基于停留参数调适的速度减少停留延迟的磁盘驱动器制造技术

本发明专利技术公开一种磁盘驱动器，其包括在包括多个磁道的磁盘上方被致动的磁头，并且包括控制电路，所述控制电路可操作以寻道磁头到目标磁道并在停留时间期间将磁头停留在目标磁道上，调适用于将磁头停留在目标磁道上的停留参数，在访问延迟后访问目标磁道，以及基于停留参数调适的速度减少访问延迟。

【技术实现步骤摘要】
基于停留参数调适的速度减少停留延迟的磁盘驱动器
技术介绍
磁盘驱动器包括磁盘和连接到致动器臂的远端的磁头，所述致动器臂通过音圈马达(VCM)围绕枢轴旋转以便在磁盘上方径向地定位磁头。磁盘包括用于记录用户数据扇区和伺服扇区的多个径向间隔的同心磁道。伺服扇区包括磁头定位信息(例如磁道地址)，该磁头定位信息由磁头读取并由伺服控制系统处理以便在致动器臂从一个磁道到另一个磁道寻道时控制致动器臂的速度。因为磁盘以恒定角速度旋转，因此数据率通常增加朝向外直径磁道(在此处磁盘表面更快地旋转)以便达到跨越磁盘半径的更恒定的线性位密度。为了简化设计考虑，数据磁道通常被一起结合成若干物理分区，其中数据率在一个分区内是恒定的，并且从内直径分区向外直径分区增加。这在图1中图示说明，其示出包括定义数据磁道的若干伺服磁道4的现有磁盘格式2，其中数据磁道被结合在一起形成多个分区。图1的现有磁盘格式还示出了定义伺服磁道4的若干伺服扇区h-eN，其中相对于伺服磁道4访问数据磁道。每个伺服扇区6i包括用于存储周期性模式的前导码8，其允许读信号的适当增益调节和定时同步，并且还包括用于存储用于符号同步到伺服数据字段12的特殊模式的同步标记10。伺服数据字段12存储粗糙的磁头定位信息，例如在寻道操作期间用于在目标数据磁道上方定位磁头的磁道地址。每个伺服扇区6i进一步包括伺服脉冲串组14 (例如A、B、C和D脉冲串)，其包括以精确时间间隔和相对于数据磁道中心线的偏移记录的若干连续迁移。伺服脉冲串组14提供用于在读/写操作期间访问数据磁道时进行中心线跟踪的精细磁头位置信息。附图说明图1示出包括定义多个伺服磁道的多个伺服扇区的现有磁盘格式。图2A示出根据本专利技术的实施例包括在磁盘上方被致动的磁头的磁盘驱动器。图2B是根据本专利技术的实施例的流程图，其中在寻道到目标磁道后调适停留参数，并且基于停留参数调适的速度减少访问延迟。图2C示出根据本专利技术的实施例当停留参数的调适速度减少时减少访问延迟。图3A和3B示出本专利技术的实施例，其中停留参数包括估计磁盘的可重复跳动(RRO)的正弦曲线的幅度。图4示出根据本专利技术的实施例的流程图，其中基于停留参数的调适速度减少调适延迟。图5示出根据本专利技术的实施例的流程图，其中在调适延迟后所调适的停留参数被保存，并且然后用于初始化针对相同磁道的下一个寻道的停留参数。具体实施例方式图2A示出根据本专利技术实施例的磁盘驱动器，其包括在包括多个磁道20的磁盘18上方被致动的磁头16。磁盘驱动器进一步包括控制电路21，其可操作以便在停留时间期间寻道磁头到目标磁道并将磁头停留在目标磁道上(步骤22)，调适用于将磁头停留在目标磁道上的停留参数(步骤24)，在访问延迟(步骤26)后访问目标磁道(步骤28)，基于停留参数调适的速度减少访问延迟(步骤30)，以及重复至少一次从步骤22开始的流程图。在图2A的实施例中，磁盘18包括定义多个伺服磁道20的嵌入式伺服扇区320-32N。控制电路21处理从磁头16传出的读信号34以解调伺服扇区320-32N，并生成代表磁头的实际位置与相对于目标磁道的目标位置之间的误差的位置误差信号(PES)。控制电路21利用合适的补偿滤波器过滤PES以生成施加到音圈马达(VCM) 38的控制信号36，音圈马达38围绕枢轴旋转致动器臂40，以便在减少PES的方向在磁盘上方径向地致动磁头16。伺服扇区320-32N可以包括任何合适的位置信息，例如用于粗糙定位的磁道地址以及用于精细定位的伺服脉冲串。伺服脉冲串可以包括任何合适的伺服脉冲串模式，例如图1中示出的基于幅度的伺服脉冲串模式(例如，A、B、C、D正交模式)或者基于相位的伺服脉冲串模式(例如，N、Q伺服脉冲串)。在一个实施例中，当控制电路21寻道磁头16到目标磁道时，在停留时间间隔期间，一个或更多个停留参数被用于将磁头停留在目标磁道上。在下面描述的示例中，停留参数可以包括估计磁盘18的可重复跳动(RRO)的正弦曲线的幅度。该正弦曲线可以用于生成前馈补偿值以便当磁头停留在目标磁道上时(以及当跟踪目标磁道中心线时)，磁头遵循着RR0。在一个实施例中，可能需要数次寻道(例如一百次寻道)来使停留参数收敛。这就是说，在每次初始寻道的停留时间间隔期间，停留参数被调适，并且在若干次寻道后，停留参数朝向最佳值收敛。在学习寻道开始时，停留参数通常是次优的，因此增加了与访问磁道(读或写)相关的访问延迟以允许磁头有更多的时间在磁道上停留，从而避免了偏离磁道的写入和/或打滑旋转。这在图2C中示出，其中在学习寻道开始时访问延迟被初始化成高数值。然后随着停留参数的调适速度降低(意味着停留参数在收敛)，访问延迟被减少以便能够更早地访问磁道。图3A和图3B示出本专利技术的实施例，其中停留参数包括估计磁盘的可重复跳动(RRO)的正弦曲线(Ade)的幅度A，其中0代表具有角频率为2 k/N (k是N个伺服扇区之中的当前伺服扇区)的正弦曲线的相位。在对目标磁道的第一次寻道期间，幅度A在可能与访问延迟相同或不同的调适延迟期间调适到第一值4%。在对目标磁道的下一次寻道期间，幅度A在调适延迟期间进一步调适到第二值42lt)在一个实施例中，在调适延迟结束时的正弦曲线的幅度差AA代表停留参数正在调适的速度。这就是说，控制电路21通过测量停留参数在时间间隔期间的差异来测量停留参数调适的速度，其中在一个实施例中时间间隔与连续寻道的调适延迟相对应。在替代实施例中，用于测量停留参数的差异的时间间隔跨越单次寻道的单个停留时间(例如调适延迟的开始到结束)的至少一部分。如图3A和图3B所示,停留参数的调适速度随着寻道数量的增加而减少,相应地延迟(访问延迟和/或调适延迟)也减少。在一个实施例中，控制电路21根据以下公式测量停留参数调适的速度速度[k]= (1-Ct)速度[k-1]+ a (p[k] -p[k-l])其中，k-1和k代表时间间隔的开始和结束，a是标量，且p是停留参数。上述公式进行操作以筛选出调适速度测量中的异常值，以便在没有明显瞬变的情况下访问延迟减少。不过，上述公式是可选的，或者可以修改成任何合适的过滤函数。图4示出根据本专利技术的流程图，其中控制电路可操作以便寻道磁头到目标磁道并在停留时间期间将磁头停留在目标磁道上(步骤44)，以及在停留时间的适应延迟期间调适停留参数(步骤46)，其中停留参数被用于将磁头停留在目标磁道上。在调适延迟后(步骤48)，基于停留参数调适的速度减少调适延迟(步骤50)，并且重复至少一次从步骤44开始的流程图。再次参考图3A的示例，调适延迟被初始化到长值以允许停留参数在学习寻道开始时调适更长的时间。随着调适速度减少，调适延迟减少。在一个实施例中，调适延迟被减少以考虑在停留参数的调适曲线中的变化。在图3A的示例中，在停留时间间隔期间RRO正弦曲线的幅度A上升到峰值，然后在磁头跟踪目标磁道时减小。在停留参数的调适速度如图3A所示减小时，到达调适曲线中峰值的时间可以减少。因此，在一个实施例中，调适延迟基于停留参数的调适曲线中的期望峰值而被初始化，然后被减少以便基本跟踪调适曲线中的峰值的位置。在一个实施例中，初始调适延迟和/或初始访问延迟可以跨越磁盘的多个回转，但是最终调适延迟和/或访问延迟可以跨越回转的一小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁盘驱动器，其包括：包括多个磁道的磁盘；在所述磁盘上方被致动的磁头；以及控制电路，其可操作以便：（a）寻道所述磁头到目标磁道并在停留时间期间将所述磁头停留在所述目标磁道上；（b）调适用于将所述磁头停留在所述目标磁道上的停留参数；（c）在访问延迟后访问所述目标磁道；（d）基于所述停留参数调适的速度减少所述访问延迟；以及（e）重复（a）到（d）至少一次。

【技术特征摘要】
2011.08.09 US 13/206,3541.一种磁盘驱动器，其包括 包括多个磁道的磁盘； 在所述磁盘上方被致动的磁头；以及 控制电路，其可操作以便 (a)寻道所述磁头到目标磁道并在停留时间期间将所述磁头停留在所述目标磁道上； (b)调适用于将所述磁头停留在所述目标磁道上的停留参数； (c)在访问延迟后访问所述目标磁道； Cd)基于所述停留参数调适的速度减少所述访问延迟；以及 Ce)重复(a)到(d)至少一次。2.根据权利要求1所述的磁盘驱动器，其中所述控制电路进一步可操作以便通过测量所述停留参数在时间间隔内的差异来测量所述停留参数调适的速度。3.根据权利要求2所述的磁盘驱动器，其中所述控制电路进一步可操作以便根据以下公式测量所述停留参数调适的速度速度[k] = (l-a)速度[k-l] + a (p[k] -p[k-l]) 其中 k-1和k代表所述时间间隔的开始和结束； a是标量；以及 P是所述停留参数。4.根据权利要求2所述的磁盘驱动器，其中所述时间间隔跨越用于单次寻道的单个停留时间的至少一部分。5.根据权利要求4所述的磁盘驱动器，其中所述时间间隔跨越用于多次寻道的多个停留时间的至少一部分。6.根据权利要求1所述的磁盘驱动器，其中所述停留参数包括估计所述磁盘的可重复跳动的正弦曲线的幅度。7.根据权利要求1所述的磁盘驱动器，其中所述控制电路进一步可操作以便 在所述停留时间的调适延迟期间调适所述停留参数； 在第一寻道的第一停留时间的调适延迟后，保存所述停留参数； 在第二寻道的第二停留时间的调适延迟期间进一步调适所保存的停留参数；以及 基于所述停留参数调适的速度减少所述调适延迟。8.根据权利要求7所述的磁盘驱动器，其中所述调适延迟基本等于所述访问延迟。9.一种磁盘驱动器，其包括 包括多个磁道的磁盘； 在所述磁盘上方被致动的磁头；以及 控制电路，其可操作以便 (a)寻道所述磁头到目标磁道并在停留时间期间将所述磁头停留在所述目标磁道上； (b)在所述停留时间的调适延迟期间调适停留参数，其中所述停留参数被用于将所述磁头停留在所述目标磁道上； (c)基于所述停留参数调适的速度减少所述调适延迟；以及 Cd)重复(a)到(c)至少一次。10.根据权利要求9所述的磁盘驱动器，其中所述控制电路进一步可操作以便 在所述停留时间的访问延迟后访问所述目标磁道；以及 基于所述停留参数调适的所述速度减少所述访问延迟...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·娄，X·郭，O·贝克尔，
申请(专利权)人：西部数据技术公司，
类型：发明
国别省市：