采用差分写入数据信号和差分写入模式信号的数据存储设备制造技术

本申请公开了一种采用差分写入数据信号和差分写入模式信号的数据存储设备。所公开的数据存储设备包括在磁盘上方被致动的磁头。第一控制电路包括模式检测器，其经配置检测写入数据中的至少一个模式并生成对应的多状态信号，和发送器，其经配置发送表示写入数据的第一差分信号和表示多状态信号的第二差分信号。第二控制电路包括接收器，其经配置接收第一差分信号和第二差分信号，和写入驱动器，其经配置基于第一差分信号生成施加到磁头的写入电流并且经配置基于第二差分信号调节写入电流的至少一个性质。

【技术实现步骤摘要】


技术介绍
数据存储设备如磁盘驱动器包括磁盘和连接到致动器臂的远端的磁头，该致动器臂通过音圈马达(VCM)围绕枢轴旋转以将磁头径向定位在磁盘上方。磁盘包括多个径向隔开的同心磁道以用于记录用户数据扇区和伺服扇区。伺服扇区包括磁头定位信息(例如，磁道地址)，其被磁头读取并由伺服控制系统处理以在寻道时控制致动器臂。数据通常通过调制写入元件的写入电流(例如，使用非归零(non-returntozero，NRZ)编码，其中使用正写入电流(+1)写入二进制“1”并使用负写入电流(-1)写入二进制“0”)被写入数据磁道内的数据扇区，从而将磁转变写到磁盘表面上。然后读取元件(例如，磁阻(MR)元件)用于将磁转变转变成由读取通道解调的读取信号。记录和再现过程可被认为通信通道，其中通信解调技术可用于解调读取信号。
技术实现思路
附图说明图1A和图1B示出根据一个实施例的包括在磁盘上方被致动的磁头的数据存储设备，其中表示写入数据的第一差分信号连同表示写入数据中的检测的模式的第二差分信号被从第一控制电路发送到第二控制电路，使得可以相应地修改施加到磁头的写入电流。图2A示出根据一个实施例的控制电路，其包括用于发送第一差分信号和第二差分信号的发送器和用于接收差分信号的接收器。图2B示出根据一个实施例的控制电路，其中接收器包括用于解码表示写入数据中的检测的模式的第二差分信号的解码器。图3示出一个实施例，其中基于写入数据中检测的模式(1T、2T、3T等)调节写入电流过冲的振幅和持续时间。具体实施方式图1A和图1B示出根据一个实施例的包括在磁盘4上方被致动的磁头2的数据存储设备。第一控制电路6包括模式检测器，其经配置检测写入数据中的至少一个模式并生成对应的多状态信号，和发送器，其经配置发送表示写入数据的第一差分信号10和表示多状态信号8的第二差分信号12。第二控制电路14包括接收器，其经配置接收第一差分信号10和第二差分信号12，和写入驱动器，其经配置基于第一差分信号10生成施加到磁头2的写入电流并经配置基于第二差分信号12调节写入电流的至少一个性质。在图1A和图1B的实施例中，磁头2耦合到悬架16的远端，悬架16耦合到致动器臂18的远端。致动器臂18通过音圈马达(VCM)20围绕枢轴旋转以在磁盘4上径向移动磁头2。在一个实施例中，VCM20、致动器臂18、磁头2和磁盘4被封闭在称为磁头磁盘组合件(HDA)的外壳中，其中第二控制电路14(例如，前置放大器)耦合到致动器臂18。第一控制电路6附着到安装到HDA的底座的印刷电路板(PCB)，其中第一控制电路6通过柔性电路(未示出)耦合到第二控制电路14。为了补偿各种噪音源(例如，电磁干扰)，使用差分信号通过柔性电路发送数据。例如，在写入操作期间，第一控制电路6处的二进制写入数据被转换成第一差分信号10，其通过柔性电路被发送到HDA内的第二控制电路14。第二控制电路14处理第一差分信号10以调制施加到磁头2中的写入元件的写入电流，以便将表示写入数据的磁转变序列记录在磁盘上。在一个实施例中，记录在磁盘上的磁转变的保真度可以受调制的写入电流的性质的影响。例如，在一个实施例中，当记录具有较高转变频率的写入数据时，如果写入电流中的过冲的振幅和/持续时间增大，那么磁转变的保真度和所得的读回信号可以提高。因此，在一个实施例中，图1A中的第一控制电路6检测写入数据中的一个或更多个模式，所述写入数据需要调节写入电流，然后将对应的多状态信号作为第二差分信号12连同作为第一差分信号10发送的写入数据一起发送到第二控制电路14。在一个实施例中，第一差分信号10和第二差分信号12基本上彼此同步发送，使得当记录表示检测的模式的磁转变时，可以通过第二控制电路14调节写入电流。图2A示出的实施例中，第一控制电路6包括合适的模式检测器22，其经配置检测写入数据24中的一个或更多个模式并生成对应的多状态信号26。第一控制电路6中的发送器28将写入数据24转换成第一差分信号10并将多状态信号26转换成第二差分信号12。第一差分信号10和第二差分信号12被发送(例如，经由柔性电路)到第二控制电路14中的合适的接收器30。接收器30将第一差分信号10转换成施加到合适的写入驱动器34的写入信号32，所述写入驱动器34调制施加到磁头2的写入元件的写入电流36。接收器30还将第二差分信号12转换成模式信号38，模式信号38被模式解码器40解码以生成施加到写入驱动器34的控制信号42以便基于写入数据24中的检测的模式调节写入电流的至少一个性质(例如，过冲的振幅和/或持续时间)。图2B示出图2A的发送器28和接收器30内的控制电路的实施例，用于发送第二差分信号12并将第二差分信号12转换成表示写入数据中检测的模式的模式信号38。在该实施例中，多状态信号26被表示为多电平电压，其中每个电压电平表示写入数据中的检测的模式。发送器28内的第一差分放大器44放大多状态信号26以生成第二差分信号12，第二差分信号12被发送到接收器30内的第二差分放大器46。第二差分放大器46生成具有对应于写入数据中的检测的模式的振幅的模式信号38。在比较器481-48N处，模式信号38与不同阈值Th1-ThN比较，其中每个阈值Th1-ThN对应于不同模式。比较器481-48N的输出被二进制解码器50解码成施加到写入驱动器34的二进制信号42。在该实施例中，二进制信号42包括可以表示写入数据中高达四个不同模式的两位；然而，模式信号38可以包括表示任何适合数量的模式的任何合适数量的电平，并且二进制信号42包括表示检测的模式数量所需的任何合适数量的位。图3示出写入数据的示例模式和所生成的以补偿检测的模式的写入电流的对应波形。在该示例中，在一个位单元周期T期间写入数据中的每个位被记录在磁盘上。1T模式对应于在记录下一个磁转变之前的单个位单元，2T模式对应于在记录下一个磁转变之前的两个连续位单元，3T模式对应于在记录下一个磁转变之前的三个连续位单元等。在该示例中，二进制模式信号42包括表示写入数据中的三个不同模式的两个位(01＝1T，11＝2T，00＝大于2T)。在该实施例中，表示检测的模式的第二差分信号12先于表示写入数据的第一差分信号10一个位单元被发送到第二控制电路14，使得写入驱动器34可以在将磁转变实际记录在磁盘上之前调节写入电流的性质。在图3的示例中，当记录1T模式时，写入电流中的过冲的振幅增大，并且当记录2T模式时，过冲的振幅和持续时间增大。另外，当记录3T(或更大)模式时，过冲的振幅和持续时间可以被设为标称水平。可以采用任何合适的控制电路系统实现以上实施例中的流程图，如任何合适的集成电路或电路。例如，控制电路系统可在读取通道集成电路内或在与读取通道分开的部件(如磁盘控制器)中实现，或者上述的某些操作可通过读取通道和另外地通过磁盘控制器来执行。在一个实施例中，读取通道和磁盘控制器被实现为单独的集成电路，并且在替换的实施例中它们被制造在单个集成电路或片上系统(SOC)中。另外，控制电路系统可包括合适的前置放大器电路，其被实现为单独的集成电路，集成到读取通道或磁盘控制器电路中或集成到SOC中。在一个实施例中，控制电路系统包括执行指令的微处理器，该指令本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数据存储设备，其包括：磁盘；在所述磁盘上方被致动的磁头；第一控制电路，其包括：模式检测器，其经配置检测写入数据中的至少一个模式并生成对应的多状态信号；和发送器，其经配置发送表示所述写入数据的第一差分信号和表示所述多状态信号的第二差分信号；和第二控制电路，其包括：接收器，其经配置接收所述第一差分信号和所述第二差分信号；和写入驱动器，其经配置基于所述第一差分信号生成施加到所述磁头的写入电流并且经配置基于所述第二差分信号调节所述写入电流的至少一个性质。

【技术特征摘要】
2015.09.04 US 14/846,0191.一种数据存储设备，其包括：磁盘；在所述磁盘上方被致动的磁头；第一控制电路，其包括：模式检测器，其经配置检测写入数据中的至少一个模式并生成对应的多状态信号；和发送器，其经配置发送表示所述写入数据的第一差分信号和表示所述多状态信号的第二差分信号；和第二控制电路，其包括：接收器，其经配置接收所述第一差分信号和所述第二差分信号；和写入驱动器，其经配置基于所述第一差分信号生成施加到所述磁头的写入电流并且经配置基于所述第二差分信号调节所述写入电流的至少一个性质。2.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述模式检测器经配置检测所述写入数据中的至少三个不同模式并生成所述对应的多状态信号以表示每个检测的模式。3.根据权利要求2所述的数据存储设备，其中所述三个不同模式包括0T模式、1T模式和2T模式。4.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述写入电流的所述至少一个性质包括所述写入电流的振幅。5.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述写入电流的所述至少一个性质包括所述写入电流的过冲持续时间。6.根据权利要求1所述的数据存储设备，其中所述第一控制电路经配置...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·W·霍格，
申请(专利权)人：西部数据技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US