温盘驱动器磁头自返起落区装置
专利汇可以提供温盘驱动器磁头自返起落区装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型属于计算机辅助 存储器 技术领域，它是使温盘 驱动器 磁头在关断主机电源时自动返至内柱面起落区的装置。该装置独立于主机和系统 软件 工件 ，所以，不论接到何种机型上的温盘驱动器，均可用本实用新型控制。应用方法是将本实用新型作为附件直接接插在现有微机的温盘适配卡上工作，也可以将它作为适配卡的一部分并入适配卡中工作。本实用新型不但在主机正常关断电源时把温盘驱动器磁头迅速推向起落区，而且，即使在主机运行中发生“死机”的情况下，也能将磁头迅速推向起落区。从而有效地保护了磁盘盘面，大大延长了温盘驱动器的寿命。，下面是温盘驱动器磁头自返起落区装置专利的具体信息内容。
1、一种采用集成电路构成的温盘驱动器磁头控制装置，其特征在于用硬件电路实现对磁头的控制，使得在关断主机电源时将磁头快速推向起落区，而无需通过执行主机命令。该装置包括：附加开关、消颤器、转接电路、延时电路、振荡器、磁头跟踪器、柱面选择电路、磁头步进控制电路和零柱面感知器，该装置由关联于主机电源开关的动作触发。
2、权利要求1的附加开关，其特征在于它与主机电源开关相关联，使得操作者在关断主机电源时，该附加开关先被触动，从而触发消颤器。
3、权利要求1的消颤器，其特征在于仅接收附加开关发来的第一个触发信号，然后消颤器向转接电路发送控制信号。
4、权利要求1的转接电路，其特征在于当温盘驱动器正常工作时，把温盘驱动器一侧的选盘（SEL1）、方向（DIR IN）和步进（STEP）三根信号线跟温盘适配卡接通，同时浮空本装置的上述三根信号线；而当转接电路收到消颤器发来的控制信号时，则将温盘适配卡的上述三根信号线浮空，继而将温盘驱动器一侧的上述三根信号线跟本装置的三根对应线接通。
5、权利要求1的延时电路，其特征在于将本装置的DIR IN和STEP信号的传输时间分别延时，从而满足磁头以缓冲方式寻道的时序要求。
6、权利要求1的振荡器，其特征在于产生一系列脉冲，脉冲的宽度和周期处于磁头以缓冲方式寻道所要求脉冲的规定范围内。
7、权利要求1的磁头跟踪器，其特征在于当温盘驱动器正常工作时，
a.一旦接收到零柱面感知器发来的清零脉冲，磁头跟踪器内的数值变为零；
b.根据DIR IN信号是低电平还是高电平，对收到的STEP脉冲个数作加法或减法计数，随时记录磁头当前所处的位置（柱面号）。
当本实用新型工作时，磁头跟踪器对收到的STEP脉冲仅作加法计数。
8、权利要求1的柱面选择电路，其特征在于根据温盘驱动器容量的大小，事先人工地通过本电路选定起落区的柱面号数值。
9、权利要求1的磁头步进控制电路，其特征在于跟7和8相结合，在磁头跟踪器内的数值达到8规定的起落区柱面号数值时，阻断6中振荡器脉冲经5中延时电路的通路。
10、权利要求1的零柱面感知器，其特征在于它的输入端仅由高电平变为低电平时，输出一个脉冲。
当前，微型计算机（简称微机）在国内外的拥有量数以万计，在我国也已达26万台以上。随着微机技术的迅速发展，温盘驱动器已作为最常用的大容量外存储器越来越多地配置在微机上。温盘驱动器的结构复杂、精密且价值较贵。
在实际使用中，由于系统软件和软件开发工具日趋庞大，温盘驱动器已经成为微机上不可缺少的部件，并且用户的大量数据信息和应用程序通常也存放在温盘驱动器上。因而，如果温盘驱动器发生故障，不仅使微机不能正常运行，甚至会损坏重要的数据信息，造成财力、人力的损失和浪费。据估计，国内温盘驱动器的故障中有50％以上是零柱面（或磁道，下同）或数据区柱面被擦伤。分析其原因，又多半是由于操作人员在关断主机电源前，没有将磁头推向内柱面起落区所致。
温盘驱动器是硬磁盘驱动器的一种，由于它采用了温彻斯特（Wincherster）技术（简称温氏技术），故称使用这种技术的硬磁盘驱动器为温氏硬盘驱动器或温盘驱动器。温氏技术与传统的硬磁盘技术相比，其主要特征是：（1）HDA（Head Disk Assembly）组件和定位机构采用全封闭方式；（2）磁头采用接触式起落。停机时，温盘驱动器的磁头不退出磁盘盘面且与磁盘表面接触，停留在磁盘盘面上。主机加电后，磁盘的转速逐渐加快，在达到额定速度后，由于空气动力学的作用，磁头离开磁盘盘面，悬浮起来。磁头悬浮在盘面上的间隙达到亚微米级，即0.5微米至0.2微米。悬浮起来的磁头在定位机构的作用下，可以沿磁盘盘面径向移动（即寻道）。磁头寻道时，不会擦伤磁盘盘面。从主机加电磁盘开始转动到磁头正常浮起，要经过10至15秒钟的时间。正是在这段时间内，磁头与磁盘盘面在接触状态 下相对运动，发生摩擦。当关断主机电源时，本来浮起的磁头在下落过程中也会与磁盘盘面发生类似的摩擦现象。所以，磁头浮起或下落时，如果处于零柱面或数据区柱面，由于上述的接触摩擦，就很可能擦伤磁盘表面，损坏盘面上的系统区或数据区，造成故障。
目前的解决办法是，提醒操作人员在关断主机电源前，从键盘打入″PARK″命令（有的系统用其他命令，功能是一样的，这实际上是一个事先存放在磁盘上的程序），计算机执行这个命令，使磁头快速回到内柱面起落区，然后操作人员再关断主机电源，保护了磁盘盘面。这种通过软件即执行机器命令使磁头返回起落区的方法有两个缺点：（1）要求任何操作者在关断主机电源前，须记住打入″PARK″命令。即使开机不久，再关断机器时也要这样做。但从当前的实际情况看，或者由于操作人员变换频繁（如学校里学生轮班上机），或者由于操作者不够注意，往往没有打入″PARK″命令便关断主机电源，很可能使磁盘盘面擦伤。（2）在主机运行中，出现硬件或软件故障造成所谓″死机″时，主机已不能执行″PARK″命令，此时关断主机电源，磁头将下落在当前柱面上，不会返回起落区，有可能擦伤当前柱面。
为了克服上面指出的两个缺点，方便操作人员，切实保护磁盘盘面，发明了本实用新型。
本实用新型属于计算机辅助存储器技术领域。
本实用新型由下述单元构成：［1］附加开关、［2］消颤器、［3］转接电路、［4］延时电路、［5］振荡器、［6］磁头跟踪器、［7］柱面选择电路、［8］磁头步进控制电路和［9］零柱面感知器，如图1所示。
工作原理是：通过主机电源开关加电后，振荡器起振，产生符合温盘驱动器磁头进行缓冲方式寻道要求的一系列脉冲（图2）。因延时电路受控于转接电路和磁头步进控制电路，在计算机正常工作时，转接电路将本实用新型的选盘（SEL1）、方向（DIR IN）和步进 （STEP）信号线浮空（变成高阻态），使振荡器产生的脉冲不能通过延时电路，因而不能到达温盘驱动器，并且通过转接电路的接地信号和通过延时电路的接地信号也被阻断。转接电路把温盘适配卡一侧的SEL1、DIR IN和STEP信号线接通至温盘驱动器，使温盘驱动器跟主机处于正常连接状态。另一方面，主机加电后，在初始化程序的驱动下，温盘驱动器磁头到达零柱面。回零柱面信号AT00是温盘驱动器发送给温盘适配卡的，本实用新型将该信号分流来，送入零柱面感知器，该感知器即向磁头跟踪器发送一个清零脉冲，使磁头跟踪器指向零柱面。在机器处于正常工作状态下，只是本实用新型中的磁头跟踪器根据磁头的内外移动，即根据分流来的DIR IN和STEP信号，时时修改磁头跟踪器内的数值，指向磁头当前所在柱面。
操作人员在关断主机电源时，由于附加开关与主机电源开关相关联，使操作人员首先触动附加开关，启动消颤器。消颤器控制转接电路将温盘适配卡过来的SEL1、DIR IN和STEP信号线浮空，并将温盘驱动器一侧的上述三根信号线转接到本实用新型的对应三根线上。转接电路先使温盘驱动器一侧的SEL1线接地，处于低电平，完成选盘动作。转接电路还向延时电路发送控制信号，使延时电路接地脚的低电平经过延时电路和转接电路到达温盘驱动器一侧的DIR IN线，使DIR IN处于低电平，完成磁头向内柱面寻道的方向选择。此时振荡器脉冲也经过延时电路（但延时更长一些）和转接电路到达温盘驱动器一侧的STEP线，磁头跟踪器在原来柱面值的基础上，对收到的STEP脉冲作加法计数，一俟到达柱面选择电路规定的数值，便使磁头步进控制电路向延时电路发出控制信号，阻断振荡器输出脉冲的通路，温盘驱动器则驱动磁头以缓冲方式快速向内柱面移动到起落区。实际上完成这一全过程的时间很短，从触动附加开关到主机电源关断，这一时间间隔足以使磁头返回起落区。
本实用新型可以通过逻辑电路或智能电路实施。
本实用新型可以做成单独部件直接接插在现有微机的温盘适配卡上工作，也可以在制造温盘适配卡时，作为温盘适配卡的一部分并入适配卡中工作。
应用本实用新型的设计思想，可以扩充到同时控制多个温盘驱动器，使其磁头在关断主机电源时自动返回起落区。
下面是根据本实用新型设计思想完成的一个实例，如图3所示。其中［1］为主机电源开关，正处于主机加电位置。［2］为缓冲弹簧。复合管组成的触摸电路［3］与触摸点A构成触摸开关（附加开关），A通过［2］与［1］相连。［4］是由单稳触发器构成的消颤器。［5］为主要用NE555构成的振荡器，产生宽度为10微秒、周期为80微秒的脉冲。转接电路由U1、U2、U3、U4、U5、U6、U7、U8和U9构成。而U10、U11、U12、U13、U14、U15、U16、U17、U18和R1、R2构成延时电路。［6］、［7］和［8］是三个相同的四位（bit）二进制可逆计数器，从［6］、［7］到［8］依次对应低、中、高四位，成为一个十二位可逆计数器，并同U19至U34等构成磁头跟踪器。这个磁头跟踪器可以跟踪的最大柱面号为212－1＝4095。［9］为柱面选择电路，本例中用若干反相器构成（也可将［10］的相应输入端接至高电平实现）。［10］为磁头步进控制电路，由一个13输入与非门构成。［11］为零柱面感知器，由单稳触发器构成，在磁头位于非零柱面时，感知器的输入端为高电平，磁头位于零柱面时，感知器的输入端为低电平，当磁头由非零柱面到达零柱面时，感知器输出一个正脉冲。
工作过程是：主机加电后，［4］未被触发，输出低电平，经U3（低电平有效）控制U7、U8、U9导通，即温盘适配卡一侧的SEL1、DIR IN和SETP三根信号线接通至温盘驱动器一侧对应的三根线上。同时，［4］输出的低电平经反相器U1，变为高电平加在 U2的输入端，控制U4、U5、U6和U10浮空。另一方面，主机加电开始时，本来位于起落区的磁头要回到零柱面，在这个短暂过程中，［11］的输入信号AT00由高电平变为低电平，于是［11］发出一个正脉冲送至十二位可逆计数器，使其清零。本例用于10MB温盘驱动器时，因起落区柱面号为305，化为二进制表示为100110001，高位补0至12位，即000100110001，这样，只要将十二位可逆计数器输出端上对应二进制为1的四根线直接连至［10］的输入端对应线上，其余凡为0的各位线通过［9］中的反相器接至［10］的输入端对应线上，并把［10］的第13位输入端接至高电平。当十二位可逆计数器中的值不是305时，［10］输出高电平，因而磁头处于零柱面时，［10］也输出高电平，并经反相器U35变为低电平加至U15的控制端，使U15导通，即允许［5］的脉冲通过。但是，由于U10浮空，＋5V电压通过R1的高电平加到U11和U14的控制端，使U11和U14浮空，所以U16的控制端处于＋5V电压经过R2加上的高电平，U16也浮空，从而［5］输出的脉冲被阻断。在主机正常工作的情况下，每当磁头向内柱面寻道时，U8输出低电平，经反相器U20变为高电平加至U21上，U21使U23、U26、U28、U30、U31和U33浮空。同时，U22的输入端为低电平，故U22控制U24、U25、U27、U29、U32和U34导通，于是［6］、［7］和［8］的DN端为高电平，而它们的UP端开通，同理［6］、［7］的SUB端浮空，而CY端开通，使十二位可逆计数器处于加法计数状态。而后，U9输出的STEP脉冲经U19反相再经U24打入［6］的UP端，实现了十二位可逆计数器的加法计数。当磁头向外柱面寻道时，类似地十二位可逆计数器作减法计数。这样，便使十二位可逆计数器内的值始终跟磁头当前所在的柱面号一致。在关断主机电源时，操作者的手指首先接触到触摸开关的A点，于是［3］向［4］发送触发信号，［4］在收到第一个触发信号的作用下，使其输出 端变为高电平，这个高电平加在U3上，使U7、U8、U9浮空，阻断了温盘适配卡一侧SEL1、DIR IN和STEP信号通往温盘驱动器的通路。同时，这个高电平经U1变为低电平加到U2上，使U4、U5、U6和U10导通，U4导通使低电平加至温盘驱动器一侧的SEL1线上，完成选盘动作。U4输出的低电平还经U10使U11和U14的控制端变为低电平，使之导通，从而接地信号（低电平）经U11、U12、U13和U5加到温盘驱动器一侧的DIR IN线上，完成向内柱面寻道的方向选择。此外，U14导通后，U16的控制端变为低电平，使U16导通，这样，［5］输出的脉冲经U15、U16、U17、U18和U6到达温盘驱动器一侧的STEP线上，由于DIR IN为低电平，所以十二位可逆计数器将接收到的STEP脉冲在原有数值的基础上作加法计数，直至到达000100110001时，［10］输出低电平，经U35变为高电平使U15浮空，阻断了［5］输出脉冲的通路。温盘驱动器根据收到的STEP脉冲的数量和特性，使磁头以缓冲方式快速到达内柱面起落区。而操作者的手指继续下压，经过缓冲弹簧［2］的延缓，以便为控制磁头到达起落区提供一段时间，最后主机电源被关断。
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