[发明专利]基于VME总线的光刻机双工件台控制系统多板卡通信方法在审

专利信息
申请号: 201510353871.6 申请日: 2015-06-24
公开(公告)号: CN104950768A 公开(公告)日: 2015-09-30
发明(设计)人: 陈兴林;张常江;宋法质;崔莹;韩记晓;宋跃;刘洋;万勇利;何良辰;赵为志 申请(专利权)人: 哈尔滨工业大学
主分类号: G05B19/042 分类号: G05B19/042
代理公司: 哈尔滨龙科专利代理有限公司 23206 代理人: 高媛
地址: 150000 黑龙*** 国省代码: 黑龙江;23
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摘要:
搜索关键词: 基于 vme 总线 光刻 双工 控制系统 板卡 通信 方法
【权利要求书】:

1.基于VME总线的光刻机双工件台控制系统多板卡通信方法,其特征在于,该方法涉及的多板卡通信装置包括上位机(1)、主控CPU板(2)、VME总线(3)和n个从设备板卡(4);n为大于或等于1的自然数;

上位机(1):与主控CPU板(2)相连接,用于对从设备板卡(4)进行参数设置、指令发送和数据监控;

主控CPU板(2):负责任务调度,控制整个通信的运行,一方面通过TCP/IP网络通信协议和上位机(1)进行数据交互,另一方面通过VME总线(3)和n个从设备板卡(4)进行通信;

VME总线(3):作为n个从设备板卡(4)和主控CPU板(2)两两板卡之间通信的中介,VME总线(3)由VME工控机箱提供,主控CPU板(2)与n个从设备板卡(4)都是插在VME工控机箱上,并通过VME总线建立连接;

从设备板卡(4):采用DSP+FPGA的控制结构,从设备板卡(4)包括VME P1/P2模块(4-1)、电平转换CPLD模块(4-2)、FPGA模块(4-3)和DSP模块(4-4);

VME P1/P2模块(4-1)为从设备板卡(4)上的物理层外部VME硬件插口,从设备板卡(4)通过VME P1/P2模块(4-1)与VME总线(3)建立连接;

电平转换CPLD模块(4-2)完成FPGA模块(4-3)到VME P1/P2模块(4-1)的电平转换;

DSP模块(4-4)通过自带的外部存储扩展接口EMIF与FPGA模块(4-3)进行通信,FPGA模块(4-3)提供一个双口RAM的数据缓存区,DSP模块(4-4)与FPGA模块(4-3)之间的通信数据放到双口RAM中缓存,主控CPU板(2)与FPGA模块(4-3)进行交互的数据也是放到双口RAM中缓存;

通信时,主控CPU板(2)首先解析来自上位机(1)的指令,如果是向某一从设备板卡(4)发送数据,则主控CPU板(2)执行VME写操作,将数据通过VME总线写到待写入的从设备板卡(4)中FPGA模块(4-3)提供的双口RAM中,然后DSP模块(4-4)再通过EMIF将数据从双口RAM中取出;如果是想读取某一从设备板卡(4)中的数据,则该从设备板卡(4)的DSP模块(4-4)通过EMIF将数据放到FPGA模块(4-3)提供的双口RAM中缓存,然后主控CPU板(2)再执行VME读操作将数据从待读取的从设备板卡(4)的双口RAM中取出并发送到上位机(1)显示,由此实现上位机(1)与n个从设备板卡(4)间以及n个从设备板卡(4)之间的通信。

2.根据权利要求1所述基于VME总线的光刻机双工件台控制系统多板卡通信方法,其特征在于,上位机(1)是基于MFC构架编写的程序模块实现的,主控CPU板(2)运行嵌入式实时操作系统,采用VxWorks、WinCE或pSOS嵌入式实时操作系统。

3.根据权利要求1所述基于VME总线的光刻机双工件台控制系统多板卡通信方法,其特征在于,从设备板卡(4)的类型为同步控制卡、信号采集卡、运动控制卡或安全保护卡。

4.根据权利要求1所述基于VME总线的光刻机双工件台控制系统多板卡通信方法,其特征在于,主控CPU板(2)负责通信部分的控制及任务调度:

主控CPU板(2)是数据传递的枢纽,其内部设置有VME总线(3)的主设备模块,主控CPU板(2)内部的通信功能模块包括网络通信模块、任务调度模块、参数设置控制模块、数据监控控制模块和VME读写模块;

任务调度模块负责整个通信过程中任务的发起与删除,协调整个通信过程。主控CPU板(2)一开始运行,其网络通信模块就会与上位机(1)建立网络连接,并根据网络通信协议接收、解析、执行上位机(1)的指令。若指令是向某一从设备板卡(4)发送参数或数据,主控CPU板(2)的参数设置控制模块则会将对应的参数进行解析,并通过VME读写模块将数据写入该从设备板卡(4)的双口RAM缓存中;若指令是读取某一从设备板卡(4)的内部数据,主控CPU板(2)则首先通过VME读写模块将数据从该从设备板卡(4)的双口RAM缓存中读出,然后由数据监控控制模块将数据进行处理,并将其按网络通信协议打包和封装,再由网络通信模块将数据发送给上位机(1)。

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