專利名稱：記錄頭集成電路及記錄裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及記錄頭集成電路(IC)及記錄裝置，它們用于通過在與多個介質表面相對應排列的多個記錄頭間的轉換來記錄及再生信息。本發(fā)明尤其涉及具有把伺服信息記錄到介質表面的伺服寫入器功能的記錄頭集成電路及記錄裝置。
近年來，隨著磁盤裝置能力的加強，MR記錄頭也用作讀取記錄頭。在使用MR記錄頭的情況下，存在一種被稱為熱波動(thermal asperity)(以下稱為“TA”)的現(xiàn)象，即磁盤的介質與記錄頭相互接觸，MR器件的溫度升高，MR記錄頭的再生輸出中的DC分量變動很大。因而造成數十個字節(jié)的記錄頭的再生輸出不正常及即使使用了ECC等措施也不能重構原始數據的問題。為了抑制TA可以采用以下的方法當TA出現(xiàn)時提升記錄頭IC和讀取通路的截止頻率并減小DC分量的變動；通過在相反的方向上加入DC波動的量來補償；當TA發(fā)生時使AGC放大器的增益固定；固定讀取通路中PLL的頻率；說明由于TA造成的錯誤發(fā)生的位置并加強ECC的能力，等。在這些抑制TA的措施中，在改變截止頻率或消除DC分量的方法里，如果這么一種方法是在記錄頭IC中實施，而不是在讀取通路中實施，則對于確保讀取通路的輸入放大器的動態(tài)范圍更有利。因而在記錄頭IC中提供改變截止頻率及取消DC分量的功能。
至今為止，記錄頭IC的控制信號中只有多個記錄頭選擇信號，一個片選信號，一個用于轉換讀和寫工作模式的R/W信號等是必須的。然而，為了抑制TA，在記錄頭IC中提供了抑制TA功能的情況下，控制信號線的數量增加，連接到用于控制硬盤的控制板及連接到安裝在記錄頭馬達一側的FPC上的記錄頭IC電路的信號線的數量增加，以及連接器的管腿數量增加，因此成本增加。已經付諸實用的記錄頭IC的構成方式為控制寄存器的數量相應于給記錄頭IC提供的控制種類，通過串口傳送寄存器地址和控制數據，可以控制記錄頭選擇、片選及用于讀和寫的操作模式選擇，以及進一步可以進行抑制TA的功能控制。
在使用通過串口能控制記錄頭選擇、片選、讀和寫工作模式選擇等的記錄頭IC的磁盤裝置中，在裝置制造過程中當伺服信息寫入磁盤介質中時，會產生通過串口轉換記錄頭需時長及生產率顯著降低的問題。通常是在潔凈室中利用專用的寫入工具伺服寫入到磁盤介質上。為了通過縮短伺服寫入時間及確保寫入能力來降低成本，要求減少安裝的寫入工具的數量。此外，根據伺服寫入，伺服信息并不是通過相應于介質表面的每一個記錄頭以磁跡單位為基礎寫入的。通過指定一個特定記錄頭的地址選擇想要的記錄頭并把一個伺服幀(servo frame)的信息寫入到介質表面。此后這些記錄頭的地址以一定的時間間隔順序轉換，直到下一個伺服幀，所有記錄頭的伺服信息都在一個伺服幀間隔內寫入。通過在每一個伺服幀間隔都轉換所有的記錄頭及在改變寫入位置的同時使伺服信息順序寫入不同的介質表面的高速伺服寫入，伺服寫入時間大大減小，功能增強，因而使得成本降低。
對于記錄頭數設為四個的情況，我們考慮通過串口順序指定記錄頭IC的記錄頭地址、在一個記錄頭定位的間隔轉換這些記錄頭、以把伺服信息順序記錄到不同的介質表面的情況。首先，在順序傳送由8位地址和8位數據組成的總共16位的情況下，假定串口的時鐘頻率等于20MHz，要求用于轉換記錄頭地址的轉換時間至少為Th=16bits×1/(20MHz×106)=800[nsec]執(zhí)行普通的讀寫操作時，該轉換時間Th完全可以忽略。然而，在一個伺服幀間隔內轉換所有記錄頭進行高速伺服寫入時，及在改變寫入位置的同時把伺服信息順序寫入不同的介質表面時，轉換時間Th就不能忽略?？紤]高速伺服寫入時伺服取樣周期等于40sec(25Hz)，伺服幀長度等于9.5sec的例子。由于每個記錄頭的定位時間等于(40sec/4個記錄頭)=10sec，伺服幀長度等于9.5sec，因此只有0.5sec(500nsec)的時間用于轉換記錄頭。相反，在用串口進行記錄頭選擇時，只有對于串行傳送800nsec轉換時間是必須的，結果造成所有記錄頭的伺服信息不能在一個伺服幀中寫入的問題。
本發(fā)明提供一種在伺服寫入模式能執(zhí)行高速記錄頭轉換而又不受串行傳送時間限制的記錄頭IC及記錄裝置。
本發(fā)明提供一種記錄頭IC，用于通過轉換相應于多個介質表面排列的多個記錄頭來記錄及再生信息，它由以下組成用于接收從外部串行傳送的寄存器地址和控制數據的串行接口單元；由串行接口接收的記錄頭地址指定的用于存儲控制數據以及根據該控制數據輸出記錄頭選擇信號的記錄頭地址控制寄存器；用于自動轉換與來自外部的寫門信號(WRGT信號)同步的記錄頭地址控制寄存器的內容的記錄頭自動轉換控制單元，當由外部設定記錄頭自動轉換模式時，該寫門信號(WRGT信號)指示寫入操作，然后對多個記錄頭輸出記錄頭選擇信號。在如上所述的本發(fā)明的記錄頭IC中，當設定為記錄頭自動轉換模式及由寫門信號執(zhí)行寫入操作時，當作為觸發(fā)器的寫門信號上升時，用寫入操作的結束作為定時自動轉換記錄頭。由于記錄頭的轉換不需要通過串口進行數據的傳送，因此可以縮短記錄頭轉換時間。因此，即使是在具有串行傳送功能的記錄頭IC中，也可以執(zhí)行在一個伺服幀間隔中轉換所有記錄頭及在改變寫入位置的同時把伺服信息順序寫入不同的介質表面的高速伺服寫入?？梢酝ㄟ^減少伺服寫入時間來降低成本。
用記錄頭地址的最小值作為初始值，每當寫入門信號為假(負高電平)時，記錄頭自動轉換控制單元依次增加記錄頭的地址。當在記錄頭地址等于相當于可以安裝的記錄頭數量的最大值的情況下，寫入門信號為假時，下一個記錄頭地址設定為最小值。這樣，在一個伺服幀間隔里記錄頭地址與寫入門信號同步自動執(zhí)行從記錄頭地址的最小值到最大值的順序轉換。與此相反，用相當于可以安裝的記錄頭數量的記錄頭地址的最大值作為初始值，每當寫入門信號為假時，記錄頭自動轉換控制單元依次減少記錄頭的地址。當在記錄頭地址等于記錄頭地址最小值的情況下，寫入門信號為假時，下一個記錄頭地址設定為最大值。每當指示寫入操作的寫入門信號為真(正低電平)時，記錄頭自動轉換控制單元使寫入驅動器工作，并給記錄頭地址轉換到的記錄頭提供寫入電流。伺服信息在寫入門信號為真的期間寫入介質。記錄頭自動轉換控制單元還具有用于設置自動轉換模式的控制寄存器，并根據通過串行接口單元接收到的控制數據的存儲結果使記錄頭自動轉換模式置位和復位，并由外部指定用于設置該自動轉換模式的控制寄存器的寄存器地址。記錄頭自動轉換控制單元具有用于接收來自外部的記錄頭自動轉換模式設置信號輸入的端口，并具有根據該端口的信號極性使記錄頭自動轉換模式復位或置位的模式設置單元。記錄頭自動轉換控制單元辨別多個記錄頭安裝與否，當通過寫入門信號的記錄頭地址轉換選擇未安裝的記錄頭時，禁止寫入操作。此外，記錄頭自動轉換控制單元也可以這樣的方式構成辨別多個記錄頭是否安裝，通過寫入門信號進行記錄頭地址轉換時跳過未安裝的記錄頭地址，因此不選未安裝的記錄頭。
根據本發(fā)明，還提供磁盤裝置等的記錄裝置，包括通過相應于多個記錄介質表面排列的多個記錄頭的轉換來記錄與再生信息的記錄頭IC；用于通過記錄頭IC由記錄頭記錄與再生來自記錄介質或送往記錄介質信息的控制板。記錄裝置中的記錄頭IC包括用于接收從控制板串行傳送的寄存器地址和控制數據的串行接口單元；通過串行接口單元接收的寄存器地址指定的用于存儲控制數據及用于根據該控制數據輸出記錄頭選擇信號的記錄頭地址控制寄存器；用于與來自控制板指示寫入操作的寫入門信號同步自動轉換記錄頭地址控制寄存器及用于當控制板設置了記錄頭自動轉換模式時給多個記錄頭順序輸出記錄頭選擇信號?？刂瓢寰哂兴欧懭胩幚韱卧?，用于對記錄頭IC設置記錄頭自動轉換模式，順序選擇所有記錄頭，在一個伺服取樣周期內把伺服信息順序寫入每一個相應的記錄表面?？刂瓢宓乃欧懭胩幚韱卧哂杏涗浳窗惭b記錄頭的未安裝記錄頭表，它忽略發(fā)生在未安裝表記錄的記錄頭地址的寫入錯誤。此外，控制板的伺服寫入處理單元在通過順序選擇所有的記錄頭把伺服信息寫入多個介質記錄表面的所有柱面之前禁止利用串行接口轉換用于記錄頭IC的記錄頭地址。這樣，只有在伺服寫入操作期間記錄頭自動轉換模式中的記錄頭轉換才是有效的。記錄裝置中的記錄頭IC的細節(jié)與記錄裝置的那些相同。
參考附圖，從下面的詳細描述中，本發(fā)明的上述及其它目的、特點及優(yōu)點會更加明顯。


圖1的方框圖表示應用了本發(fā)明的一種光盤裝置；圖2是圖1所示的盤的簡要結構圖；圖3是圖2中伺服信息寫入記錄介質表面的記錄狀態(tài)的說明圖；圖4是根據本發(fā)明的記錄頭IC的電路方框圖；圖5A-5C是圖4中的控制寄存器電路的功能方框圖6是用于圖4中的串行傳輸的時序圖；圖7A-7G是圖6中通過記錄頭自動轉換控制單元控制的記錄頭轉換操作的時序圖；圖8A-8G是圖6中取消了記錄頭自動轉換模式的普通模式的記錄頭轉換操作的時序圖；圖9是根據本發(fā)明的記錄頭自動轉換控制的流程圖；圖10用于順序減小記錄頭地址的圖4中的控制寄存器電路的功能方框圖；圖11是用于根據信號極性設置記錄頭自動控制模式的圖4中的控制寄存器電路的功能方框圖；圖12是用于禁止未安裝記錄頭的寫入操作的圖4中的控制寄存器電路的功能方框圖；圖13是用于忽略未安裝記錄頭的地址的圖4中的控制寄存器電路的功能方框圖。
圖1表示應用了本發(fā)明的記錄裝置的一種實施方式，它表示了一例被稱為硬盤驅動器(HDD)的磁盤裝置。該磁盤裝置由磁盤匣10和控制板12構成。磁盤匣10包括本發(fā)明的記錄頭IC14，記錄頭組件16，音圈馬達(以下簡稱為“VCM”)24，主軸馬達26。記錄頭IC14的功能是通過串行傳輸接收來自控制板12的寄存器地址的設置和控制數據，以及執(zhí)行片選、用于寫入和讀取的操作模式選擇、記錄頭選擇、寫入電流設置、以及用作讀取記錄頭的MR記錄頭的靈敏電流的設置等等。此外，本發(fā)明的記錄頭1C14還具有通過設置記錄頭自動轉換模式與來自控制板12的寫入門信號同步自動轉換記錄頭選擇的功能。記錄頭自動選擇的控制功能也能通過專用的信號線與寫入門信號同步以高速轉換，而不管來自控制板12的串行傳送。在本實施方式中，記錄頭組件16有4個記錄頭18-1至18-4。記錄頭18-1至18-4的寫入記錄頭20-1至20-4為感應記錄頭，MR記錄頭22-1至22-4作為讀取記錄頭。
如圖2中磁盤介質的磁盤匣10的簡要結構所示，記錄頭18-1至18-4的數量相應于記錄介質表面的數量。在四個記錄頭臂的末端有四個記錄頭18-1至18-4,VCM24使它們分別轉動。記錄頭18-1至18-4面對由主軸馬達26轉動的兩個磁盤介質15-1至15-2的介質表面25-1至25-4，分別記錄再生信息。
參考圖1，控制板12包括微控制單元(以下簡稱為“MCU”)28；硬盤控制器(HDC)30；讀通道電路(RDC)32；具有伺服解調電路36的控制邏輯電路34；利用DSP的伺服控制器38；功率放大器40；作為非揮發(fā)存儲器的PEROM42；利用DRAM的緩沖RAM44；傳送和接受來往于主機的信息的主機接口46。當主機要求寫入訪問時，MCU28把寫入數據存儲到緩沖RAM44，然后由硬盤控制器30產生寫入門信號送到讀取通道電路32，因此把讀取通道電路設置成寫操作模式。同時，MCU28利用串行傳輸通過控制邏輯電路34對記錄頭IC14指示片選、寫操作模式及記錄頭選擇，以及設置成寫入操作模式。接著，在硬盤控制器30對緩沖器RAM44中的寫入數據進行了ECC編碼后，寫入由讀通道電路32進行8/9轉換及1/(1-d)予譯碼的NRZ寫入數據，并進行補償。其后最終數據提供給記錄頭IC14，轉換成寫入電流通過此時選中的記錄頭組件16中寫入記錄頭20-1至20-4中的任何一個寫入磁盤介質。即使在寫入時，來自記錄頭IC14中選中的18-1至18-4中的任何一個中的MR記錄頭的讀取信號中包含的伺服信息都由控制邏輯電路34中的伺服解調電路36進行解調。此時通過VCM24的驅動由伺服控制器38使記錄頭定位控制記錄頭定位到到指定的柱面的地址。當從主機接收到讀取訪問時，MCU28激活硬盤控制器30，把讀取門信號送到讀取通道電路32，因此設成讀操作模式。同時，MCU28利用串行傳輸通過控制邏輯電路34對記錄頭IC14指示片選、讀操作模式選擇及記錄頭選擇，選擇讀取記錄頭，即讀取訪問指定的MR記錄頭，由此設定讀取操作模式。在記錄頭IC14的讀取操作模式中，來自記錄頭組件16的記錄頭18-1至18-4中被選中的MR記錄頭的讀信號經記錄頭IC14中的放大器放大，然后提供給讀通道電路32。對于從記錄頭IC14輸入的讀信號，讀通道電路32執(zhí)行例如等效的第四類部分響應的最大概率檢測，然后進行Viterbi檢測，在寫入時對于預譯碼進行(1-D)轉換。然后，讀通道電路32執(zhí)行8/9反轉換，解調NRZ數據，輸出到硬盤控制器30。硬盤控制器30對于來自讀通道電路32的解調數據進行ECC譯碼處理，，如果該解調數據是可糾錯的數據，則執(zhí)行糾錯，然后，來自主機接口46的讀數據通過緩沖器RAM傳送到主機。除了這種普通的記錄和再生操作外，根據本發(fā)明，還為控制板的MCU提供伺服寫入處理單元48和未安裝記錄頭表49。在硬盤驅動器的制造階段，伺服寫入處理單元48執(zhí)行伺服寫入，把伺服寫入信息寫入圖2的磁盤介質15-1至15-2的記錄介質表面25-1至25-4。對于伺服寫入，在潔凈室中制造專用的伺服寫入器。通過對于主機接口46設定伺服寫入器及給控制板12發(fā)布控制命令來激活伺服寫入處理單元48。通過主機接口46作為寫入數據提供的伺服數據寫入磁盤介質。關于可以連接到磁盤匣10的記錄頭IC14的記錄頭中的未安裝記錄頭的信息已經預先記錄在未安裝記錄頭表49中。例如，當可以連接到記錄頭IC14的記錄頭數量等于8時，由于在本實施方式中只安裝了4個記錄頭18-1至18-4，所以對于未安裝記錄頭表49中的記錄頭號HH=01至04的都有記錄有安裝標志。對于表49中的記錄頭號HH=05至08的都記錄有未安裝標志。選中未安裝記錄頭并通過伺服寫入處理單元49寫入伺服信息的情況下，未安裝記錄頭表49檢測到寫入錯誤。然而，對于未安裝記錄頭表49中具有未安裝標志的，則該寫入錯誤被忽略，選中的下一個記錄頭繼續(xù)寫入伺服信息，而不中斷寫入過程。
圖3表示了通過MCU28的伺服寫入處理單元48把伺服信息記錄到磁盤的介質表面的記錄狀態(tài)。圖3簡明地表示了從頂端看去的兩個磁盤介質15-1至15-2的四個介質表面25-1至25-4。首先，例如看位于頂端的介質表面25-1，它把圓周方向上的磁跡以45度間隔分成八個部分，因而形成伺服信息區(qū)域35-11至35-18。寫入伺服信息區(qū)域35-11至35-18的周期被設定為一個伺服幀周期(servo frame period)(間隔interval)T0。在本發(fā)明中記錄伺服信息時，順序轉換記錄頭18-1至18-4按照介質表面25-1,25-2,25-3和25-4的順序記錄伺服信息。即伺服信息寫到介質表面25-1的伺服信息區(qū)35-11的某個磁跡時，記錄頭轉換到介質表面25-2的記錄頭，伺服信息寫到位置僅偏移了轉角θ的伺服信息區(qū)35-21。接著，記錄頭轉換到介質表面25-3的記錄頭，伺服信息寫到位置偏移了2θ轉角的伺服信息區(qū)35-31。然后，記錄頭轉換到介質表面25-4的記錄頭，伺服信息寫到位置偏移了3θ轉角的伺服信息區(qū)35-41。當伺服信息寫入伺服信息區(qū)35-41后，記錄頭再一次轉換到第一個介質表面25-1的記錄頭。然后重復伺服信息寫入一個伺服信息區(qū)31-12的操作，上述操作以類似的方式在一個磁跡上重復若干次。在通過記錄頭轉換完成了對一個磁跡的伺服信息的寫入后，轉換柱面地址，對下一個磁跡執(zhí)行類似上述的操作。重復這些過程直到最后一個柱面。
圖4是圖1中本發(fā)明磁盤匣10一側的記錄頭IC14的電路方框圖。記錄頭IC14具有控制寄存器電路50，記錄頭選擇電路52，寫入驅動器54，預放大器56，放大器58，升壓器60,MR記錄頭偏置控制電路62，以及TA故障檢測電路64?？刂萍拇嫫麟娐?0包括記錄頭自動轉換控制單元70及串行接口單元72。包含三條信號線的串行傳輸線65從圖1的控制板一側連接到控制寄存電路50的串行接口單元72。串行傳輸線65包括串行傳輸時鐘信號E4，串行數據使能信號E5，以及串行數據信號E6。
串行接口單元72的串行傳輸操作表示在圖5A-5C的時序圖中。串行傳輸操作時，圖5A中的串行數據使能信號E5成為高電平。串行傳輸時鐘信號E4與E5同步輸出，如圖5B所示。串行傳輸數據信號E6與串行傳輸時鐘信號E4同步輸出，如圖5C所示。串行傳輸數據信號E6總共串行傳輸16位，例如包括八位地址A0-A7及其后的八位控制數據D0-D7。
仍然參考圖4，當如圖5A-5C所示接收到來自控制板12的串行傳輸數據時，串行接口單元72把接收到的控制數據D0-D7存儲到由接收到的地址A0-A7指定的控制寄存器。由此根據存儲在寄存器中的內容執(zhí)行片選，設定讀取和寫入操作模式，進行記錄頭選擇，設定對于MR記錄頭靈敏電流的控制，TA發(fā)生時的恢復控制等等。根據讀/寫門信號E7進行記錄頭IC14中的讀操作和寫操作的模式選擇。例如當通過串行傳輸線65的串行傳輸設定控制寄存器設置記錄頭自動轉換模式時，記錄頭自動轉換控制單元70工作，與控制板一側提供的寫入開關控制信號E8同步自動順序轉換記錄頭18-1至18-4，進行伺服信息的寫入控制。當控制寄存器電路50的讀/寫門信號設置寫入操作時，寫驅動器54工作。寫驅動器54響應控制板12一側提供的寫入數據信號E1給此時由記錄頭選擇信號E10選擇的寫入記錄頭20-1至20-4中任何一個提供寫入電流。由此完成對于磁盤介質的寫入。由控制寄存器電路電路50的讀/寫選擇信號E11在記錄頭選擇電路52中選擇讀取記錄頭或寫入記錄頭。當讀/寫轉換信號E7把控制寄存器電路50設置為讀取操作時，寫驅動器54關斷。來自由記錄頭選擇信號E10和讀/寫選擇信號E11選擇的MR記錄頭的讀信號被預放大器56和放大器58放大，作為讀出信號E2通過升壓器60輸出到控制板一側。讀取時，MR記錄頭偏置控制電路62根據串行傳輸到控制寄存器電路50決定提供給MR記錄頭的靈敏電流。此外放大器58的輸出輸入到TA故障檢測電路64。在TA改變了讀信號時，TA故障檢測電路65檢測到異常，給控制寄存器電路50送出TA故障檢測信號。由于接收到TA故障檢測信號，控制寄存器電路50通過對于放大器58的控制切斷DC電平，同時控制升壓器60的截止頻率從普通狀態(tài)下的例如200kHz變?yōu)?MHz，因此抑制了由于TA造成的波動，減小了信號異常波動的間隔。
圖6表示圖4中控制寄存器電路50中記錄頭自動轉換控制單元70以及串聯(lián)接口單元與記錄頭選擇電路52的功能方框圖?？刂萍拇嫫麟娐?0中包括給記錄頭選擇電路52提供記錄頭選擇信號E10的記錄頭地址控制寄存器78。記錄頭選擇信號E10是由三個并行位組成的信息，例如，作為二進制數，記錄頭地址可以被設置為從“000”-“111”的八級。串聯(lián)接口單元72的輸出通過選擇器74和76送到記錄頭地址控制寄存器78。在普通模式，選擇器74選擇串聯(lián)接口單元72的輸出，把該串聯(lián)傳送的記錄頭地址通過選擇器76存儲到記錄頭地址控制寄存器78。記錄頭自動轉換控制單元70自動轉換記錄頭地址控制寄存器78中的地址，它包含選擇器74、76及記錄頭初始地址寄存器75、地址累加單元80、自動轉換模式設置寄存器82、地址轉換單元84、地址比較單元86，以及最大值寄存器88。記錄頭自動轉換時的初始地址，即本實施方式中記錄頭地址的最小值固定存儲在記錄頭初始地址寄存器75中。另一方面，記錄頭地址的最大值固定存儲在最大值寄存器88中。通過串聯(lián)接口單元72從控制板12串聯(lián)傳送的記錄頭自動轉換模式的設置控制使控制數據存儲在自動轉換模式設置寄存器82中。選擇器74根據存儲的控制數據轉換到記錄頭初始地址寄存器75。因而在設置記錄頭自動轉換模式時，最小值，即記錄頭初始地址寄存器75中的初始地址通過選擇器74和76存儲到記錄頭地址控制寄存器78。例如記錄頭選擇信號E10指示記錄頭選擇電路52選擇記錄頭號HH=01。通過來自控制板12送到地址轉換單元84的寫入門信號E8轉換記錄頭地址控制寄存器78中存儲的地址。即當寫入門信號E8從伺服信息寫入結束時的肯定狀態(tài)(低電平)變?yōu)榉穸顟B(tài)(高電平)時，地址轉換單元84產生轉換輸出送到地址累加單元80。地址累加單元80通過選擇器76把對當前記錄頭地址加1得到的地址存儲到記錄頭地址控制寄存器78，由此轉換到了下一個記錄頭地址。這樣每當寫入門信號E8從肯定狀態(tài)轉換成否定狀態(tài)時，記錄頭地址逐一增加。例如通過記錄頭選擇電路52按照記錄頭號01,02,03和04的順序以及記錄頭18-1,18-2,18-3和18-4的順序自動轉換記錄頭。地址比較單元86將最大值寄存器88中的記錄頭地址最大值，例如磁號HH=04與記錄頭地址控制寄存器78中的記錄頭地址相比較。當記錄頭地址與最大值一致時，選擇器76通過選擇器74轉換到初始地址寄存器75。在下一次記錄頭地址轉換時，初始地址寄存器75中的初值，即記錄頭地址的最小值存儲到記錄頭地址控制寄存器78。這樣，當記錄頭選擇電路52選擇了最后一個記錄頭18-4時，下一個操作轉換到選擇第一個記錄頭18-1。
圖7A～7G是圖6中控制寄存器電路50的自動轉換控制單元70在伺服寫入時記錄頭轉換操作的時序圖。為了順序轉換四個記錄頭及把伺服信息順序寫入四個記錄介質表面，把一個伺服幀周期T0分為四個周期，在其中的周期T1中產生寫入門信號E8一次，如圖7A所示。在周期T1中，在寫入門信號E8為邏輯電平0(低電平)的肯定周期T2期間執(zhí)行伺服信息的寫入操作，在其后寫入門信號E8為邏輯電平1(高電平)的否定周期T3期間執(zhí)行記錄頭轉換操作。這里假定伺服幀周期T0為T0=40sec，用于記錄頭轉換的空閑時間T3等于T3=0.5sec=500nsec。如圖6中的方框圖所示，本發(fā)明的記錄頭轉換在寫入門信號E8轉換成否定時轉換，即記錄頭地址與E8從邏輯電平0上升至電平1同時轉換。記錄頭轉換在短短的幾毫微秒量級內就可以完成。即使空閑時間T3=500nsec，也有足夠的時間剩余。因此如圖7D～7G所示，與寫入門信號E8從邏輯電平0變?yōu)?的上升沿同時，即從肯定狀態(tài)變?yōu)榉穸顟B(tài)的同時，分別在時間t2,t3,t4和t5執(zhí)行從記錄頭18-1到記錄頭18-2，從記錄頭18-2到記錄頭18-3，從記錄頭18-3到記錄頭18-4，以及從記錄頭18-4到第一個記錄頭18-1的轉換操作。另一方面，在圖6中的記錄頭自動轉換控制單元70不工作、通過串聯(lián)接口單元72的串聯(lián)傳送執(zhí)行記錄頭轉換的情況下，記錄頭轉換操作的執(zhí)行如時序圖8A～8G所示。即當圖8A中寫入門信號E8從邏輯電平0的肯定狀態(tài)變?yōu)檫壿嬰娖?的否定狀態(tài)的上升沿后，圖8B中的串聯(lián)數據使能信號E5置為使能狀態(tài)，從邏輯電平1變?yōu)?。與此同時，16位的控制寄存器地址和控制數據通過串聯(lián)傳輸數據信號E6傳送，如圖8C所示。在此串聯(lián)傳送的基礎上，如圖8D～8G所示，記錄頭18-1～18-4順序轉換。這里假定一個伺服幀周期T0為T0=40sec,與圖7相同，伺服幀長度T1=9.5sec，用于記錄頭轉換的時間T2=1sec。串聯(lián)傳送時間包含在記錄頭轉換時間T2中。這里假定串聯(lián)時鐘頻率等于20MHz，則串聯(lián)傳送時間為Th=16bits20/(20MHz10-6)=800nsec這里假定有效的記錄頭地址需要的轉換時間等于200nsec,T2=1sec。這樣用于四個記錄頭的伺服信息寫入的記錄頭轉換需要時間T=42sec。然而，記錄頭轉換時間T=42sec大于一個伺服幀周期T0=40sec。如圖4所示，與所有的記錄頭相應的伺服信息不能在一個時間周期內通過轉換到另一個記錄頭順序地寫入到下一個信息區(qū)域。另一方面，如時序圖7A～7G所示，根據本發(fā)明在伺服幀周期T0內通過記錄頭自動轉換控制轉換所有的記錄頭，伺服信息連續(xù)不斷地順序寫入所有的記錄介質表面。
圖9為伺服信息寫入過程的流程圖，即圖1中的控制板12的MCU的伺服寫入處理單元48的伺服寫入過程。首先在步驟S1，電源接通時主軸馬達26開始工作。步驟2檢查馬達是否正常工作。如果馬達的旋轉速度沒有達到正常的旋轉速度，在步驟3，由于馬達不正常而終止進程。判定馬達旋轉正常時，執(zhí)行步驟4,IC14初始化。其后，在步驟5設置記錄頭自動轉換模式。步驟7執(zhí)行伺服幀寫入控制。具體來說如時序圖7A～7G所示，寫入門信號E8為肯定時，伺服信息寫入。在寫入結束時，寫入門信號為否定，記錄頭自動轉換到下一個記錄頭。寫入伺服信息時，步驟8檢查伺服信息是否正常寫入。如果是正常寫入，下一個步驟11檢查是否通過所有記錄頭的轉換進行的寫入操作結束。在結束所有的記錄頭寫入前，進程返回步驟S7，轉換至下一個記錄頭進行伺服幀寫入。如果在步驟8判定是非正常寫入，發(fā)生寫入錯誤，則步驟9檢查該記錄頭是否是未安裝記錄頭。檢查未安裝記錄頭時，參考未安裝記錄頭表49判斷該記錄頭是否具有未安裝標志。如果該記錄頭是未安裝記錄頭，則忽略寫入錯誤，進程轉到步驟11，執(zhí)行下面的過程。如果該記錄頭不是未安裝記錄頭，則執(zhí)行步驟10，由于記錄頭不正常而終止進程。在步驟11結束了所有的記錄頭的寫入時，下一個步驟12檢查是否所有的柱面的寫入都完成了。如果沒有完成所有柱面的寫入，則進程返回到步驟6。記錄頭移動到下一個柱面的位置時，重復步驟S7～S11中的通過記錄頭轉換的伺服信息寫入。步驟12判斷所有的柱面的寫入都完成時，在步驟13，正常結束伺服信息寫入的進程。
圖10表示圖4中記錄頭IC14的記錄頭自動轉換控制單元70的另一個實施方式。在記錄頭自動轉換控制單元70中，記錄頭地址控制寄存器78的轉換是通過地址遞減單元90的地址遞減完成的。因此，記錄頭地址的最大值固定存儲在初始記錄頭地址寄存器75中。另一方面，最小值寄存器92作為參考提供給地址比較單元86，并存儲記錄頭地址的最小值。當通過串聯(lián)接口單元72的串聯(lián)傳送完成了對自動轉換模式設置寄存器82的模式設置時，記錄頭自動轉換模式開始生效。初始記錄頭地址寄存器75中的記錄頭地址的最大值通過選擇器74和76存儲到記錄頭地址控制寄存器78中。記錄頭18-4的記錄頭選擇信號E10輸出到記錄頭選擇電路52。接著，與寫入門信號E8從肯定轉變到否定同步，地址轉換單元84使地址遞減單元90工作。記錄頭地址控制寄存器78的當前記錄頭地址減1，產生的記錄頭地址又存儲到選擇器76。由此記錄頭地址減1，選擇記錄頭18-3。記錄頭地址以上述方式順序遞減。當記錄頭地址與地址比較單元86中的最小值一致時，由選擇器76控制，使初始記錄頭地址寄存器75中的最大值存儲到記錄頭地址控制寄存器78中。進程返回到選擇記錄頭18-4。除了記錄頭地址從最大值順序轉換到最小值外其它操作與圖7中的實施方式相同。
圖11表示圖1中記錄頭自動轉換控制單元70的另一個實施方式，其特點在于記錄頭自動轉換模式的設置不是通過串聯(lián)接口單元72的串聯(lián)傳送完成的，而是由來自控制板12的記錄頭轉換模式設置信號E9直接完成的。為了達到這一目的，在記錄頭IC14一側新增加了用于輸入來自外部的記錄頭自動轉換模式設置信號E9的端口96，從端口96來的信號E9由此輸入，送到自動轉換模式設置單元94。自動轉換模式設置單元94判斷端口96的信號E9的極性。例如，信號E9通常為正極性。當其改變?yōu)樨摌O性時，自動轉換模式設置單元94設置記錄頭自動轉換模式。在以如上所述的硬件方法設置了記錄頭IC14中的記錄頭自動轉換模式的情況下，如果在正常步驟完成了伺服寫入，從物理上使到端口96的電連接斷開，就一定能阻止例如在用戶使用該裝置的狀態(tài)下記錄頭IC14轉換到記錄頭自動轉換模式及阻止錯誤的記錄頭自動選擇。伺服寫入結束后連接到端口96的信號線斷開時，圖l中的MCU28的伺服寫入處理單元48通過控制邏輯電路34禁止通過記錄頭IC14的串聯(lián)傳送設置記錄頭自動轉換模式。
圖12表示圖6中記錄頭自動轉換控制單元70的另一個實施方式，其特點在于記錄頭IC對于未安裝記錄頭的處理。控制寄存器電路50的記錄頭自動轉換控制單元70與圖6中的實施方式基本相同，但另外還提供未安裝寄存器98和屏蔽寄存器電路100。未安裝寄存器98在電源接通時檢查記錄頭18-1～18-4到記錄頭選擇電路52的物理連接狀況，并指示出相應的未安裝位。例如當安裝在記錄頭IC14中的記錄頭數等于8時，未安裝寄存器98是8位寄存器，如圖安裝了四個記錄頭18-1～18-4。余下的四個記錄頭18-5～18-8未安裝時，未安裝寄存器置為“1111000”。屏蔽寄存器電路100檢測送到地址轉換單元84的寫入門信號E8從肯定到否定的轉換，移動八位中為“1”的位的位置，得到與相應于為“1”的位移動位置后的未安裝寄存器98的位的“與”。在本例中，如果沒有安裝記錄頭，屏蔽寄存器電路100的“AND”輸入置為“10”，屏蔽寄存器電路100的“AND”輸出送到寫入驅動器54，由此禁止寫入驅動器54的寫入操作。這樣，當記錄頭選擇電路52轉換到未安裝記錄頭時，由于寫入驅動器54不工作，所以即使輸入伺服信息的寫入數據，也不送到記錄頭選擇電路52。不能執(zhí)行寫入操作。另一方面，對于安裝記錄頭，未安裝寄存器98的相應位為“1”，屏蔽寄存器電路100的“AND”輸入等于“11”，送到寫入驅動器54的屏蔽寄存器電路100的“AND”輸出等于“1”。寫入驅動器54工作，此時根據寫入數據給選擇的安裝記錄頭提供寫入電流，由此使得能寫入伺服信息。
圖13表示執(zhí)行對于未安裝寄存器處理的記錄頭IC14的記錄頭自動轉換控制單元70的另一個實施方式。用跳躍(skip)控制單元102取代圖12中的屏蔽寄存器電路100。每當寫入門信號E8從肯定轉換到否定進行轉換時，跳躍控制單元102都要參考未安裝寄存器98。在未安裝的情況下，地址累加單元80被跳過，得到下一個安裝記錄頭的地址。因此即使在多個記錄頭中有部分未安裝記錄頭，也能依據安裝寄存器連續(xù)執(zhí)行記錄頭轉換，而不用考慮未安裝寄存器，進行伺服信息的寫入。
如上所述，根據本發(fā)明的記錄頭IC和記錄裝置，如果設置記錄頭自動轉換模式，并通過寫入門信號執(zhí)行寫入操作，則記錄頭地址通過利用作為觸發(fā)器的寫入操作的終止自動轉換。可以不利用串聯(lián)接口的數據傳送來進行記錄頭轉換，因此可以大大減少記錄頭轉換時間。因此，即使記錄頭IC具有串聯(lián)傳送功能，也一定能執(zhí)行高速伺服寫入，如在轉移記錄位置的同時在一個伺服幀間隔內轉換所有的記錄頭并將伺服信息順序寫入不同的介質表面。因此可以減少要求潔凈室的安裝的專用寫入工具的數量，降低成本。
在上述實施方式中，雖然描述的是如圖1所示的記錄頭IC14被安裝在磁盤驅動器的磁盤匣10內的例子，但本發(fā)明也提供記錄頭IC本身。雖然上述實施方式中的記錄頭自動轉換控制與例中的伺服寫入有關，如果在其它必須寫入或讀取時，也能在短時間內完成類似的記錄頭自動轉換。另外，在本發(fā)明的范圍內可以進行許多各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明的目的和優(yōu)點。本發(fā)明不受實施方式中表示的數值的限制。
權利要求
1用于通過轉換相應于多個介質表面排列的多個記錄頭來記錄及再生信息的電路，其中包括用于接受來自外部串聯(lián)傳送的寄存器地址和控制數據的串聯(lián)接口單元；由通過所述的串聯(lián)接口單元接收到的所述寄存器地址指定的記錄頭地址控制寄存器，它存儲所述的控制數據，并根據所述的控制數據輸出記錄頭選擇信號；及記錄頭自動轉換控制單元，當接收到外部的記錄頭自動轉換模式設置時，與來自外部指示寫入操作的寫入門信號同步自動轉換所述的記錄頭地址控制寄存器以把記錄頭選擇信號順序輸出到所述的多個記錄頭。
2根據權利要求1的電路，其中當伺服信息寫入所述的多個記錄介質表面時，所述的記錄頭自動轉換控制單元接收到來自外部的所述記錄頭自動轉換模式設置。
3根據權利要求1的電路，其中所述的記錄頭自動轉換控制單元用記錄頭地址的最小值作為初始值，每當所述的寫入門信號變?yōu)榧贂r所述的記錄頭地址逐一遞增，當在所述記錄頭地址相當于可以安裝的記錄頭數量的最大值時的情況下，所述的寫入門信號變?yōu)榧贂r，所述的記錄頭自動轉換控制單元把下一個記錄頭地址設定為所述的最小值。
4根據權利要求1的電路，其中所述的記錄頭自動轉換控制單元用相當于可以安裝的記錄頭數量的記錄頭地址的最大值作為初始值，每當所述的寫入門信號變?yōu)榧贂r所述的記錄頭地址逐一遞減，當在所述的記錄頭地址等于所述記錄頭地址的最小值的情況下，所述的寫入門信號變?yōu)榧贂r，所述的記錄頭自動轉換控制單元把下一個記錄頭地址設定為所述的最大值。
5根據權利要求1的電路，其中每當所述指示寫入操作的寫入門信號變?yōu)檎鏁r，所述的記錄頭自動轉換控制單元使寫入驅動器工作，給轉換到其記錄頭地址的記錄頭提供寫入電流。
6根據權利要求1的電路，其中所述的記錄頭自動轉換控制單元具有用于設置自動轉換模式的控制寄存器，通過所述的串聯(lián)接口接收的寄存器地址指定所述的自動轉換模式設置控制寄存器，存儲接收到的控制數據，根據所述的控制數據使所述的記錄頭自動轉換模式置位或復位。
7根據權利要求1的電路，其中所述的記錄頭自動轉換控制單元包括用于接受來自外部的所述記錄頭自動轉換模式設置信號輸入的端口；以及用于根據所述端口的信號極性使所述記錄頭自動轉換模式置位或復位的模式設置單元。
8根據權利要求1的電路，其中所述的記錄頭自動轉換控制單元認定所述的多個記錄頭是否安裝，當通過所述的寫入門信號轉換記錄頭地址選擇未安裝記錄頭時，所述的記錄頭自動轉換控制單元禁止所述未安裝記錄頭的寫入操作。
9根據權利要求1的電路，其中所述的記錄頭自動轉換控制單元能知道所述的多個記錄頭是否安裝，當通過所述的寫入門信號轉換記錄頭地址時，所述的記錄頭自動轉換控制單元跳過未安裝的記錄頭地址，不選擇未安裝記錄頭。
10具有通過轉換相應于多個介質表面排列的多個記錄頭來記錄及再生信息的記錄頭IC的記錄裝置，以及通過所述的記錄頭IC由記錄頭記錄并再生來/往于記錄介質的信息的一種控制板，其中所述的記錄頭IC包括用于接受從所述的控制板串聯(lián)傳送來的寄存器地址和控制數據的串聯(lián)接口單元；由通過所述的串聯(lián)接口單元接收到的所述寄存器地址指定的記錄頭地址控制寄存器，它存儲所述的控制數據，并根據所述的控制數據輸出記錄頭選擇信號；以及記錄頭自動轉換控制單元，用于當從外部接收到記錄頭自動轉換模式設置時，與來自所述控制板指示寫入操作的寫入門信號同步自動轉換所述記錄頭地址控制寄存器，及用于順序輸出記錄頭選擇信號到所述的多個記錄頭，以及所述的控制板具有用于對所述的記錄頭IC設置記錄頭自動轉換模式的伺服寫入處理單元，順序選擇所有記錄頭，把伺服信息順序寫入每一個相應的記錄介質表面。
11根據權利要求10的裝置，其中所述的控制板的所述伺服寫入處理單元具有記錄未安裝記錄頭的未安裝記錄頭表，它忽略發(fā)生在所述未安裝記錄頭表中記錄的記錄頭地址的寫入錯誤。
12根據權利要求10的裝置，其中直到通過順序選擇所有記錄頭把伺服信息寫入所述的多個記錄介質表面的所有柱面之前，所述控制板的所述伺服寫入處理單元禁止利用所述串聯(lián)接口單元進行所述記錄頭IC的記錄頭地址轉換。
13根據權利要求10的裝置，其中當伺服信息寫入所述的多個記錄介質時，所述記錄頭IC的所述記錄頭自動轉換控制單元接收來自外部的所述記錄頭自動轉換模式的設置。
14根據權利要求10的裝置，其中所述記錄頭IC的所述記錄頭自動轉換控制單元把記錄頭地址的最小值設定為初始值，每當所述的寫入門信號變?yōu)榧贂r所述記錄頭地址逐一遞增，當在所述記錄頭地址等于相應于可以安裝的記錄頭數量的最大值的情況下，所述的寫入門信號變?yōu)榧贂r，所述記錄頭自動轉換控制單元把下一個記錄頭地址設定為所述最小值。
15根據權利要求10的裝置，其中所述記錄頭IC的所述記錄頭自動轉換控制單元用相應于可以安裝的記錄頭數量的記錄頭地址的最大值作為初始值，每當所述的寫入門信號變?yōu)榧贂r，所述記錄頭地址逐一遞減，當在所述的記錄頭地址等于記錄頭地址的最小值的情況下，所述的寫入門信號變?yōu)榧贂r，所述的記錄頭自動轉換控制單元把下一個記錄頭地址設定為所述的最大值。
16根據權利要求10的裝置，其中每當所述指示寫入操作的寫入門信號變?yōu)檎鏁r，所述記錄頭IC的所述記錄頭自動轉換控制單元使寫入驅動器工作，給轉換到其記錄頭地址的記錄頭提供寫入電流。
17根據權利要求10的裝置，其中所述記錄頭IC的所述的記錄頭自動轉換控制單元具有用于設置自動轉換模式的控制寄存器，通過所述的串聯(lián)接口接收到的寄存器地址指定所述的自動轉換模式設置控制寄存器，存儲接收到的控制數據，并根據所述的控制數據使所述的記錄頭自動轉換模式置位或復位。
18根據權利要求10的裝置，其中所述的記錄頭IC的所述記錄頭自動轉換控制單元包括用于接受來自外部的所述記錄頭自動轉換模式設置信號輸入的端口；以及用于根據所述端口的信號極性使所述記錄頭自動轉換模式置位或復位的模式設置單元。
19根據權利要求10的裝置，其中所述的記錄頭IC的所述記錄頭自動轉換控制單元能知道所述的多個記錄頭是否安裝，當通過所述的寫入門信號轉換記錄頭地址選擇未安裝記錄頭時，所述的記錄頭自動轉換控制單元禁止所述未安裝記錄頭的寫入操作。
20根據權利要求10的裝置，其中所述的記錄頭IC的所述記錄頭自動轉換控制單元認定所述的多個記錄頭是否安裝，當通過所述的寫入門信號轉換記錄頭地址時，所述的記錄頭自動轉換控制單元跳過未安裝的記錄頭地址，不選擇未安裝記錄頭。
全文摘要
通過串聯(lián)接口單元接受接受從外部串聯(lián)傳送的寄存器地址和控制數據,接收到的記錄頭地址存儲到記錄頭地址控制寄存器,輸出相應于記錄頭地址的記錄頭選擇信號。當從外部接收到記錄頭自動轉換模式設置時,記錄頭自動轉換控制單元自動轉換記錄頭地址控制寄存器的內容,與來自外部指示寫入操作的寫入門信號(WRGT信號)E8同步順序把記錄頭選擇信號輸出到多個記錄頭。
文檔編號G11B33/12GK1226721SQ9910211
公開日1999年8月25日 申請日期1999年2月11日 優(yōu)先權日1998年2月13日
發(fā)明者富田勇 申請人:富士通株式會社