RDGATE - строб читання;
WRGATE - строб запису;
MALE-строб адреси управляючого мікропроцесора;
MRE - стоб читання управляючого мікропроцесора:
MWE - стоб записи управляючого мікропроцесора;
DO-D7 - внутрішня шина даних накопичувача;
MCINT - сигнал переривання від однокристального мікроконтролера;
/ОЄ - строб читання для буферного ОЗУ;
/WE - строб запису для буферного ОЗУ;
HDO-HD15, НАО-НА2 /CS0 /CSI /HIOW /HIOR /IOCS16, IRQ14, RESET - інтерфейсні сигнали.
Схема управління двигуном шпинделя.Двигун шпинделя НЖМД IDE AT як правило трифазний, це забезпечує більш стабільну швидкість обертання, що особливо важливо при підвищеній густині запису. З цієї ж причини у таких двигунів, як правило, три датчики Холу, що дозволяє мікросхемі управління двигуном шпінделя точніше підстроювати швидкість обертання диска. Більш високі вимоги до схеми управління двигуном шпінделя зв'язані не тільки з підвищеною густиною запису НЖМД IDE AT, але і з тим, що такі НЖМД мають малі габарити, в них застосовують 3-х дюймові диски, через це механічна система шпиндель-магнитні диски має невелику інерційність, що з одного боку, дозволяє більш швидше розкручувати і зупиняти магнітні диски, але з іншою така механічна система сильніше схильна детонації. В більшості накопичувачів, з соленойдным приводом магнітних головок, для забезпечення зворотного зв'язку мікросхеми управління двигуном шпінделя і самим двигуном шпінделя замість датчиків Холу використовується вбудована сервісна інформація вона використовується не тільки для позиціонування магнітних головок, але і для стабілізації швидкості обертання двигуна шпінделя. В таких НЖМД при подачі живлячої напруги двигун шпінделя розкручується у форсованому режимі без аналізу швидкості обертання магнітних дисків. Після цього спеціальна схема, з формату сервісної інформації, виділяє импульсы-сервометки, які подаються на мікросхему управління двигуном шпінделя, по цих імпульсах і відбувається подальша стабілізація швидкості обертання. Відмітною особливістю таких накопичувачів є наявність всього трьох провідників (фаз управління), що йдуть до двигуна шпінделя. В перших моделях НЖМД IDE AT швидкість обертання магнітних дисків складала, як правило 16,6 мс в сучасних моделях НЖМД, при застосуванні високопродуктивних однокристальних контролерів, для підвищення швидкості обміну, швидкість обертання значно збільшена і досягає 8 мс в 1 Гбайтних моделях.
Практично у всіх моделях НЖМД IDE AT дозвіл на запуск двигуна подається з управляючого мікропроцесора, після його ініціалізації, тому двигун шпінделя може зупинятися при появі інтерфейсного сигналу RESET, більш в деяких накопичувачах фірми Seagate запуск двигуна шпінделя проводиться тільки після повної внутрішньої діагностики накопичувача.
Схема управління позиціонуванням. В НЖМД IDE AT застосовують систему позиціонування, як з кроковим двигуном, так і з соленоидным приводом (звуковою котушкою), причому останнім часом система позиціонування з соленоидным приводом практично повністю витіснила систему позиціонування з кроковим двигуном. Це зв'язаний, перш за все, з такою характеристикою НЖМД, як середній час доступу. Другою причиною є все густина запису, що збільшується, за рахунок збільшення кількості циліндрів на робочій поверхні і як наслідок зменшення відстані між двома сусідніми доріжками. В сучасних НЖМД застосовують системи збалансованого ротаційного позиціонування, які більш надійні і займають значно менше місця в порівнянні з лінійними, що використовуються на перших моделях НЖМД. В накопичувачах з соленоидным двигуном, для розміщення сервісної інформації (необхідної для позиціонування магнітних головок) використовується два типи СІ:
СІ на окремій (виділеної) поверхні (dedicated surfase);
Вбудована СІ (embedded).
Остання у свою чергу підрозділяється на СІ розташовану між секторами і СІ вбудовану у формат. До першої відносяться такі моделі, в яких кількість сервометок на доріжці точно відповідає кількості секторів накопичувача і розташовані вони строго між секторами. Причому кількість сервоміток на доріжці міняється відповідно до зонного розподілу. В більш сучасних накопичувачах використовується СІ вбудована у формат. При цьому кількість сервометок на всіх доріжках однаково і рівно. В таких накопичувачах формат не прив'язаний до сервометкам і доріжку можна відформатувати на різну кількість секторів. Причому коли зустрічається сервометка, фізичний формат уривається (навіть якщо зустрічається поле даних) і продовжується тільки після її ідентифікації.
По-перше НЖМД IDЕ АТ з кроковим двигуном використовувалося звичайне фазове управління кроковим двигуном яке полягає в тому, що для переміщення на задану доріжку до фаз крокового двигуна необхідно прикласти послідовно дискретні напруги, при цьому вал двигуна провернеться на заданим кут. Ніякого зворотного зв'язку про положення головок така система не мала і місткості накопичувачів які використовували такий принцип позиціонування не перевищувала 40 Мбайт.
В більш пізніх НЖМД з кроковим двигуном сталі використовувати широтно-імпульсне фазове управління. В таких накопичувачах застосовується вбудований сервоформат і тому вони займають проміжне положення між накопичувачами з кроковим двигуном і накопичувачами з соленоидным приводом. Ідея широтно-імпульсного фазового управління полягає в наступному: після переміщення магнітних головок на задану доріжку відбувається підстроювання крокового двигуна на максимальну амплітуду ліченої сервісної інформації і лише після цього відбувається прочитування або запис даних. Для переміщення магнітних головок на один циліндр управляючий мікропроцесор подає на контролер ШИФУ код m, що приводить до переміщення МГ приблизно на один циліндр, після цього мікропроцесор прочитує код n з схеми виділення сервометок і порівнює цей код з еталонним значенням. При неспівпаданні коду (унаслідок зсуву з доріжки) проводиться коректування коду m і процес повторюється.
Системи управління з соленоидным двигуном (звуковою катушкою) є найскладнішими, але завдяки появі однокристальних сервомодуляторов стало можливим використовування соленоидного приводу в недорогих, масових моделях НЖМД. В даний час практично всі виробники накопичувачів сталі використовувати саме соленоидный двигун для систем позиціонування.
Принцип побудови системи з виділеною сервоповерхностью полягає в наступному: При виготовленні гермоблока накопичувача на одну з поверхонь (звичайно це сама нижня поверхня пакету дисків) записується спеціальна сервісна інформація. Магнітна головка, яка працює тільки на читання, постійно прочитує сервісну інформацію. СІ посилена і відфільтрована поступає в серводемодулятор, де розшифровується і потім визначається дійсне положення блоку магнітних головок. На підставі отриманої інформації подається дія на пристрій управління соленоидным двигуном. Таким чином здійснюється стеження за допомогою пристрою тонкого регулювання. Інша задача системи позиціонування полягає в створенні струмового імпульсу, у кожному конкретному випадку при переході за межі доріжки. Ініціатором такого імпульсу є управляючий мікропроцесор, який указує сервоконтроллеру номер необхідної доріжки. На підставі цього сервоконтроллер передає код необхідного струмового імпульсу в схему управління позиціонуванням, де за допомогою ЦАП формується його точна величина.
Для переміщення на задану доріжку схема управління позиціонуванням повинна сформувати струмовий імпульс. Після переміщення включається система тонкого регулювання, для точного підстроювання на доріжку.
В залежності від довгі переміщення вводиться поняття класу позиціонування по яких формуються струмові імпульси переміщення. Чим більше класів позиціонування у накопичувача тим швидше накопичувач знаходить потрібну доріжку. В сучасних накопичувачах кількість класів позиціонування рівно кількості серводорожек накопичувача - при цьому кожній довжині переміщення відповідає свій певний струмовий імпульс.
Абсолютно іншим способом розміщується сервоинформация при використовуванні принципу «Embedded servo». При виготовленні гермоблока сервісна інформація записується на кожній робочій поверхні - мітками. Як стандартне виконання широко застосовується формат «микро-магнум».
Сервосистема працює подібно системі з виділеною сервоповерхностью. Відмінності полягають в тому. що сервісна інформація, що знаходиться між секторами, виділяється з потоку даних накопичувача і поступає порціями. Тому після переміщення на необхідний циліндр ( навіть при перемиканні головки) необхідно пропустити декілька секторів для точного підстроювання на доріжку. При виконанні операції запису/читання, для того, щоб не була затерта сервометка. сигнал запису в канал поступає від сервоконтроллера тільки після того. як повністю лічена і ідентифікована сервометка. При її читанні сервоконтроллер формує секторні імпульси SEC/DR UN які поступають на однокристальний мікроконтролер.
Канал прочитування/запису. Важливою особливістю сучасних HDD є застосування зонно-секційного запису (ZBR), при якому весь дисковий простір розбивається на зони і в кожній зоні записується певна кількість секторів на доріжку. Кількість зон на 3-х дюймових магнітних дисках може досягати 20, а кількість секторів в зонах, залежно від місткості, коливається від 90- 140 в найпершій зоні і плавно зменшується до останньої, де може досягати 40 - 70. Такий метод ще називають методом з постійною густиною запису. Природно що канал прочитування/запису такого накопичувача повинен працювати : на різних частотах, при цьому перша зона працює на найвищій частоті і забезпечує найбільшу швидкість прочитування даних. Для корекції частотної характеристики каналу в таких накопичувачах використовують перебудовувані цифрові фільтри. В НЖМД IDE AT застосовують процесори читання даних з АРУ, підтримуючі кодування RI.L. Як комутатори попередніх підсилювачів читання/запису для феритових МГ застосовують добре що зарекомендували себе мікросхеми 32R117, 32R510, 32R4610, для тонкопленочных МГ - 32R520, 32R522, 32R2020 і ін.