[发明专利]一种基于DMD的光刻设备数据传输系统及其方法

权利要求书

1.一种基于DMD的光刻设备数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：通过计算机的上位机软件将矢量图形数据文件读入并进行解析，在解析完成后进行数据初步处理，得到与FPGA芯片进行数据传输相匹配的数据格式；

步骤2：将数据经由USB接口芯片发送给FPGA芯片进行数据处理，然后将光栅化后生成的位图图像数据通过DDR2进行存储；

步骤3：FPGA芯片控制DMD芯片组进行数据加载、微镜复位、块清零操作，并通过PWM脉冲宽度调制方式实现灰度图像的显示；

其中步骤1中上位机软件对矢量图形数据文件进行初步处理，具体步骤如下：

步骤11：读取以ASCII方式存储的矢量图形数据文件，且该矢量图形数据文件为DXF文件；

步骤12：将DXF文件中ASCII码转换为浮点数据；

步骤13：对有负数的矢量数据整体进行坐标平移；

步骤14：遍历坐标数据，得到图像尺寸，具体步骤如下：

在将矢量数据整体进行平移后新的坐标之后，遍历X轴和Y轴坐标，得到坐标最大值X_max、Y_max及最小值X_min、Y_min；将X轴和Y轴最大值和最小值分别做差，得到图像尺寸，如下式：

ΔX＝X_max-X_min   (3)

ΔY＝Y_max-Y_min (4)；

步骤15：将坐标数据转换为整数，然后通过USB接口发送给DMD板卡，经过USB接口芯片转发给FPGA芯片进行处理；

其中坐标数据转换的具体步骤如下：

(1)若ΔX≤1024且ΔY≤768，即图像尺寸在横纵坐标方向上均小于DMD的像素数，图像在DMD上进行显示时需要进行拉伸，定义拉伸比例系数K1，K1的计算公式如下：

K1＝min{1024/ΔX,768/ΔY} (5)

比例系数取拉伸幅度小的一个方向，否则图像会超出DMD能够显示的图像大小；得到K1值后，将所有坐标乘K1后得到拉伸后的坐标值；图像拉伸后会出现图像在DMD上显示不居中的问题，因此，给图像做一定的位移，定义坐标偏移量为X_dev和Y_dev，计算公式如下：

X_dev＝(1024-K1*X_max)/2 (6)

Y_dev＝(768-K1*Y_max)/2 (7)

得到偏移量后，将所有X轴和Y轴坐标分别加上X_dev和Y_dev，得到新的坐标值，最后对坐标值进行四舍五入取整运算，得到最终的坐标；

(2)若ΔX≥1024且ΔY768，即图像尺寸在横坐标方向上大于DMD的像素数，所有图像需要进行压缩，定义压缩比例系数K2，K2的计算公式如下：

K2＝1024/ΔX  (8)

在X轴方向进行压缩后，X轴的坐标范围一定是0至1024，直接显示，图像会偏向Y轴0坐标，不居中，因此在Y轴方向上加一个偏移量，定义为Y_dev，计算方法如下：

Y_dev＝(768-K2*Y_max)/2 (9)

同样的，得到偏移量后，将所有Y轴坐标加上Y_dev，得到新的坐标值，最后对坐标值进行四舍五入取整运算，得到最终的坐标；

(3)若ΔX1024且ΔY≥768，即图像尺寸在纵坐标方向上大于DMD的像素数，所有图像需要进行压缩，定义压缩比例系数K3，K3的计算公式如下：

K3＝768/ΔY  (10)

在Y轴方向进行压缩后，Y轴的坐标范围一定是0至768，直接显示，图像会偏向X轴0坐标，不居中，因此在X轴方向上加一个偏移量，定义为X_dev，计算方法如下：

X_dev＝(1024-K3*X_max)/2 (11)

同样的，得到偏移量后，将所有X轴坐标加上X_dev，得到新的坐标值，最后对坐标值进行四舍五入取整运算，得到最终的坐标；

(4)若ΔX1024且ΔY768，即图像尺寸在横纵坐标方向上均大于DMD的像素数，图像在DMD上进行显示时需要进行压缩，定义压缩比例系数K4，K4的计算公式如下：

K4＝max{1024/ΔX,768/ΔY} (12)

比例系数取压缩幅度大的一个方向，否则图像会超出DMD能够显示的图像大小；得到K4值后，将所有坐标乘K4后得到拉伸后的坐标值；图像压缩后会出现图像在DMD上显示不居中的问题，因此，给图像做一定的位移，定义坐标偏移量为X_dev和Y_dev，计算公式如下：

X_dev＝(1024-K4*X_max)/2 (13)

Y_dev＝(768-K4*Y_max)/2 (14)

得到偏移量后，将所有X轴和Y轴坐标分别加上X_dev和Y_dev，得到新的坐标值，最后对坐标值进行四舍五入取整运算，得到最终的坐标。