[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

摘要

基于VME总线的光刻机双工件台控制系统多板卡通信方法，属于高精度运动控制领域的多板卡之间控制和通信领域，本发明为解决现有多块不同类型板卡与工控机之间实时同步性能差，以及多块板卡之间数据无法交互的问题。本发明应用VME总线模块，将主控CPU板作为VME总线的主设备，其他板卡作为从设备，主设备可通过驱动地址线来选择不同的从设备进行数据交互，然后将工控机通过网口与主控制卡连接，从而实现工控机实时的对各个板卡进行指令传送和数据监控。不同板卡之间的通信则是以主控制卡作为桥梁进行，主控CPU板首先驱动地址线选中需要发送数据的板卡，并将数据读取出来，然后再将此数据发送到另一块需要接收此数据的板卡中。

主权项

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。