5.Позиционирование магнитной головки. Виды сервосистем.

Важнейшим требованием к позиционированию головки является определение ее места нахождения в любой момент времени. Контроллер сравнивает настоящее с требуемым расположением, и передает команду о перемещении к нужному месту.

Для управления приводами с подвижной катушкой в разное время использовались три

способа построения петли обратной связи:

 со вспомогательным “клином”;

 со встроенными кодами;

 со специализированным диском.

Они различаются технической реализацией, но, по сути, предназначены для достижения одной и той же цели: обеспечивать постоянную корректировку положения головок и их наведение (позиционирование) на соответствующий цилиндр. Основные различия между ними сводятся к тому, на каких участках поверхностей дисков записываются сервокоды. При всех способах построения петли обратной связи для ее работы необходима специальная информация (сервокоды), которая записывается на диск при его изготовлении. Обычно она записывается в так называемом коде Грея. В этой системе кодирования при переходе от одного числа к следующему или предыдущему изменяется всего один двоичный разряд. При таком подходе информация считывается и обрабатывается намного быстрее, чем при обычном двоичном кодировании, и определение местоположения головки происходит практически без задержки. Сервокоды записываются на диск при сборке накопителя и не изменяются в течение всего срока его эксплуатации.

Во многих современных накопителях с приводом от подвижной катушки в процессе работы через определенные промежутки времени выполняется температурная калибровка. Эта процедура заключается в том, что все головки поочередно переводятся с нулевого на какой-либо другой цилиндр. При этом с помощью встроенной схемы проверяется, насколько сместилась заданная дорожка относительно своего положения в предыдущем сеансе калибровки, и вычисляются необходимые поправки, которые заносятся в оперативное запоминающее устройство в самом накопителе. Впоследствии эта информация используется при каждом перемещении головок, позволяя устанавливать их с максимальной точностью.

В большинстве накопителей температурная калибровка выполняется через каждые 5 мин

в течение первого получаса после включения питания, а затем через каждые 25 мин. Некоторые пользователи полагают, что произошла ошибка при считывании данных, но на самом деле просто подошло время очередной калибровки. Заметим, что эта процедура выполняется в большинстве современных интеллектуальных накопителей (IDE и SCSI), что в конечном итоге позволяет подводить головки к дорожкам с максимально возможной точностью.

Разработано большое количество сервосистем, чаще используются:

1. Встроенная (в ней пакет сервоинформации записывается в начале каждого сектора, в так называемый сервоклин), преимущество данной сервосистемы: головка не может отойти на столько, чтобы в ближайшее время электроника не обнаружила этого; в дисках, использующих данную сервосистему почти никогда не требуется повтора форматирования низкого уровня для выравнивания дорожек.

2. Гибридная (сервоинформация располагается в сервоклинах и на самой верхней и на самой нижней пластине) определяет положение головки в любой момент времени, недостаток такой сервосистемы: большой расход дискового пространства.

3. Вмонтированная, данная сервосистема считается идеальной, сервоинформация читается теми же головками, что и данные, считывание сервоинформации выполняется в тот же момент, что и считывание записи. Это достигается за счет расположения информации в более глубоком магнитном слое под данными, после считывания используются специальные электрические схемы, разделяющие информацию на два потока: поток сервоинформации и поток данных. Недостаток: очень дорогая.

Сервоинформация состоит из двух частей:

- часть известна и для всех накопителей одинакова.

- часть находится под авторской защитой производителя, и данных о ней нет.

Первая часть содержит 6-битные коды Грея (вид кодировки): по всей поверхности повторяется набор, состоящий из двух частей. Число повторов – максимальное число и не зависит от числа секторов на дорожке. Каждый раз, когда под головкой проходит набор кодов, механизм управления дисков получает информацию о местонахождении головки.

Способы записи информации:

- поперечный;

- продольный.

При продольном способе силовые линии располагаются параллельно к поверхности пластины и образуют рваные межбитовые промежутки.

Недостаток данной записи заключается в том, что нет возможности увеличить плотность записи за счет уменьшения межбитовых промежутков.

При поперечном способе силовые линии направлены перпендикулярно к поверхности пластины, дают возможность уменьшать межбитовые промежутки, и, следовательно, увеличивать плотность записи. При этом способе умеренный износ головки не играет заметной роли для считывания записи. А при продольном способе износ головки заметно снижает производительность.