[實(shí)用新型]具有人機(jī)接口與實(shí)時(shí)控制核心的多任務(wù)處理器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020638802.2
• 申請(qǐng)日: 2010-11-29
• 公開（公告）號(hào): CN201867608U
• 公開（公告）日: 2011-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 施正修
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寶元數(shù)控精密股份有限公司
• 主分類號(hào): G05B19/04
• 分類號(hào): G05B19/04
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型關(guān)于一種具有人機(jī)接口與實(shí)時(shí)控制核心的多任務(wù)處理器，特別是指一種處理器提供實(shí)時(shí)及非實(shí)時(shí)單元間的多任務(wù)模式，并提供處理器獨(dú)立處理人機(jī)接口端控制參數(shù)的調(diào)整、系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)、錯(cuò)誤診斷、以及系統(tǒng)的極限設(shè)定值非實(shí)時(shí)處理功能。

背景技術(shù)

近年來(lái)由于新興市場(chǎng)快速地蓬勃發(fā)展，全世界對(duì)于工具機(jī)的需求亦連年大幅成長(zhǎng)，對(duì)工具機(jī)來(lái)說(shuō)快速精確地定位及作動(dòng)，影響工具機(jī)表現(xiàn)的關(guān)鍵因素，因此精準(zhǔn)掌握工具機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制，是運(yùn)動(dòng)控制領(lǐng)域的最重要課題。

精密運(yùn)動(dòng)控制的應(yīng)用領(lǐng)域相當(dāng)廣泛，舉凡半導(dǎo)體設(shè)備、CNC工具機(jī)、產(chǎn)業(yè)機(jī)械等，皆脫離不了它的范疇。一般來(lái)說(shuō)，工具機(jī)的運(yùn)動(dòng)控制大致采取三種方式，一種是采用一般常見的可程序邏輯控制器架構(gòu)(PLC-based)進(jìn)行控制，一種是采用x86計(jì)算機(jī)架構(gòu)(Computer-based)做控制，另一種則采用單芯片(CPU-based)來(lái)做運(yùn)動(dòng)控制。

然而，目前業(yè)界在以x86計(jì)算機(jī)架構(gòu)為基礎(chǔ)的運(yùn)動(dòng)控制中，皆通過(guò)外接運(yùn)動(dòng)控制卡的方式來(lái)做控制，運(yùn)動(dòng)控制卡通過(guò)主機(jī)板上的總線與主機(jī)板連接，總線一般來(lái)說(shuō)即為PCI接口或ISA接口，現(xiàn)有技術(shù)便是通過(guò)運(yùn)動(dòng)控制卡上的運(yùn)動(dòng)控制芯片來(lái)對(duì)工具機(jī)的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。首先，控制及運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)經(jīng)中央處理器處理過(guò)后，再通過(guò)總線將運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)傳送至運(yùn)動(dòng)控制卡上的運(yùn)動(dòng)控制芯片，經(jīng)運(yùn)動(dòng)控制芯片處理后，輸出運(yùn)動(dòng)訊號(hào)以對(duì)工具機(jī)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制。

要注意的是，現(xiàn)有技術(shù)中以x86計(jì)算機(jī)架構(gòu)為基礎(chǔ)的運(yùn)動(dòng)控制通過(guò)總線ISA接口或PCI接口與運(yùn)動(dòng)控制卡相接，由于運(yùn)動(dòng)控制卡價(jià)格昂貴，導(dǎo)致整體生產(chǎn)成本較高；且因采用外加運(yùn)動(dòng)控制卡的方式使得運(yùn)動(dòng)控制主機(jī)體積過(guò)大，同時(shí)當(dāng)工具機(jī)遇到較大的震動(dòng)，往往會(huì)造成誤訊號(hào)的傳遞。

有鑒于此，在考慮成本、體積以及穩(wěn)定度下，一種能降低生產(chǎn)成本、縮小主機(jī)體積并增加主機(jī)穩(wěn)定度的運(yùn)動(dòng)控制方式，乃為業(yè)界極需發(fā)展研究的目標(biāo)。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型主要的目的即在于提供一種人機(jī)訊息的派送，為由單一人機(jī)接口處理單元執(zhí)行結(jié)果的判定及反應(yīng)，以提供具有人機(jī)接口與實(shí)時(shí)控制核心的多任務(wù)處理器。

本實(shí)用新型的次一目的在于提供一種具有人機(jī)接口與實(shí)時(shí)控制核心的多任務(wù)處理器，為通過(guò)人機(jī)接口端將使用者參數(shù)(命令)送入運(yùn)動(dòng)控制單元，運(yùn)動(dòng)控制單元依使用者參數(shù)可以細(xì)插值、閉回路控制或甚至可以直接解譯簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)參數(shù)如點(diǎn)對(duì)點(diǎn)及直線，以驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)作。

本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種具有人機(jī)接口與實(shí)時(shí)控制核心的多任務(wù)處理器，為提供支持多核心的多軸運(yùn)動(dòng)控制，進(jìn)而提供標(biāo)準(zhǔn)核心的處理器一邊運(yùn)算，另一運(yùn)動(dòng)控制核心的處理器同步來(lái)達(dá)成裝置(驅(qū)動(dòng)器)的直線、圓弧、位等多軸補(bǔ)間與軌跡插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)控制動(dòng)作。

本實(shí)用新型的又一目的在于提供一種具有人機(jī)接口與實(shí)時(shí)控制核心的多任務(wù)處理器，為提供同時(shí)執(zhí)行不同的程序以加速完成多件工作與多軸運(yùn)動(dòng)控制加工動(dòng)作的處理器。

可達(dá)成上述實(shí)用新型目的的具有人機(jī)接口與實(shí)時(shí)控制核心的多任務(wù)處理器，包括有：具有多個(gè)晶粒以及具有與每一晶粒連接的連接組件的封裝基板，其特征在于，第一晶粒嵌入有人機(jī)接口處理單元與中央處理單元，所述人機(jī)接口處理單元為提供人機(jī)接口端以實(shí)現(xiàn)使用者參數(shù)的讀入與傳達(dá)訊息的處理，而所述中央處理單元作為實(shí)時(shí)控制端，專門處理實(shí)時(shí)控制的程序，另于第二晶粒嵌入運(yùn)動(dòng)控制單元，所述運(yùn)動(dòng)控制單元通過(guò)執(zhí)行程序以控制運(yùn)動(dòng)參數(shù)，并驅(qū)動(dòng)裝置的動(dòng)作；前述裝置應(yīng)用于機(jī)械控制領(lǐng)域包括各種工具機(jī)、研磨機(jī)、橡塑料機(jī)、機(jī)器人、機(jī)械手臂、沖床、彈簧機(jī)、彎管機(jī)、攻牙機(jī)、產(chǎn)業(yè)機(jī)械、生產(chǎn)自動(dòng)化控制、半導(dǎo)體設(shè)備、LCD設(shè)備、LED設(shè)備、PCB設(shè)備、節(jié)能設(shè)備、太陽(yáng)能設(shè)備等領(lǐng)域，以及其它習(xí)知的工業(yè)控制領(lǐng)域。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型具有人機(jī)接口與實(shí)時(shí)控制核心的多任務(wù)處理器的示意圖；

圖2為圖1的多任務(wù)處理器其第二晶粒再嵌入邏輯控制單元的示意圖；

圖3為多任務(wù)處理器其第一晶粒再嵌入視訊圖形數(shù)組的示意圖；

圖4為圖3的多任務(wù)處理器其第二晶粒再嵌入邏輯控制單元的示意圖；

圖5為多任務(wù)處理器其第一晶粒再嵌入網(wǎng)絡(luò)單元的示意圖；

圖6為圖5多任務(wù)處理器其第二晶粒再嵌入邏輯控制單元的示意圖；

圖7為多任務(wù)處理器其第一晶粒再嵌入視訊圖形數(shù)組與網(wǎng)絡(luò)單元的示意圖；以及

圖8為圖7多任務(wù)處理器其第二晶粒再嵌入邏輯控制單元的示意圖。

具體實(shí)施方式