[发明专利]磁盘装置的控制单元

说明书

本发明涉及一种磁盘装置的控制单元，更具体地说，涉及一种适用于小型磁盘装置的控制单元，用于实现记录密度提高时所要求的高精度的磁头定位以及实现更高的接口功能性能。

在小型磁盘装置中，由于(比方说)接口功能实现了更高的性能，装置实现了更小的尺寸，及更大的存储容量，从而要求实现更高的记录密度。

为了实现更高的记录密度，有必要提高磁迹密度，随着磁迹密度的增加，作为一种对应于更高精度的定位操作的高精度磁头定位技术，人们提出了一种埋入式伺服方案，也就是使用一种间断地记录在用于记录数据的磁盘表面(数据记录区域)中的伺服信号，即所谓的伺服信号。此外，还有一种如美国专利D5109307号中所述的混合式伺服方案。根据这种混合式伺服方案，既使用了刻在伺服面即专门用于记录伺服信号的磁盘表面的伺服信号，又使用了记录在数据记录区域中的伺服信号。在遁迹操作期间，使用连续地写入伺服面中的伺服信号来提高遁迹速度。

在JP—B—4—15548中提出了一种采用这种伺服方案的磁头定位伺服电路，这种采用微处理器的数字伺服电路适用于视点的灵活运用和更高的电路集成度。由于微处理器执行的是数据伺服操作，具有多个量化等级和达到定位精度需要一个取样周期以及在数量值上与常规的模拟伺服电路方案中相等的反应速度，需要与比模拟伺服电路方案中的微处理器高得多的速度来执行伺服操作。

此外，随着磁盘装置中数据的高密度记录的发展，微处理器需要有一个更高的速度。

在需要对内圈和外圈的线性记录密度进行均衡从而提高区域记录密度的记录方案中，有一种叫做区域码的方案。在这种区域码记录方案中，数据记录区域被分成多个区域，依次从数据记录的最里圈开始，位于外侧的外圈区域比位于内侧的内圈区域具有更多数量的扇区，这种方案被记录在4799112号美国专利中。采用这种方案的小型磁盘装置正不断增加。但是，在这种方案中，在多个区域中实现高速循迹操作时，扇区的数量是变化的。与不采用这种区域码记录方案的磁盘装置相比，在磁盘的半径方向上的数量改变时所产生的变换处理衰减就需要进一步处理。由于要进行这种变换处理，微处理机就要承受更重的负担。

过去磁盘的旋转速度在典型情况下是3600转/分。但是最近，数据存取时的磁盘旋转的等待时间被缩短了，传送数据时磁盘的旋转速度也在提高。因此需要磁盘的旋转速度高达7200转/分。

这样，就要求用来进行磁头定位和数据读/写控制的微处理机具有更高的速度。

另一方面，在小型磁盘装置和外部设备之间有多种接口，其中有代表性的接口有ANSI(美国全国标准委员会)制定的SCSI(小型计算机系统接口)。即使在作为第一个标准的SCSI问世之后，SCSI经历包括所支持的命令在内的重大的功能性功能扩展，如SCSI—2及以后的SCSI—3。由于这一原因，磁盘装置的接口控制微处理器所需的程序存储器的容量也提高了。

在磁盘装置的控制单元所执行的控制中，重要的有磁头定位控制，数据读写控制和定位接口控制。作为使用单个微处理器执行这些控制的电路的例子，美国专利第4819153号和美国专利第4979056号中都有描述。

一般在小型磁盘装置中，进行磁头控制和数据读/写控制的机构差不多是同一机构，但是目前已性产出许多不同的型号，它们都具有不同的接口指标，即相对于外界来说执行不同的数据输入/输出控制操作。

如果一个采用埋入式数字伺服信号的数字伺服方案或者混入式伺服方案来进行读写头定位控制的设备控制系统和一个对于外界执行数据输入/输出控制接口功能控制系统是由一个微处理器来实现的话，接口控制处理经常处于等待状态，原因是数字伺服控制处理比它具有更高的优先级别。由于接口控制的处理能力被降低，接口控制处理至少要对每个扇区上出现的周期性伺服信号产生的处理请求作出响应。

作为解决这一问题的措施，有一个方法是提高微处理器的处理速度，即提高时钟速度，从而使等待时间变得足够短。但是，与双处理器型构造的工作速度相比较，这就要在单处理器型构造中需要一个极高的速度。从电路工艺的角度来看，工作速度提高时，微处理器的造价也变贵。因此，使用这样的微处理器从经济上来看是很困难的。

作为另一个措施，还有一个方法是为每个接口规格开发一个具有将接口控制处理和数字伺服控制处理加以组合的特殊设计的处理调度程序，从而只使用一个微处理器而又不造成速度提高。但这样的开发需要时间。