CN101399045A

CN101399045A - 存储装置和记录补偿处理方法

Info

Publication number: CN101399045A
Application number: CNA2008102135915A
Authority: CN
Inventors: 上野博秋
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2007-09-28
Filing date: 2008-09-16
Publication date: 2009-04-01
Also published as: US7821729B2; JP2009087440A; US20090086361A1; KR20090032991A

Abstract

本发明提供存储装置和记录补偿处理方法。根据一个实施方式的一方面，存储装置具有用于以分别与多个位序列码型相关联的方式存储多个补偿值的存储部、用于将数据写入介质中的头部以及用于控制所述存储装置和驱动所述头部的控制器，所述控制器根据相对于所述位序列码型恰在前面的数据位确定是否使用所述多个补偿值中的一个补偿值来驱动所述头部写入瞬时数据位。

Description

存储装置和记录补偿处理方法

技术领域

本发明涉及基于磁化反相的存在或不存在检测导致非线性的码型(pattern)并根据这些码型执行记录补偿的控制装置、存储装置、LSI以及记录补偿方法。

背景技术

随着高密度磁记录/再现装置的发展和数据传输速度的提高，在磁头、记录介质(media)以及记录/再现传输系统中会发生非线性翻转漂移(NLTS)。已知用于减小这种NLTS的记录补偿技术。在一种记录补偿技术(写入预补偿)中，检测诸如双位组(dibit)、三位组(tribit)以及2T的导致非线性的码型(pattern)。并且根据检测到的码型执行记录补偿。

在一种记录补偿技术中，测量以电平形式表示要在介质上记录的数据码的NRZ(非归零)码。然后，根据电平的反相将该NRZ码转换成表示记录码的NRZI(反相非归零)格式。根据该NRZI码，检测导致非线性的诸如双位组、三位组或2T的码型。例如，当磁化反相发生时，检测前两位的NRZI位值。当检测到的NRZI位值为“011”时，码型被定义为“双位组”。当NRZI位值为“111”时，码型被定义为“三位组”。当NRZI值为“101”时，码型被定义为“2T”。然后，使用对应于这些码型的记录补偿值来执行记录补偿。注意，在该示例中的NRZI编码内，“0”表示不存在磁化反相，而“1”表示存在磁化反相。

在日本特开平专利公开No.07-6306和日本特开专利公开No.2000-20903中公开了相关领域的技术。

发明内容

根据一个实施方式方面，存储装置具有用于以分别与多个位序列码型相关联的方式存储多个补偿值的存储部、用于将数据写入介质中的头部以及用于控制所述存储装置和驱动所述头部的控制器，所述控制器根据相对于所述位序列码型恰在前面的数据位确定是否使用所述多个补偿值中的一个补偿值来驱动所述头部写入瞬时数据位。

附图说明

图1例示了根据第一实施方式的磁盘装置的概况和特征；

图2是例示根据第一实施方式的磁盘装置的结构的框图；

图3例示了根据第一实施方式的磁盘装置的记录补偿值表；

图4例示了记录补偿处理；

图5是例示根据第一实施方式的磁盘装置执行的操作的流程图；

图6是例示根据第二实施方式的磁盘装置的结构的框图；

图7例示了根据第二实施方式的磁盘装置的记录补偿值表；以及

图8A、8B以及8C例示了已知技术。

具体实施方式

随着记录密度和高速传输近来的进步，NLTS可以根据双位组、三位组以及2T的各单独码型的极性而改变。如图8A、8B以及8C中所例示的，“0000010”和“1111101”都是双位组码型，但是这些码型的极性不同。因此，获得对应于这些码型的不同NLTS值。以这种方式，在常规记录补偿技术中，执行记录补偿，而不管码型的极性。这降低了记录补偿的精确性。图8A示出了2T[NRZI]812、2T[0000101]814、2T[1110101]816、[NRZ]813以及[NLTS]815。图8B示出了双位组[NRZI]822、双位组[0000011]824、双位组[1110011]826、[NRZ]813以及[NLTS]815。图8C示出了三位组[NRZI]832、三位组[0000111]834、三位组[1110111]836、[NRZ]813以及[NLTS]815。

下面，将参照附图描述本发明的实施方式。根据本发明以下实施方式的控制装置、存储装置、LSI以及记录补偿方法，基于磁化反相的存在或不存在检测导致非线性的码型，并根据该码型执行记录补偿。

第一实施方式

下面描述根据第一实施方式的磁盘装置的概况和特征。然后，将描述磁盘装置的结构和操作，并进一步描述第一实施方式的效果。注意，以下描述中的磁盘装置是存储装置的实施例。因此，本发明可以被应用于诸如磁光盘的其他存储装置。

磁盘装置的概况和特征

首先，参照图1，描述根据第一实施方式的磁盘装置的概况和特征。

第一实施方式的磁盘装置1基于磁化反相的存在或不存在检测导致非线性的码型，并根据该码型执行记录补偿。该磁盘装置1的主要特征是，磁盘装置1考虑到记录极性而执行记录补偿，并实现高度精确的记录补偿。

磁盘装置1具有记录补偿值表8a，该记录补偿值表8a用于以与对应的导致非线性的码型的极性相关联的方式存储记录补偿值。

磁盘装置1检测导致非线性的码型以及该检测到的码型的极性。磁盘装置1将以电平形式表示要记录在介质上的数据码的NRZ数据转换成NRZI码型，在该NRZI码型中，“0”表示不存在磁化反相，而“1”表示存在磁化反相。磁盘装置1还将该NRZI码型转换成包括表示该码型的极性的符号的NRZI码型(后面称为带符号的NRZI码型)。然后，当磁化被反相时(当带符号的NRZI码型中的值指示“+”或“-”时)，磁盘装置1检测到在该带符号的NRZI码型中与表示存在磁化反相的位和恰在该位前面的两个位对应的位码型。

随后，当记录补偿值表8a中存储有在该带符号的NRZI码型中检测到的位码型时，磁盘装置1使用对应于该位码型的记录补偿值来执行对记录数据的记录补偿。在图1的示例中，当在该带符号的NRZI中检测到的位码型为存储在记录补偿值表8a中的“+0-”、“-0+”、“0+-”、“0-+”、“+-+”、以及“-+-”中的任一个时，磁盘装置1确定需要记录补偿。然后，磁盘装置1从记录补偿值表8a读取记录补偿值(图1中的“位N补偿”)，以执行记录补偿。

以这种方式，磁盘装置1考虑记录极性来执行记录补偿，从而实现了高度精确的记录补偿处理。

磁盘装置的结构

现在参照图2，描述图1中的磁盘装置1的结构。图2是例示根据第一实施方式的磁盘装置1的结构的框图。如图2中所例示的，磁盘装置1在旋转磁盘2的同时，通过向与磁盘2相对设置的磁头3提供记录电流来在磁头3中生成磁场。磁盘2是使用高记忆力(retentive)磁膜并且在其上形成有磁道的盘状介质。磁盘装置1通过在寻道方向上磁化磁盘2来将数据写入磁盘2中。

此时，通过致动器4在磁盘2的径向上移动磁头3，以将数据记录在同心形成在磁盘2上的磁道上。此外，磁头3从头部IC5接收记录电流，从而生成基于记录数据的磁场。记录数据初始是从外部源提供的。磁头3将数据写入用于存储数据的介质中。

控制电路6从外部源接收记录数据，并将该记录数据提供给编码器7。编码器7将从控制电路6提供的记录数据转换成NRZ(非归零)数据，以将该记录数据记录在磁盘2上。编码器7将该NRZ数据提供给记录补偿电路8。注意，NRZ指以脉冲波形实现记录的记录方法，在该脉冲波形中，位单元间隔等于二进制脉冲流中的一个脉冲的长度。

记录补偿电路8具有记录补偿值表8a，该记录补偿值表8a用于以与对应的导致非线性的码型的极性相关联的方式存储记录补偿值。现在参照图3，更详细地描述记录补偿值表8a。图3示出了“位N-2”312、“位N-1”314、“位N”316以及位N补偿318。如图3中所例示的，记录补偿值表8a存储经受记录补偿的带符号的NRZI码型，包括“+0-”、“-0+”、“0+-”、“0-+”、“+-+”、以及“-+-”和对应的记录补偿值“T(+0-)”322、“T(-0+)”324、“T(0+-)”326、“T(0-+)”328、“T(+-+)”330以及“T(-+-)”332。记录补偿电路8按与多个位序列码型相关联的方式存储多个补偿值。

补偿值表8a从编码器7接收作为记录信号的NRZ数据，并将该NRZ数据转换成NRZI码型，在该NRZI码型中，“0”表示不存在磁化反相，而“1”表示存在磁化反相。然后，记录补偿值表8a将该NRZI码型转换成表示NRZI码型极性的带符号的NRZI码型。在带符号的NRZI码型中，“+”表示从“0”到“1”的磁化反相，而“-”表示从“1”到“0”的磁化反相。

当记录补偿值表8a中存储有所得的带符号的NRZI码型时，记录补偿电路8使用对应于该带符号的NRZI码型的记录补偿值来执行记录补偿，以纠正NRZ数据(见图4)。如图4中所示，基于记录补偿值表8a改变写入瞬时数据位长度的时段。使用一个补偿值时写入瞬时数据位长度的时段比不使用一个补偿值时写入瞬时数据位的时段长。当记录补偿值表8a中存储有所得的带符号的NRZI码型时，前面的位的磁场加强从磁头3输出的磁场。由于该加强的磁场，记录位置脱离目标位置。为了防止误记录，记录补偿电路8基于所述一个补偿值延迟写入瞬时数据位的时段。

当瞬时数据位被反相并且恰在该瞬时数据位前的两个位中的至少一个被反相时，基于记录补偿值表8a改变瞬时数据位长度。同时，当瞬时数据位被反相而恰在该瞬时数据位前的两个位都未被反相时，不改变瞬时数据位长度。此外，当瞬时数据位未被反相时，不改变写入瞬时数据位长度的时段。

与恰在瞬时数据位前的两个位都被反相的情况相比较，恰在瞬时数据前的两个位中的一个被反相时的瞬时数据位长度更长。原因如下。当恰在瞬时数据位前的两个位都被反相时，每个冲突的极性都使磁效应相互抵消。

记录补偿电路8将纠正的记录信号提供给头部IC5。

当存在表示存在磁化反相的位时，记录补偿电路8检测该磁化反相的位(即带符号的NRZI码型中“+”或“-”的位)和恰在前面的两个位的位码型。然后，记录补偿电路8确定在记录补偿值表8a中是否存储有带符号的NRZI码型中检测到的位码型。当记录补偿值表8a中存储有该位码型时，记录补偿电路8使用对应的记录补偿值来执行对记录数据的记录补偿。控制器控制该装置并驱动磁头。控制器根据相对于该位序列码型恰在前面的数据位确定是否使用一个补偿值来驱动磁头写入瞬时数据位。

头部IC 5向磁头3提供对应于从记录补偿电路8提供的记录数据的记录电流。然后，将磁头3再现的信号提供给头部IC 5，以对该信号进行放大，并且将其提供给AGC(自动增益控制)电路9。AGC电路9将从头部IC 5提供的信号的振幅控制为恒定的，并输出该信号。

将从AGC电路9输出的信号提供给信号检测电路10，以检测再现的数据。将检测出的再现数据提供给解码器11，以进行解码并且提供给控制电路6。控制电路6将再现的数据输出给外部装置。

此外，将从AGC电路9输出的信号提供给伺服解调电路12。伺服解调电路12解调从AGC电路9提供的伺服信号，并且将解调的信号提供给伺服控制电路13。响应于从伺服解调电路12提供的伺服信号和从控制电路6提供的控制信号，伺服控制电路13根据磁头3的目前位置和目标记录或再现位置之间的差生成驱动控制信号。然后，伺服控制电路13将生成的驱动控制信号提供给驱动电路14。

驱动电路14根据从伺服控制电路13提供的驱动控制信号生成用于驱动致动器4的驱动信号，并将该驱动信号提供给致动器4。致动器4根据来自驱动电路14的驱动信号被驱动，以将磁头3移动到预定位置。当使用该磁头装置1在磁盘2上记录数据时，需要对磁盘2进行磁化。因此，记录数据的位置因之前记录在记录介质上的数据的磁化反相效应而偏移。因此，记录数据的位置偏离磁化反相的实际位置。

磁盘装置的记录补偿

下面，参照图5，描述根据第一实施方式的磁盘装置1执行的记录补偿处理。图5是例示根据第一实施方式的磁盘装置1执行的处理过程的流程图。

如图5中所例示的，当存在表示存在磁化反相的位时(步骤S101：是)，记录补偿电路8检测带符号的NRZI码型中的磁化反相位和两个恰在前面的位的位码型(步骤S102)。

然后，记录补偿电路8确定记录补偿值表8a中是否存储有检测到的位码型(步骤S103)。如果确定补偿值表8a中存储有检测到的位码型(步骤S103：是)，则记录补偿电路8执行对记录数据的记录补偿(步骤S104)。当补偿值表8a中未存储有检测到的位码型时(步骤S103：否)，记录补偿电路8终止处理过程，而不执行记录补偿。

如上面所描述的，磁盘装置1在考虑记录极性的情况下执行记录补偿，以纠正依赖于磁记录中的记录极性的NLTS，因此可以实现高度精确的记录补偿操作。此外，可以实现能够在高记录密度和高速传输的情况下进行高度可靠操作的存储装置。

第二实施方式

尽管上面已经描述了本发明的一个实施方式，但是可以以各种其他实施方式的形式实践本技术。因此，下面将本技术的这些实施方式中的一个描述为第二实施方式。

LSI

本技术可以应用于至少包括编码器的写LSI(大规模集成电路)或读/写通道LSI，或者应用于包括用于MCU(存储器控制单元)、HDD(硬盘驱动器)等的控制电路的记录/再现用LSI。如图6中所例示的，可以使用记录和再现用LSI21来构成磁盘装置100。

记录补偿表

在上面描述的第一实施方式中，补偿值表中存储的记录补偿值为绝对值。然而，本技术并不限于这种情况，还可以根据极性之间的差获得记录补偿值。如图7中所例示的，通过将对应于导致非线性的码型的相反极性的记录补偿值之差(例如，WPC(+0-)和WPC(-0+)之差)的一半加上对应于导致非线性的码型的记录补偿值的平均值(图7中的T(101)、T(011)以及T(111))，或者从该平均值减去该差的一半，来计算记录补偿值。图7示出了“位N-2”312、“位N-1”314、“位N”316以及位N补偿318。如图7中所例示的，记录补偿值表8a存储经受记录补偿的带符号的NRZI码型，包括“+0-”、“-0+”、“0+-”、“0-+”、“+-+”、以及“-+-”和对应的记录补偿值“T(101)+ΔT(101)”722、“T(101)-ΔT(101)”724、“T(011)+ΔT(011)”726、“T(011)-ΔT(011)”728、“T(111)+ΔT(111)”730以及“T(111)-ΔT(111)”732。然后，以与对应的码型的极性(极性码型)相关联的方式来存储这些记录补偿值。

以这种方式，根据已知技术中使用的记录补偿值(例如T(101)、T(011)以及T(111))的平均值来计算相反极性的记录补偿值之间的差。这有助于调整记录补偿值。

系统结构

图2中例示的磁盘装置1的组件是功能和概念上的，并非必需如例示的那样物理上配置这些组件。即，磁盘装置1的分布和集成的具体结构并不限于图中例示的结构。根据各种负载和使用状态，所有或一些结构可以在功能和物理上分布和集成在任意单元中。例如，存储器和非易失性存储器可以集成到一个存储单元中。

此外，处理功能的所有或任意部分可以被实现为由MPU(微处理单元)、MCU或CPU(中央处理单元)分析和执行的程序，或者被实现为基于布线逻辑的硬件。例如，可以通过具有MPU、MCU或CPU的控制装置等执行记录补偿程序，来执行上面实施方式中描述的各种处理。

根据本发明，为了纠正发生在磁记录中并且依赖于记录极性的NLTS，在考虑记录极性的情况下执行记录补偿。这实现了能够在高记录密度和高速传输的情况下进行高度可靠操作的存储装置。

Claims

1、一种存储装置，其包括：

用于以分别与多个位序列码型相关联的方式存储多个补偿值的存储部；

用于将数据写入介质中的头部；以及

用于控制所述存储装置和驱动所述头部的控制器，所述控制器根据相对于所述位序列码型恰在前面的数据位确定是否使用所述多个补偿值中的一个补偿值来驱动所述头部写入瞬时数据位。

2、如权利要求1所述的存储装置，其中，当写入所述瞬时数据位时，所述控制器基于所述一个补偿值来改变数据位长度。

3、如权利要求1所述的存储装置，其中，所述存储部把通过将对应于导致非线性的码型的相反极性的记录补偿值之差加上所述对应于导致非线性的码型的记录补偿值的平均值，或从所述平均值减去所述差而获得的值，存储为所述补偿值。

4、如权利要求2所述的存储装置，其中，所述存储部以与所述补偿值相关联的方式存储带符号的NRZI码型。

5、如权利要求4所述的存储装置，其中，所述控制器用所述带符号的NRZI码型来补偿所述数据。

6、一种用于对将数据写入介质中的头部进行控制的控制器，其包括：

用于以与多个位序列码型相关联地存储多个补偿值的存储部；以及

补偿单元，所述补偿单元用于根据相对于所述位序列码型恰在前面的数据位确定是否使用所述多个补偿值中的一个补偿值来驱动所述头部写入瞬时数据位。

7、如权利要求6所述的控制器，其中，当写入所述瞬时数据位时，所述补偿单元基于所述一个补偿值来改变数据位长度。

8、如权利要求6所述的控制器，其中，所述存储部把通过将对应于导致非线性的码型的相反极性的记录补偿值之差加上对应于所述导致非线性的码型的记录补偿值的平均值，或从所述平均值减去所述差而获得的值，存储为所述补偿值。

9、如权利要求7所述的控制器，其中，所述存储部以与所述补偿值相关联的方式存储带符号的NRZI码型。

10、如权利要求9所述的控制器，其中，所述补偿单元用所述带符号的NRZI码型来补偿所述数据。

11、一种控制具有用于存储数据的介质和用于将数据写入所述介质中的头部的装置的方法，其包括：

以与多个位序列码型相关联的方式存储多个补偿值；以及

根据相对于所述位序列码型恰在前面的数据位，确定是否使用所述多个补偿值中的一个补偿值来驱动所述头部写入瞬时数据位。

12、如权利要求11所述的方法，其还包括：当写入所述瞬时数据位时，基于所述一个补偿值来改变数据位长度。

13、如权利要求11所述的方法，其中，所述存储步骤把通过将对应于导致非线性的码型的相反极性的记录补偿值之差加上对应于所述导致非线性的码型的记录补偿值的平均值，或从所述平均值减去所述差而获得的值，存储为所述补偿值。

14、如权利要求12所述的方法，其中，所述存储步骤以与所述补偿值相关联的方式存储带符号的NRZI码型。

15、如权利要求14所述的方法，其中，所述补偿步骤用所述带符号的NRZI码型来补偿所述数据。