[发明专利]双工件台扫描光刻机的Vxworks嵌入式操作系统和运动控制卡间的数据交换方法

说明书

技术领域

本发明涉及双工件台扫描光刻机的Vxworks嵌入式操作系统和运动控制卡间的数据交换方法，属于两个物理板卡或两个系统之间的数据交换技术领域。

背景技术

双工件台扫描光刻机是对实时性要求极高的负责伺服控制系统，其要求在200us周期内完成扫描、曝光、光刻等所有的操作。Vxworks操作系统是风和公司开发的一款稳定性能、高速性极高的操作系统。其良好的可靠性能和实时性能被广泛的应用在通信、军事、航空、航天等高精尖及实时性要求极高的领域中。现有双工件台扫描光刻机的操作系统与运动控制卡在进行数据交换时，常常会发生DSP和Vxworks同时读写同一块内存的状况，而导致数据交换效率低。

发明内容

本发明目的是为了解决现有双工件台扫描光刻机的操作系统与运动控制卡在进行数据交换时，存在DSP和Vxworks同时读写同一块内存，导致数据交换效率低的问题，提供了一种双工件台扫描光刻机的Vxworks嵌入式操作系统和运动控制卡间的数据交换方法。

本发明所述双工件台扫描光刻机的Vxworks嵌入式操作系统和运动控制卡间的数据交换方法，所述数据交换方法在基于Vxworks操作系统的双工件台光刻机控制系统通信装置的基础上实现，该通信装置包括上位机、工控机功能模块、运动控制卡、同步控制卡和信号采集板卡，

上位机基于MFC构架编写的程序模块实现，工控机功能模块采用IC-e6-VMEa主板卡实现，工控机功能模块基于Vxworks嵌入式实时操作系统实现；

工控机功能模块包括网络通信模块、任务调度模块、参数设置模块和VME读写模块；

上位机用于接收用户的控制指令和控制参数，并按照自定义的通信协议将控制指令和控制参数打包，发送给网络通信模块；

网络通信模块将控制参数发送给参数设置模块，将控制指令和控制参数发送给任务调度模块；

参数设置模块用于对接收的控制参数进行处理，获得对光刻机控制系统中电机的控制量；

任务调度模块将接收的控制指令和控制参数压入信息接收容器中，消息解析任务单元提取信息接收容器中的数据，并按照自定义的通信协议解析控制指令和控制参数，并将解析获得的控制参数发送给参数设置模块；

VME读写模块用于接收参数设置模块发送的电机的控制量信号，并接收任务调度模块解析获得的控制指令和控制参数；

VME读写模块通过VME总线将接收到的电机的控制量、控制指令和控制参数发送给运动控制卡、同步控制卡和信号采集板卡；

当任务调度模块解析到电机控制开始指令时，运动控制卡、同步控制卡和信号采集板卡采集获得的数据通过VME总线发送给VME读写模块，VME读写模块通过任务调度模块将采集获得的数据打包，并通过网络通信模块发送给上位机，上位机按照通信协议对数据进行解析后，将数据实时显示，由此实现双工件台光刻机控制系统的通信；

所述数据交换方法为：

运动控制卡向工控机功能模块发送数据的方法：

运动控制卡包括FPGA和DSP，运动控制卡中欲发送数据采用FPGA的双口RAM的两个数据区交替保存，两个数据区的交替读写控制通过标志寄存器实现，当DSP将第一块数据区写满数据后，标志寄存器将第一块数据区写满标志位置1，此时运动控制卡中欲发送数据继续写入第二块数据区；同时Vxworks嵌入式操作系统的读数据任务同步监测两个数据区的写满标志位，当监测到第一个数据区写满标志位置1时，通过VME总线读取第一块数据区的数据，并在读取完毕后将其写满标志位置0；当DSP将第二块数据区写满数据后，标志寄存器将第二块数据写满标志位置1，此时运动控制卡中欲发送数据继续写入第一块数据区；Vxworks嵌入式操作系统的读数据任务监测到第二个数据区写满标志位置1时，通过VME总线读取第二块数据区的数据，并在读取完毕后将其写满标志位置0；上述过程依次反复；

工控机功能模块向运动控制卡发送数据的方法：

工控机功能模块通过VME总线将欲发送数据写入双口RAM中，运动控制卡直接由双口RAM读取数据；

由此实现Vxworks嵌入式操作系统和运动控制卡间的数据交换。