JPH037087A

JPH037087A - 回転型記憶装置

Info

Publication number: JPH037087A
Application number: JP1139971A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Mitamura; 三田村　正博; Takeo Iwai; 丈夫岩井; Katsuhiro Tokida; 常田　勝裕; Yoshinori Tokida; 常田　義則; Akihiro Nakamura; 明裕中村
Original assignee: Hitachi Computer Peripherals Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Information and Telecommunication Engineering Ltd
Priority date: 1989-06-01
Filing date: 1989-06-01
Publication date: 1991-01-14
Anticipated expiration: 2011-01-17
Also published as: JPH084393B2; US5159503A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、回転型記憶装置に関し、特に、同期運転機能
を有する磁気ディスク装胃に適用して効果のある技術に
関する。

〔従来の技術〕

たとえば、電子計算機ンステムなどにおいては、大壷の
情報を記憶する外部記憶装置として、回転型記憶装置の
一種である磁気ディスク装置を複数台備えた磁気ディス
クサブシステムが一般に用いられている。

ところで、このような電子計算機システムにおいて、高
速性の要求される画像処理などを行う場合には、大量の
画像データを外部記憶装置である磁気ディスクサブシス
テムとの間で高速に授受する必要を生じるが、磁気ディ
スクサブシステムを構成する個々の磁気ディスク装置に
おけるデータ転送速度には記憶媒体である磁気ディスク
の回転速度などの制約から限度がある。

このため、磁気ディスクサブシステムを構成する複数台
の磁気ディスク装置の各々において磁気ディスクを駆動
するスピンドルモータを同期運転させ、当該複数台の磁
気ディスク装置との間で並列的にデータ転送を行うこと
で前述のような大量のデータの高速転送を実現すること
が考えられる。

一方、複数台のスピンドルモータを同期運転させる方法
としては、基準となるスピンドルモータの回転位相とこ
れに追従するように制御されるスピンドルモータの回転
位相との差に応じた補正制御量を、追従側のスピンドル
モータにおける定速回転制御のフィードバックループに
与えることが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、上記の従来技術では、基準側および追従側の
双方のスピンドルモータの回転速度が等しい場合には有
効であるが、同期運転の開始時における両者の回転速度
に差がある場合には、この回転速度差に応じた定常的な
位相差を生じることが避けられず、完全な同期運転を実
現することができないという問題がある。

このことは、磁気ディスクサブシステムから上位装置へ
のデータの並列的な転送に際して、当該磁気ディスクサ
ブシステムを構成する個々の磁気ディスク装置の磁気デ
ィスクの回転動作における位相差によって生じる個々の
磁気ディスク装百からの転送データの到来時刻の差を吸
収する目的でデータ転送経路の一部に設けられるバッフ
ァメモリの容量の増大を招き、システム全体のコスト高
の原因となる。

なお、複数台の電動機の並列運転を制御する技術として
は、たとえば、特開昭６１−２５８６９９号公報に開示
されるように、特定の交流電動機の回転制御を行うイン
バータ装置の周波数信号を他の交流電動機のインバータ
装置の周波数指令信号とする技術が知られているが、当
該技術では、複数台の交流電動機の回転速度を一様にで
きるという効果はあるものの、回転位相を揃えるという
点については配慮されていない。

そこで、本発明の目的は、同期運転時における定常的な
位相差の発生を回避することが可能な回転型記憶装置を
提供することにある。

本発明の他の目的は、同期運転時の並列的なデータ転送
における位相差吸収のためのバッファメモリの容量を削
減することが可能な回転型記憶装置を提供することにあ
る。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。

〔課題を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明になる回転型記憶装置は、回転型記憶
媒体を駆動するスピンドルモータの同期運転機能を有す
る回転型記憶装置であって、基準となる第１の回転型記
憶装置のスピンドルモータの回転状態に対応した第１の
同期信号と、追従側の第２の回転型記憶装置のスピンド
ルモータの回転状態に対応した第２の同期信号との周期
差を同期運転開始に先立って計測するとともに、同期運
転時に、第２の回転型記憶装置におけるスピンドルモー
タの回転制御回路に周期差に応じた補正制御量を印加す
る補正手段を備えたものである。

〔作用〕

上ご己した本発明の回転型記憶装置によれば、たとえば
、基準となる第１の回転型記憶装置のスピンドルモータ
と追従側の第２の回転型記憶装置のスピンドルモータと
の間に、同期運転前の安定な回転状態における回転数す
なわち回転周期に差がある場合でも、当該回転数の差に
起因する同期運転時の定常的な位相差の発生を、第２の
回転型記憶装置のスピンドルモータの回転を制御する回
転制御回路に対して、第１および第２の回転型記憶装置
の間の回転周期の誤差に対応した補正制御量を補正手段
から印加することによって抑止することができる。

これにより、たとえば、複数の回転型記憶装置を同期運
転させて並列的なデータ転送を行う際に、回転型記憶装
置の相互における回転型記憶媒体の回転動作の位相差を
吸収するためのバッファメモリの容量を削減することが
できる。

〔実施例１〕以下、本発明の一実施例である回転型記憶装置について
図面を参照しながらｐｍに説明する。

第１図は、本発明の一実施例である回転型記憶装置の構
成の一例を示すブロック図であり、第２図は、複数台の
回転型記憶装置からなる外部記憶サブシステムの構成の
一例を示すブロック図、さらに第３図（ａ）、（ｂ）お
よび第４図は、その作用の一例を説明する線図である。

まず、第１図および第２図などを参照しながら、本実施
例における回転型記イ：α装置および外部記憶サブシス
テムの構成の概要を説明する。

本実施例の外部記憶サブシステムは、後述のような同期
運転において基準となる回転型記憶装置１００と、これ
に追従して動作する複数の追従側の回転型記憶装置２０
０とで構成され、各々は、それぞれデータ線３００を介
して上位のデータ転送制御装置４００に接続されている
。

さらに、このデータ転送制御装置４００は、データ線５
００を介して、電子計算機システムの中枢をなす周知の
図示しないチャネル装置や中央処理装置などの上位装置
に接続されている。

データ転送制御ＩＩ装置４００には、複数の回転型記憶
装置１００および２００と図示しない上位装置との間で
授受されるデータが一時的に格納されるバッファメモ！
Ｊ４００ａが設けられており、たとえば複数の回転型記
憶装置１００および２００との間で並列的なデータ転送
を行う際に、個々の回転型記憶装置１００および２００
から到来するデータの到来時刻のばらつきを吸収するな
どの動作を行うようになっている。

また、データ転送制御装置４００は、追従側の回転型記
憶装置２００に対して、同期運転の開始を指令する５Ｙ
ＮＣＯＮ信号６００を与えるようになっている。

同期運転において基準となる回転型記憶装置１００は、
第１図に示されるように、図示しない回転型記憶媒体を
駆動するスピンドルモータ５と、このスピンドルモータ
５の回転軸に接続され、当該スピンドルモータ５の実際
の回転数に対応した周波数の信号を出力する周波数発電
機７と、スピンドルモータ５の稼働時における所定の回
転数を設定するための所定の周波数の信号を出力する基
準周波数発生器１と、この基準周波数発生器１および前
記周波数発電機７からそれぞれ入力される信号の周波数
の差に比例した制御信号Ｖｖを出力する速度検出器２と
、この速度検出器２から入力される制御信号に応じた操
作信号をスピンドルモータ５に出力することにより、ス
ピンドルモータ５の回転速度などを制御する動作を行う
制御回路４とを備えている。

そして、速度検出器２．制御回路４．スピンドルモータ
５１周波数発電機７などによって構成されるクローズト
ループにおける周知のフィードバック制御によって、ス
ピンドルモータ５の回転数（回転周期）を、基準周波数
発生器ｌから出力される信号の周波数に一致させる制御
動作を行って、スピンドルモータ５の回転数を所定の値
に一定にするようになっている。

また、スピンドルモータ５には、当該スピンドルモータ
５の１回転に１パルスの割合で、当該スピンドルモータ
５の実際の回転数を反映した周波数ｆ１　のマスクイン
デックス信号ＭＩＤＩを発生するＩＮＤＥＸ信号発生器
６が接続されており、このマスクインデックス信号ＭＩ
ＤＩは他の追従側の回転型記憶装置２００に送出されて
いる。

一方、追従側の回転型記憶装置２００の各々は、前記の
基準となる回転型記憶装置１（１０の場合と同様の機能
を有する基準周波数発生器１ａ、速度検出器２ａ、制御
回路４ａ、スピンドルモータ５ａ１周波数発電機７ａを
備えており、スピンドルモータ５ａによって駆動される
図示しない回転型記憶媒体の回転数を一定の値に制御す
る動作が行われるようになっている。

また、スピンドルモータ５ａには、当該スピンドルモー
タ５ａの１回転に１パルスの割合で、当該スピンドルモ
ータ５ａの実際の回転数を反映した周波数ｆ２　のスレ
ーブインデックス信号５ＩＤＸを発生するＩＮＤＥＸ信
号発生器６ａが接続されている。

さらに、追従側の回転型記憶装置２００には、基準とな
る回転型記憶装置１００から到来するマスクインデック
ス信号ＭＩＤＸとスレーブインデックス信号５ＩＤＸと
を人力とし、両者の位相差に応じた大きさの位相差信号
Ｖφを出力する位相比較器８ａが設けられている。

この位相差信号Ｖφは、同期運転の開始を制御すべく外
部から与えられる５ＹＮＣＯＮ信号６００の論理状態に
応じて開閉されるスイッチ１２ａを介して、位相差信号
Ｖφ′として前記速度検出器２ａと制御回路４ａとの間
に介設された加算器３ａに人力され、速度検出器２ａか
ら出力される制御信号Ｖｖと位相差信号Ｖφ′との和を
制御回路４ａに与えることにより、マスクインデックス
信号ＭＩＤＸとスレーブインデックス信号Ｓ■ＤＸとの
位相差の補正動作を行うようになっている。

この場合、追従側の回転型記憶族Ｗ２Ｏ０には、基準と
なる回転型記憶装置１００から到来するマスクインデッ
クス信号ＭＩＤＸと当該回転型記憶装置２００のスレー
ブインデックス信号５ＩＤＸとを人力とし、両者の周期
差、すなわちスピンドルモータ５およびスピンドルモー
タ５ａの回転数の差に応じた大きさの周期差信号Ｖθを
出力する周期差検出器９ａ（補正手段）が設けられてい
る。

さらに、周期差検出器９ａの後段には、当該周期差検出
器９ａから出力される周期差信号Ｖθを、前記５ＹＮＣ
ＯＮ信号６００の論理状態の変化を契機として取り込ん
で保持する保持回路１０ａ（補正手段）が設けられてお
り、この保持回路１０ａに格納された周期差信号Ｖθは
、同じ＜５ＹＮＣＯＮ信号６００によって開閉が制御さ
れるスイッチ１１３　（補正手段）を介して周期差信号
Ｖθ′として、速度検出器２ａと制御回路４ａとの間に
介設されている加算器３ａに入力されている。

そして、速度検出器２ａから出力される制御信号Ｖｖと
位相差信号Ｖφ′との和に、さらに周期差信号Ｖθ′を
加えたものを制御回路４ａに与えることで、同期運転時
に前記位相差信号Ｖφ′による位相差の補正に際して、
マスクインデックス信号ＭｒＤＸとスレーブインデック
ス信号５ＩＤＸとの周期差に起因する定常的な位相差の
発生が抑止されるようになっている。

以下、本実施例の動作の一例について説明する。

まず、回転型記憶装置１００および２００の各々基準周
波数発生器ｌおよび１ａには、同期運転に備えて双方の
スピンドルモータ５および５ａの安定回転時における回
転数を一致させるべく、等しい基準周波数が設定されて
いる。

また５ＹＮＣＯＮ信号６００は“Ｌ７レベルすなわち非
同期運転状態となっているおり、回転型記憶装置２００
のスイッチｌｌａおよび１２ａは開いている。

この状態で、基準となる回転型記憶装置１００において
は、スピンドルモータ５が起動されると、このスピンド
ルモータ５に接続されている周波数発電機７からスピン
ドルモータ５の回転数に応じた周波数の信号が生成され
て速度検出器２に入力され、速度検出器２は、この信号
の周波数と基準周波数発生器ｌに設定されている目標の
回転数に対応した周波数との差に比例した制御信号Ｖｖ
を制御回路４に入力し、制御回路４は、制御信号Ｖ■に
対応した操作信号をスピンドルモータ５に与える。

このようなフィードバック制御により、所定の時間後に
は、スピンドルモータ５の回転数は、基準周波数発生器
１に設定された周波数にほぼ等しい値で安定し、ＩＮＤ
ＥＸ信号発生器６からは、スピンドルモータ５の１回転
に１パルスの割合で生成され、当該スピンドルモータ５
の回転数を反映した周波数ｆ、　　（周期’ｒ＋　　＝
１／ｆ、　）のマスクインデックス信号ＭＩＤＸが出力
される。

すなわち、スピンドルモータ５の回転数は、種々の誤差
などにより基準周波数発生器１に設定された周波数に完
全には一致せず、通常、所定の誤差を持って安定した状
態となる。

一方、追従側の回転型記憶装置２００においては、起動
時には、前記回転型記憶装置１００の場合と同様に、ス
ピンドルモータ５ａの速度検出器２ａ、制御回路４ａ、
周波数発電機７ａによるフィードバック制御によって、
スピンドルモータ５ａの回転数は、基準周波数発生器１
ａに設定された周波数にほぼ等しい値で安定し、Ｉ　Ｎ
ＤＥＸ信号発生器６ａからは、スピンドルモータ５ａの
１回転に１パルスの割合で生成され、当該スピンドルモ
ータ５の回転数を反映した周波数ｆ２（周期Ｔ２＝１／
ｆ２）のマスクインデックス信号ＭＩＤＸが出力される
。

また、位相比較器８ａからは、回転型記憶装置１００か
ら到来するマスクインデックス信号ＭＩＤＸと自身のＩ
ＮＤＥＸ信号発生器６ａから得られるスレーブインデッ
クス信号５ＩＤＸとのある位相差に応じた位相差信号Ｖ
φが生成され、周期差検出器９ａにおいては、マスクイ
ンデックス信号ＭＩＤＸとスレーブインデックス信号５
ＩＤＸとの周期差Ｔ３　　（＝７２−Ｔ＋　）に応じた
周期差信号Ｖθが生成されて保持回路１０ａに送出され
ている。

その後、このような安定な回転状態に右いて、外部から
５ＹＮＣＯＮ信号６００を“Ｈ″レベルして回転型記憶
装置１００および２００の同期運転の開始を指令すると
、追従側の回転型記憶装置２００では、スイッチｌｌａ
および１２ａが閉じた状態となると同時に、保持回路１
０ａは、その時点で周期差検出器９ａから到来している
前Ｊ己周期差Ｔ、に対応した周期差信号Ｖθを取り込ん
で記憶する。

そして、スイッチ１２ａが閉じたことにより、位相比較
器８ａにおいて生成される位相差信号Ｖφは、当該スイ
ッチ１２ａを介して位相差信号Ｖφ′として加算器３ａ
に人力され、これにより制御回路４ａは、スピンドルモ
ータ５ａの回転の位相を、マスクインデックス信号Ｍｒ
ＤＸによる基準側の回転型記憶装置１００のスピンドル
モータ５の位相に一致させるように当該スピンドルモー
タ５ａに与える操作信号を変化させる。

この時、基準側のスピンドルモータ５および追従側のス
ピンドルモータ５ａの回転数（周期）が等しい場合には
、位相差信号Ｖφ′による前記の補正操作によって両者
の位相を一致させることができるが、実際には前述のよ
うに種々の要因によって、双方の基準周波数発生器１お
よびｌａに同じ基準周波数を設定しても、スピンドルモ
ータ５およびスピンドルモータ５ａの安定状態における
回転数（周期）は、ある誤差を持っている。

このため、単に、周期差信号Ｖθ′による位相の補正操
作を行ったのでは、当該周期差信号Ｖθ′が制御回路４
ａにおいて積分されることなどにより、第４図に破線で
示すように、両者の周期差Ｔ、に応じた定常的な位相差
Ｔ４　を生じさせるような位相差信号誤差Ｖｘが生じる
こととなり、このままでは回転型記憶装置１００と回転
型記憶装置２００との完全な同期運転を実現できない。

そこで、本実施例の場合には、５ＹＮＣＯＮ信号６００
が“Ｈ″レベルなる同期運転の開始を契機として、保持
回路１０ａから、スイッチ１１ａを介して、周期差Ｔ、
による定常的な位相差Ｔ４を生じさせるような位相差信
号誤差Ｖｘを打ち消すように周期差信号Ｖθ′を加算器
３ａに与える。

これにより、同期運転開始の直前の安定な回転状態にお
いて、基準となる回転型記憶装置１００とこれに追従す
る回転型記憶装置２００の双方のスピンドルモータ５お
よびスピンドルモータ５ａの回転周期に誤差がある場合
でも、同期運転中における当該誤差に起因する定常的な
位相差Ｔ４　の発生を確実に回避することができる。

この結果、たとえば、外部記憶サブシステムを構成する
これらの回転型記憶装置１００および回転型記憶装置２
００を同期運転させて上位装置との間で並列的なデータ
転送を行う場合に、複数の回転型記憶装置１００および
回転型記憶装置２００の相互間における前述のような定
常的な位相差Ｔ４　に起因する個々のデータ線３００か
らの転送データの到来時刻の差を吸収するなどの目的で
設けられる動作が高速で高価なバッファメモリ４００ａ
の容量を削減することができ、当該外部記憶サブシステ
ムさらには上位装置を含めたシステム全体のコスト低減
を実現できる。

〔実施例２〕第５図は、本発明の他の実施例である回転型記憶装置の
構成の一例を示すブロック図である。

本実施例２の場合には、追従側の回転型記憶装置２００
ａにおいて、周期差検出器９ａおよび保持回路１０ａの
代わりに、回転型記憶装置１（１０と回転型記憶装置２
００ａとにおける回転周期の差、すなわちマスクインデ
ックス信号ＭＩＤＸとスレーブインデックス信号５ＩＤ
Ｘとの周期差１３種々の値に対応した周期差信号Ｖθ′
の複数種の値を記憶する補正テーブル１３ａを設けたと
ころが、前記実施例４の場合と異なっている。

そして、５ＹＮＣＯＮ信号６００が“Ｈ″レベルなった
同期運転開始を契機として、当該時刻における周期差Ｔ
、に対応した周期差信号Ｖθ′を読み出して加算・器３
ａに与えることで、当該周期差Ｔ３　に応じて定常的な
位相差Ｔ、を生じさせる位相差信号誤差Ｖｘを打ち消す
ようにしたものである。

これにより、本実施例２の場合にも前記実施例１の場合
と同様の効果を得ることができる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。

たとえば、周期差信号Ｖθ′の値を意図的に制御して、
追従側の複数の回転型記憶装置の各々の基準となる回転
型記憶装置に対する位相差を、個々の回転型記憶装置に
対するデータの授受操作の切り換え所要時間に対応する
ように設定しておき、切り換え操作に伴う回転型記憶媒
体の回転待ちをなくして、非同期運転時において単位時
間当たりに上位装置と回転型記憶装置との間で授受され
るデータ量の増大を図るようにしてもよい。

また、追従側の回転型記憶装置において、スピンドルモ
ータの回転制御を行う制御回路を構成する積分回路を、
同期後に作動させるようにして位相差信号Ｖφ′による
位相合わせ操作での定常的に位相差の発生を防止するよ
うにしてもよい。

また、第１図や第５図などにおけるブロック図では、説
明を簡略化するため、各部を個別に図示しであるが、ス
ピンドルモータ以外の各部の機能をマイクロプロセッサ
などによって実現するようにしてもよいことは言うまで
もない。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものによ
って得られる効果を簡単に説明すれば、以下のとおりで
ある。

すなわち、本発明になる回転型記憶装置によれば、回転
型記憶媒体を駆動するスピンドルモータの同期運転機能
を有する回転型記憶装置であって、基準となる第１の回
転型記憶装置のスピンドルモータの回転状態に対応した
第１の同期信号と追従側の第２の回転型記憶装置のスピ
ンドルモータの回転状態に対応した第２の同期信号との
周期差を同期運転開始に先立って計測するとともに、同
期運転時に、前記第２の回転型記憶装置における前記ス
ピンドルモータの回転制御回路に前記周期差に応じた補
正制御量を印加する補正手段を備えているので、たとえ
ば、基準となる第１の回転型記憶装置のスピンドルモー
タと追従側の第２の回転型記憶装置のスピンドルモータ
との間に、同期運転前の安定な回転状態における回転数
すなわち回転周期に差がある場合でも、当該回転数の差
に起因する同期運転時の定常的な位相差の発生を、第２
の回転型記憶装置のスピンドルモータの回転を制御する
回転制御回路に対して、第１および第２の回転型記憶装
置の間の回転周期の誤差に対応した補正制御量を補正手
段から印加することによって抑止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例である回転型記憶装置の構
成の一例を示すブロック図、第２図は、複数台の回転型記憶装置からなる外部記憶サ
ブシステムの構成の一例を示すブロック図、第３図（ａ）およびら）は、その作用の一例を説明する
線図、第４図は、同じくその作用の一例を説明する線図、第５図は、本発明の他の実施例である回転型記憶装置の
構成の一例を示すブロック図である。 ■、１ａ・・・基＃、周波数発生器、２，２ａ・・・速
度検出器、３ａ・・・加算器、４，４ａ・・・開山回路
、５．５ａ・・・スピンドルモータ、５．５ａ　・・・
ＩＮＤＥＸ信号発生器、７，７ａ・・・周波数発電機、
８ａ・・・位相比較器、９ａ・・・周期差検出器（補正
手段）、１０ａ・・・保持回路（補正手段）、ｌｌａ、
１２ａ・・・スイッチ、１３ａ・・・補正テーブル（補
正手段）、１００・・・回転型記憶装置（第１の回転型
記憶装置）、２００，２００ａ・・・回転型記憶装置（
第２の回転型記憶装置ｉｔ）、３００・・・データ線、
４００・・・データ転送制御装置、４００ａ・・・バッ
ファメモリ、５００・・・データ線、６００・・・５Ｙ
ＮＣＯＮ信号、ＭＩＤＸ・・・マスクインデックス信号
、５ＩＤＸ・・・スレーブインデックス信号、ＴＩ　、
　Ｔ２．　ＴＩ２　　　・・・周期、Ｔ３　　・・・周
期差、ＴＩ　　・・・位相差、Ｖｖ・・・制御信号、Ｖ
ｘ・・・位相差信号誤差、Ｖθ、■θ′　・・・周期差
信号、Ｖφ、■φ′　・・・位相差信号、ｆ、　　　ｆ
、　　・・・周波数。

Claims

【特許請求の範囲】

１、回転型記憶媒体を駆動するスピンドルモータの同期
運転機能を有する回転型記憶装置であって、基準となる
第１の回転型記憶装置のスピンドルモータの回転状態に
対応した第１の同期信号と追従側の第２の回転型記憶装
置のスピンドルモータの回転状態に対応した第２の同期
信号との周期差を同期運転開始に先立って計測するとと
もに、同期運転時に、前記第２の回転型記憶装置におけ
る前記スピンドルモータの回転制御回路に前記周期差に
応じた補正制御量を印加する補正手段を備えたことを特
徴とする回転型記憶装置。