[实用新型]具有运动控制与数字通信核心的多工处理器

说明书

技术领域

本实用新型系涉及一种多工处理器，尤其涉及一种具有运动控制与数字通信核心的多工处理器。

背景技术

资讯产业的持续进步与网络通讯技术的大幅提升，使得以即时通讯介面为基础的新一代工业自动化设备快速而蓬勃地发展。传统的自动化设备与机床所使用的控制技术面临着多轴同步与即时性能不佳、解析度不足、配线繁多及杂讯干扰等问题。

鉴于上述的发展趋势，对于机床传输数据的技术需求与技术目标均应达到：一、即时性：必须在固定的周期内完成传输控制命令，因此传输周期须限制在0.1ms至5ms以内；二、有弹性：可选择非周期性的传送接收伺服命令、伺服驱动参数与周边I/O数据。三、抗干扰性：通过数字传输并加入差错检测码的机制，降低杂讯干扰。

由于在传统控制器与驱动器的控制架构下，很难由外界控制器读取并即时调整伺服参数，没有办法通过传统配线方式来读取这些参数，也就没有办法使控制器获得这些参数，无法进行自我检测与调整。此外，传统的控制卡及驱动器的连接目前相当繁琐，控制卡在送出电压命令时需将CPU运算的数字数据通过模数转换器转成电压，而在进入驱动器后，因驱动器也是采用DSP运作，又需将电压命令转为数字，这样，现有技术除了需要应用模数转换器从而提高了成本外，还在数据的两次转换过程中增加了转换误差。

此外，现有技术以x86电脑架构为基础的运动控制通过汇流排ISA介面 或PCI介面来与运动控制卡相接，由于运动控制卡价格昂贵，导致整体的生产成本很高；且因采用外加运动控制卡的方式，使得运动控制主机体积很大，同时，当机床遇到较大的震动时，往往会使传输的信号发生错误。

有鉴于此，在综合考虑成本、体积以及稳定度的前提下，一种能降低生产成本、缩小主机体积并保持主机稳定度的运动控制方式，成为业界亟需发展研究的目标。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种具有运动控制与数字通信核心的多工处理器，提供一晶粒上的中央处理单元进行运算，另一晶粒上的运动控制单元及数字通信单元同步根据程序通过运动控制与时序控制来驱动装置的动作。

本实用新型的另一目的在于提供一种具有运动控制与数字通信核心的多工处理器，为了解决传统伺服控制发展中所遇到的诸多困难，如过多的配线、解析度不足、同步性、即时性、杂讯干扰等问题，利用串联式伺服运动控制通过即时通讯协议，发展速度更高精度更高的伺服控制。

本实用新型的另一目的在于，在一块多工处理器内实现对称多处理架构，能在进行运动控制进程的同时，又能并行执行其他不同的进程。

本实用新型的又一目的在于提供一种具有运动控制与数字通信核心的多工处理器，利用通讯协议使其具有分散式控制以及容错、可靠和故障诊断的优越功能。

本实用新型的再一目的在于提供一种具有运动控制与数字通信核心的多工处理器，所述通讯介面能利用演算法来补偿网络节点间的数据传输延迟所造成的时脉偏移(skew)。

可达成上述实用新型目的的具有运动控制与数字通信核心的多工处理 器，具有多个晶粒，还具有与每一晶粒相连接的连接元件的封装基板，确定即时控制程序的第一晶粒为即时控制端的中央处理单元，而第二晶粒中嵌有数字通信单元与执行所述即时控制程序、将得到的运动参数通过所述数字通信单元和数据传输介面发送到装置来驱动其动作的运动控制单元。

附图说明

图1为本实用新型提供的具有运动控制与数字通信核心的多工处理器的示意图；

图2为本实用新型提供的数字通信单元与装置传输数据的示意图；

图3为包含视频图形阵列的第一晶粒的示意图；

图4为包含视频图形阵列的第一晶粒以数字通信单元与装置传输数据的示意图；

图5为包含网络单元的第一晶粒的示意图；

图6为包含网络单元的第一晶粒以数字通信单元与装置传输数据的示意图；

图7为包含视频图形阵列与网络单元的第一晶粒的示意图；

图8为包含视频图形阵列与网络单元的第一晶粒以数字通信单元与装置传输数据的示意图。

主要元件符号说明

1处理器；11第一晶粒；12第二晶粒；2中央处理单元；3运动控制单元；4连接元件；5数字通信单元；6装置；7通讯介面；8视频图形阵列；9网络单元。

具体实施方式