专利名称：：消除可重复偏心误差的自伺服刻写方法和装置的制作方法
技术领域：
：本发明涉及自伺服刻写
技术领域：
，更具体地说涉及一种消除可重复偏心误差(RRO，repeatablerunout)的自伺服刻写的方法和装置。
背景技术：
：硬盘的轨道是由固定数量的扇区信息组成的，所述扇区信息包括伺服引导信息AGC(Autogaincalibration)、STM(servotrackmark)、轨道号(Tracknumber)、扇区号(Sectornumber)以及定位的Bursts。所述扇区信息也称为伺服信息，为了提高工作效率，现阶段一般采用在伺服刻写机上将伺服信息写入硬盘盘片，然后将磁盘与磁头组装成的头盘组合体(HDA)安装到硬盘中直接进行使用。在对盘片进行伺服信息的刻写和读取时，在最理想的情况下，伺服刻写机器的刻写头以及硬盘中的头盘组合体的磁头在盘片上的运动轨迹应该是一致的，均是一个标准的全圆，但是实际情况中并非如此，伺服刻写机器对盘片进行伺服信息的刻写后，所述盘片需要安装到头盘组合体中，由于所述伺服刻写机器与所述头盘组合体的环境不同，所述盘片在上述两种不同环境中的中心受力情况不同，从而导致盘片在上述两种不同环境中的圆心不能重合，从而产生可重复偏心误差(RRO)的问题，即由于所述盘片在上述两种环境中的圆心不一致，导致所述伺服刻写机器的刻写头在所述盘片上刻写信息后，当硬盘本身的磁头对所述盘上已刻写的伺服信息进行读取时，磁头必需不停运动跟踪并读取所述伺服信息，所述磁头在所述盘上的运动轨迹不是一个标准的圆形，由此造成耗电量大、磁头定位精度降低、硬盘在受到较大外界干扰的境况下读写质量明显降低。在进行伺服刻写时，每个盘的安装造成的磁头偏摆不一样，进行伺服刻写时刻写环境中的各种不可重复的干扰因素对刻写产生一定的影响，现有技术并无涉及减小所述干扰因素的影响的技术方案；同时，现有技术一般利用控制系统前馈补偿来减小磁盘存在的这样可重复偏差，但是这样增加了控制系统的复杂度，牺牲了系统的一些动态品质；同时也限制了我们刻写更高密度的伺服信息，而且没有解决上述的磁头需不停运动跟踪并读取所述伺服信息而导致的耗电量大、磁头定位精度降低、硬盘在受到较大外界干扰的境况下读写质量明显降低的问题。
发明内容有鉴于此，本发明提供一种可以有效消除可重复偏心误差、提高硬盘抗干扰能力、提高磁头定位精度的自伺服刻写方法和装置。本发明一种可消除可重复偏心误差的方法的技术方案是这样实现的一种可消除可重复偏心误差的自伺服刻写方法，包括步骤a、确定磁盘的偏摆数据信息；b、利用所述偏摆数据信息生成偏摆数据校正表；c、确定控制参数；d、根据所述控制参数，参考所述偏摆数据校正表，生成新的伺服信息并将其写入磁盘。在步骤d之后，还包括e、擦除旧伺服信息。步骤a包括a1、固定用于读取磁盘数据信息的读写头；a2、将伺服信息区分为多个刻写区域；a3、计算每个刻写区域的各个扇区对应的扇区伺服信息；a4、利用所述扇区伺服信息确定各个扇区的偏摆数据值。步骤a3具体为将每个扇区多次测试的伺服数据进行求和求平均，生成扇区伺服信息。步骤a4具体为将所述刻写区域内的第一个扇区磁头的位置值为基准值，利用所述可写区域中其他扇区位置数据值与所述基准值进行比较，得出所述刻写区域中每个扇区偏摆数据值。步骤c包括c1、确定可重复偏摆数据值和不可重复偏摆数据值；c2、分别为所述可重复偏摆数据值和所述不可重复偏摆数据值设置权重因子；c3、将所述设置了权重因子的可重复偏摆数据值和不可重复偏摆数据值之和确定为cost值；c4、根据cost值确定最优控制参数所述可重复偏摆数据值和不可重复偏摆数据值的确定方法为a)、多次测试每个扇区的偏摆数据值，计算出所述偏摆数据值的平均值，并利用所述偏摆数据值的平均值确定同一磁道的可重复偏摆数据值。b)、利用同一磁道上每个扇区的偏摆数据值和所述可重复偏摆数据值确定不可重复偏摆数据值。步骤c4包括c41、调整控制参数，并计算cost值；c42、比较cost值的大小，根据最小的cost值，确定最优控制参数。步骤d包括d1、根据所述最优控制参数，查阅所述偏摆数据校正表，生成新的伺服信息；d2、将磁头移到与所述新的伺服信息相应的位置，并将其写入磁盘。本发明还公开了一种可消除可重复偏心误差的自伺服刻写装置，包括用于对磁盘读写数据的读写头，还包括偏摆数据计算单元、参数控制单元、位置信息检测单元、伺服信息生成单元和控制单元；其中，所述偏摆数据计算单元用于利用所述旧伺服信息与所述位置信息计算得出磁盘的各个区域中的各个扇区的偏摆数据信息；参数控制单元用于调整系统参数以减小写出的伺服信息的偏摆数据值；位置信息检测单元用于在读写头读出旧伺服信息时，检测读写头在磁盘中的位置信息；所述伺服信息用于利用所述位置信息和偏摆数据信息生成新的伺服信息；所述控制单元用于输出新刻写伺服信息至读写头，并通过控制音圈电机驱动装置驱动所述读写头到正确的刻写位置。所述偏摆数据计算单元包括可重复偏摆数据计算单元，用于计算偏摆数据中的可重复偏摆数据；不可重复偏摆数据计算单元，用于计算偏摆数据中的不可重复偏摆数据；cost值计算单元，用于计算设置了权重因子的不可重复偏摆数据值和可重复偏摆数据值的和。所述系统参数包括系统带宽和误差方程。通过上述技术方案可知，本发明具有以下特点和优点1、设置cost值，通过不断调整控制参数使cost值最小，在设置所述控制参数的条件下进行磁盘的伺服信息的刻写，这样可以将刻写过程中的各种干扰影响减小至最低，有利于读写头的精确定位，提高读写质量。2、采取多次测试磁盘同一磁道的不同域的不同扇区中的偏摆数据，并对其进行多次求和取平均的方法，使据其设置的偏摆数据校正表更客观准确，同时，将偏摆数据分为可重复偏摆数据和不可重复偏摆数据，并通过调整系统带宽和误差方程等方法为所述自伺服系统设置控制参数，以达到减小刻写出来的新伺服偏摆数据值。3、在刻写伺服信息之前，已经完成上述偏摆数据校正表的设置，于是，在进行伺服信息的重新刻写后，不需采用复杂的算法和控制方法进行控制，磁头在磁盘上的运动轨迹将接近标准圆形，从而避免磁头的频繁移动造成的耗电量大、磁头定位精度降低、硬盘在受到较大外界干扰的境况下读写质量明显降低的情况的发生。4、由于重新刻写的伺服信息用的还是原来的伺服信息，由此既校正了磁盘的伺服偏摆，同时避免了误差累计，保证刻写的伺服信息质量比较高，可刻写高道密度的伺服信息，提高储存容量。图1为本发明消除可重复偏心误差的自伺服刻写方法的实施例一的流程图；图2为本发明消除可重复偏心误差的自伺服刻写方法的实施例二的流程图；图3为本发明消除可重复偏心误差的自伺服刻写方法的伺服信息刻写方法示意图；图4本发明消除可重复偏心误差的自伺服刻写装置的结构图。具体实施例方式本发明的核心思想是确定磁盘的偏摆数据信息；利用所述偏摆数据值生成偏摆数据校正表；确定控制参数；根据所数控制参数，参考所述偏摆数据校正表，生成新的伺服信息并将其写入磁盘。在对磁盘进行伺服信息的重新刻写时，利用多次测试磁盘中不同区域不同扇区的偏摆数据量，请对所述偏摆数据量进行求和求平均的方法，使得由此设置的偏摆数据校正表较准确；同时，设置合适的控制参数以减小刻写后的偏摆数据值，达到磁头在定位时不需频繁移动磁头，减小了耗电量，提高了磁头定位精度、硬盘在受到较大外界干扰的境况下读写质量无明显降低。可重复偏心误差也即RRO，也即磁盘盘片装入头盘组合体后磁道圆心与盘片的旋转中心之间的不重合而引起的数据偏摆，下面称RRO数据为偏摆数据。为了使本
技术领域：
的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。请参考图1，为本发明消除可重复偏心误差的自伺服刻写方法的实施例一的流程图。首先进入步骤S101。步骤S101确定磁盘的偏摆数据信息。步骤S102利用所述偏摆数据信息生成偏摆数据校正表。步骤S103确定控制参数。步骤S104根据所述控制参数，参考所述偏摆数据校正表，生成新的伺服信息并将其写入磁盘。下面通过实施例二对本发明进行更进一步的描述说明。请参考图2，为本发明消除可重复偏心误差的自伺服刻写方法的实施例二的流程图。步骤S201固定用于读取磁盘数据信息的读写头，通过对VCM(音圈电机，用来控制读写头在磁盘盘片的径向移动)制动来实现，固定读写头，让所述读写头在高速旋转的磁盘盘片上扫过的轨迹是以轴承的中心为圆心的同心圆形状。步骤S202将伺服信息区分为多个刻写区域，把磁盘上的伺服信息区按照径向划分为规定的个数的刻写区域，如10个。步骤S203计算每个刻写区域的各个扇区对应的扇区伺服信息。在每个区域随机地移动读写头，在制动音圈电机成功后，读取规定转数的旧的伺服信息，对每个区域的每个扇区的数据进行求和求平均的方法，求出当前区域每个扇区的偏摆值，按照同样的方法，求出每个区域的每个扇区的固定偏摆值，然后，根据相邻区域的相同扇区偏摆值的大小，查看是否有测量畸形(相邻区域的相同扇区偏摆值大小相差过大)情形，如果出现测量畸形，则可认为，测量不精确，反之，如果相差值在预设阈值以内，则认为测量较精确，则可利用其进行随后操作；按照以下公式计算每个区域的各个扇区对应的扇区伺服信息X‾S=Σt=0kXtk]]>其中，Xt为获取的当前扇区的伺服数据，单位是轨道号(包括小数部分的)，S为扇区号，k代表测每个扇区测量的次数，其实就是求取当前的区域的当前的扇区的K次测量数据的平均值。步骤S204利用所述计算的扇区伺服信息确定各个扇区的偏摆数据值。选定某个刻写区域内的第一个扇区磁头的位置值为基准值，利用所述刻写区域中其他扇区位置数据值与所述基准值进行比较，得出所述刻写区域中每个扇区偏摆数据值，公式如下PS＝XS-X1其中，S＝0，1...144，代表扇区号。将磁盘的每个扇区的读取数据进行求和，然后使用每个扇区的平均值与基准值进行相减，我们就得出当前区域中每个扇区的偏摆数据值PS。按照同样的方法，计算出磁盘所有刻写区域的各个扇区的偏摆数据值。从上面的公式可知，在计算磁头的偏摆时，相邻扇区的时间间隔对我们的测量结果比较敏感，如果采样时间长，这时由于磁头或者盘片的旋转使的采样的伺服数据就不精确，采用这样的值计算会增大或缩小我们的偏摆计算精度。采样时间短，我们就可以认为相邻采样点的碟片旋转速度相同(我们的刺头在碟片上飞行，受旋转的碟片产生的空气的影响)，这样采集的数据更可靠。步骤S205利用计算出来的磁盘所有刻写区域的各个扇区的偏摆数据值平均值生成偏摆数据校正表。所述偏摆数据校正表形式如下表1步骤S206根据所述各个扇区的偏摆数据值PS，并根据所述偏摆数据值计算整个轨道的伺服信息的可重复偏摆数据值和不可重复偏摆数据值，并确定cost值。可重复偏摆数据值由以下公式计算RRO=ΣS=0NPS,]]>其中的N代表扇区数。不可重复偏摆数据值由以下公式计算D(XS)=ΣK=0M(XS-X‾S)2M,]]>其中M为采集伺服数据的个数。则不可重复伺服数据为NRRO=ΣS=0ND(XS)]]>Cost＝Weight_rro×RRO+Weight_nrro×NRRO在进行伺服刻写时，由于每个盘的安装造成的磁头偏摆不一样，以及进行伺服刻写时刻写环境中的各种不可重复的干扰的影响，所以我们需要进行相应的调整；但由于此过程中的干扰因素多，对此，我们必须先确定哪些干扰对刻写影响最大，对此，我们进行以下操作通过不停调整控制参数，如带宽和误差方程，可以通过增加带宽主要用来提高响应速度，调整误差方程减小稳态误差和降低一些特定频率的噪音；预设控制参数调整权重因子Weight_rro和Weight-nrro的数值，刻写若干道(如几十个磁道)新的伺服数据，对获取的数据信息，通过以上公式Cost＝Weight_rro×RRO+Weight_nrro×NRRO，计算出其cost值，通过多次的比较，确定当前盘的最佳的控制参数。步骤S207利用所述偏摆数据表，参考所述控制参数，在读取旧的伺服信息的基础上计算生成新的伺服信息，并将所述新的伺服信息刻写在磁盘上。读取旧的伺服信息，并根据区域和扇区号查询偏摆数据校正表，计算出新的伺服信息的轨道号，采用公式NewTrack＝LastTrack+RRO其中，NewTrack为新的伺服信息，LastTrack为旧的伺服信息，RRO为偏摆数据值。下面通过图3为例对计算所述新的伺服信息以及将所述新的伺服信息刻写在磁盘上的方法进行详细描述说明。图3中，轨迹01为原先的伺服信息，轨迹02为重写的伺服信息，011(n，m)，012(p-1，m)，013(n，m+1)，014(p，m+1)，015(n，m+2)，016(p-1，m+2)，017(n+1，m)，018(p，m)，019(n+1，m+1)，020(p+1，m+1)，021(n+1，m+2)，022(p，m+2)均为磁盘上的伺服信息，n表示该伺服信息所在的轨道号，m为该点所在的扇区号，在确认新旧伺服信息的轨道号和扇区号后，假设旧的伺服信息，轨道号为n，偏摆数据值为Offset，扇区为m，利用公式NewTrack＝LastTrack+RRO，对NewTrack进行取整，求出的数据即为将要刻写新伺服信息的轨道数，然后将小数部分与TrackWidth相乘，其结果作为刻写当前扇区伺服信息的具体目标位置，并在磁头读到旧伺服数据的M扇区时，经过一个高精度的延时，刻写NewTrack＝P-1、扇区为M的伺服信息，这时的伺服信息的STM(主要用来区分新旧伺服信息)和TRACKNO段会有相应的变化，同理，我们对M+1进行校正时，查当前磁盘的偏摆数据校正表，并计算出当前刻写的伺服轨道数，此时在M+1时假设是P，同时根据小数部分的计算，如小数部分的数据值为0.5，即我们径向移动磁头至P磁道与P+1磁道的中间，此时的输入量即为TrackWidth/2，也就是我们计算的偏移量。所以，我们这时在扇区M+1时就把TRACKNO写成P，按这样的规律，从第一个扇区一直写到最后一个扇区，就完成了旧的一个轨道的伺服信号的重写，在刻写完一个轨道后，读写头径向移动一个轨道的宽度刻写下一个轨道的所有扇区值，完成后，按照同样的方法再移动一个轨道宽度，一直到我们所要求的区域都刻写完为止。当从低到高每个轨道都这样重写后，就得到的碟片上的新的伺服信息，所述新的伺服信息就组成了以轴承中心为圆心的同心圆。步骤S208擦除旧的伺服信息。由于新伺服信息的写入，旧的伺服信息已经不起作用了，其在一定程度上占用了磁盘的空间，所以可以将其删除。本发明还公开了消除可重复偏心误差的自伺服刻写装置。请参考图4，为本发明消除可重复偏心误差的装置的结构图。消除可重复偏心误差的装置，包括用于对磁盘100读写数据的读写头101，音圈电机驱动装置102，所述装置还包括偏摆数据校正单元103、参数控制单元104、位置信息检测单元105、伺服信息生成单元106和控制单元107；其中所述偏摆数据单元103包括偏摆数据计算单元111和偏摆数据校正数据单元112，所述偏摆数据计算单元111用于利用所述旧伺服信息与所述位置信息计算得出磁盘100的各个区域中的各个扇区的偏摆数据信息；所述偏摆数据校正数据单元112用于利用所述偏摆数据信息生成偏摆数据校正表，并储存；参数控制单元104用于在对磁盘100进行新伺服信息的刻写前，调整系统参数以减小刻写出的偏摆数据值；位置信息检测单元105用于在读写头读出旧伺服信息时，检测读写头101在磁盘中的位置信息；所述伺服信息生成单元106用于利用所述位置信息和偏摆数据信息生成新的伺服信息；通过控制音圈电机驱动装置102驱动所述读写头101到当前刻写的位置，所述控制单元107用于输出刻写伺服信息至读写头101。所述参数控制单元104包括可重复偏摆数据计算单元113，用于计算偏摆数据中的可重复偏摆数据；不可重复偏摆数据计算单元114，用于计算偏摆数据中的不可重复偏摆数据；cost值计算单元115，用于计算设置了权重因子的不可重复偏摆数据值和可重复偏摆数据值的和。所述装置还包括前置放大器108，所述前置放大器108将读写头101读取的伺服信息放大，提供给偏摆数据计算单元111。在对磁盘100进行刻写的时候，利用位置信息检测单元105检测读写头101的位置信息，通过读写头101读出磁盘100上旧的伺服信息，再通过偏摆数据单元103中的偏摆数据计算单元111计算出各个刻写区域的各个扇区的偏摆数据；所述偏摆数据校正数据单元112将所述偏摆数据生成偏摆数据校正表，并储存；然后，参数控制单元104中的可重复偏摆数据计算单元113和不可重复偏摆数据计算单元114计算出可重复偏摆数据值和不可重复偏摆数据值，cost值计算单元115利用所述可重复偏摆数据值和不可重复偏摆数据值，并根据预设权重因子，计算出cost值，通过不断调整控制参数，比较不同控制参数条件下的cost值，选取使得cost值最小的控制参数，并确定其为最优控制参数；伺服信息生成单元106利用旧伺服数据，同时参考偏摆数据校正数据单元112，生成新的伺服信息，通过控制单元107控制音圈电机驱动装置102，使读写头101移至目标位置，并通过读写头101将所述新的伺服信息刻写至磁盘中。其中，控制参数单元104只在对新盘进行新伺服信息的刻写之前使用，在利用其确定最优控制参数之后，对同个盘的进行新伺服信息的正式刻写过程中无需再利用。具体的刻写方法已在方法实施例二中有详细说明，在此不再赘述。以上公开的仅为本发明的优选实施方式，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的没有创造性的变化，以及在不脱离本发明原理前提下所作的若干改进和润饰，都应落在本发明的保护范围内。权利要求1.一种消除可重复偏心误差的自伺服刻写方法，其特征在于，包括步骤a、确定磁盘的偏摆数据信息；b、利用所述偏摆数据信息生成偏摆数据校正表；c、确定控制参数；d、根据所述控制参数，参考所述偏摆数据校正表，生成新的伺服信息并将其写入磁盘。2.如权利要求1所述的消除可重复偏心误差的自伺服刻写方法，其特征在于，在步骤d之后，还包括e、擦除旧伺服信息。3.如权利要求1或2所述的消除可重复偏心误差的自伺服刻写方法，其特征在于，步骤a包括a1、固定用于读取磁盘数据信息的读写头；a2、将伺服信息区分为多个刻写区域；a3、计算每个刻写区域的各个扇区对应的扇区伺服信息；a4、利用所述扇区伺服信息确定各个扇区的偏摆数据值。4.如权利要求3所述的消除可重复偏心误差的自伺服刻写方法，其特征在于，步骤a3具体为将每个扇区多次测试的伺服数据进行求和求平均，生成扇区伺服信息。5.如权利要求4所述的消除可重复偏心误差的自伺服刻写方法，其特征在于，步骤a4具体为将所述刻写区域内的第一个扇区磁头的位置值为基准值，利用所述可写区域中其他扇区位置数据值与所述基准值进行比较，得出所述刻写区域中每个扇区偏摆数据值。6.如权利要求5所述的消除可重复偏心误差的自伺服刻写方法，其特征在于，步骤c包括c1、确定可重复偏摆数据值和不可重复偏摆数据值；c2、分别为所述可重复偏摆数据值和所述不可重复偏摆数据值设置权重因子；c3、将所述设置了权重因子的可重复偏摆数据值和不可重复偏摆数据值之和确定为cost值；c4、根据cost值确定最优控制参数。7.如权利要求6所述的消除可重复偏心误差的自伺服刻写方法，其特征在于，所述可重复偏摆数据值和不可重复偏摆数据值的确定方法为a)、多次测试每个扇区的偏摆数据值，计算出所述偏摆数据值的平均值，并利用所述偏摆数据值的平均值确定同一磁道的可重复偏摆数据值；b)、利用同一磁道上每个扇区的偏摆数据值和所述可重复偏摆数据值确定不可重复偏摆数据值。8.如权利要求7所述的消除可重复偏心误差的自伺服刻写方法，其特征在于，步骤c4包括c41、调整控制参数，并计算cost值；c42、比较cost值的大小，根据最小的cost值，确定最优控制参数。9.如权利要求8所述的消除可重复偏心误差的自伺服刻写方法，其特征在于，步骤d包括d1、根据所述最优控制参数，参考旧伺服信息，查阅所述偏摆数据校正表生成新的伺服信息；d2、将磁头移到与所述新的伺服信息相应的位置，并将其写入磁盘。10.一种消除可重复偏心误差的自伺服刻写装置，包括用于对磁盘读写数据的读写头，其特征在于，还包括偏摆数据单元、参数控制单元、位置信息检测单元、伺服信息生成单元和控制单元；其中，位置信息检测单元用于在读写头读出旧伺服信息时，检测读写头在磁盘中的位置信息；所述偏摆数据单元用于利用所述旧伺服信息与所述位置信息计算得出磁盘的各个区域中的各个扇区的偏摆数据信息，并利用所述偏摆数据信息生成偏摆数据校正表；参数控制单元用于调整控制参数以减小写出的伺服信息的偏摆数据值；所述伺服信息生成用于利用所述位置信息和偏摆数据信息生成当前需要刻写的新的伺服信息；所述控制单元用于并通过控制音圈电机驱动装置驱动所述读写头到正确的刻写位置，并输出新刻写伺服信息至读写头。11.如权利要求10所述的消除可重复偏心误差的自伺服刻写装置，其特征在于，所述偏摆数据单元包括偏摆数据计算单元，用于利用计算旧伺服数据的偏摆数据值；偏摆数据校正数据单元，用于将偏摆数据值生成偏摆数据表，并储存。12.如权利要求11所述的消除可重复偏心误差的自伺服刻写装置，其特征在于，所述参数控制单元包括可重复偏摆数据计算单元，用于计算偏摆数据中的可重复偏摆数据；不可重复偏摆数据计算单元，用于计算偏摆数据中的不可重复偏摆数据；cost值计算单元，用于计算设置了权重因子的不可重复偏摆数据值和可重复偏摆数据值的和。13.如权利要求12所述的消除可重复偏心误差的自伺服刻写装置，其特征在于，所述控制参数包括带宽和误差方程。全文摘要本发明提供一种消除可重复偏心误差的自伺服刻写方法，包括步骤a、确定磁盘的偏摆数据值；b、利用所述偏摆数据信息生成偏摆数据校正表；c、确定控制参数；d、根据所述控制参数，参考所述偏摆数据校正表，生成新的伺服信息并将其写入磁盘。本发明还公开了一种消除可重复偏心误差的自伺服刻写装置。利用本发明可以有效消除可重复偏心误差、提高硬盘抗干扰能力、提高磁头定位精度。文档编号G11B5/596GK1959833SQ20061015238公开日2007年5月9日申请日期2006年9月28日优先权日2006年9月28日发明者刘明刚,杨天文,王运申请人:重庆禾兴江源科技发展有限公司