[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

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)。