JPS63304473A - 磁気ディスク装置のデ−タ記録・再生方式 - Google Patents

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〕 本発明は磁気ディスク装置のデータ記録・再生方式に係
り、更に詳しくは複数ヘッド移動型磁気ディスク装置に
おいて、高トラツク密度化に基づく高速データの記録・
再生転送に好適な磁気ディスク装置のデータ記録・再生
方式に関する。

〔従来の技術〕

従来の磁気ディスク装置のデータ記録・再生方式におい
ては、磁気ディスクにレコード、例えば２５６バイト　
（１バイト＝８ビツトとする）のデータを記録する場合
、２５６バイトのモデルをビット列に並び変え、直列デ
ータとして２５６Ｘ８ビツト、即ち２０４８ビツトのビ
ット列として記録している。

この場合、ライト時にはパラレルデータからシリアルデ
ータへ変換して書込み、リード時にはシリアルデータか
らパラレルデータに変換して転送する必要があった。

次に、第４図から第７図を用いて、従来の磁気ディスク
装置におけるデータ記録・再生について説明する。第４
図は複数ヘッド移動型磁気ディスク装置のデータ再生方
式の一例を示すブロック図である。第４図に示す磁気デ
ィスク装置のデータ再生方式は、図示しない複数枚の磁
気ディスク（図示せず）上にシリアルに記録されたデー
タを再生してパラレルデータに変換して出力するもので
ある。この磁気ディスクのデータ再生方式は、磁気ディ
スクである記録媒体から読出したデータをビットシリア
ルなＮＲＺＩ形式データに変換し、さらに１バイト　（
８ビツトまたはパリティ−ビットを含む９ビツト）のパ
ラレルデータに変換するものである。図示する様に、こ
の磁気ディスク装置のデータ再生装置は、磁気ヘッド６
０、ヘッド切替回路１００、増幅回路１０、ＶＦＯ回路
２０、ビットリング回路１１０、シフトレジスタ１２０
．５ＹＮＣ検出回路３０、リードデータバッファ９０か
ら構成されている。

記録媒体より直接データを読出すための磁気ヘッド６０
は、第６図に示す様に、記録媒体７０に対し垂直方向（
以後シリンダ方向と呼ぶ）に複数個−列に並べられ、キ
ャリッジ８０により記録媒体７０に対し半径方向に移動
できる様になっている。増幅回路１０は上記磁気へラド
６０によって読出された読出し信号を増幅し、ｌＶＡ化
反転に１パルスのり一ドデータ信号ＲＤＤを発生させる
。

ＶＦＯ回路２０は第７図に示す如く記録媒体の走行速度
、電源電圧、周囲温度などの変化に起因するリードデー
タ信号ＲＤＤの周波数変動に対処するための周波数追従
機能と、パターンピークシフト、ノイズなどに起因する
瞬時的なタイミング変動に対処するためのシフタ抑圧機
能とを備えさせるため、リードデータ信号ＲＤＤと信号
ｖｃｏｃＬＫとの位相差を検出する位相比較器２１と、
その検出信号を平滑して上記位相差に比例する直流信号
を平滑して上記位相差に比例する直流信号を出力する低
域濾波器２２と、その直流信号で発振周波数を制御して
ＶＣＯＣＬＫ信号を出力する電圧制御発振器（ＶＣＯ）
２３と、その出力信号ｖｃｏｃＬＫを基準にしてデータ
弁別窓を発生し、ＲＤＤ信号のタイミングによりデータ
とデータ（若しくはデータとクロック）の弁別および信
号ｖｃｏｃＬＫとの同期化を行う弁別回路２４、及びデ
ータとデータ（若しくはデータとクロック）に弁別され
た信号をＮＲＺＩ形式のピントシリアルな信号ＲＤＤＯ
ＵＴを出力する復調回路２５より構成されている。

ビットリング回路１０は上記ＶＦＯ回路２０より出力・
される信号ＶＣＯＣＬＫを入力とし８ビツトタイム（１
バイトタイム）に１発のパルスを発生させる様に分周し
ビットリング信号ＢＲを出力する。

シフトレジスタ１２０は上記ＶＦＯ回路２０より出力さ
れる１ビツトシリアルデータの信号ＲＤＤＯＵＴを信号
ＶＣＯＣＬＫにより下方に１ビツト毎にシフトさせる。

リードデータバッファ９０はビットリング回路１１０の
出力であるビットリング信号ＢＲを取込みタイミングと
し上記シフトレジスタ１２０の出力を８ピント（１バイ
ト）パラレルに変換するバッファである。すなわち、シ
フトレジスタ１２０、ビットリング回路１１０、及びリ
ードレジスタバッファ９０とでシリアルからパラレルへ
の変換を行っている。

５ＹＮＣ検出回路３０は第５図に示す如くトラック面上
にデータの先頭位置を示す特別なデータパターン（Ｓ　
ＹＮ　Ｃパターン）が記録してあり、その５ＹＮＣパタ
ーンをビット毎にサーチして検出゛　すると、信号５Ｙ
ＮＣの論理状態を“１゛とする回路である。

以上のようなブロック構成となっている一般的なデータ
再生方式の動作を第５図を用いて説明する。第５図にお
いて、３１〜Ｓ８はそれぞれ５ＹＮＣパターンの１〜８
ビツト目のデータを示し、ＤＩｌ〜Ｄ１８はデータ１の
１〜８ビツト目のデータを示し、同様にＤ２１〜Ｄ２８
はデータ２の１〜８ビツト目のデータを示している。Ｄ
３１・・・についても同様である。今、第４図に示すヘ
ッド切替回路１００は、複数ヘッド内にある１個のヘッ
ドに設定されているものとする。

まず磁気ヘット６０より読出され、増幅回路ＩＯを通り
へノド切替回路１００を通った信号ＲＤＤが５ＹＮＣパ
ターンの１ビツト目、すなわちデータＳ１になり、信号
ＶＣＯＣＬＫの最初の立上りタイミングで、ＶＦＯ回路
２０の出力である信号ＲＤＤ○ＵＴがデータＳｌになる
。同様に信号ｖｃｏｃＬＫの立下りタイミング時、信号
ＲＤＤが次のデータビットであるデータＳ２になる。信
号ＶＣＯＣＬＫの２番目の立上り時に、信号ＲＤＤＯＵ
Ｔの内容であるデータＳ１がシフトレジスタ１２０の１
ビツト目にセットされ出力ＳＲＯはデータＳ１となる。

同様に、信号ＲＤＤＯＵＴはデータｓ２に切替わる。同
様に、信号ＶＣＯＣＬＫの３番目の立上り時に、シフト
レジスタ１２０の２ビツト目は１ビツト目のデータＳｌ
にシフトし１ビツト目は新たにデータＳ２にセットされ
る。また、信号ＲＤＤＯＵＴはデータＳ３に切替わる。

以上の様に、信号ＶＣＯＣＬＫの立上りによりリードデ
ータを、ビットシリアルに信号ＶＣＯＣＬＫに同期した
信号ＲＤＤＯＵＴを作成し、シフトレジスタ１２０のｌ
ビット目にセットし、２ビツト目以降をシフトさせるこ
とをくり返す。

信号ＶＣＯＣＬＫの９番目の立上りにおいて、シフトレ
ジスタ１２０の内容が５ＹＮＣパターン（本実施例では
８ビツト）に合致する。その結果、５ＹＮＣ検出回路３
０が５ＹＮＣ信号として１”を出力し、ビットリング回
路１１０が８ビツト毎に１パルスを発生する分周動作を
開始する。ビットリング回路１１０が動作を開始すると
、第５図に示す信号ＢＲの最初の立上りタイミングの如
く、シフトレジスタ１２０にデータが１バイト（８ピン
ト）分そろったタイミングで信号ＢＲが“１”となる。

信号ＢＲの立上りにより、シフトレジスタ１２０の１バ
イト分のデータＳＲＯ〜ＳＲ７がリードデータバッファ
９０にセットされ、信号ＲＤＤＡＴＡＯＵＴ　（１バイ
トパラレルな信号）として出力される。

上記した従来の磁気ディスク装置のデータ再生方式にお
いては、記録媒体である磁気ディスクにシリアル記録さ
れたデータをパラレルなデータに変換して再生・転送し
ている。そのため、ＶＦＯ回路２０とシフトレジスタ１
２０は１ビツトタイムで動作しており、シリアルデータ
の読出し・シリアルデータからパラレルデータへの変換
に多大の時間を必要とした。同様のことは、記録媒体に
データを書込む場合にも生じ、パラレルデータをシリア
ルデータに変換した後、記録媒体に記録するため、デー
タ記録に多大な時間が必要であった。

そこで、データ記録・再生を高速化するため、特開昭５
７−３７７１１号公報に記録された発明によれば、１枚
の磁気ディスクに対する可動へノドアームに９個の磁気
ヘッドを配置することにより、並列バイト処理ができる
ので処理時間も１／８に短縮できる発明が開示されてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記した特開昭５７−３７７１１号公報に開示された発
明によれば、１つの可動へノドアームに複数個の磁気ヘ
ッドを配置しているにもかかわらず、スキューと呼ばれ
る可動ヘッドアーム内の各磁気ヘッドの機械的ずれや、
高トラツク密度化の点について配慮がされておらず、各
磁気へ・ノドの記録媒体の円周方向（トランク進行方向
）へのずれおよび可動へノドアーム、磁気へノドの熱変
位等の大きな経時変化が有った場合、１バイトパラレル
リードデータの各ビット間のタイミングがずれてＣＰＵ
等の受取り側で８ビツト時にデータ処理することが困難
となる。

また磁気ヘッド９個を媒体の半径方向に並べるため、従
来の磁気ヘッドアクセス機構をそのまま使用することは
困難で、かつ、磁気ヘッドの物理的寸法によりトラック
ピンチ（となりのトラックとの間隔）が制約されトラン
ク密度を高密度化することが困難となり、可動ヘッドア
ームの生産に非常な機械的高精度が要求され生産コスト
を上昇させるという問題点が有った。

本発明の目的は、この様な従来の問題点を解決し、複雑
な回路を必要とすることなく、かつトラックピッチが磁
気ヘッドの寸法等に制約されることがな（、従来の磁気
ヘッドアクセス機構をそのまま使用でき高トラツク密度
化にも対応できかつ、上記スキューによるデータのタイ
ミングずれを解消し、高速データの記録・再生に好適な
磁気ディスク装置のデータ記録・再生方式を提供するこ
とにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の磁気ディスク装置のデータ記録・再生複数の磁
気ディスクのシリンダ方向に上記パラレルデータを記録
・再生することを特徴としている〔作　　用〕 本発明によれば、上位装置から転送されるパラレルデー
タの各ビットが複数の磁気ディスクの１つに１対１に対
応して、記録・再生されるため、データの記録・再生の
大幅な高速化を図ることが可能になる。また、従来の磁
気ヘッドアームをそのまま使用することができ、更にト
ラックピッチが磁気ヘッドの機械的寸法に制約されない
ため、トラックの高密度化にも対応することができる。

〔実　施　例〕

以下添付の図面に示す実施例により、更に詳細に本発明
について説明する。

第１図は本発明の磁気ディスク装置のデータ記録・再生
方式の一実施例を示すブロック図である。

第１図に示す様に、この実施例においては、同時処理グ
ループ内の磁気ヘッドの数を４個として説明するが、本
発明はこれに限定されるものではなく、磁気ヘッドの数
は任意で良い。

第１図において、６０２〜６０ｄは磁気ヘッドで第６図
に示す磁気ヘッド６０の様に、記録媒体７０に対し垂直
方向に複数個取付けられ、キャリッジ８０と一体に記録
媒体７０の半径方向に移動できる様に構成されている。

１０ａ〜１０ｄは増幅回路、２０ａ〜２０ｄはＶＦＯ回
路で第７図に示した如く位相比較器２１、低域濾波器２
２、電圧制御発振器（ＶＣＯ）２３、弁別回路２４、お
よび復調回路２５とで構成されている。３０ａ〜３０ｄ
は５ＹＮＣ検出回路、４０は本実施例の特徴のひとつで
もあるるヘッドずれ検出回路であり、第２図に示す様に
遅延回路４１，４４，４７．５０とフリップフロップ回
路　４２，４５，４８，５Ｌアンド回路４３，４６，４
９，５２，５３．オア回路５４で構成されている。

ここで説明の都合上第１図に示す様に一番上の磁気へノ
ド６０ａおよび回路グループ１０ａ、２０ａ。

３０ａを“Ａ”のグループと、以下順に“Ｂ″、“Ｃ”
。

Ｄ′のグループと呼ぶ。また、磁気ヘッドずれは、第３
図に示す様に、信号ＲＤＤ−Ａ、Ｂ、Ｃ。

Ｄの如く、Ｂグループの磁気ヘッドずれが最も速く続い
てＡグループ、次にＤグループで最も遅れたのがＣグル
ープとする。尚、この順番はどういう順番でも良い。

次に、第１図に示す実施例におけるリード動作を第２図
、第３図、第５図を用いて説明する。第３図は第１図の
動作タイムチャートで、上記の如く信号ＲＤＤの来る順
番をＢ、Ａ、Ｄ、最後にＣと仮定した場合、まず磁気ヘ
ッド６０ｂより読出した５ＹＮＣパターンデータ″ＳＢ
’をＡＭＰ回路ｌＯを通し信号ＲＤＤ−Ｂとし、データ
“ＳＢ”をＶＦＯ回路２０ｂに入力する。尚、以下の説
明において、データ“ＳＡ”〜”ＳＤ”、”ＤＩＡ”〜
“ＤＩＤ”、　　“Ｄ２Ａ”〜“Ｄ２Ａ”、“Ｄ３Ａ”
〜“Ｄ３Ｄ″の論理状態とは、リードデータの“０”ま
たは“１”の状態の意味である。また、データ５Ａ−３
Ｄは５ＹＮＣパターンで、何ビットかソリアルに続く特
殊パターンのビット群の最後のビットを意味し、データ
ＤＩＡ−ＤＩＤ、Ｄ２Ａ−Ｄ２Ｄ、Ｄ３Ａ−Ｄ３Ｄはデ
ータの１番目。

２番目及び３番目の状態をそれぞれ意味する。

第１図において、ＶＦＯ回路２０ａ　〜２０ｄは第７図
に示す位相比較器２１、低域濾波器２２、ＶＣＯ２３、
により信号ＲＤＤに同期したＶＣＯＣＬＫを発生させる
。前記したグループＢについて説明すると、ＶＦＯ回路
２０ｂは信号ＶＣＯＣＬＫ−Ｂを出力する。一方、信号
ＲＤＤ−ＢのデータＳＢは、弁別回路２４、復調回路２
５を通ってＶＣＯＣＬＫ−Ｂに同期したＲＤＤＯＵＴ信
号（この信号もＢグループのためＲＤＤＯＵＴ−Ｂ信号
）として出力される。

すなわち第５図の信号ＲＤＤＯＵＴ−Ｂの様に信号ＶＣ
ＯＣＬＫ−Ｂの最初の立上りで論理状態“ＳＢ”になる
。このＲＤＤＯＵＴ−Ｂ信号（′ＳＢ”状態）と信号Ｖ
ＣＯＣＬＫ−Ｂを５ＹＮＣ検出回路３０ｂに入力し、信
号ＶＣＯＣＬＫ−Ｂの最初の立上りタイミングで５ＹＮ
Ｃパターンを検出するため、信号５ＹＮＣ−Ｂを“１”
にすると同時に、磁気ヘッド６０ｂはもう次のデータビ
ット“ＤＩＢ”を読出している。従って、ＡＭＰ回路１
０ａの出力ＲＤＤ−Ｂは”ＤＩＢ”になる。次に、信号
ＶＣＯＣＬＫ−Ｂの２番目の立上りタイミングで信号Ｒ
ＤＤＯＵＴ−Ｂが“ＤＩＢ”になる。

以後同様に“Ｄ２Ｂ”、“Ｄ３Ｂ”とデータ処理終了ま
で上記の動作が（り返される。また、他のグループ（Ａ
、　Ｄ、　Ｃグループ）もＢグループと同様に磁気ヘッ
ドのずれ量（スキュー）のタイミングずれを持って５Ｙ
ＮＣパターンを検出し、信号５ＹＮＣ−Ａ−３ＹＮＣ−
Ｃを“１″にして、信号ＲＤＤＯＵＴ−Ａ〜ＲＤＤＯＵ
Ｔ−ＣをＤＩＡ、Ｄ２Ａ、・・・・・・、ＤＩＤ、Ｄ２
Ｄ、・・・・・・、ＤＩＣ，Ｄ２Ｃ・・・・・・の様に
切換える。

一方、同時処理グループ内のそれぞれの５ＹＮＣ検出３
０ａ〜３０ｄの出力である５ＹＮＣ信号（ＳＹＮＣ−Ａ
、Ｂ、Ｃ，Ｄ）は磁気ヘッド６０ａ〜６０ｄのずれてい
る順番を決定すべく、ヘッドずれ検出回路４０に入力さ
れる。

第２図は上記ヘッドずれ検出回路４０の回路図である。

上述の如く入力されたそれぞれの信号５ＹＮＣは全て、
アンド回路５３に入力される。すなわち、アンド回路５
３の出力信号５Ｒ３Ｔは全ての信号５ＹＮＣ（ＳＹＮＣ
−Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ）が１１”状態になるまで０″となっ
ている。信号５Ｒ３Ｔの０″がフリップフロップ回路４
２．４５．４８．５１のＲ端子Ｒに供給されているので
、フリップフロップ回路４２．４５．４８．．５１を“
Ｏ”　（リセット）状態にしている。一方各信号５ＹＮ
Ｃはそれぞれに対応した遅延回路４１，４４，４７．５
０を通り、フリップフロップ回路４２，４５．４８．５
１の入力端子Ｔに接続されている。またフリップフロッ
プ回路４２，４５，４８．５１の各端子りは全て“１”
状態を供給する。

従って、第３図の如（信号５ＹＮＣが５ＹＮＣ−Ｂ、５
ＹＮＣ−Ａ、５ＹＮＣ−Ｄの順に“１”になるが、その
立上りタイミングではまだ５Ｒ３Ｔが“０”のためフリ
ップフロップ回路４２，４５．５１はセットすることが
できない。次に、５ＹＮＣ−Ｃが“１”になるとアンド
回路５３の入力が全て“１”になるためその出力信号５
Ｒ３Ｔも“１”となり、フリップフロップ回路４２．４
５．４８．５１のリセット状態を解除する。一方、信号
５ＹＮＣ−Ｃの“１”は遅延回路４７を通り信号５ＹＮ
ＣＴ−Ｃとして“０”から“１”への変化をフリップフ
ロップ回路４８の入力端子Ｔに与える。但し、信号５Ｙ
ＮＣＴ−Ｃは遅延回路４７を通ることにより信号５ＹＮ
Ｃ−Ｃより時間Ｔだけ遅延しているため、信号５ＹＮＣ
Ｔ−Ｃが“１”に変化したタイミング時にはすでに信号
５ＹＮＣは“１”となって、フリップフロップ回路４８
は信号５ＹＮＣＴ−Ｃの立上りで“１”状態にセットさ
れ信号５ＯＵＴ−Ｃ信号を“１”にする。父性の５ＯＵ
Ｔ信号（Ｓ。

ＵＴ−Ａ、Ｂ、Ｄ）はフリップフロップ回路４２゜４５
．５１がセントできないので全て“０”となっていて、
アンド回路４３，４６．５２のゲートは開かれない。

信号５ＯＵＴ−Ｃが１”となればそれを入力としている
アンド回路４９のゲートが開き、グループＣの信号ＶＣ
ＯＣＬＫ−Ｃがアンド回路４９とオア回路５４を通って
、信号ＣＬＫとして出力される。

すなわちへ、ドずれ検出回路４０により、磁気ヘッドず
れによって生じたり一ドデータずれの最も遅いグループ
を検出し、そのグループの信号Ｖ　Ｃ０ＣＬＫを信号Ｃ
ＬＫとして出力する。

また、各信号ＲＤＤＯＵＴ−Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄはリードデ
ータバッファ９０にも入力されているので、上記信号Ｃ
ＬＫにより各信号ＲＤＤＯＵＴ−Ａ。

Ｂ、Ｃ，Ｄを同時にセントして信号ＲＤＤＡＴＡＯＵＴ
を出力する。

すなわち第３図の信号ＣＬＫの最初の立上りで、信号Ｒ
ＤＤＯＵＴ−Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄをリードデータバッファ９
０にセットし、信号ＲＤＤＡＴＡＯＵＴ−Ａ、Ｂ、Ｃ，
Ｄ信号を出力する。

次に、第１図に示す実施例におけるライト動作について
説明する。ライト動作の場合には、図示しないチャンネ
ル装置を介して入力されるパラレルデータが、第１図に
示す増幅回路１０ａ〜１０ｄに入力され、磁気へフド６
０ａ〜６０ｄによって図示しない記録媒体にシリンダ方
向にデータ記録される。

以上の説明から明らかな様に、本実施例によれば、複数
磁気ヘッドの同時並列処理グループを記録媒体のシリン
ダ方向に配置することにより高トラツク密度化時にも適
用可能になり、かつ各論理回路グループを各磁気ヘッド
により複数個設けることにより、並列同時処理を行うこ
とができる。

その結果、データ処理が高速化される。また、本実施例
によれば、リード時において、磁気ヘッドずれによって
リードデータのタイミングが最も遅れている論理回路グ
ループを検出し、そのグループの信号ＶＣＯＣＬＫによ
ってリードデータをバッファにセットする。

従って、タイミングずれの無い複数ビットのパラレルデ
ータをリード時に出力することができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、トランクピッチが磁気ヘッドの機械的
寸法に制約されることがなく、従来の磁気ヘッドアーム
をそのまま使用でき、トラックの高密度化に対応するこ
とができる。しかも、データをシリンダ方向に複数枚の
記録媒体に記録し、再生する方式のため、パラレル同時
処理によりデータの記録・再生の大幅な高速化が達成で
きる。

しかも、磁気ヘッドの熱変位等の経時変化によるタイミ
ングずれの無いリードデータを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
第１図に示すヘッドずれ検出回路の一例を示す回路図、
第３図は第１図に示す実施例のリード動作を説明するた
めのタイムチャート、第４図は従来の磁気ディスク装置
のデータ記録・再生方式の一例を示すブロック図、第５
図は第４図に示す従来例の動作を示すタイムチャート、
第６図は磁気ヘッドアクセス機構の一例を示す説明図、
第７図は第１図と第４図に示すＶＦＯ回路の具体例を示
すブロック図である。 ＩＱ　ａ　〜１０　ｄ−増幅回路、２０ａ　〜２０ｄ　
・Ｖ　Ｆ　０回路、３０ａ〜３０ｄ・・・５ＹＮＣ検出
回路、４０・・・ヘッドずれ検出回路、６０ａ〜６０ｄ
・・・磁気ヘッド、９０・・・バッファ。 代理人　弁理士　　　秋　本　　正　実第２図 箪　３　図 島 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、複数の磁気ディスクにデータを記録・再生する磁気
   ディスク装置のデータ記録・再生方式において、上位装
   置から転送されるパラレルデータの各ビットを各磁気デ
   ィスクの情報記録画に１対１に対応させ、複数の磁気デ
   ィスクのシリンダ方向に上記パラレルデータを記録・再
   生することを特徴とする磁気ディスク装置のデータ記録
   ・再生方式。