JPH0562386A

JPH0562386A - 磁気デイスク装置の制御装置

Info

Publication number: JPH0562386A
Application number: JP25282191A
Authority: JP
Inventors: Minoru Oba; 稔大場
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1991-09-05
Filing date: 1991-09-05
Publication date: 1993-03-12

Abstract

(57)【要約】【目的】磁気ディスク装置（以下ＦＤＤという）の読
み書きヘッド移動時のアクセス時間を短縮し、コンピュ
ータの高速処理を向上する。【構成】媒体に対してデータの読み出し又は書き込み
を行なう読み書きヘッドを、ステップパルス信号により
駆動するステッピングモータにより移動させるＦＤＤ７
を、ＦＤＤコントローラ５により制御する。ＦＤＤコン
トローラ５に、ステップパルス信号が連続して出力され
ると、ステップパルス信号のパルス時間間隔を切り替え
るステップレート切替回路３１を設け、ステッピングモ
ータの起動時は長いパルス間隔、回転中は短いパルス間
隔にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は磁気ディスク装置（以
下ＦＤＤという）の読み書きヘッドの移動を制御する装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３〜図６は従来のＦＤＤの制御装置を
示す図で、図３は全体ブロック線図、図４はＦＤＤコン
トローラのブロック線図、図５はＦＤＤのステッピング
モータ（以下ＳＴＭという）制御回路のブロック線図、
図６はＳＴＭの動作を示すタイミングチャートである。

【０００３】図において、１はＣＰＵ、２はメモリ、３
はＣＰＵ１、メモリ２及びその外の外部装置とのデータ
を授受するＣＰＵバス、４はＣＰＵバス３に接続された
ＣＰＵインタフェース、５はＣＰＵインタフェース４に
接続されたＦＤＤコントローラ、６はＦＤＤコントロー
ラ５に接続されたＦＤＤインタフェース、７はＦＤＤイ
ンタフェース６に接続されたＦＤＤである。

【０００４】図４において、８はＦＤＤコントローラ５
の動作状態をＣＰＵ１へ出力するステータスレジスタ、
９はＣＰＵ１及びメモリ２とＦＤＤコントローラ５間の
データの授受を行なうデータレジスタ、１０はＦＤＤ７
に読み書き動作をさせる命令をＣＰＵ１から受けるリー
ド／ライトコントローラ、１１はＦＤＤ７から読み出し
たデータをＣＰＵ１で読み取り可能なデータに変換する
データセパレータ、１２はＦＤＤ７にデータを書き込む
ときにＦＤＤ７での書き込み可能なデータに変換する補
償回路である。

【０００５】１３はＣＰＵ１から受けた命令を自動的に
選択するコマンドレジスタ、１４はＦＤＤコントローラ
５とＦＤＤ７間のデータの授受を行なうドライブインタ
フェース、１５はＳＴＭの回転速度を選択するステップ
レートタイマ、１７はＦＤＤ７からの信号を受け付ける
入力ポート、１８はＦＤＤ７へ信号を送出する出力ポー
トである。

【０００６】図５において、２１はＦＤＤインタフェー
ス６から出力されるステップパルス信号、２２は同じく
方向信号、２３はステップパルス信号２１の入力を制限
する入力パルス制限回路で、２３ａはその出力である内
部ステップパルス信号、２４はパルス列生成回路で、２
４ａはその出力であるパルス列信号、２５はＳＴＭ駆動
回路で、２５ａはその出力であるＳＴＭ相励磁、２６は
ＦＤＤの読み書きヘッド（図示しない）を駆動するＳＴ
Ｍ、２７は読み書きヘッドの基準位置を検出するトラッ
ク０検出回路で、２７ａはその出力であるトラック０検
出信号、２８はトラック０判別回路で、２８ａはその出
力であるトラック０信号である。

【０００７】従来の磁気ディスク装置の制御装置は上記
のように構成され、次にその動作を説明する。一般にＦ
ＤＤ７が取り扱う信号は、アナログ的な部分からディジ
タルまで領域が広く、信号レベルもＣＰＵバス３で扱う
ものと大きく異なっているため、直接ＦＤＤ７をＣＰＵ
バス３に接続することは困難である。このため、ＣＰＵ
バス３とＦＤＤ７間の接続は、ＣＰＵバス３−ＣＰＵイ
ンタフェース４−ＦＤＤコントローラ５−ＦＤＤインタ
フェース６−ＦＤＤ７と、図３で破線で囲んだインタフ
ェースを介して接続されている。

【０００８】ＣＰＵインタフェース４は、ＣＰＵバス３
を介してＣＰＵ１及びメモリ２とＦＤＤコントローラ５
間のデータの授受の変換（信号レベル、信号形式等）を
行なうものである。ＦＤＤコントローラ５は、ＣＰＵ１
からの命令及びメモリ２のデータを、ＦＤＤ７が理解で
きるように変換して、ＦＤＤ７を制御する。例えば、Ｆ
ＤＤ７に対してデータの書き込みや読み出しの制御の外
に、媒体を初期状態にするフォーマットや、ＦＤＤ７の
機構部に対する制御も行なう。ＦＤＤインタフェース６
は、ＦＤＤ７側の信号がすべて負論理であることにより
ＦＤＤコントローラ５との論理レベル変換や、ＦＤＤコ
ントローラ５やＦＤＤ７の違いによる論理変換を行な
う。

【０００９】今、操作者が電源を投入するとＦＤＤ７に
も電源が供給され、ＦＤＤ７は初期状態にリセットされ
る（詳細説明は省略）。操作者がＦＤＤ７に円板状磁性
体である媒体を挿入すると、スピンドルモータ（図示し
ない）が回転して、媒体を円周方向へ回転させる。そし
て、媒体の回転は一定時間後に定常回転となり、その媒
体に対するデータの読み書きが可能となり、ＣＰＵ１か
らの読み書き動作命令を待つ待機状態となる。

【００１０】ＦＤＤ７に対して書き込み制御を行なう場
合は、ＣＰＵ１はＣＰＵバス３を介してＣＰＵインタフ
ェース４に「書き込み命令」を送る。ＣＰＵインタフェ
ース４は、「書き込み命令」を論理変換してＦＤＤコン
トローラ５へ送る。同様に、「書き込みデータ」は、メ
モリ２等からＣＰＵバス３及びＣＰＵインタフェース４
を介してＦＤＤコントローラ５へ送られる。この「書き
込み命令」及び「書き込みデータ」はＦＤＤコントロー
ラ５でＦＤＤ７が理解できるように変換される。

【００１１】「書き込み命令」は、ＣＰＵインタフェー
ス４を介してＦＤＤコントローラ５のリード／ライトコ
ントローラ１０に入力され、命令実行時にコマンドレジ
スタ１３から自動的にＦＤＤ７へデータを書き込む命令
が選択される。この命令を受けて、ステータスレジスタ
８は、データを書き込む準備ができたことをＣＰＵイン
タフェース４を介してＣＰＵ１へ送る。「書き込みデー
タ」は、ＣＰＵインタフェース４を介してデータレジス
タ９に入力される。

【００１２】「書き込みデータ」を受け取ったＦＤＤコ
ントローラ５は、データをＦＤＤ７への書き込み可能な
データとするために、書き込み補償回路１２へ送る。変
換された「書き込み命令」及び「書き込みデータ」は、
ドライブインタフェース１４を介して出力ポート１８へ
送られ、ＦＤＤインタフェース６へ出力される。ＦＤＤ
インタフェース６で論理変換された「書き込み命令」及
び「書き込みデータ」は、ＦＤＤ７へ送られ、ＦＤＤ７
は媒体へのデータの書き込み動作を行なう。

【００１３】同様に、ＦＤＤ７に対して読み出し制御を
行なう場合は、ＣＰＵ１はＣＰＵバス３を介してＣＰＵ
インタフェース４に「読み出し命令」を送る。ＣＰＵイ
ンタフェース４は「読み出し命令」を論理変換して、Ｆ
ＤＤコントローラ５へ送る。この「読み出し命令」はＦ
ＤＤコントローラ５でＦＤＤ７が理解できるように変換
される。「読み出し命令」はＣＰＵインタフェース４を
介して、ＦＤＤコントローラ５のリード／ライトコント
ローラ１０へ入力され、命令実行時にコマンドレジスタ
１３から自動的にＦＤＤ７からデータを読み出す命令が
選択される。この命令を受けて、ステータスレジスタ８
は、データを読み出す準備ができたことをＣＰＵインタ
フェース４を介してＣＰＵ１へ送る。

【００１４】また、「読み出し命令」は、ドライブイン
タフェース１４を介して出力ポート１８へ送られ、ＦＤ
Ｄインタフェース６へ出力される。ＦＤＤインタフェー
ス６で論理変換された「読み出し命令」はＦＤＤ７へ送
られ、ＦＤＤ７は媒体からデータの読み出し動作を行な
う。媒体から読み出された「読み出しデータ」は、ＦＤ
Ｄ７からＦＤＤインタフェース６を介してＦＤＤコント
ローラ５の入力ポート１７へ出力される。ＦＤＤコント
ローラ５は、入力ポート１７から入力された「読み出し
データ」を、ＣＰＵ１での読み込み可能なデータに変換
するために、ドライブインタフェース１４を介してデー
タセパレータ１１へ送る。変換された「読み出しデー
タ」はデータレジスタ９に送られ、ＣＰＵインタフェー
ス４で論理変換された後、ＣＰＵバス３を介してＣＰＵ
１へ送られたり、メモリ２に格納されたりする。

【００１５】上記、「書き込み命令」及び「読み出し命
令」をＦＤＤコントローラ５が実行する場合、ＦＤＤ７
からＦＤＤ７が読み書き動作可能な命令待機状態である
ことを示す信号を、あらかじめＦＤＤインタフェース６
を介してＦＤＤコントローラ５の入力ポート１７へ受け
ていなければならない。また、媒体に書き込みまれてい
るデータは、媒体の同心円周上に記憶されており、例え
ば３．５インチの媒体の場合、８０の同心円周上の記録
位置、すなわち８０トラックが存在する。

【００１６】一般に、トラックは媒体の最外周を「トラ
ック０」、最内周を「トラック７９」と呼ぶ。そのた
め、ＦＤＤ７にデータの読み書き動作をさせる場合、こ
のトラックを指定する必要がある。読み書きヘッドを媒
体の指定位置のトラックへ移動させる手段として、ＳＴ
Ｍ２６が使用されており、ＳＴＭ２６の回転運動を、読
み書きヘッドの機構部分が直線運動に変換して指定トラ
ックに到着させるようになっている。ここでは、１トラ
ック分の直線移動を、ＳＴＭ２６の２ステップ分の回転
角に相当するものとする。以下に「移動命令」について
説明する。

【００１７】ＣＰＵ１が「読み書き命令」をＦＤＤコン
トローラ５へ送る前に、ＣＰＵ１は読み書き動作を行な
う指定トラックへ読み書きヘッドを移動させる「移動命
令」をＦＤＤコントローラ５へ送る。一般に、ＦＤＤコ
ントローラ５は読み書きヘッドの現在のトラック位置を
格納しており、「移動命令」のトラックと現在のトラッ
クの差分だけ読み書きヘッドを移動させる。また、読み
書きヘッドの現在のトラック位置が不明の場合、ＦＤＤ
コントローラ５は読み書きヘッドを媒体の最外周トラッ
ク０へ移動させるように動作し、その後指定トラックへ
移動する命令を送る。ここでは、ＦＤＤコントローラ５
が読み書きヘッドのトラック位置をあらかじめ格納して
いるものとし、かつそのトラックを「トラック０」とす
る。また、「移動命令」の移動トラック位置を「トラッ
ク２０」とする。

【００１８】ＣＰＵ１が出力する「移動命令」は、ＣＰ
Ｕバス３を介してＦＤＤコントローラ５のリード／ライ
トコントローラ１０へ送られる。「移動命令」の「指定
トラック２０」は、ＣＰＵバス３を介してＦＤＤコント
ローラ５のデータレジスタ９へ送られる。「移動命令」
を受け取ったＦＤＤコントローラ５は、自動的にコマン
ドレジスタ１３で読み書きヘッドを移動させる命令を選
択させる。ＦＤＤコントローラ５は、データレジスタ９
が受け取った「指定トラック２０」と読み書きヘッドの
「現在のトラック」を比較して、読み書きヘッドが「指
定トラック２０」へ移動するのに必要なステップパルス
数及び移動方向を求める。

【００１９】ここでは、必要なステップパルス数は２０
であり、移動方向は媒体の内周方向である。このステッ
プパルス数２０はステップレートタイマ１５で選択され
たステップパルス時間間隔Ｔ１で、ドライブインタフェ
ース１４を介して出力ポート１８へ出力される。同様に
移動方向が内周方向であることがドライブインタフェー
ス１４を介して出力ポート１８へ出力される。このとき
のステップパルス間隔は、あらかじめ指定された等間隔
となっており、一般にはコンピュータの設計者の仕様に
決定されており、それに合わせたＦＤＤ７が選ばれてコ
ンピュータに接続される。

【００２０】「移動命令」及び「指定トラック２０」に
よるステップパルス数２０及び内周方向は、出力ポート
１８からＦＤＤインタフェース６を介してＦＤＤ７へ、
それぞれステップパルス信号２１及び方向信号２２とし
て出力される。ところで、ステップパルス信号２１、方
向信号２２、トラック０信号２８ａ等、ＦＤＤインタフ
ェース６とＦＤＤ７間の信号は負論理であり、ステップ
パルス信号２１が「Ｌ」レベルのときのエッジがステッ
プパルスであり、方向信号２２が「Ｌ」レベルのとき内
周方向への移動指定となり、トラック０信号２８ａが
「Ｌ」レベルのとき読み書きヘッドが「トラック０」に
位置することを示している。

【００２１】ステップパルス信号２１は入力パルス制限
回路２３及びトラック０判別回路２８へ、方向信号２２
は入力パルス制限回路２３、パルス列生成回路２４及び
トラック０判別回路２８へそれぞれ送られる。また、読
み書きヘッドは「トラック０」に位置しているので、ト
ラック０検出回路２７はトラック０検出信号２７ａをト
ラック０判別回路２８へ出力し、トラック０判別回路２
８は、他の「トラック０」成立条件と合わせて判定を行
ない、トラック０信号２８ａをＦＤＤインタフェースへ
出力する。この場合、ステップパルス信号２１が入力さ
れる前は、「トラック０」が成立している。

【００２２】入力パルス制限回路２３は、方向信号２２
は「Ｈ」レベル、つまり外周方向かつトラック０信号２
８ａが「Ｌ」レベル、つまり「トラック０」の場合だ
け、ステップパルスの入力を制限する。この場合、方向
信号２２が「Ｌ」レベルのため、ステップパルス信号２
１はすべて受け付けられ、内部ステップパルス信号２３
ａはステップパルス信号２１と同一となる。最初のステ
ップパルス信号２１が入力されると、トラック０判別回
路２８は方向信号２２が「Ｌ」レベルなので、トラック
０成立条件が整わず、トラック０信号２８ａを「Ｈ」レ
ベルに切り換える。また、読み書きヘッドは内周方向へ
移動するので、トラック０検出信号２７ａも順次「Ｈ」
レベルとなる。

【００２３】パルス列生成回路２４は、ＳＴＭ２６の１
トラック送りが２ステップに相当するので、内部パルス
を組み合わせ、パルス列信号２４ａをＳＴＭ駆動回路２
５へ出力する。ＳＴＭ２６は二相のモータであるので、
ＳＴＭ相励磁は４とおりあり、内周方向への移動はＡ→
Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ａの相励磁方向とし、ＳＴＭ駆動回路２５
はＳＴＭ相励磁２５ａを出力する。これで、ＳＴＭ２６
は読み書きヘッドを「指定トラック２０」へ移動させ、
「移動命令」が終了する。「移動命令」終了後、ＣＰＵ
１は「書き込み命令」又は「読み出し命令」を実行す
る。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のＦ
ＤＤの制御装置では、読み書きヘッドを指定トラックへ
移動する場合、ステップパルス信号２１の時間間隔Ｔ１
は一定であるため、読み書きヘッドの現在のトラック位
置からの移動量に比例して、アクセス時間が長くなり、
「移動命令」終了後の次の命令までの待ち時間が長くな
り、コンピュータの高速処理の向上を妨げるという問題
点がある。

【００２５】この発明は上記問題点を解決するためにな
されたもので、読み書きヘッドの移動量に対するアクセ
ス時間を速くすることができると共に、コンピュータの
高速処理の向上ができるようにしたＦＤＤの制御装置を
提供することを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】この発明に係るＦＤＤの
制御装置は、読み書きヘッド駆動用のステップパルス信
号が連続して出力されると、ステップパルス信号のパル
ス時間間隔を短縮するようにしたものである。

【００２７】

【作用】この発明においては、ステップパルス信号のパ
ルス時間間隔を短縮するようにしたため、ＳＴＭの回転
速度、すなわち読み書きヘッドの移動速度は速くなる。

【００２８】

【実施例】図１及び図２はこの発明の一実施例を示す図
で、図１はＦＤＤコントローラのブロック線図、図２は
ＳＴＭの動作を示すタイミングチャートであり、従来装
置と同様の部分は同一符号で示す。なお、図３及び図５
はこの実施例にも共用される。

【００２９】図１において、３１は連続したステップパ
ルス信号２１が出力されるときにパルス時間間隔を制御
するステップレート切替回路で、３１ａはその出力であ
るステップレート切り替え信号である。

【００３０】次に、この実施例の動作を図２を参照して
説明する。ただし、従来装置と同様の部分は説明を省略
する。ＦＤＤコントローラ５のデータレジスタ９が受け
取った「指定トラック２０」と読み書きヘッドの「現在
のトラック」から、読み書きヘッドの移動に必要なステ
ップパルス数２０を求めると、このステップパルス数２
０はステップレート切替回路３１に入力される。ステッ
プレート切替回路３１は、このステップパルス数が２以
上になると、３番目のステップパルス信号２１からステ
ップレート切り替え信号３１ａを「Ｈ」レベルから
「Ｌ」レベルに切り替える。なお、このステップレート
切り替え信号３１ａは、一定時間ステップパルスが入力
しないとリセットされ、「Ｈ」レベルとなる。

【００３１】ステップパルス数２０及びステップレート
切り替え信号３１ａが入力されたステップレートタイマ
１５は、ステップレート切り替え信号３１ａが「Ｈ」レ
ベルのとき、ステップパルス時間間隔Ｔ１を、「Ｌ」レ
ベルのときステップパルス時間間隔Ｔ２をそれぞれ選択
する。ステップレートタイマ１５で選択されたステップ
パルス時間間隔Ｔ２で、ドライブインタフェース１４を
介して出力ポート１８へ出力され、既述のようにＳＴＭ
２６が駆動され、読み書きヘッドが移動する。

【００３２】ところで、ＳＴＭ２６を回転させるステッ
プパルス信号２１のパルス時間間隔は、ＳＴＭ２６の回
転方向のトルクに依存する。一般的に、連続したパルス
で駆動する場合、最も駆動力を必要とするのは、起動時
であり、回転を始めると回転方向に慣性力が作用するの
で、少ないトルクで回転することが可能となる。この定
常トルクは起動トルクの半分程度である。

【００３３】これらのトルクは、ＳＴＭ相励磁２５ａの
一つの相励磁の時間とＳＴＭ２６の相電流の積に比例し
ている。このため、従来装置では、ＳＴＭ２６の起動ト
ルクからステップパルス信号２１のパルス時間間隔Ｔ１
が求められ、この時間間隔Ｔ１を持つ連続したステップ
パルスからなるステップパルス信号２１となる。したが
って、従来装置では、ＳＴＭ２６の回転中も起動トルク
と同等のトルクを発生しているため、必要以上のトルク
で読み書きヘッドを移動させていることになる。

【００３４】しかし、ステップパルス時間間隔Ｔ１は、
ＳＴＭ２６の起動時に必要なだけであり、この実施例で
はステップパルス信号２１のパルス時間間隔二つ目まで
を時間間隔Ｔ１とし、三つ目以降を時間間隔Ｔ２とし、
Ｔ１＞Ｔ２で、Ｔ２はＴ１の半分としている。そして、
ＳＴＭ２６の起動時だけ、必要な起動トルクを発生させ
るため、時間間隔Ｔ１とし、ＳＴＭ２６の回転中は、回
転に必要な定常トルクだけを発生させるため、時間間隔
Ｔ２としている。したがって、読み書きヘッドの移動量
が大きい場合、従来装置のほぼ半分のアクセス時間によ
り、「移動命令」を実行することができる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したとおりこの発明では、読み
書きヘッド駆動用のステップパルス信号が連続して出力
されると、ステップパルス信号のパルス時間間隔を短縮
するようにしたので、ＳＴＭの回転速度、すなわち読み
書きヘッドの移動速度は速くなり、読み書きヘッドの移
動量が大きい場合のアクセス時間が短縮でき、コンピュ
ータの高速処理向上ができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示すＦＤＤコントローラ
のブロック線図。

【図２】この発明の一実施例を示すＳＴＭの動作を示す
タイミングチャート。

【図３】従来のＦＤＤの制御装置を示す全体ブロック線
図。

【図４】図３のＦＤＤコントローラのブロック線図。

【図５】図３のＦＤＤのＳＴＭ制御回路のブロック線
図。

【図６】図５のＳＴＭの動作を示すタイミングチャー
ト。

【符号の説明】

７磁気ディスク装置（ＦＤＤ）２１ステップパルス信号２６ステッピングモータ３１ステップレート切替回路Ｔ１，Ｔ２ステップパルス時間間隔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円板状媒体に対してデータの読み出し又
は書き込みを行なう読み書きヘッドを、ステップパルス
信号により駆動されるステッピングモータにより上記媒
体の所定トラック位置に移動する装置において、上記ス
テップパルス信号が連続して出力されると上記ステップ
パルス信号のパルス時間間隔を短縮するステップレート
切替回路を備えたことを特徴とする磁気ディスク装置の
制御装置。