SU635489A2 - Цифрова машина дл управлени процессами электроннолучевой микрообработки - Google Patents

Description

многоуровневой иерархической системы делени  сложного рисунка интегральной схемы с регул рной структурой на составные части. На нижнем уровне наход тс  элементарные (базовые) фигуры, отдельные фигуры объедин ютс  в элемент, а группы элементов и фигур - во фрагмент. Дл  описа,н,и  тополопии интегралнных cxe.vt любой сложности достаточно четырехуровневой системы. Но дл  достижени  практической пользы от делени  рисунка на части требуетс  много}ровнева  система преобразований , поскольку сложный фрагмент может быть образован разворотом некоторого более простого фрагмента, который набираетс  преобразованием элементов.

Применительно к микрофотонаборныгл установкам «ли коорди:натографа. эта задача решаетс  программным иутем с использованием универсальных ЭВМ. При создании же специализированных машин дл  уиравлени  электронно-лучевыми установками представл етс  целесообразным включение в их состав достаточно простых технических средств, обеспечивающих функции многократных преобразований составных рисунков. ПрИлМен   при этом весь богатый арсенал идей и средств, используемых в современных алгоритмических  зыках, можно сделать входной  зык машины ориентированным, обеспечив таким образом удобство ее математической эксплуатации .

Исход  из четырехуровневой системы делени  рисунка на топологические единицы, можно считать достаточным введение трех уровней преобразований, два из которых могут использоватьс  дл  преобразовани  фрагментов, а один - элементов.

Известна  машина обеспечивает выполнение преобразований топологических единиц одного уровн , например разворот фрагмента, но не допускает разворота подчиненных топологических единиц и наоборот . Это приводит к снижению ее эффективности при воспроизведении рисунков больших интегральных схем с регул рной структурой.

Цель изобретени  - повышение эффективности машины путем более экономичного использовани  объема пам ти и уменьшени  трудоемкости процесса программировани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в машину введен блок анализа поворотов изображений, подключенный первым входом к кодовой шине, вторым входом - к соответствующему выходу блока управлени , а выходом - к входу блока поворота изображеамй.

Блок анализа поворотов изображений содержит три регистра, дешифратор и два кодирующих устройства, первые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго регистров, второй вход

первого кодирующего устройства подключен к выходу третьего регистра, а выход соединен с вторым входом второго кодируюшего устройства,- выход которого дешифратор соединен с выходом . блока, входы упом нутых, регистров соединен. с первым входОМ блока, -правл ющие входы подключены к второму входу блока.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемой машины; на фиг. 2 дан пример выиолиени  блока анализа поворотов -изображений; на фиг. 3 показан ирихмер образО;вани  рисунка в результате выполнени  составных преобразований фрагментов и элементов .:.

В состав машины вход т блок,/ уиравлени , блок 2 ввода инфор.маипи, блок 3 пам ти, буферное запоминающее устройство 4, центральный процессор 5, кодова  шина 6, блок 7 улравлени  приводами координатного стола, блок 8 поворота изображений , блок 9 отклонени  луча и блок

10анализа поворотов изображений. (Позици ми //-23 обозначены шины св зи блоков машины).

Блок / служит дл  распределени  информации между устройствами машины и управлени  их взаимодействием; блок 2 предназначен дл  ввода с перфоленты или ручного пульта информации, котора  заноситс  в блок 3 пам ти. Кроме того, в блоке пам ти хран тс  описани  топологии стандартизованных рисунков, представл ющие собой библиотеку типовых решений. Текуща  информаци , с которой оперирует процессор 5 при построении той или иной фигуры, хранитс  в буферном запоминающем устройстве 4. Процессор 5 вычисл ет приращени  координат очередных точек траектории, управл ет интенсивностью пучка по данной программе, а также формирует временные параметры воздействи  луча на материал. Блок 7 управл ет приводами перемещени  координатного стола. Блок 5 служит дл  выполнени  зеркальных и угловых поворотов рисунков относительно их положени , заданного исходным описанием. Блок 9 преобразует цифровые значени  координат в пропорциональные отклон ющие токи дл  установки луча в требуемое место пол  отклонени  с учетом компенсации погрешности масштаба. Блок 10 задает дл  блока 8 вид фактического поворота фигур в зависимости от поворотов старших - фраг.ментов и подчиненных - элементов топологических структур.

Блок 1 имеет двусторонние шины дл  обмена управл ющей информацией с блоком 2 и блоко.м 3 пам ти, а также шины 12 и 15 дл  св зи с процессором 5. По шине

11происходит обращение к б -ферному запоминаюшему устройству 4. Угловой разворот осей осуществл етс  при воздействии на блок 7, управл ющий по шине 22 приводом поворота объектного столика, хпразление

же координатными приводами про.ис.ходнт по шинам 21 при воздействии процессора «а блок 7 с помощью двусторонних шин св зи. По.шиие 23 в блок 7 поступают сиг«алы от датчиков перемещени  координатного стола.

По шине 14 блок 1 управл ет заиесением в блок 10 анализа поворотов изображений информации о повороте составных топологических единиц. Признак фактического поворота с выхода блока 10 по шине 13 поступает в блок 8, настраива  его на преобразование координат фигур, вычисленных процессором, в соответствии с видом поворота. Цифровые значени  координат с выхода блока 8 поступают в блок 9 отклонени , вырабатывающий на шинах 17 соответствующие отклон ющие токи. По шинам 18 и 19 процессор управл ет интенсивностью пучка (током и энергией), а по шине 20 - его бланкированием. Обмен информацией между устройствами машины осуществл етс  по кодовой шине 6.

На фиг. 2 показаны регистры 24-26 дл 

6

хранени  признаков поворотов составных рисунков, кодирующие устройства 27, 28 и дешифратор 29. По шине 14 осуществл етс  запись кодов признаков поворотов в соответствующие регистры.

Возможно восемь положений фигуры на плосхостп: параллельное исходному (поворот на О); поверпутое на 90°; повернутое ка 180; повернутое на 270°; зеркально-симметричное относительно оси абсцисс (Зерк. X): зеркально-симметричное относительно оси ординат (Зерк. Y); зеркально-симметричное относительно оси абсцисс и повернутое на 90° (yY+90°); зеркально-симмет рпчное относительно оси ординат и повернутое на 90 (У-|-90°).

Все остальные сочетани  поворотов свод тс  к этим восьми.

При выполнении составных поворотов, например при повороте элемента и повороте фрагмента, содержащего этот элемент, вид фактического поворота фигур может отличатьс  от заданного исходным описа1-1 гем .

Таблица 1

В табл. 1 приведены. результирующие повороты фигур ири.выиол.нении составных поворотов.

Па ;фнг. 4 иок.аза.иы фрагменты.50-32, причем фрагмент 30 набираетс  в-резульг тате последовательного выполнени  иоворотовэлемента 5 , прин того в качестве исходног.о. Элемент 34 образуетс  в-результате поворота на 180° исходного элемента, элемент 35 - зеркально-симметричного поворота относительно оси. У, элемент 36 - зеркально-симметричного поворота относительно оси X. Фрагмент 3J иолучаетс  зеркально-симметричным .поворотом относительно оси У фрагмента 30, а фрагмент 32 - параллельным иереносом составного фрагмента 30 и 3L

Программа работы машины вводитс  с помощью блока 2 в блок пам ти под действием сигна.юв, формируемых блоком / управлени .

В табл. 2 приведен пример программы воспроизведени  сложного рисуика, образованного при выполпенпп составных иреобразований . В описательной части программы (табл. 2) содержатс  данные о взаимном размещении составных частей полного рнсунка или фрагмента, дл  чего здесь иривод тс  координаты точек прив зки, в которые должны быть помещены начала -тех или иных элементов рисунка. Кроме того, дл  всех подобных элементов и фраг.ментов указываетс  вид поворота относительно перзообразлых фигур, оиисание которых приводитс  полностью в виде координат всех верщин контура. При этом описание первообразных фигур может быть осуществлено как в собственной, так и в реальной системе коордииат. Это позвол ет использовать фигуры из библиотечного набора типовых решений, содержащегос  в блоке 3. Так дл  рисунка, показанного на фиг. 4, описываетс  8 верщин элемента 33, начина  с точки С. Направление обхода контура безразлично. Набираемый фрагмент 30 условно считаетс  фрагментом нулевого уровн  («ОФ), координаты точки прив зки которого совпадают с координатами точки GI первообразного элемента 33. Дл  элементов 34, 35 и 36 в пор дке их воспроизведени  указываютс  координаты точек Cz, Сз и 4, эквивалентных сочек Сь Дл  каждого из фрагментов первого уровн  («1Ф),  вл ющихс  Огображение-м фрагмента нулевого уровн , также указываютс  координаты точки прив зки и вид поворота (на фиг. 4 - точка Сз фрагмента 31).

8 Т а б л I ц а 2 Аналогично описываетс  и составной фрагмент J2 («2Ф). Описательна  часть программы помещаетс  в пам ти блока 3, занима   чейки с условными адресами АО, Ль .. ., АП, . ., An+k, - ., An. I- Управл юща  же часть программы задает алгоритм переадресации и, следовательно, иоследовательность восироизведени  данного рисунка структуры. Так, команда Выполнить (До : Л/г) (A,,+ i) означает, что должна быть воспроизведена часть рисунка, описание которой помещено в  чейках с адресами от AQ до АП, после чего осуществлен переход к  чейке Ап + 1 и выполнена следующа  команда. Управл юиха  часть программы может быть занесена в пам ть или использована непосредственно с программоносител . При выборке информации из блока пам ти в буферное запоминающее устройство 4 под воздействием сигналов на щине // заноситс  описание первообразного элемента , который опознаетс  по отсутствию идантиф.и-кзтара поворота. Коордкнаты опорной точки, в качестве которой автоматически выбираетс  перва  точка первообразного элемента, занос тс  в блок 8; сюда же занос тс  координаты точки прив зки воспроизводимого элемента или фрагмента . В блок W под действием сигналов на щине 14 занос тс  признаки поворотов, причем идентификатор элемента («Э) разрешает запись кода в iperHcrp 24, идентификатор фрагмента («1Ф) - в регистр 25, а индентификатор составного фрагмента («2Ф) - в регистр 26.

Кодирующие устройства 27, 28, выполненные , например, в виде матриц, преобразуют трехразр дные коды признаков поворота в трехразр дные же коды фактических поворотов подобных фигур в соответствии с табл. 1.Двухступенчата  обработка информации позвол ет упростить структуру кодирующих устройств, поскольку в каждом из «их осуществл етс  двухкоордииатна  выборка. Кодирующие устройства могут быть выполнены на базе диодно-матрпчных интегральных схем. С выхода дешифратора 29 признак поворота по шине 13 поступает на вход блока 8, в соответствии с чем выбираетс  то или иное уравнение преобразовани  координат дл  осуществлени  необходимого поворота фигуры.

Центральный процессор 5 выполн ет вычисление координат всех внутренних точек первообразного элемента или базовой фигуры, заданных исходным описанием, и передает эти значени  на вход блока 8, который преобразует их в соответствии с признаком вида поворота с учетом координат точек прив зки.

С выхода блока 8 цифровые значени  координат поступают на вход блока 9 отклонени , который преобразует их в аналоговую форму.

Координатные токи, пропорциональные значени м координат воспроизводимых точек фигур, по шине 17 поступают в отклон ющую систему электронно-лучевой установки , устанавлива  луч в требуемое место подложки. После этого иа miniHe 20 возбуждаютс  бланкирующие сигналы заданной длительности, модулирующие ток луча. Таким образом,топологическа  структура, заданна  входным описанием, переноситс  к

1 зображение в электронно-чувствительном слое.

Введение в структуру известной машиьЬ блока анализа поворотов позвол ет значительно сократить количество вводимой информац1 й особенно в случае интегральных схем с регул рной структурой - схем пам ти, сумматоров, регистров и других однородных структур. При этом в зависимости от типа схемы и опыта конструкторапроектировщика топологии количество вводимой информации может быть сокращено до 100 и более раз.

Claims (2)

1.Цифрова  машина дл  управлени  процессами электронно-лучевой микрообработки по авт. св. N9 477417, отличающа с  тем, что, с .1ью ловышенл  эффективности путем более экономичного использовани  объема пам ти и зменьшени  трудоемкости процесса программировани , в нее введен блок анализа поворотов пзображенпй , подключенный первым входом к кодовой шине, вторым входом - к соответствующему выходу блока управлени , а выходом - к входу блока поворота изображенпй .

2.Цифрова  мащпна по п. 1, отличающа с  тем, что блок анализа поворотов пзображенпй содержит три регистра, дешифратор и два кодирующих устройства, первые входы которых соединены соответственно с выходами первого и второго регистров , второй вход первого кодирующего устройства подключен к выходу третьего регистра, а выход соединен с вторым входом второго кодирующего устройства, выход которого через дешифратор соединен с выходом блока, входы упом нутых регистров соединены с первым входом блока, управл ющие входы подключены к второму входу блока.

2

27

I ЛП

25

29

28

/j

2В

75