專利名稱：用于將伺服信息重寫入硬件驅(qū)動組件中的磁盤上的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及磁盤儲存系統(tǒng)，特別涉及用于將伺服信息重寫入硬件驅(qū)動組件中的磁盤上的方法和裝置。
磁盤驅(qū)動器是用于信息儲存的磁記錄裝置。信息通常記錄在一個或多個磁記錄盤任一表面上的同心磁跡上。為方便數(shù)據(jù)以一規(guī)則方式儲存和檢索，磁盤通常以被稱為扇區(qū)的塊形式排列。這些扇區(qū)通過獨特的被稱為柱面(或磁跡)、磁頭(或側面)及扇區(qū)數(shù)的說明符設置于磁盤之上。磁盤可旋轉地安裝到旋轉馬達上而信息通過讀/寫磁頭存取，該讀/寫磁頭安裝到由音圈馬達轉動的激勵器臂上。音圈馬達通過電流激磁以轉動激勵器并移動磁頭。
激勵器的移動由伺服系統(tǒng)利用記錄在一個或多個磁記錄磁盤上的伺服信息控制。通過讀出該伺服信息，可以確定磁頭的實際徑向位置，并在與要求的磁頭徑向位置比較后，發(fā)出控制信號由此移動激勵器。伺服信息通常以兩種方法之一儲存在磁盤上。在第一種方法中，專用伺服系統(tǒng)，一組磁盤上的幾個磁跡或整個磁盤表面，專門保留下來用來儲存與特殊驅(qū)動有關的特性的信息。這種信息包括伺服參數(shù)和讀/寫信道參數(shù)。伺服磁頭讀出該信息以提供連續(xù)信號指示相對于伺服磁盤的伺服磁頭位置。在伺服系統(tǒng)的第二種方法中，內(nèi)嵌伺服系統(tǒng)中，伺服信息的扇區(qū)插入每個磁盤表面上的數(shù)據(jù)扇區(qū)中。當讀磁頭隨數(shù)據(jù)磁跡轉動，它從控制其位置的每個伺服扇區(qū)規(guī)則地讀出伺服信息的新采樣。
考慮電力消耗、成本及輸入輸出信息通過量，稱為“交錯楔形”伺服系統(tǒng)的特殊型內(nèi)嵌伺服系統(tǒng)用于磁盤驅(qū)動器業(yè)中。在交錯楔形伺服系統(tǒng)中，寫在每個磁頭或磁盤側面上的伺服信息不是均衡的，而是交錯的。如

圖1所示，儲存在一個磁盤磁頭磁跡上的伺服信息是從儲存在另一個磁盤磁頭同一磁跡上的伺服信息移動的相位。
例如，在將伺服圖案寫入四磁頭、交錯楔形硬盤驅(qū)動器上時，讀/寫(R/W)磁頭1首先被激磁并被控制將特殊伺服圖案寫入硬件驅(qū)動組件中的磁盤組的扇區(qū)1、磁頭(或側面)0、磁跡1中。一旦完成伺服寫過程，R/W磁頭1即被去磁。然后R/W磁頭2被激磁并被控制將特殊伺服圖案寫入磁盤組的扇區(qū)1、磁頭(或側面)1、磁跡1中。一旦完成伺服寫過程，R/W磁頭2即被去磁。對于磁盤組的扇區(qū)1、磁頭(或側面)2、磁跡1中R/W磁頭3及扇區(qū)1、磁頭(或側面)3、磁跡1中的R/W磁頭4分別進行同樣的過程。因此，在一個特殊的扇區(qū)循環(huán)期間，磁盤組所有四個磁盤磁頭的伺服圖案被寫入。
一次激磁一個R/W磁頭，交錯楔形伺服寫設計可被用于消耗最少電力高效完成伺服寫入一個全柱面。但是，當用于將磁盤組上的伺服信息重寫入硬件驅(qū)動組件中時，這種伺服寫設計會出現(xiàn)重大問題。具體說，由于在一特定時間只有一個R/W磁頭(例如R/W磁頭1)接通，剩下的磁頭(例如R/W磁頭2-4)處于非激活狀態(tài)。結果，扇區(qū)1中的數(shù)據(jù)區(qū)、磁盤組的磁頭2-4上沒有任何數(shù)據(jù)記錄。當磁盤組上寫入新的伺服圖案，兩個圖案，新的和舊的圖案，將共存在磁盤組上，如圖2所示，在試圖讀重新工作的磁盤期間造成混淆。
解決上述問題的一種方法是在磁盤組上重寫入伺服圖案之前擦凈整個磁盤組。但是，這將大大降低信息輸入輸出通過量，且由此降低硬盤驅(qū)動器的制造生產(chǎn)率。
因此，技術上需要不必先擦凈整個磁盤組而將伺服信息重新寫到硬件驅(qū)動組件中的磁盤組上的方法和裝置。
本發(fā)明是將伺服信息重寫入到硬盤驅(qū)動器的磁盤上的方法和裝置。利用交錯楔形設計，新伺服圖案被寫入到磁盤組的磁頭或側面的磁跡上。當讀/寫磁頭到達超過磁盤組內(nèi)徑急停的第一磁跡，控制第一讀/寫磁頭去寫新的伺服信息，隨后數(shù)據(jù)寫入到整個磁跡的每個扇區(qū)，而其他讀/寫磁頭保持非激勵狀態(tài)。數(shù)據(jù)寫入磁跡上任何預存的伺服信息。下一步，控制第二讀/寫磁頭去寫新的伺服信息，隨后數(shù)據(jù)寫入到完整磁跡的每個扇區(qū)中，而其他讀/寫磁頭保持非激勵狀態(tài)。在電源處于開時序期間，讀/寫磁頭被控制到超過內(nèi)徑急停的磁盤的部分，在那里新伺服圖案信息和新數(shù)據(jù)已被寫入，以便讀新的伺服圖案。
圖1顯示利用現(xiàn)有技術的交錯楔形伺服寫系統(tǒng)在硬件驅(qū)動組件的磁盤組上所寫的伺服圖案。
圖2顯示利用現(xiàn)有技術的交錯楔形伺服寫系統(tǒng)共存于磁盤組上的舊和新伺服圖案。
圖3A顯示執(zhí)行本發(fā)明方法的伺服寫系統(tǒng)。
圖3B是圖3A伺服寫系統(tǒng)部分透視圖。
圖4顯示利用本發(fā)明方法一方面的硬盤驅(qū)動器。
圖5A顯示磁盤組扇區(qū)1，磁頭0。
圖5B顯示具有4個磁頭，帶有利用交錯楔形伺服寫設計所寫的伺服信息的磁盤組中的磁盤數(shù)據(jù)扇區(qū)。
圖6是根據(jù)本發(fā)明宗旨所寫的再伺服的磁盤組頂示圖。
圖7A和7B是顯示根據(jù)本發(fā)明宗旨的重寫伺服信息過程的流程圖。
參考具體標記的附圖，圖3A顯示實現(xiàn)本發(fā)明再伺服寫過程的伺服寫系統(tǒng)10。伺服寫系統(tǒng)10通過從主臂和馬達將讀/寫磁頭定位在磁盤驅(qū)動器中來控制再伺服寫過程。伺服寫系統(tǒng)10包括主驅(qū)動組件12，該主驅(qū)動組件12包括具有主音圈馬達16的主臂14。伺服寫系統(tǒng)10還含有硬件驅(qū)動組件18，它包括具有硬件驅(qū)動音圈馬達22的硬件驅(qū)動臂20。
為保證主臂14準確定位，使用激光干涉儀24測量主臂14的位置。該信息被轉發(fā)至主臂伺服控制器26，它將主臂14移至其中記錄數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)儲存盤的所要磁跡上。激光干涉儀24通過安裝在主臂14上的反射器26反射的監(jiān)視光檢測主臂14的位置。該信息被轉發(fā)至主臂伺服控制器26，它也接收來自如計算機這樣的被編程以協(xié)調(diào)伺服寫的外部源的位置命令信號。
用機械推銷30在主臂14和硬件驅(qū)動臂18之間建立機械連接，如圖3A和3B所示。該機械推銷30連接在主臂14的一端并通過存取口延伸至硬件驅(qū)動中。硬件驅(qū)動臂20被它的馬達偏離壓住推銷的側面并隨動于主臂14。該機械定位系統(tǒng)能使硬件驅(qū)動臂20跟蹤主臂14運動，因此保證以硬件驅(qū)動組件18的適當半徑寫入伺服信息。
圖4顯示圖3A的硬盤驅(qū)動器18。硬盤驅(qū)動器18包括帶有通過旋轉馬達104一起轉動的多個磁盤102的磁盤組100。旋轉馬達104對應于圖3A中的硬件驅(qū)動臂馬達22。它被安裝到基盤106。激勵器臂組件108也被安裝到基盤106。激勵器臂組件108對應圖3A中的硬件驅(qū)動臂20。激勵器臂組件108包括安裝至相應的彎曲臂112的多個讀/寫(R/W)磁頭110a-d。彎曲臂112連接到可繞軸承組件116旋轉的激勵器臂114。組件108也包含相對于磁盤102一起移動磁頭110a-d的音圈馬達118。對于磁盤組100的磁盤磁頭側面H0，H1，H2或H3(未示出)分別有典型的單個磁頭110a，110b，110c或110d。旋轉馬達104，音圈馬達118及R/W磁頭110a-d被耦合到固定在印刷電路板122上的電路120上。電路120通常包括讀信道芯片，基于微處理器的控制器及隨機存取存儲器(RAM)裝置。
如圖5A所示，數(shù)據(jù)通常被儲存在位于跨越磁盤組100的任一個磁盤磁頭H0-H3的徑向同心磁跡的扇區(qū)中。典型扇區(qū)將有一個預兆區(qū)150，它包括自動增益控制(AGC)信息和同步信息，預示扇區(qū)開始的地址標記152，指示磁跡第一扇區(qū)開始的索引區(qū)154，識別扇區(qū)特殊柱面(磁跡)的格雷(gray)碼區(qū)156，包括許多伺服字節(jié)A，B，C，D的伺服區(qū)158，以及包含數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)160。電路120使用伺服字節(jié)A、B、C、D以保持磁頭110a-d在相應磁跡的中心線CL上。磁頭110a-d能磁化并檢測磁盤磁頭H0-H3的磁場。
圖5B顯示具有4個磁盤磁頭H0，H1，H2，H3帶有用交錯楔形寫設計所寫伺服信息的磁盤組100中的磁盤102的一個扇區(qū)。每個磁盤磁頭H0，H1，H2，H3有一個如上所述的伺服區(qū)148和數(shù)據(jù)區(qū)160。在這種4磁頭磁盤組100上寫伺服圖案，每個讀/寫(R/W)磁頭110a，110b，110c，或110d被單個激勵并控制將特殊伺服圖案寫入特殊扇區(qū)，如扇區(qū)1，及磁盤組100的磁頭(或側面)H0，H1，H2或H3。一旦完成伺服寫過程，特殊的R/W磁頭110a，110b，110c，或110d就被去磁。因此，對于磁盤組100的所有4個磁頭H0-H3，在特殊扇區(qū)循環(huán)期間，伺服圖案被寫入。
圖6是根據(jù)本發(fā)明宗旨所寫的再伺服的磁盤組頂示圖。在寫再工作磁盤的伺服圖案中，本發(fā)明的再伺服寫過程首先控制主臂14機械定位磁盤驅(qū)動臂20于最外側磁跡。然后它控制R/W磁頭110a-d根據(jù)如上所述的交錯楔形設計去寫伺服圖案。特別地，R/W磁頭110a首先被激磁并被控制將特殊伺服圖案寫入磁盤組100的扇區(qū)1、磁頭(或側面)H0中。一旦完成伺服寫過程，R/W磁頭110a就被去磁。然后R/W被激磁并被控制將伺服圖案寫入磁盤組的扇區(qū)1、磁頭H1中。一旦完成伺服寫過程，R/W磁頭110b被去磁。對于磁盤組100的扇區(qū)1、磁頭H2及扇區(qū)1、磁頭H3中的R/W磁頭110c和R/W磁頭110d分別繼續(xù)同樣的過程。
一旦達到正好超過內(nèi)徑急停的第一磁跡，例如磁跡200，本發(fā)明的再伺服寫過程控制磁頭110a-d的每一個為一個完成的與其他磁頭無關的磁跡寫伺服圖案和數(shù)據(jù)。新伺服圖案被寫入后通過將數(shù)據(jù)寫入磁跡，它保證任何現(xiàn)有的舊的伺服圖案將被寫覆蓋。例如，通過首先控制R/W磁頭110a為一個完整的磁跡寫伺服圖案和數(shù)據(jù)，這種再伺服寫過程就被完成。一旦完成這個任務，第二R/W磁頭110b被控制為對應的完整磁跡寫伺服圖案和數(shù)據(jù)。其次，第三R/W磁頭110c被控制為對應的完整磁跡寫伺服圖案和數(shù)據(jù)。最后，第四R/W磁頭110d被控制為一個對應的完整磁跡寫伺服圖案和數(shù)據(jù)。從超過內(nèi)徑急停的第一至第五十磁跡，完成這一過程。
在電源開時序期間，激勵器臂組件108被偏離超過只有新伺服圖案存在的內(nèi)徑急停。然后控制R/W磁頭110a-d去尋找新伺服圖案的開始，以及同步新伺服圖案的讀。一旦完成這一過程，校準過程開始。
圖7A是顯示根據(jù)本發(fā)明宗旨的重寫伺服信息過程的流程圖。從起始狀態(tài)開始，本發(fā)明的過程S200進行至過程S202，這里它控制主驅(qū)動臂14(圖3A)將磁盤驅(qū)動臂20定位到磁盤組中磁盤102的最外部磁跡。過程S200然后控制R/W磁頭110a-d利用交錯楔形設計在磁盤組100的每個磁頭H0-H3上開始寫新伺服圖案，如過程步驟S204所示。特別地，電流驅(qū)動的R/W磁頭110a首先被打開，而伺服控制器132(圖5)控制R/W磁頭110a在磁盤組100的磁頭H0上寫新的伺服圖案。一旦完成這一任務，R/W磁頭110a被關閉，而R/W磁頭110b被打開。伺服控制器132下一步控制R/W磁頭110b在磁盤組100的磁頭H1上寫新的伺服圖案。當這一過程完成，R/W磁頭110b被關閉，而R/W磁頭110c被打開。伺服控制器132然后控制R/W磁頭110c在磁盤組100的磁頭H2上寫新的伺服圖案。當R/W磁頭110c完成寫新的伺服圖案，它被關閉，而R/W磁頭110d被打開并被控制在磁盤組100的磁頭H3上寫新的伺服圖案。
然后過程S200決定磁盤驅(qū)動臂108是否達到硬盤驅(qū)動器18的內(nèi)徑全速急停，如決定步驟S206所示。如果沒有，過程S200進行至步驟S208，這里它控制磁頭100a-d利用交錯楔形設計在磁盤組100的每個磁頭H0-H3上繼續(xù)寫新的伺服圖案，如步驟S208所示。磁盤驅(qū)動臂108的位置被繼續(xù)監(jiān)視以決定它是否已達到內(nèi)徑急停。
如果在決定步驟S206決定磁盤驅(qū)動臂108已達到內(nèi)徑急停，過程S200進行到步驟S210，這里它控制每個R/W磁頭110a-d在一個完整的磁跡的所有扇區(qū)上寫新的伺服圖案和新的數(shù)據(jù)。對于一個完整磁跡，通過一次激勵一個R/W磁頭110a，110b，110c或110d來完成這個過程。例如，當R/W磁頭110b-d被關閉時，R/W磁頭100a被打開。R/W磁頭110a將被控制在一個完整磁跡200的所有扇區(qū)上寫新的伺服圖案和新的數(shù)據(jù)。通過這樣做，所有舊伺服圖案將基本上被新伺服圖案和新數(shù)據(jù)寫覆蓋。一旦完成這一任務，R/W磁頭110a被關閉，而R/W磁頭110b被打開并被控制在位于磁頭H1上的同一完整磁跡200的所有扇區(qū)寫新的伺服圖案和新的數(shù)據(jù)。對于預定的磁跡數(shù)，如50個磁跡，繼續(xù)步驟S214。
然后過程S200進行到?jīng)Q定步驟S212，這里它決定新的伺服圖案和新的數(shù)據(jù)是否已被寫入每個磁頭H0-H3上的預定磁跡數(shù)。如果沒有，過程S200進行到步驟S214，這里它控制R/W磁頭110a-d繼續(xù)寫新的伺服圖案和新的數(shù)據(jù)，一次一個磁頭H0，H1，H2或H3。過程S214然后進行到?jīng)Q定步驟S212以便決定新的伺服圖案和新的數(shù)據(jù)是否已被寫在預定的磁跡數(shù)上。
如果在決定步驟S212決定了新的伺服圖案和新的數(shù)據(jù)已被寫到預定磁跡數(shù)上，則過程S200結束。
圖7B是根據(jù)本發(fā)明的宗旨讀新的伺服圖案過程S250的流程圖。一旦完成再伺服寫過程S200，讀新的伺服圖案開始。當磁盤驅(qū)動組件已被從伺服書寫器移開，過程S250在磁盤驅(qū)動組件伺服控制器132的控制下完成。
從起始狀態(tài)開始，過程S250控制激勵器臂組件將磁盤驅(qū)動臂108定位至磁盤組100區(qū)域，這里新的伺服圖案和新的數(shù)據(jù)被寫入，例如，在磁跡200(圖7)上。過程S250然后控制磁頭110a-d去尋找新的伺服圖案的開始，如步驟S254所示。通過與磁跡200的索引區(qū)154同步來完成這一過程。下一步，過程S250控制磁頭110a-d根據(jù)新的伺服圖案進行磁盤組100的校準過程(步驟S256)。過程S250然后進行至決定步驟S258，這里它詢問校準過程是否被完成。如果沒有，過程S250繼續(xù)至步驟S260，這里它繼續(xù)校準過程。然后它回到?jīng)Q定步驟S258。如果在決定步驟S258決定校準步驟被完成，過程S250結束。
可以理解利用任何其他伺服寫技術本發(fā)明可被用于在磁盤上重寫伺服信息。例如，利用均衡伺服寫設計而不是交錯楔形設計，本發(fā)明可被用于重寫伺服信息。另外，本發(fā)明可用于在第一多個磁跡上寫伺服信息，然后在第二多個磁跡上的一個完整磁跡上寫伺服信息和數(shù)據(jù)。在這種方法中，新的伺服信息可被寫到有或沒有超過磁盤組內(nèi)徑急停的磁盤上。
通過實施本發(fā)明的技術，伺服信息可被寫到磁盤組的磁盤磁頭上而無需首先將整個磁盤組擦凈。結果，硬盤驅(qū)動器的制造生產(chǎn)率可以大大提高，而這種磁盤組的再工作成本將降低。
雖然某些典型的實施例已被描述并在附圖中顯示，但可以理解這些實施例僅僅是廣義發(fā)明的示意而非限于此，且由于本領域的普通技術人員可作出各種其它改型，因此本發(fā)明不僅限于所示和所述的特定的構造和布置。
權利要求
1.用于對硬盤驅(qū)動器在磁盤上重寫伺服信息的方法，包括步驟a)提供由每個存在伺服信息的多個磁跡確定的磁盤；以及b)在所述磁盤的至少一個磁跡上寫伺服信息和數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權利要求1的方法，還包括步驟c)從所述磁盤的至少一個磁跡讀伺服信息；以及d)根據(jù)伺服信息提供所述磁盤的校準信息。
3.根據(jù)權利要求1的方法，其中在步驟b)中，至少一個磁跡位于超過所述磁盤的內(nèi)徑急停位置。
4.根據(jù)權利要求1的方法，其中步驟a)中，多個磁跡包括第一多個磁跡和第二多個磁跡，而其中步驟b)中，至少一個磁跡位于第一多個磁跡中，該方法另外包括步驟在先于步驟b)的第二多個磁跡中寫伺服信息。
5.用于硬盤驅(qū)動器的磁盤，包括具有第一多個磁跡和第二多個磁跡的磁盤，第二多個磁跡位于超過所述磁盤的內(nèi)徑急停位置，該磁盤具有在所述第一多個磁跡的每個磁跡上在第一伺服區(qū)中的第一伺服沖擊和在第二伺服區(qū)中的第二伺服沖擊，還具有在所述第二多個磁跡的每個磁跡上在第一伺服區(qū)中的第一伺服沖擊和在一數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)沖擊。
6.根據(jù)權利要求5的磁盤，其中第一多個磁跡和第二多個磁跡中的所述第一伺服沖擊是新寫入的伺服沖擊，而所述第二伺服沖擊是先前寫入的伺服沖擊。
7.硬盤驅(qū)動器，包括外殼；固定在所述外殼上的旋轉馬達；固定在所述旋轉馬達上的激勵器臂；連接到所述旋轉馬達的磁盤，該磁盤具有第一多個磁跡和第二多個磁跡，第二多個磁跡位于超過所述磁盤的內(nèi)徑急停位置，該磁盤具有在所述第一多個磁跡的每個磁跡上在第一伺服區(qū)中的第一伺服沖擊和在第二伺服區(qū)中的第二伺服沖擊，還具有在所述第二多個磁跡的每個磁跡上在第一伺服區(qū)中的第一伺服沖擊和在一數(shù)據(jù)區(qū)中的數(shù)據(jù)沖擊，以及用于讀所述至少一個所述磁盤側面的固定到所述激勵器上的讀/寫磁頭。
8.根據(jù)權利要求7的硬盤驅(qū)動器，其中第一多個磁跡和第二多個磁跡中的所述第一伺服沖擊是新寫入的伺服沖擊，而所述第二伺服沖擊是先前寫入的伺服沖擊。
全文摘要
在硬盤驅(qū)動器的盤上重寫伺服信息的方法和裝置,利用交錯楔形設計,新的伺服圖案寫入磁盤組磁頭或側面的磁跡上。當讀/寫磁頭達到超過磁盤組內(nèi)徑急停的第一磁跡,第一讀/寫磁頭寫新的伺服信息,隨后在磁跡的各扇區(qū)中寫數(shù)據(jù),其他磁頭保持非激磁狀態(tài)。數(shù)據(jù)覆蓋磁跡上預存的伺服信息。其次,第二讀/寫磁頭寫新的伺服信息,隨后在磁跡各扇區(qū)中寫數(shù)據(jù),其他磁頭處于非激磁狀態(tài)。在電源打開時序期間,磁頭控制在超過內(nèi)徑急停的磁盤部分。
文檔編號G11B21/10GK1244709SQ9811998
公開日2000年2月16日 申請日期1998年8月7日 優(yōu)先權日1996年9月13日
發(fā)明者M·V·樂, J－M·林 申請人:三星電子株式會社