硬盘伺服刻写关键技术研究

发布时间：2020-08-11 13:49

【摘要】： 在硬盘生产过程中,一个很重要的环节就是伺服刻写。在此环节中,硬盘工作所必须的伺服信息将以特定的格式被写入到碟片中。在分析伺服信息组织格式、编码模式及硬盘伺服刻写系统架构的基础上,引入了一种新的伺服刻写方法 螺旋伺服刻写法。 该螺旋伺服刻写方法,首先将伺服初始信息以螺旋道的方式写入盘片,然后在后期由硬磁盘驱动器(HDD)自行将伺服信息补充完整。在理论上,建立了螺旋伺服刻写的运动模型,并作了性能分析。该伺服刻写方法在保证伺服信息完整性的同时,减少了关键资源的使用时间,缩短了伺服刻写时长,提高了生产效率,降低了生产成本。 在硬盘伺服刻写的过程中,对主轴马达的转速控制至关重要。分析了马达控制模块的功能需求,给出了该控制模块的仿真实现。在硬盘主轴马达的控制方法中,传统方法是利用无刷电机中的反电动势过零点间的时间差值作为反馈信号来形成闭环控制,其控制精度较低。针对上述情况,给出了一种新的控制硬盘主轴马达的设计方法与实现技术,其主要思想是采用从硬盘上读出的时钟误差信号作为反馈,再与PID控制器结合来控制硬盘主轴马达,采用FPGA来实现PID的计算和时钟误差信号的提取。仿真结果表明,这种新的控制方法大大提高了控制精度。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TP333.35
【图文】：

1图 1.1 硬盘驱动器电子系统框图如上图，是磁盘驱动器电子系统的框图，可大致划分为三大块[1]：数据通道部分达控制（主轴马达和音圈电机 VCM）部分、微处理器部分。现在，数据通道部了前置放大器Preamp的其他部分都和微处理器一起整合在了一枚片上系统SOC中，前置放大器 Preamp 则独立出来。音圈电机的驱动模块和主轴马达的驱动模整合在了一片马达控制芯片中[2-4]。如此，磁盘驱动器电子系统从实体上被分OC、Preamp 和马达控制芯片三大块[5,6]。磁头从磁盘上读出的数据信号经过通道的处理变成数字信号后，再由 SOC 中件程序进行运算处理，然后再经由通道写入磁盘或通过接口单元交用户处理[7-9此同时，SOC 会依据当前的磁头位置信息和盘片转速信息不断控制马达控制芯片

上述情况在其他伺服信息段中也存在，所以伺服刻写时应尽量做到相邻伺服道之间相位一致。如图 2.2 所示，这是上面的伺服信息组在盘片上对应的磁化状态的图形示意。其中暖色区域表示有磁化翻转的区域，左右方向是磁道切线方向，竖直方向为盘片的径向方向。图 2.2 中明确的标注了信息段的名称，其中左边截掉了 Preamble 的很大一部分（因为与 Preamble 段余下的相同）。此盘片上写入伺服信息时做到了相位一致的要求，很明显可以看到信息写入后其每一位在径向上都是相位对齐的。

检测到标记（mark）信号，说明读头正处rack 状态（图 3.3）。若标记（mark）信号向上调整磁头位置以达到 On Track 状态，8]。由此，当写入了 mark 信息后，我们便单的定道，不需要其他辅助设备（例如各。在径向上对齐，取决于写头运动与盘片转的一个关键问题。在伺服写入过程中，写盘片径向移动的角速度与盘片转速之间的，若要使得写入的信号在盘片上的轨迹为d 的

【同被引文献】

相关期刊论文 前1条

1 蒋致诚;硬盘驱动器巨磁电阻(GMR)磁头:从微米到纳米[J];物理;2004年07期

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1 颜巍;微硬盘伺服码刻写技术的研究与实现[D];华中科技大学;2006年

本文编号：2789150