专利名称：用于在具有非易失性存储器的盘驱动器中存储数据的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及盘驱动器，特别涉及具有大容量非易失性存储器的盘驱动器。
背景技术：
总的来说，盘驱动器为信息记录和再现设备，其磁性地将数据记录在平圆形的盘介质上并从盘介质再现被记录的数据。
所述盘驱动器包括磁头，用于将数据记录在盘介质并从盘介质再现数据；以及头盘组件，其包括致动器，用于移动所述磁头到盘介质上的目标磁道从而固定该头的位置。在盘介质上，很多记录磁道被构造为同心圆形状以作为数据记录区域。
近年来，一种被称作快速电可擦除存储器(Flash EEPROM)等(此后被简称为非易失性存储器)的非易失性半导体存储器的容量变得很大且价格变得便宜。具有这样的内置大容量非易失性存储器，且使用作为数据记录区域一部分的非易失性存储器以及盘介质的盘驱动器已经被提出(例如，日本专利申请KOKAI公开2004-5778)。
这几年，特别是随着记录密度的提高，盘驱动器增加了盘介质上记录磁道的数目；将磁头的位置固定在目标磁道的伺服控制需要将伺服数据以高精度记录在盘介质上。记录这样伺服数据的伺服数据写过程以及检查所记录的伺服数据的检查过程需要专用的伺服写设备和检查设备，并且这些过程在盘驱动器的制造过程中需要的时间长。
为了改进制造盘驱动器的效率，最好有一个系统可以执行一部分制造过程，包括由盘驱动器自己写这种伺服数据的过程。然而，在制造时用于在其上存储大规模程序的存储器对于由盘驱动器自己执行一部分制造过程是必要的。
具有前面提到的内置大容量非易失性存储器的盘驱动器主要使用非易失性存储器作为用户数据的数据记录区域，其没有存储用于生产制造的程序且由盘驱动器自己执行一部分制造过程的功能。
发明内容
本发明的一个目的为提供磁盘驱动器，其尤其具有使用大容量非易失性存储器来由盘驱动器自己执行一部分制造过程的功能，还具有在完成制造过程之后将该非易失性存储器作为数据记录区域使用的功能。
根据本发明的一个方面的盘驱动器包括磁性地记录数据的盘介质；用来记录数据在盘介质上并且从盘介质再现数据的机构；存储用于制造的程序且可以重写数据的非易失性存储器；存储要在盘介质或非易失性存储器和主机系统之间传输的数据的缓冲存储器；用于运行从非易失性存储器读取的用于制造的所述程序的装置；用于在完成运行用于制造的程序之后将非易失性存储器中的记录区域设定为数据记录区域来记录从主机系统传输的数据的设定装置；以及一种装置，用于基于主机系统所指定的信息选择非易失性存储器或盘介质的任意数据记录区域，用于记录从主机系统传输的数据，以及用于执行记录和再现控制来从选定的数据再现区域再现数据来将其传送到所述主机系统。
被并入并且组成说明书的一部分的附示了本发明的实施例，并且和上面给出的一般性说明和下面给出的对实施例的详细的描述一起用于解释本发明的原则。
图1为描述与本发明的一个实施例相关的盘驱动器主要部分的示范性方框图；图2A至2C为分别描述与所述实施例相关的盘驱动器外观的示范性示图；
图3为用于解释与所述实施例相关的盘驱动器的控制系统的主要部分的示范性方框图；图4为用于解释与所述实施例相关的盘驱动器的数据记录区域的设置的示范性示图；图5为用于解释包括制造与所述实施例相关的盘驱动器的过程的流程的示范性流程图；图6为用于解释与所述实施例相关的盘驱动器的制造过程的具体流程的示范性流程图；图7为用于解释与所述实施例相关的盘驱动器的写操作的流程的示范性流程图；图8为用于解释与所述实施例相关的盘驱动器的读操作的流程的示范性流程图。
具体实施例方式
下面参照附图对本发明的一个实施例进行描述。
(盘驱动器的配置)图1为示出了当前通用的盘驱动器主要部分的方框图。图2A至2C为示出该盘驱动器外观的各个视图。
如图2A至2B分别所示，盘驱动器1的每个机构容纳在由基座3和顶壳6遮蔽的盘盒中。盘驱动器1，如图1所示，主要由包括盘介质11和磁头12的头盘组件(HDA)10以及印刷电路板(PCB)20组成，所述印刷电路板具有安装在其上的构成控制电路系统的各种电路元件。
HDA10包括转动盘介质11的主轴电机(SPM)13，以及安装在磁头上的用来沿盘介质11的径向移动磁头的致动器14。致动器14具有音圈电机驱动(VCM)15，音圈电机驱动(VCM)15由磁头臂4(磁头12安装于其上)，磁体5等等组成(参照图1和图2B)。
磁头12有读磁头元件和写磁头元件。磁头12被电连接至挠性印刷电路板(FPC)19，并被连至安装在相应的FPC19上的磁头放大器16。HDA10被罩起来，其只通过呼吸过滤器(未示出)与外界通气。
如图2C所示，PCB20被固定到基座3的下面部分，并且在其上装配有多个元件，例如向SPM13提供驱动信号的连接器7，连接到主机系统2的连接器8，以及连接到HDA10连接器9。连接器9发送和接收下面要提到的磁头控制信号和VCM控制信号。
此外，将参照图1说明盘驱动器1的功能。
所述HDA10的致动器14还被称为托架，其受到来自VCM15的驱动力绕固定的轴转动，并且沿盘介质11的径向移动磁头12。VCM15的驱动受控于安装在PCB20上的电机驱动器30内包含的VCM驱动32提供的驱动电流。电机驱动器30包括VCM驱动器32和SPM驱动器31。SPM驱动器31控制其对SPM13的驱动，该SPM13使盘介质11转动。
除了电机驱动器30，PCB20上面还安装有读/写(R/W)通道21，微处理器(MPU)22，程序存储器(静态RAM[SRAM])23，非易失性存储器(FROM)24以及硬盘控制器(HDC)40。
要由MPU22运行的控制程序被存储在FROM 24，并且通常，当开启盘驱动器电源时，控制程序被适当地传送给SRAM23以被高速运行。
R/W通道21为进行被记录数据和被再现的数据的信号处理的电路。更具体地，R/W通道21根据记录格式和写控制信号输出被记录的数据。R/W通道21从磁头放大器16接收模拟再现信号并将其转换(解码)为数字再现信号以输出该信号。此外，R/W通道21包括从磁头12读取的伺服数据中再现伺服信息并输出该再现伺服信息的伺服信息再现功能。伺服数据通过下面将要提到的伺服数据写过程被记录在盘介质11上的伺服区域。
HDC 40主要在盘驱动器1和主机系统2之间实现控制数据传输的功能。具体地，所述HDC40包括数据流控制器41、纠错单元(ECC单元)42、缓冲存储器控制器43、缓冲存储器44、接口控制器45以及伺服控制器46。
在MPU22的控制下，数据流控制器41控制R/W通道21和接口控制器45之间的经由缓冲存储器44的数据传输。ECC单元42执行从R/W通道21输出的再现数据的纠错处理。
缓冲存储器控制器43通过数据流控制器41的控制来控制在缓冲存储器44中的数据写操作或数据读操作。接口控制器45控制盘驱动器1和主机系统2之间的经由接口线47的数据传输。伺服控制器46控制包括在电机驱动器30中的VCM驱动器32以执行用于将磁头12定位在盘介质11的目标磁道上的伺服控制操作。
图3为用于解释图1所示盘驱动器1中PCB20的具体配置的方框图。
图3所示的配置与图1不同之处在于FROM24不仅仅被连至MPU22和SRAM27，其还被连至缓冲存储器44。
如图3所示，MPU22和程序存储器(SRAM)23为包括在处理器单元310中的组成元件。处理器单元310包括系统控制器311，该系统控制器311用来处理用于控制HDC40的每元件等的控制操作的控制信号。MPU22为主要的控制元件，并且通过执行存储在程序存储器23中的程序，控制制造过程的一部分和与本发明的实施例相关的对盘驱动器器1的操作。
FROM 24为具有相对大容量的非易失性半导体存储器，并且如下面将要的提到的，被在安装到盘驱动器1之前，用于制造的程序，控制程序以及用于由盘驱动器1自身执行盘驱动器1的制造过程的一部分的主程序存储在其中。如稍后所描述的，FROM24被用作用户数据记录区域，其持续到盘介质11上的用户数据记录区域。
(实施例的操作)下面将参照图3至图8对本实施例的操作进行描述。
首先，如图4所示，本实施例的盘驱动器1具有例如200亿字节(20GB)数据记录区域(123)，该数据记录区域是通过将盘介质11和FROM24各自的数据记录区域放到一起作为可以从主机系统2访问的数据记录区域而形成的。即，如下所述，数据记录区域(123)被分配了从逻辑地址“0”开始的连续的逻辑地址，这样主机系统2也可以对其访问。这里FROM 24被假定具有作为数据记录区域(121)的例如4,194,304字节的容量。
关于所述实施例的操作，将参照图5中的流程图描述盘驱动器1的制造过程的流程。
首先，在装配盘驱动器1之前，制造过程将用于制造的程序、控制程序以及主程序写入FROM 24(框S1)。
这里如图4所示，控制程序和主程序被写入FROM24顶部的记录区域(124)。包括在用于制造的程序中的用于伺服数据的写入的程序被写入FROM 24的记录区域(125)。包括在用于制造的程序中的用于伺服数据检查的程序被写入FROM24的记录区域(126)。此外，包括在用于制造的程序中的用于检查的程序被写入FROM24的记录区域(127)。
下面，所述流程将HDA10，PCB20等安装到盘驱动器1的基座3来继续盘驱动器1的装配过程(框S2)。完成该装配之后，盘驱动器1被开启并激活(框S3)。
当盘驱动器1被激活，MPU22从FROM24的预设和指定的地址(包括在记录区域124中的物理地址)读取并执行主程序(框S4)。更具体地，如图3所示，系统控制器311控制从而将从FROM24读取的主程序存储在程序存储器23中。MPU22运行存储在程序存储器23中的主程序。
该主程序具有控制其它程序的运行的程序运行控制信息(此后被简称为运行控制信息)，并根据运行控制信息指示某些程序被优先执行。基于运行控制信息，MPU22运行用于制造的程序来执行制造过程的一部分(框S5)。
这就是说，如图6所示，MPU22首先运行用于写伺服数据的程序(框S11)。然后，MPU22运行伺服数据检查程序(块S12)。MPU22然后运行用于检查的程序(框S13)。在完成运行用于制造的程序之后，在这之后供电时，主程序重写所述运行控制信息使得只执行该控制程序(框S14和S15中的“是”)。因此，在要被运送的盘驱动器中，通电后，MPU22运行从FROM 24读取的控制程序，并且如稍后所描述的，其执行盘驱动器1的正常操作。
完成运行用于制造的程序后，且完成例如伺服数据写过程这样的制造过程的一部分后，MPU22从FROM24中擦除用于制造的所述程序(图5中框S6)。如图4所示，已经被存储在FROM24上的记录区域125、126和127上的每个程序被从FROM24上擦除，且记录区域125至127成为可用的数据记录区域。
除了记录有主程序和FROM24的控制程序的记录区域124，MPU22将记录区域125至127设置为主机系统2可访问的盘驱动器的数据记录区域(图5中框7)。更具体地，MPU22将从逻辑地址“0”开始连续的逻辑地址分配给数据记录区域123，该区域为通过将盘介质11和FROM24的每个数据记录区域放到一起形成的主机系统2可访问的数据记录区域。
(盘驱动器的常规操作)下面，将参照图7和图8的流程图以及图3一起描述盘驱动器的常规操作。
如上所述，在要被运送的盘驱动器1内，MPU22在开启电源后运行从FROM24读取的控制程序，并执行如下给出的盘驱动器1的常规操作。
首先，如图7所示，在写操作中，从主机系统2向接口控制器45发送写指令时，接口控制器45将这一事实通过信号线320和321通知给处理器单元310和数据流控制器(DFC)41(框S21)。接着，接口控制器45开始接收传输自主机系统2的数据(写数据)。
处理器单元310的系统控制器311设置缓冲器地址从而将数据存储在缓冲存储器44中。然后DFC41将传输自主机系统2的数据存储在缓冲存储器44中(框S22)。
MPU22决定包括在来自主机系统2的写指令中的记录地址(逻辑地址)被分配在盘介质11或FROM24的记录区域的哪个范围。如果所述记录地址被分配在FROM24的记录区域之内，DFC41根据系统控制器311进行的控制将存储在缓冲存储器44中的数据从缓冲存储器44发送到FROM24(框S23和S24中的“是”)。DFC41通过数据总线300、322、323将数据从缓冲存储器44发送到FROM24。
相反，若记录地址被分配在盘介质11的记录区域之内，MPU22通过伺服控制器46将磁头12定位在盘介质11的目标磁道上(对应记录地址的物理地址)，并指示DFC41写入数据。
DFC41顺次读取存储在缓冲存储器44中的数据来将其传输至R/W通道21(框S23和S25中的“否”)。因此，磁头12根据从R/W通道发送的写信号21通过写磁头元件将数据写在盘介质11上的目标物理地址上。
如上所给出的，盘驱动器1将由主机系统2指定的逻辑地址上的数据记录在数据记录区域123，数据记录区域123为通过将盘介质11和FROM24的每个数据记录区域放到一起而形成的区域。因此，主机系统2可以通过指定记录所述数据的逻辑地址来选择盘介质11或FROM24中任一个作为数据记录区域。例如，当主机系统2需要从FROM24高速访问数据以再现动作的时，因此主机系统2可以将数据记录在FROM24上。相反，主机系统2可将仅存储固定图象的但是量很大的数据记录在盘介质11上。
下面，如图8所示，在读操作中，从主机系统2向接口控制器45发送读指令时，接口控制器45就将这一事实通过信号线320和321通知给处理器单元310和DFC 41从而开始对数据的读操作(框S31)。
MPU22决定包括在来自主机系统2的读指令中的再现地址(逻辑地址)被分配在盘介质11或FROM24的记录区域的哪个范围(框S32)。
如果所述再现地址被分配在FROM24的记录区域的范围之内，DFC41根据系统控制器311进行的控制通过数据总线300，322，323从FROM读取数据，从而将其传输到缓冲存储器44(框S32和S33中的“是”)。DFC41通过接口控制器45将存储在缓冲存储器44中的数据传送到主机系统2(框S34)。
相反，若再现地址被分配在盘介质11的记录区域范围之内，MPU22将磁头12定位在盘介质11的目标磁道上(对应于再现地址的物理地址)，并指示DFC41读取所述数据。
DFC41将通过磁头12的读磁头元件和R/W通道21排列从盘介质11读取的数据，从而将其写入缓冲存储器44(框S35)。此外，在由HDC40的ECC单元42执行过纠错处理之后，DFC41从缓冲存储器44中取出数据，从而通过接口控制器45将其传输至主机系统2(框S36)。
如上所述，盘驱动器1再现数据记录区域123上由主机系统2指定的逻辑地址上记录的数据，该数据记录区域123为盘介质11和FROM24的每个数据记录区域的总和。因此，主机系统2可以通过指定逻辑地址来选择盘介质11或FROM24的任一个作为数据记录区域来再现被记录在数据记录区域中的记录数据。因此，主机系统2可以预先将例如再现动作图像必要的数据记录在FROM24中，并可以高速访问来从FROM24再现所述数据以进行再现。此外，主机系统2可将仅存储固定图象的但是量很大的数据记录在盘介质11上，并且可以在需要时从盘介质11读取。
在该实施例中，MPU22可以通过数据总线300，323和324直接访问FROM24来任意读取和写入数据。自然，MPU22可通过缓冲存储器44或程序存储器23从FROM24读取一次数据和在FROM24中写入一次数据。
此外，本实施例描述了用于制造的程序在其完成其运行后被擦除的情况；如果FROM24的存储容量很大，并不总需要擦除所述用于制造的程序。然而，即使用于制造的程序被留下，优选使其不起作用，从而在完成运行后会被执行。
根据所述实施例，磁盘设备通过特别使用具有大容量的非易失性存储器具有了由盘驱动器自身执行一部分制造过程的功能，并且还具备在完成制造过程之后将所述非易失性存储器作为数据记录区域使用的功能。
本领域的技术人员可以容易想到其它优点和修改。因此，本发明从更宽的范围来讲并不局限于这里所示和所描述的特定的细节和具有代表性的实施例。因此，在不偏离通过所附权利要求和其类似内容所定义的总的发明概念的精神和范围之内，可以有多种修改。
权利要求
1.一种盘驱动器，其特征在于包括盘介质，用于磁性地记录数据；一种机构，用于在所述盘介质上记录并再现数据；可重写数据的非易失性存储器，且其存储有用于制造的程序；缓冲存储器，其存储要在所述盘介质或所述非易失性存储器和主机系统之间传输的数据；一个单元，其运行从所述非易失性存储器读取的用于制造的程序；一个单元，在完成运行所述用于制造的程序之后，该单元将所述非易失性存储器的记录区域作为数据记录区域使用以记录传输自所述主机系统的数据；一个单元，其选择所述盘介质或所述非易失性存储器上的任一数据记录区域，记录传输自所述主机系统的数据，或从所选的数据记录区域再现数据来将所述数据传输至所述主机系统。
2.根据权利要求1所述的盘驱动器，其特征在于，在完成运行用于制造的程序之后，在所述非易失性存储器的全部记录区域上，包括存储有所述用于制造的程序的记录区域在内的所述记录区域的一部分或全部被用作数据记录区域来记录传输自所述主机系统的数据。
3.根据权利要求1所述的盘驱动器，其特征在于还包括单元，用于为所述非易失性存储器分配地址，该地址与分配给所述盘介质上的所述数据记录区域的地址连续地排列。
4.根据权利要求1所述的盘驱动器，其特征在于还包括单元，其能够任意设置分配给所述盘介质的所述数据记录区域的地址，以及分配给所述非易失性存储器的所述数据记录区域的地址。
5.根据权利要求1所述的盘驱动器，其特征在于，所述非易失性存储器存储用于执行记录和再现控制的控制程序以及所述用于制造的程序，并且包括程序控制单元，该程序控制单元用于根据程序运行控制信息进行控制从而开始运行所述用于制造的程序，并且在完成运行所述用于制造的程序之后使所述控制程序能够运行。
6.根据权利要求1所述的盘驱动器，其特征在于，所述用于制造的程序包括完成任一或全部下述功能的程序，所述功能为执行多种测试或检查，将伺服数据写入所述盘介质，或检查记录在所述盘介质上的所述伺服数据。
7.根据权利要求5所述的盘驱动器，其特征在于，所述用于制造的程序包括完成任一或全部下述功能的程序，所述功能为执行多种测试或检查，将伺服数据写入所述盘介质，或检查记录在所述盘介质上的所述伺服数据。
8.根据权利要求1所述的盘驱动器，其特征在于还包括微处理器，作为运行所述用于制造的程序的装置的一部分，且作为执行所述记录和再现控制装置的一部分，其中所述非易失性存储器存储用于执行记录和再现控制的控制程序，以及用于制造的程序，和控制所述程序的运行的程序运行控制信息；以及所述微处理器根据所述程序运行控制信息来运行所述用于制造的程序，并且在完成运行所述用于制造的程序之后根据被重写的程序运行控制信息来运行所述控制程序。
9.根据权利要求8所述的盘驱动器，其特征在于，所述用于制造的程序包括完成任一或全部下述功能的程序，所述功能为执行多种测试或检查，将伺服数据写入所述盘介质，或检查记录在所述盘介质上的所述伺服数据。
10.根据权利要求1所述的盘驱动器，其特征在于还包括微处理器，作为运行所述用于制造的程序的装置的一部分，和作为执行所述记录和再现控制的装置的一部分，其中所述非易失性存储器存储用于执行记录和再现控制的控制程序，和用于控制所述程序的运行的主程序，以及所述用于制造的程序；电源开启后，所述微处理器根据所述程序运行控制信息，通过运行存储在所述非易失性存储器的指定地址上的主程序，来运行所述用于制造的程序，通过运行所述主程序在完成运行所述用于制造的程序之后重写所述程序运行控制信息，并且根据被重写的程序运行控制信息运行所述控制程序。
11.根据权利要求1所述的盘驱动器，其特征在于其还包括接口控制器，用于控制在所述主机系统和所述缓冲存储器之间的数据传输，其中所述执行记录和再现控制的单元由接口控制器接收从所述主机系统传输的数据，在记录所述数据的过程中将所述数据存储在所述缓冲存储器上，所述单元基于所述主机系统指定的信息，执行将存储在所述缓冲存储器上的所述数据写入所述非易失性存储器的数据记录区域上的写入控制；所述单元根据所述主机系统指定的地址从所述非易失性存储器上的所述数据记录区域读取记录数据，并将所述被读取的记录数据存储在所述缓冲存储器，以通过所述接口控制器将所述记录数据发送给所述主机系统。
12.记录数据的方法，其被应用于磁盘设备，所述设备具有盘介质来磁性地记录数据，还具有非易失性存储器，该非易失性存储器存储用于制造的程序的，并且可以进行数据重写，所述方法的特征在于包括在激活所述磁盘设备时，运行从所述非易失性存储器读取的所述用于制造的程序；以及在完成所述用于制造的程序的运行之后，将所述非易失性存储器上的记录区域用作数据记录区域，在记录从主机系统传输的数据时，通过选择所述非易失性存储器和所述盘介质上的所述记录区域就能够使用所述数据记录区域。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于还包括在完成运行所述用于制造的程序之后，在所述非易失性存储器的整个记录区域上，使用包括存储有所述用于制造的程序的记录区域的记录区域的一部分或全部，作为数据记录区域来记录传输自所述主机系统的数据。
14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于还包括控制所述非易失性存储器从而存储用于执行所述数据的记录控制的控制程序和所述用于制造的程序，并在完成运行所述用于制造的程序之后使得能够运行所述控制程序。
15.根据权利要求1所述的盘驱动器，其特征在于，所述非易失性存储器的全部或一部分被用作所述盘介质上所述记录区域的高速缓存。
16.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述非易失性存储器的全部或一部分被用作所述盘介质上所述记录区域的高速缓存。
全文摘要
一种磁盘设备包括用于磁性地记录数据的盘介质(11)，以及在其上存储用于制造的程序且可以重写数据的非易失性存储器(24)。在完成运行所述用于制造的程序之后，微处理器(22)将作为所述磁盘设备的数据记录区域的非易失性存储器(24)上的数据记录区域和盘介质(11)的数据记录区域一起使用。
文档编号G11B20/18GK101086884SQ20071010478
公开日2007年12月12日 申请日期2007年4月27日 优先权日2006年6月7日
发明者桥本保一 申请人:株式会社东芝