CN202008661U - 具运动控制核心与模块界面的多工处理器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种具运动控制与逻辑控制核心的多工处理器，具有多个晶粒以及具有与每一晶粒连接的连接元件的封装基板，其中第一晶粒来做为即时控制端的中央处理单元，专门处理即时控制的程序，而第二晶粒嵌入运动控制单元与逻辑控制单元，所述运动控制单元执行程序中的运动参数，所述逻辑控制单元则执行程序中的逻辑控制参数，使第二晶粒同时执行多工处理，以便能兼顾运动控制与时序(顺序)控制来驱动装置的动作。
Description
技术领域
本实用新型是关于一种多工处理器，特别是关于一种具有运动参数控制与逻辑控制程序输出/输入状态的多工处理器。
背景技术
生产线上机械设备的稳定度是工厂在大量生产物品时重要的因素，同时是企业保持长久发展的关键，如何兼顾机械设备的稳定度以及产品品质，是工厂活动中的重要内容。目前业界以x86电脑架构为基础(PC-BASED)的控制主机，是通过主机上的总线与运动控制卡或是其他控制卡(例如I/O控制卡)做连接，以完成所要的运动控制。
由于控制主机与运动控制卡或其他控制卡是用总线做连接，因此控制主机的生产成本会提高，且控制主机的体积会较大，同时当工具机遇到较大的震动时，控制主机容易造成误讯号的传递。
有鉴于此，在考量工具机的控制主机成本、体积以及稳定度，一种能降低控制主机成本、缩小其体积并增加稳定度的新型处理器，乃为业界极需发展研究的目标。
发明内容
本实用新型的主要目的即在于提供一种具运动控制与逻辑控制核心的多工处理器，提供一晶粒上的中央处理单元一边运算，另一晶粒上的运动控制单元及逻辑控制单元同步依据程序，达成运动控制与时序控制来驱动装置的动作。
本实用新型的次一目的是在于提供一种具运动控制与逻辑控制核心的多工处理器，为提供同时执行不同的程序以加速完成多件工作与多轴运动控制加工动作的处理器。
本实用新型的另一目的是在于提供一种运动控制核心，能同时执行不同的程序加速完成多件工作的多工处理器。
本实用新型的又一目的是在于提供一块多工处理器内实现对称多处理架构，其能在进行运动控制进程的同时，又能并行执行不同的进程。
可达成上述实用新型目的的具运动控制与逻辑控制核心的多工处理器，包括具有多个晶粒以及具有与每一晶粒连接的连接元件的封装基板，其中第一晶粒来做为即时控制端的中央处理单元，专门处理即时控制的程序，而第二晶粒嵌入运动控制单元与逻辑控制单元，所述运动控制单元执行程序中的运动参数，所述逻辑控制单元则执行程序中的逻辑控制参数，使第二晶粒同时执行多工(multi-tasking)处理，以便能兼顾运动控制与时序(顺序)控制来驱动装置的动作。
较佳的，所述装置为一驱动器，所述运动控制单元用来执行程序，并产生运动参数，以作为驱动器运动控制的命令输入。
较佳的，所述逻辑控制单元亦解析程序中的逻辑控制参数，以执行程序中的逻辑控制参数，以作为输出/输入的时序控制。
较佳的，所述运动控制单元能连接逻辑控制单元来执行逻辑控制时序，以设定所述逻辑控制单元的输出/输入时序，配合执行运动控制参数以控制装置的动作。
较佳的，所述第一晶粒内更包含用于处理视讯影像运算的视讯图形阵列单元，或者用于网络通讯运算的网络通讯单元。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
1.本实用新型的运动控制单元及逻辑控制单元是整合在第二晶粒中，有别于现有的外接运动控制卡，因此有效降低整体生产成本。
2.本实用新型的运动控制单元及逻辑控制单元是整合在第二晶粒中，有效简化了现有架构所需机构件及固定件，有效缩小了工具机的控制主机体积。
3.本实用新型的运动控制单元及逻辑控制单元是整合在第二晶粒中，免去了现有运动控制卡与总线接触所产生的震动问题，有效提供了工具机的控制主机稳定度。
附图说明
图1为本实用新型具运动控制与逻辑控制核心的多工处理器的示意图；说明组成本实用新型的基本元件；
图2为本实用新型程序传送的流程示意图；说明中央处理单元将解析程序传送至运动控制单元；
图3为本实用新型程序传送的流程示意图；说明中央处理单元将解析程序传送至逻辑控制单元；
图4为本实用新型程序传送的流程示意图；说明中央处理单元将解析程序传送至运动控制单元，而运动控制单元产生运动参数传送到逻辑控制单元进而达成控制装置动作；
图5为多工处理器的视讯图形阵列处理视讯影像运算的一应用封装基板示意图；
图6为多工处理器的网络单元处理网络通讯运算的一应用封装基板示意图；以及
图7为多工处理器的视讯图形阵列与网络单元处理视讯影像与网络通讯运算的一应用封装基板示意图。
具体实施方式
请参阅图1至图3，本实用新型所提供的具运动控制与逻辑控制核心的多工处理器1，主要包括有多个晶粒以及具有与每一晶粒连接的连接元件4的封装基板所组构而成，其中：
第一晶粒11来做为即时控制端的中央处理单元2，专门处理即时控制的程序，而第二晶粒12嵌入运动控制单元3与逻辑控制单元5，所述运动控制单元3执行程序中的运动参数，所述逻辑控制单元5则执行程序中的逻辑控制参数，使第二晶粒12同时执行多工处理，以便能兼顾运动控制与时序控制来驱动装置的动作。
在图1的多工处理器1中，包括一封装基板、第一晶粒11以及第二晶粒12之间的连接元件4。所述封装基板可提供晶粒设置，或晶粒之间的连接元件4装设于其上、或进而包含于封装基板内的被动元件、晶体管或者其他集成电路之间连接。在实施例中，额外的运动控制单元3(运动控制功能电路)、逻辑控制单元5(逻辑控制传输电路)可包含在同一晶粒中、或可被包含在同一封装上分离的晶粒中，晶粒可使用打线接合技术或卷带晶粒自动接合技术(TAB)来将晶粒连接至封装基板上。
在本实用新型所指多工处理器1是一双晶粒核心处理器、或一多晶粒核心处理器、或一单一晶粒上包含两个以上处理器。中央处理单元2是数据运算的晶粒核心，负责解析相关运动及控制数据，用以处理各类运算指令；运动控制单元3则依据前述中央处理单元2所解析的数据，进行运动路径规划及运动参数控制。而所述逻辑控制单元5执行中央处理单元2解析的数据，并依时序控制切换程序输入/输出状态，让程序得以流畅的执行。如而在图1中，中央处理单元2接收输入进来的程序，程序包含了基本控制命令及运动控制命令，基本控制命令是指使用者所下达的命令，运动控制命令则是指工具机的定位轴向、移动速度以及转向角度等运动参数。
本实用新型是将第二晶粒12中直接嵌入运动控制单元3与逻辑控制单元5，进而驱动装置的动作，而前述的装置可以是驱动器(如马达)等元件，所述运动控制单元3用来执行程序，并产生运动参数，以作为驱动器运动控制的命令输入，所述逻辑控制单元5亦解析程序中的逻辑控制参数，以执行程序中的逻辑控制参数，以作为输出/输入的时序控制，使第二晶粒12具有同时执行多工处理，以便能兼顾运动控制与时序控制来驱动装置的动作。本实用新型的运动控制单元3与逻辑控制单元5除了可以各自独立处理专责参数外，运动控制单元3更能连接逻辑控制单元5来执行逻辑控制时序，以设定所述逻辑控制单元5的输出/输入时序控制，配合执行运动控制参数以控制装置的达成精密动作。故，通过本实用新型可进行精密运动控制，而关于精密运动控制的应用领域相当广泛，举凡半导体设备、CNC工具机、产业机械等皆脱离不了运动控制单元3与逻辑控制单元5的范畴。本实用新型是应用在PC-Based的运动控制系统，更是具有低成本、模块化设计、增加系统弹性、降低维修困难度等优点。
如图4所示，本实用新型的多工处理器1为实现对称多处理架构，其能在嵌入运动控制单元3与逻辑控制单元5的第二晶粒12进行运动控制进程及切换逻辑程序输出/输入的同时，又能在第一晶粒11并行执行不同的程序。中央处理单元2负责处理基本控制命令，运动控制命令则由运动控制单元3来专责处理，而逻辑控制单元5用于执行程序中的逻辑控制参数使程序流畅进行，此种分工架构有效减少中央处理单元2的运算负担，并让第二晶粒12同时执行多工处理，以便能兼顾运动控制与时序控制来驱动装置的动作，使得多工处理器1对于运动控制的运算更有效率。尤其因运动控制单元3与逻辑控制单元5的存在，有效地因应了工具机的高速运动命令及反馈补偿的计算，完成运动控制与即时反应需求，使得本实用新型的多工处理器1能更快速且弹性地变更的使用者需求，直接动态调整运动。
图5为多工处理器1上的视讯图形阵列6处理视讯影像的运算的应用实施方式，所述封装基板包含中央处理单元2、运动控制单元3以及逻辑控制单元5，其中第一晶粒11内更包含视讯图形阵列6。视讯图形阵列6是专门用以处理视讯影像的运算，当输入的程序中内含视讯图形数据的运算，皆由视讯图形阵列6负责运算处理，可有效减少中央处理单元2的运算负担，使得本实用新型运作更有效率。
图6为多工处理器1上的网络单元7处理网络通讯运算的应用实施方式，所述网络单元7是由一Ethernet、或一RS232、一RS422、一RS485、或一CAN总线所构成，是专门用以处理网络通讯的运算，当输入的程序包含网络通讯数据时，其运算就由网络单元7来专门处理，利用网络单元7来做即时数据互通。
图7为多工处理器1上的视讯图形阵列6与网络单元7处理视讯影像与网络通讯的运算，其显示封装基板包含中央处理单元2、运动控制单元3以及逻辑控制单元5，其中第一晶粒11内更包含视讯图形阵列6与网络单元7，而视讯图形阵列6与网络单元7的功能如上所述，为一多处理架构，其能在进行运动控制进程的同时，又能并行执行视讯图形数据的运算与处理网络通讯的运算的进程，以达多处理架构功效的多工处理器1。
实用新型所提供的具运动控制与逻辑控制核心的多工处理器1，与其他现有技术相互比较时，更具有下列的优点：
1.本实用新型的运动控制单元3及逻辑控制单元5是整合在第二晶粒12中，有别于现有的外接运动控制卡，因此有效降低整体生产成本。
2.本实用新型的运动控制单元3及逻辑控制单元5是整合在第二晶粒12中，有效简化了现有架构所需机构件及固定件，有效缩小了工具机的控制主机体积。
3.本实用新型的运动控制单元3及逻辑控制单元5是整合在第二晶粒12中，免去了现有运动控制卡与总线接触所产生的震动问题，有效提供了工具机的控制主机稳定度。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种具运动控制与逻辑控制核心的多工处理器，具有多个晶粒以及具有与每一晶粒连接的连接元件的封装基板，其特征在于，第一晶粒来做为即时控制端的中央处理单元，专门处理即时控制的程序，而第二晶粒嵌入运动控制单元与逻辑控制单元，所述运动控制单元执行程序中的运动参数，所述逻辑控制单元则执行程序中的逻辑控制参数，使第二晶粒同时执行多工处理，以便兼顾运动控制与时序控制来驱动装置的动作。
2.如权利要求1所述的具运动控制与逻辑控制核心的多工处理器，其特征在于，所述装置为一驱动器。
3.如权利要求1所述的具运动控制与逻辑控制核心的多工处理器，其特征在于，所述运动控制单元连接逻辑控制单元来执行逻辑控制时序，以设定所述逻辑控制单元的输出/输入时序，配合执行运动控制参数以控制装置的动作。
4.如权利要求1所述的具运动控制与逻辑控制核心的多工处理器，其特征在于，所述第一晶粒内更包含用于处理视讯影像运算的视讯图形阵列单元。
5.如权利要求1所述的具运动控制与逻辑控制核心的多工处理器，其特征在于，所述第一晶粒内更包含有用于网络通讯运算的网络通讯单元。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2010206328233U CN202008661U (zh) | 2010-11-30 | 2010-11-30 | 具运动控制核心与模块界面的多工处理器 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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|---|---|
| CN202008661U true CN202008661U (zh) | 2011-10-12 |
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ID=44750321
Family Applications (1)
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| CN2010206328233U Expired - Lifetime CN202008661U (zh) | 2010-11-30 | 2010-11-30 | 具运动控制核心与模块界面的多工处理器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202008661U (zh) |
-
2010
- 2010-11-30 CN CN2010206328233U patent/CN202008661U/zh not_active Expired - Lifetime
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