Способ тестирования накопителей на магнитных дисках и устройство для его осуществления

(56) Патент США М 4394кл. 6 11 В 5/09, 1983.Патент США Ф 4578кл, 6 11 В 5/09, 1986. апулин и Н.В. Бай 5,(54) СПОСОБ ТЕСТИРОВ ЛЕЙ НА МАГНИТНЫХ Д СТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕС (57) Изобретение относи информации, а именно проверки накопителей н ках, Изобретение позвол ность тестирования нак АНИЯ НАКОПИТЕ- ИСКАХ И УСТРОЙТВЛЕНИЯ тся к накоплению к аппаратуре для а магнитных дисяет повысить точопителей за счет фу емо мен устр маб грам про- котоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР СКОМУ СЬИДЕТЕЛЪСТВ Изобретение относится к накоплению информации, а именно к аппаратуре для проверки накопителей на магнитных дисках.Цель изобретения - повышение точности тестирования накопителей за счет устранения зависимости погрешности тестирования от распределения фазовых соотношений импульсов в воспроизведенном сигнале,На фиг.1 приведена блок-схема устройства, реализующего способ тестирования накопителей на магнитных дисках; на фиг,2 -нкциональная схема блока программируй задержки устройства; на фиг.3 - вреные диаграммы, поясняющие работу ойства; на фиг.4 - функциональная схелока выделенное данных.Устройство (фиг.1) содержит блок 1 мируемой задержки, первый вход устранения зависимости погрешности тестирования от распределения фазовых соотношений импульсов в воспроизведенном сигнале. При данном способе тестирования информационное окно в последовательности информационных окон уменьшается до тех пор, пока не будет подсчитано количество сшибок, определяющее аварийную точку, при этом соотношение интервалов между передним фронтом импульса данных и фронтами информационного окна, в котон находится, не изменяется. Это да. стигается увеличением задержки данных и синхросигнала с последующим формирова- Я нием последовательности инфомационных окон путем конъюнкции исходного и задержанного синхросигналов, причем задержка синхросигнала вдвое превышает задержку данных. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 4 ил,рого соединен с входом блока 2 фэзовой а,топодстройки частоты (ФАПЧ) и подключен к первому входу 3 устрсчства, второй вход подключен к выходу блока 2 АПЧ, соединенному с вторым выходом 4 устройства, третий вход подключей к третьему входу 5 устройства, четвертый вход - к выходу переноса с,етчика 6, (,ервый и второй выходы соединены соответственно с первым и вторым входами блока 7 выделения данных, схему 8 сравнения, первый вход которой подключен к выходу блока 7 выделения данных, второй вход - к второму входу 9 устройства, а выход соединен с третьим выходом 10 устройства и счетным входом счетчика 6, вход сброса которого подключен к четвертому входу 11 устройства, а выходы являются первыми выходами 12 устройства,Блок 1 программируемой задержки устройства (фиг.2) содержит первую линию 13последовательно соединенных элементов задержки, вход которой подключен к первому входу 14 блока, а выходы соединены последовательно с информационными входами первого селектора-мультиплексора 15, вторую линию 16 последовательно соединенных элементов задержки, вход которой соединен с первым входом элемента 2 И 17 и подключен к второму входу 18 блока, а выходы соединены последовательно с информационными входами второго селектора-мультиплексора 19, первый счетчик 20, вход сброса которого соединен с входами сброса второго и третьего счетчиков 21 и 22, первого и второго ЙС-триггеров 23 и 24 и подключен к третьему входу 25 блока, вход прямого счета подключен к выходу переноса второго счетчика 21, вход обратного счета - к выходу первого элемента ЗИ-НЕ 26, соединенному со счетным входом третьего счетчика 22, а выходы соединены последовательно с управляющими входами первого и второго селекторов-мультиплексоров 15 и 19, причем выход второго элемента ЗИ - НЕ :27 соединен со счетным входом второго счетчика 21, выход первого селектора-муль, типлексора 15 соединен с первым выходом ,28 блока, выход второго селектора-мультиплексора 19 - с вторым входом элемента 2 И 17 и с первыми входами первого и второго элементов ЗИ - НЕ 26 и 27, выход элемента 2 И 17 - с вторым выходом 29 блока, прямой выход первого ЙС-триггера 23 соединен свторым входом первого элемента ЗИН Е 26, ;,инверсный выход - с вторым входом второго элемента ЗИ - НЕ 27, а вход установки подключен к четвертому входу 30 блока, инверсный выход второго ЙЯ-триггера 24 соединен с третьими входами первого и второго элементов ЗИ-НЕ 26 и 27, а вход установки подключен к выходу переноса третьего счетчика 22,Блок 7 выделения данных(фиг.4) содержит первый и второй К-триггеры 31 и 32, первый вход ЗЗ блока через инвертор 34 соединен с входом С первого К-триггера 31, а второй вход блока соединены с входом Й первого К-триггера 31 и входом С второгоК-триггера, выход которого является выходом 36 блока, причем прямой и инверсный выходы первого К-триггера соединены с входамии К второго К-триггера соответственно, а входы 3 ипервогоК-триггера 31 и входы 3 и Й второго К-триггера 32 соединены через резистор с шиной питания +5 В.Устройство работает следующим обраом.Данные воспроизведения накопителя поступают с первого входа 3 устройства на первый вход блока 1 программируемой задержки и на вход блока 2 ФАПЧ, Блок 2ФАПЧ вырабатывает синхросигналы, какэто делается при работе накопителя в усло 5 виях его эксплуатации. Синхросигнал с блока 2 ФАПЧ используется для формированияпоследовательности информационных окондля выделения данных. Положение синхросигнала относительно воспроизведенных10 данных перед началом текстирования показано на фиг 3 а и б,Тестирование каждой выбранной дорожки накопителя начинается по сигналу"Тестирование", который подается на тре 15 тий вход устройства после вхождения блока2 ФАПЧ в синхронизм и снимается по окончании тестирования дорожки. В ходе тестирования в блоке 1 программируемойзадержки производится задержка данных и20 одновременно с этим производится формирование последовател ьности информационных окон путем задержки синхросигналана удвоенную величину задержки данных споследующей коньюнкцией исходного и за 25 держанного синхросигналов, В результатеэтих операций информационное окно всформированной последовательности информационных окон сужается, а соотношение интервалов между передним фронтом30 импульса данных и фронтами информационного окна, в котором он находится, неизменяется. Положение задержанных данных в сформированной по поедлагаемомуспособу последовательности информацион 35 ных окон показано на 3 в и г,Задержанная последовательность данных с первого выхода блока 1 программируемой задержки поступает на первый входблока 7 выделения данных, а сформирован 40 ная последовательность информационныхокон с второго выхода блока 1 программируемой задержки поступает на второй входблока 7 выделения данных.При тестировании накопителя задержанные импульсы45 данных поступают на первый вход 33 блока7 выделения данных (фиг.4), а сформированная последовательность информационныхокон - на второй вход 35 блока, при этомимпульсы данных, передний фронт которых50 находится в пределах информационного окна, будут выделены на выходе 35 блока какединицы данных, а импульсы, переднийфронт которых находится за пределами информационного окна, - как нули данных.55 Данные с выхода блока 7 выделения (фиг.1)сравниваются на схеме 8 сравнения с действительными данными с второго входа 9 устройства. При несовпадении выделенных данных сдействител ьн ыми данными, которые ранее были записаны на диск, на выходе схе 1мы 8 сравнения. вырабатываются импульсы ошибок, которые считаются счетчиком б, Задержка данных и синхросигнала в блоке 1 программируемой задержки увеличивается до тех пор, пока число ошибок на выходе схемы 8 сравнения не достигнет величины, определяющей аварийную точку (примерно 10 ошибок),При этом на выходе счетчика 6 вырабатывается сигнал переноса, который поступает на четвертый вход 18 блока 1 программируемой задержки. По этому сигналу в блоке 1 программируемой задержки задержка данных уменьшается на 5; от величины битового периода данных, а задержка синхросигнала уменьшается на 107 ь от величины битового периода данных (фиг.3 д и е), В результате этого нэ втором выходе 29 блока 1 программируемой задержки формируется последовательность информационных окон, при которой интервалы между передним фронтом импульса данных и фронтами информационного окна увеличиваются на 5 от величины битового периода данных, а соотношение этих интервалов между собой не изменяется. Выбор 5 ф смещения являешься наиболее оптимальными, так как в этом случае любые возмущающие. факторы (шумы и прочие) в накопителе будут заставлять биты данных выпадать из информационного окна, вызывая каждый раз ошибку. Эти ошибки, ьозникающие в точке 5 смещения, считаются счетчиком б так же, кэк и ошибки, возникавшие при определении аварийной точки, Счетчик 6 при этом периодически сбрасывается по сигналу с четвертого входа 11 устройства. В качестве этого сигнала может использоваться сигнал "Индекс" из накопителя, В этом случае счетчик 6 будет подсчитывать количество ошибок за оборот диска.В конце каждого оборота диска число зафиксированных счетчиком ошибок может быть считано с первых выходов 12 устройства.Для определения координат ошибок, возникающих в точке 5 смещения, может быть использован синхросигнал блока 2 ФАПЧ с второго выхода 4 устройства, а по сигналам ошибок со схемы сравнения, поступаюЩим на третий выход 10 устройства, эти координаты могут фиксироваться в запоминающем устройстве. По анализу количества и координат возникающих ошибок, который в целях ускорения тестирования целесообразно проводить с использованием ЭВМ, можно определить местоположение дефектных мест на диске и степень случайной ошибки накопителя для условий его эксплуатации, 10 30 так далее 35-ный синхросигналы, осуществляется фоо 15 20 25 40 45 50 55 Блок 1 програчмируемой задержки(фиг,2) работает следующим образом. Перед началом тестирования низкий уровень сигнала "Тестирование" с третьего входа 25 блока поступает на вход сброса первого счетчика 20 и постоянно удерживает его в нулевом состоянии. Состояние счетчика 20 определяет величину задержки данных и синхросигнала, осуществляемую соответсвенно первой и второй линиями 13 и 16 последовательно соединенных элементов задержки, прлчем последняя обеспечивает на своих выводах вдвое большую задержку, чем первая, Задержка данных и синхросигналэ, а также формирование последовательности информационных окон производятся следующим образом, Первый счетчик 20 управляет первым и вторь.м селекторами-мультиплексорами 15 и 19, которые осуществляют коммутацию одного из выводов первой и второй линий 13 и 16 последовательно соединенных элементов задержки соответ-, ственно на первый выход 28 блока и на первый вхос, элемента 2 И 17.К примеру, при нулевом состоянии первого счетчика 20 данные и синхрос, гнал будут поступать нэ выходы селекторов-мультиплексоров без задержки на линиях 13 и 16 задержки, при состоянии 001 они будут поступать с первых. выводов линий 13 и 16 задержки, обеспечивающих минимальную задержку и При помощи элемента 2 И 17, на выходыкоторого поступают исходный и задержанмирование последовательности информационных окон, причем размер информационного окна определяется величиной задержки синхросигнала.Таким образом, перед наалом тестирования (при низком уровне сигнала "Тестирование") на входе 25 блока данные на первый выход 28 блока поступают бе задержки на линии 13 задержки, а размер информационного окна в последовательности информационных окон, формируемых на втором выходе 29 блока, является максимальным.При высоком уровне сигнала "Тестирование" на входе 25 блока импульсы синхросигнала с выхода второго селектора- мультиплексора 19 проходят через второй элемент ЗИ - Н Е - 27 и поступают на счетный вход второго счетчика 21. Второй сче гчик 21 задает постоянный временной интервал, в течение которого действует каждая текущая величина задержки данных и синхросигнала при определении аварийной точки.Чтобы исключить при тестировании возможность выхода за аварийную точку сигналы переноса на выходе второго счетчика 21вырабатываются после подсчета и импульсов синхросигнала, где и - величина, превышающая в два раза число ошибок, оп ределяющее аварийную точку, По каждому из сигналов переноса с выхода второго счетчика 21 состояние первого счетчика 20 увеличивается на единицу и задержка данных и синхросигнала нарастает до тех пор, пока на четвертый вход 30 блока не поступит сигнал, свидетельствующий о достижении в процессе тестирования аварийной точки.По этому сигналу первый й 3-триггер 23 устанавливатся в единичное состояние, закрывая второй элемент ЗИ - НЕ 27 и открывая первый элемент ЗИ-НЕ 26, После этого импульсы синхросигнала с выхода второго , селектора-мультиплексора 19 через первыйэлемент ЗИ-НЕ 26 будут поступать на входобратного счета первого счетчика 20 и на , счетный вход третьего счетчика 22.По каждому заднему фронту синхросиг-нала состояние. счетчика 20 будет умень шаться на единицу и задержка данных и синхросигнала будет уменьшаться до тех пор, пока на выходе третьего счетчика 22 не выработается сигнал переноса, свидетельствующий о достижении точки 5 О смещения. Сигнал переноса с третьего счетчика 22 устанавливает в единичное состояние второй Я 3-триггер 24, первый и второй элементы ЗИ-НЕ 26 и 27 закрываются и состояние первого счетчика 20 больше не изменяется до снятия сигнала "Тестирование" на выходе 25 устройства.В исходном состоянии перед началом тестирования на первом выходе 28 блока имеют импульсы единиц данных с периодом следования = 200 НС, а на втором ,выходе 29 - сформированную последовательность информационных окон с размером окна = 100 НС. Размер 5; смещения от аварийной точки в этом случае будет равен 5 НС для импульсов соединенных элементов задержки. При каждом увеличении состояния первого счетчика 20 на единицу задержка данных увеличивается на 1 НС, а задержка синхросигнала - на 2 НС,Для обеспечения 5 смещение от ав,рийной точки третий счетчик 22 выбирают таким, чтобы сигнал переноса на его выходе вырабатывался после подсчета пяти импульсов синхросигнала. Число ошибок, определяющее аварийную точку, равно 10, а второй счетчик 21 выбирают таким, чтобы период сигнала переноса на его выходе был равен 4 мкс. Тогда при тестировании задер.кка данных на первом выходе 28 блока увеличивается через каждые 20 импульсов Финхросигнала с шагом в 1 НС до момента обнаружения аварийной точки и затем уменьшается по каждому импульсу синхросигнала с тем же шагом до достижения точки 5 смещения, а размер информаци онного окна в последовательности сигналовна втором выходе 29 блока при этом соответственно вначале уменьшается, а затем увеличивается с шагом в 2 НС, за счет чего соотношение интервалов между передним 10 фронтом импульса данных и фронтами информационного окна, в котором он находится, не изменяется.Формула изобретения 1. Способ тестирования накопителей на 15 магнитных дисках, заключающийся в чтенииданных, записанных на каждой дорожке выбранного диска, выраоотке синхросигнала для формирования последовательности информационных окон, выделения 20 данных, которь,е появляются внутри информационного окна, сравнении выделенных данных с действительными данными и формировании сигнала ошибки, а также в задерживании данных до тех пор, пока не будет 25 подсчитано количество ошибок, определяющее аварийную точку, и уменьшении задержки данных в аварийной точке на 5;4 от величины битового пеоиода данных, о т л иц а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения 30 точности текстировэния эа счет устранения зависимости погрешности тестирования от распределения фазовых соотношений импульсов в воспроизведенном сигнале, дополнительно формируется 35 последовательность информационных окондля выделения данных путем задержки синхросигнала нэ удвоенную величину задержки данных с последуюшей коньюнкцией исходного-и задержанного синхросигналов, 40 при этом задержка синхросигнала до аварийной точности увеличивается, а затем уменьшается одновременно с задержкой данных.2. Устройство для тестирования нэкопи телей на магнитных дисках, содержащееблок программируемой задержки, вход которого соединен с входом блока фазовой автоподстройки частоты ФАПЧ и подключен к первому входу устройства, а выход 50 соединен с первым входом блока выделенияданных, схему сравнения, первый вход которой подключен к выходу блока выделения данных, второй вход - к второму входу устройства, а выход соединен со счетчным вхо дом счетчика, выходы которого являютсяпервыми выходами устройства, о т л и ч а ющ е е с я тем, что в блок программируемой задержки введены второй вход, подключенный к выходу блока фазовой автоподстройки частоты ФАПЧ, соединенному с вторымвыходом устройства, третий вход, подключенный к третьему входу устройства, четвертый вход, подключенный к выходу переноса счетчика, второй выход, соединенный с вторым входом блока выделения данных, вход 5 сброса счетчика подключен к четвертому входу устройства, а выход схемы сравнения соединен с третьим выходом устройства.3. Устройство по и, 2, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок программируемой эадерж ки содержит первую линию последовательно соединенных элементов задержки, вход которой подключен к первому входу блока, а выходы соединены последовательно с информационными входами первого селекто ра-мультиплексора; вторую линию последовательно соединенных элементов задержки, вход которой соединен с первым входом элемента 2 И и подключен к второму входу блока, а выходы соединены последо вательно с информационными входами второго селектора-мультиплексора, первый счетчик, вход сброса которого соединен с входами сброса второго и третьего счетчиков, первого и второго ВЯ-триггеров и под ключен к третьему входу блока, вход прямого счета подключен к выходу переноса второго счетчика, вход обратного счета - к выходу первого элемента ЗИ - НЕ, соединенному со счетным входом третьего счетчика, а выходы соединены последовательно с управляющими входами первого и второго селекторов-мультиплексоров, причем выход второго элемента ЗИ - НЕ соединен со счетным входом второго счетчика, выход первого селектора-мультиплексора соединен с первым выходом блока, выход второго селектора-мультиплексора - с вторым входом элемента 2 И и с первыми входами первого и второго элементов ЗИ - Н Е, выход элемента 2 И - с вторым выходом блока, прямой выход первого КЯ-триггера соединен с вторым входом первого элемента, ЗИ - НЕ, инверсный выход - с вторым входом второго элемента ЗИ - НЕ, а вход установки подключен к четверторму входу блока, инверсный выход второго ЙЯ-триггера соединен с третьими входами первого и второго элементов ЗИ - НЕ, а вход установки подключен к выходу переноса третьего счетчика,1615793 Составитель С. ПодорскийТехред М.Моргентал Корректор И. Муска Редактор Л. Зайцева изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 3992 Тираж 491 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5