专利名称：在光碟烧录机中产生写入时钟的方法与装置的利记博彩app
技术领域：
本发明提供一种固定角速度光碟机产生写入时钟的方法，尤指一种固定角速度光碟机利用摆动信号产生写入时钟的方法。
背景技术：
对于公司或个人而言，文件的管理或存储常是一件重要的工作。在过去，由于多数文件均印刷或书写于纸制品上，故当文件数量庞大时，不论在体积或重量方面，都容易造成使用者的不便。现在随着电脑技术发展，数字化数据广泛被使用及存储于电脑存储介质，为了让使用者能够更方便的存储数字数据，各种数据存储装置也相继地出现，光碟烧录机(compactdisk recorder)即为一例。光碟烧录机充分利用了光碟片成本低、体积小及容量大的特性，将数据记录于光碟片上，让使用者能更方便地保存数据。
一般而言，光碟机的操作模式以马达控制模式可区分为固定线速度(constant linear velocity，CLV)模式及固定角速度(constant angular velocity，CAV)模式两种。但随着光碟机存取速度的提升，已知固定线速度(CLV)的控制模式已逐渐无法满足高效率、高精密度的要求。在固定线速度的模式下，由于其切线速度是固定的，故主轴马达的转速必须不断变化，以维持固定的切线速度。此种加速和减速的动作常常会造成过多的能量损耗，导致光碟机散热不良、震动过大、存取速度变慢，而且其存取速度较不易提高。在固定角速度的模式下，主轴马达的转速是固定的，所以在读写头在读写的过程中，不需要象固定线速度的光碟烧录机般不停地改变主轴马达的转速。此外，当光碟机在高倍速写入数据的情况下，若是采用固定线速度的控制方式，则光碟机为了保持线速度固定而会受限于马达转速限制，因此无法以更高倍速进行数据烧录。若是采用固定角速度的控制方式，则马达以固定转速运转使碟片外圈拥有较快线速度，因此能提出烧录速度。
请参阅图1，图1为已知碟片帧的示意图。欲存储于碟片的数据是先经由“八至十四调制(eight-to-fourteen modulation，EFM)”转换为写入数据(EFMdata)。该写入数据是以帧(EFM frame)的格式存储于碟片上，而每九十八个帧会构成一时间数据帧(ATIP frame)，如图1(A)所示。每一帧中包含588比特(bit)，且帧区分为同步数据(sync)，次数据(subcode data)，主数据(maindata)，第一校验比特(p-parity)，及第二校验比特(q-parity)，如图1(B)所示，而时间数据帧中所有的主数据、第一校验比特及第二校验比特形成一主频道(main channel)，用来记载实际所要存储的数据，而所有的次数据形成一次频道(sub channel)，用来记载该存储数据的相关信息，例如轨道编号(tracknumber)。此外，时间数据帧中第一帧的次数据S0及第二帧的次数据S1产生一同步信号(subcode sync)，用来比较写入数据信号与碟片的时间数据信号的同步性。此外，光碟机对写入数据进行八至十四调制编码时，会产生一主写入数据同步信号(encoder EFM frame sync，EEFS)对应于每一时间数据帧，以及一次写入数据同步信号(encoder subcode frame sync，ESFS)对应于每一帧，用来于写入数据时判断同步状态。
请参阅图2，图2为已知时间数据30的示意图。当可写式碟片制作时，会于碟片上制作摆动状的轨迹，经由光碟机的激光读写头读取后会形成摆动信号(wobble signal)，该摆动信号中包含不同频率的波形，且经由频率调制(frequency modulation，FM)的解码处理后会产生与碟片帧相关的时间数据30(absolute time in pre-groove，ATIP)，时间数据30是由多个区块(block)组成，每一区块长度为四十二比特，其中时间数据30包含有四比特的同步码(syncmark)31，二十四比特的数据码32，以及十四比特的循环冗余校验码(cyclicredundancy check，CRC)33，而该数据码32中包含有分(minutes)34，秒(seconds)35及帧(frames)36的信息。
请参阅图3，图3为已知次写入数据同步信号与已知时间数据同步信号的示意图。时间数据30的同步码31对应于一时间数据同步信号(ATIP sync)，而依据桔皮书的定义，时间数据同步信号(ATIP sync)与次写入数据同步信号之间的误差39必须控制于两个帧内，假如两同步信号之间误差39超过规格，将使得烧录失败。
请参阅图4，图4为已知固定角速度光碟机的写入时钟产生器40的功能方块图。如上所述，时间数据同步信号41与次写入数据同步信号42是用来判定是否已可于碟片上写入数据。而在固定角速度模式下，由于固定马达转速，因此碟片上不同写入位置会有不同的线速度，造成摆动信号的频率不定，同时改变时间数据同步信号41的频率。为了使时间数据同步信号41与次写入数据同步信号42之间的误差符合规格，所以写入时钟产生器40用来产生一写入时钟43并使相对应的次写入数据同步信号42与时间数据同步信号41同步。相位比较器44会依据次写入数据同步信号42与时间数据同步信号41的相位差产生一输出电压，该输出电压经由低通滤波器46处理后输入一压控振荡器(voltage controlled oscillator，VCO)48，压控振荡器48依据该输出电压产生特定频率的参考时钟50，而参考时钟50在经由一分频器52分频而输出一写入时钟43，同步写入时钟43经由一分频器54分频而改变次写入数据同步信号42的频率，若时间数据同步信号41与次写入数据同步信号42之间的误差仍不符合桔皮书规格，则重复上述步骤。当写入时钟产生器40产生一次写入数据同步信号42与时间数据同步信号41的误差符合桔皮书规格时，表示光碟机可以正式于碟片写入数据56，而写入时钟43会输入一编码器(EFM encoder)58，该编码器58依据写入时钟43对数据56进行“八至十四调制”编码，并输出与写入时钟43同步的写入数据信号至激光读写头(pick-up head)60，然后激光读写头60即依据该写入数据信号将数据56烧录于碟片上。
已知固定角速度光碟机的写入时钟产生器40利用时间数据同步信号41为基准，利用锁相回路(phase-lock loop，PLL)的技术来锁定次写入数据同步信号42及写入时钟43，但是时间数据同步信号41是一低频信号，例如于一倍速的情况下，时间数据同步信号41为75赫兹(Hertz)，因此在信号锁定的过程中需使用较长的时间来作相位比较及频率调整，也造成写入时钟43需一段时间才能达到稳定状态，所以影响光碟机烧录数据的效率及稳定性。
发明内容
因此，本发明的主要目的在于提供一种固定角速度光碟机利用摆动信号产生写入时钟的方法，可使写入时钟更快速地达到稳定状态并增进烧录品质。
根据本发明提供一种固定角速度光碟机产生写入时钟的方法，该光碟机包含有一计数器用来依据一参考时钟计数一摆动时钟，并产生一计数值，以及一相位比较器用来比较一时间数据同步信号与一写入同步信号的相位，并产生一调整值。依据该调整值与该计数值产生一校正值，并以该校正值与该参考时钟产生一参考写入时钟，然后经由该参考写入时钟调整该写入同步信号，最后比较该时间数据同步信号与该写入同步信号，若该时间数据同步信号与该写入同步信号的相位差小于一预定值，请参考写入时钟即为一写入时钟。
具体地，提供一种产生光碟机的写入时钟的方法，该光碟机包含有一计数器，用来使用一参考时钟计数一第一信号以产生一计数值；以及一相位比较器，用来侦测一第二信号与一写入同步信号的相位差以产生一调整值；该方法包含有依据该计数值与该调整值产生一校正值；依据该校正值与该参考时钟产生一参考写入时钟；依据该参考写入时钟修正该写入同步信号；以及比较该第二信号以及该写入同步信号；其中若该第二信号与该写入同步信号的相位差小于一预定值，则该参考写入时钟即为该光碟机的写入时钟。
提供一种等角速度光碟机，其包含有一参考时钟产生器，用来产生一参考时钟；一计数器，用来使用一参考时钟计数一第一信号以产生一计数值；一相位比较器，用来侦测一第二信号与一写入同步信号的相位差以产生一调整值；一控制电路，用来依据该计数值与该调整值产生一校正值；以及一分频器，用来依据该校正值与该参考时钟产生一参考写入时钟以调整该写入同步信号；其中若该第二信号与该写入同步信号的相位差小于一预定值，则该参考写入时钟即为该光碟机的写入时钟。
提供一种电路，用来依据一参考时钟，一读取自一光碟片的摆动信号，一时间数据同步信号，以及一次写入数据同步信号来产生一写入时钟以控制数据的写入次序；该电路包含有一计数器，用来依据该参考时钟计数该摆动信号以得到一平均计数值；一第一相位比较器，用来比较该时间数据同步信号与该次写入数据同步信号的相位差以产生一调整值；一控制电路，用来依据该计数值与该调整值产生一校正值；一锁相电路，用来使该时间数据同步信号与该次写入数据同步信号同步；以及一第一分频器，电连接于该控制电路与该锁相电路，用来于该时间数据同步信号与该次写入数据同步信号的相位差小于一预定值时，依据该控制电路所输出的校正值以及该参考时钟来产生该写入时钟。
图1为已知碟片帧的示意图。
图2为已知时间数据的示意图。
图3为已知次写入数据同步信号与已知时间数据同步信号的示意图。
图4为已知固定角速度光碟机的写入时钟产生器的功能方块图。
图5为本发明固定角速度光碟机的写入时钟产生器的功能方块图。
图6为图5所示的计数器计算摆动信号中具有的参考周期的示意图。
具体实施例方式
请参阅图5，图5为本发明固定角速度光碟机的写入时钟产生器80的功能方块图。本发明利用碟片上的摆动信号82来产生写入时钟84。而写入时钟产生器80可分为数个功能方块，包括用来产生参考时钟86的参考时钟产生器88、计数器90、用来产生平均数的数字平均器92、多个用来改变信号频率的分频器(divider)94、96、98、100、多个用来比较信号相位关系的相位比较器102、104、低通滤波器106、用来依据输入电压产生特定频率信号的压控振荡器(voltage controlled oscillator，VCO)108，以及用来控制分频器94运作的控制电路110。
本发明固定角速度光碟机的写入时钟产生器80的工作原理及方法描述如下。参考时钟产生器88会产生一频率固定的参考时钟86。参考时钟86可以是光碟机工作的系统时钟(system clock)。基本上参考时钟86的频率是固定的，且会比摆动信号82的频率高的多。在得到摆动信号82后，参考时钟86与摆动信号82会输入至计数器90中，计数器90会以参考时钟86为基准，计算摆动信号82的各周期中具有的参考周期(参考时钟86的周期)的数目。为更清楚说明，请参考图6，图6为图5所示的计数器90计算摆动信号82中具有的参考周期的示意图。图6的横轴为时间，两个波形分别是摆动信号82与计数器90输出至节点A的计数结果118的波形。
如同前面所讨论过的，摆动信号82中会由两种不同频率的波形组合成的时间段落。象在图6中，摆动信号82中就有以频率1/T1的各周期组合成的时间段落TP2、TP4，以及由频率为1/T2的各周期组合成的时间段落TP1、TP3等等。当计数器90运作时，会以参考时钟86中的参考周期为基准，计算摆动信号82中各周期具有的参考周期数目。请参考图6中6A所指示部分。6A所指示部分是将摆动信号82中频率为1/T2的一周期放大后的示意图。由于参考时钟82的频率比1/T1及1/T2都来的高，参考时钟86中一参考周期的时间T3也比周期T1及T2小的多。因为如此，周期T2中会包含有许多个周期T3(典型值会有上百个，实际的数值取决于参考时钟的频率)。同理，在6B所指示部分中，摆动信号82中一频率为1/T1的周期中也会有许多个周期为T3的参考周期。计数器90以参考时钟为基准，计算摆动信号82各周期中具有的参考周期后，会将计数结果118输出至数字平均器92。如图6中所示的计数结果118的时序，因为周期T2的时间较短(即频率较高)，周期T2中具有的参考周期也比较少；对应于摆动信号82中频率为1/T2的时间段落TP1及TP3，计数结果118也会较低。相对地，周期T1较长，故周期T1中具有的参考时钟也会比较多；对应于摆动信号82中频率为1/T1的时间段落TP2及TP4，计数结果118也会比较高。由计数结果118可看出，对应于摆动信号82中不同频率的段落，计数结果118也会有不同的信号电平。由计数器90得到的计数结果118会输入至数字平均器74，得到计数结果118的长期平均(long-term average)，即平均数120。平均数120对应的信号电平，也呈现在图6的计数结果118的波形图中。
参考时钟86的频率可视为摆动信号82的频率及平均数120的乘积，因此控制电路110可依据平均数120来调整分频器94的分频比率，本实施例中，控制电路110是使用平均数120的一半来作为分频器94的基本分频比率，所以在不考虑相位比较器102输入控制电路110的调整值128下，参考时钟86经由分频器94可产生一频率为摆动信号82两倍的第一参考同步信号126。然而本实施例中，时间数据同步信号122与次写入数据同步信号124之间的相位差会经由相位比较器102产生一调整值128，而调整值128用来进一步微调分频器94的分频比率，因此控制电路110同时依据平均数120及调整值128来控制分频器94的分频比率，相位比较器104会依据第一参考同步信号126与第二参考同步信号128的相位差产生一输出电压，该输出电压经由低通滤波器106处理后输入一压控振荡器108，压控振荡器108依据该输出电压产生特定频率的信号，而该信号经由一分频器96分频而输出一写入时钟84，同时写入时钟84经由一分频器98分频而输出一第二参考同步信号128，而且第二参考同步信号128亦会经由分频器100改变次写入数据同步信号124的频率，若时间数据同步信号122与次写入数据同步信号124之间的误差仍不符合桔皮书规格，则重复上述步骤。当写入时钟产生器80产生的次写入数据同步信号124与时间数据同步信号122的误差符合桔皮书规格时，表示光碟机可以正式于碟片写入数据114，而写入时钟84会输入编码器112，该编码器112依据写入时钟84对数据114进行“八至十四调制”编码，并输出与写入时钟84同步的写入数据信号至激光读写头116，然后激光读写头116即依据该写入数据信号将数据114烧录于碟片上。
相较于现有技术，本发明固定角速度光碟机的写入时钟产生器利用一较高频的参考时钟来计数摆动信号，并依据计数结果产生以摆动信号为基准的高频第一参考同步信号，并使用该第一参考同步信号来锁定写入时钟以及次写入数据同步信号，由于第一参考同步信号远高于时间数据同步信号，所以本发明固定角速度光碟机的写入时钟产生器可以大幅减少锁相回路所需的锁定时间(lock time)，同时加快写入时钟达到稳定状态的时间，进一步光碟机烧录数据的效率及稳定性。
以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。
权利要求
1.一种产生光碟机(optical storage device)的写入时钟(write clock)的方法，该光碟机包含有一计数器(counter)，用来使用一参考时钟(reference clock)计数一第一信号以产生一计数值(count number)；以及一相位比较器(phase detector)，用来侦测一第二信号与一写入同步信号(frame synchronization signal)的相位差(phase shift)以产生一调整值(adjustment value)；该方法包含有依据该计数值与该调整值产生一校正值(rectification value)；依据该校正值与该参考时钟产生一参考写入时钟(reference writeclock)；依据该参考写入时钟修正该写入同步信号；以及比较该第二信号以及该写入同步信号；其中若该第二信号与该写入同步信号的相位差小于一预定值，则该参考写入时钟即为该光碟机的写入时钟。
2.如权利要求1所述的方法，其中该第一信号以及该第二信号由一摆动信号(wobble signal)所产生。
3.如权利要求2所述的方法，其中该第一信号为该摆动信号，以及该第二信号为一时间数据同步信号(ATIP synchronization signal)。
4.如权利要求3所述的方法，其中该计数器使用该参考时钟来计数该摆动信号的半周期(half period)。
5.如权利要求1所述的方法，其中该参考时钟为该光碟机的系统时钟(system clock)。
6.如权利要求1所述的方法，其中该光碟机为一可录写式光碟机(CD-Rdrive)。
7.如权利要求1所述的方法，其中该光碟机另包含有一数字平均器(digital average processor)，电连接于该计数器，用来平均该计数器所输出的计数值。
8.如权利要求1所述的方法，其中该写入同步信号是为一次写入数据同步信号(encoded subcode frame sync，ESFS)。
9.一种等角速度(constant angular velociy，CAV)光碟机(optical storagedevice)，其包含有一参考时钟产生器(reference clock generator)，用来产生一参考时钟(reference clock)；一计数器(counter)，用来使用一参考时钟(reference clock)计数一第一信号以产生一计数值(count number)；一相位比较器(phase detector)，用来侦测一第二信号与一写入同步信号(frame synchronization signal)的相位差(phase shift)以产生一调整值(adjustment value)；一控制电路，用来依据该计数值与该调整值产生一校正值；以及一分频器(frequency divider)，用来依据该校正值与该参考时钟产生一参考写入时钟(refernce write clock)以调整该写入同步信号；其中若该第二信号与该写入同步信号的相位差小于一预定值，则该参考写入时钟即为该光碟机的写入时钟。
10.如权利要求9所述的光碟机，其中该第一信号以及该第二信号是由一摆动信号(wobble signal)所产生。
11.如权利要求10所述的光碟机，其中该第一信号为该摆动信号，以及该第二信号为一时间数据同步信号(ATIP synchronization signal)。
12.如权利要求11所述的光碟机，其中该计数器使用该参考时钟来计数该摆动信号的半周期(half period)。
13.如权利要求9所述的光碟机，其中该参考时钟为该光碟机的系统时钟(system clock)。
14.如权利要求9所述的光碟机，其中该光碟机为一可录写式光碟机(CD-R drive)。
15.如权利要求9所述的光碟机，其中该光碟机另包含有一数字平均器(digital average processor)，电连接于该计数器，用来平均该计数器所输出的计数值。
16.如权利要求9所述的光碟机，其中该写入同步信号为一次写入数据同步信号(encoded subcode frame sync，ESFS)。
17.一种电路，用来依据一参考时钟(reference clock)，一读取自一光碟片(optical disc)的摆动信号(wobble signal)，一时间数据同步信号(ATIPsynchronization signal)，以及一次写入数据同步信号(encoded subcode framesync，ESFS)来产生一写入时钟(write clock)以控制数据的写入次序；该电路包含有一计数器(counter)，用来依据该参考时钟计数该摆动信号以得到一平均计数值；一第一相位比较器，用来比较该时间数据同步信号与该次写入数据同步信号的相位差以产生一调整值(adjustment value)；一控制电路，用来依据该计数值与该调整值产生一校正值；一锁相电路(PLL circuit)，用来使该时间数据同步信号与该次写入数据同步信号同步；以及一第一分频器，电连接于该控制电路与该锁相电路，用来于该时间数据同步信号与该次写入数据同步信号的相位差小于一预定值时，依据该控制电路所输出的校正值以及该参考时钟来产生该写入时钟。
18.如权利要求17所述的电路，其中该参考时钟为该光碟机的系统时钟(system clock)。
19.如权利要求17所述的电路，其中该光碟机为一可录写式光碟机(CD-R drive)。
20.如权利要求17所述的电路，其中该光碟机另包含有一数字平均器(digital average processor)，电连接于该计数器，用来平均该计数器所输出的计数值。
21.如权利要求17所述的电路，其中该锁相电路包含有一第二相位比较器，用来比较该第一分频器所输出的第一参考同步信号与该锁相电路所输出的第二参考同步信号之间的相位差。
全文摘要
本发明提供一种固定角速度光碟机产生写入时钟的方法，该光碟机包含有一计数器用来依据一参考时钟计数一摆动时钟，并产生一计数值，以及一相位比较器用来比较一时间数据同步信号与一写入同步信号的相位，并产生一调整值。依据该调整值与该计数值产生一校正值，并以该校正值与该参考时钟产生一参考写入时钟，然后经由该参考写入时钟调整该写入同步信号，最后比较该时间数据同步信号与该写入同步信号，若该时间数据同步信号与该写入同步信号的相位差小于一预定值，该参考写入时钟即为一写入时钟。
文档编号H03L7/00GK1438632SQ03107930
公开日2003年8月27日 申请日期2003年3月25日 优先权日2003年3月25日
发明者周书弘, 廖志洋 申请人:威盛电子股份有限公司