過從所述電流值中減去DC成分而獲得的一個值、通過對所 述電流值進行三相、單相轉(zhuǎn)換然后從這樣轉(zhuǎn)換的電流值中去掉DC成分而 獲得的一個值、或者所述主軸電動機的端子間電壓來計算所述轉(zhuǎn)動加速度。
13. 在磁盤驅(qū)動器中產(chǎn)生用于寫操作的同步時鐘信號的方法，所述方 法的特征在于包括探測從被主軸電動機轉(zhuǎn)動的磁盤上讀出的伺服扇區(qū)的參考信號；以及 根據(jù)所述探測單元所探測出的所述參考信號，產(chǎn)生用于數(shù)據(jù)寫入的同 步時鐘信號。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，所述方法還包括 計算所述主軸電動機的轉(zhuǎn)動加速度，其特征在于，所述產(chǎn)生過程設(shè)置為根據(jù)所述參考信號和所述轉(zhuǎn)動加速度來產(chǎn)生所述同步時鐘信號。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述探測過程設(shè)置為 用來探測從所i^磁盤上讀出的伺服扇區(qū)的時間間隔，而所述產(chǎn)生過程設(shè)置 為用來才艮據(jù)所述時間間隔產(chǎn)生所述同步時鐘信號。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述同步時鐘信號的 產(chǎn)生過程設(shè)置為包括將表示所述轉(zhuǎn)動加速度的信號作為前饋控制值輸入到所述反饋控制單 元，所述反饋控制單元才艮據(jù)伺服扇區(qū)的時間間隔產(chǎn)生所述同步時鐘信號。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，所述方法還包括，對所述主軸電動 機進行反饋控制，其特征在于，使用主軸電動機控制單元所輸出的控制信 號，由此計算所述轉(zhuǎn)動加速度。
全文摘要
本發(fā)明涉及在磁盤驅(qū)動器中產(chǎn)生用于寫操作的同步時鐘信號的方法和裝置。其中，涉及一種用來將數(shù)據(jù)寫入正在由主軸電動機(11)轉(zhuǎn)動的磁盤(10)上的磁盤驅(qū)動器(1)，該磁盤驅(qū)動器具有同步時鐘信號發(fā)生器(161)，用來產(chǎn)生在寫操作期間使用的同步時鐘信號。所述同步時鐘信號發(fā)生器(161)將主軸電動機(11)的轉(zhuǎn)動加速度作為前饋控制值輸入到所述磁盤驅(qū)動器(1)上的反饋控制系統(tǒng)中，由此產(chǎn)生與所述磁盤(10)的轉(zhuǎn)動速度同步的時鐘信號。
文檔編號G11B5/09GK101335039SQ200810110218
公開日2008年12月31日 申請日期2008年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日
發(fā)明者佐渡秀夫 申請人:株式會社東芝