电子束曝光过程实时显示系统技术方案

一种电子束曝光过程实时显示系统。包括输入电源及其旁路电容组单元［１］、单片机控制单元［２］、Ｘ、Ｙ模数转换和隔离单元［３］、［４］、串口通讯单元［５］、译码与组合逻辑单元［６］、彩色液晶显示单元［７］。输入电源及其旁路电容组单元［１］为电源供给模块，Ｘ模数转换和隔离单元［３］、Ｙ模数转换和隔离单元［４］及彩色液晶显示单元［７］通过数据总线与单片机控制单元［２］相连，单片机控制单元［２］通过地址总线与译码与组合逻辑单元［６］连接，单片机控制单元［２］通过串口通讯单元［５］的ＲＳ２３２串口模式完成对ＬＣＤ预置图象的下载操作。本发明专利技术可持续显示清晰图象，可通过图象诊断电子束曝光机图形发生器输出的主场扫描Ｄ／Ａ，工件台位置偏差补偿（ＬＢＣ）和旋转场Ｄ／Ａ等信号的实际矫正的综合作用状况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子束曝光过程实时显示系统。
技术介绍
在普遍使用的电子束曝光机中，需要对电子束曝光机的图形发生器输出的扫描图象信号进行实时显示，以判断输出信号的正常与否和曝光进展情况。传统上有两种显示曝光过程的方式。第一种是采用CRT阴极射线管来显示电子束曝光过程中的扫描信号图形。使用这种方式，随着电子束曝光扫描过程的进行，不断地把图形发生器的输出的扫描电压信号加到CRT上，在CRT对应的位置出现荧光亮点而形成曝光图形。由于在同一个曝光场中每个点仅扫描一次，所以前面曝光完成的部分场的图像会在CRT显示屏上逐渐淡化消失。因此在CRT上始终看不到曝光场的整个图像，而且CRT显示器的体积庞大，耗电也高。第二种是采用两个联排的条形发光二极管(LED)指示灯来显示图形发生器输出扫描图象信号的过程。就是当X方向扫描信号从-5V到+5V的变化过程中，即它控制线圈从左向右扫描时，通过电路中比较器的作用，逐个点亮条形指示灯组中的某个发光二极管。这样通过LED灯光左右移动来显示图形发生器X方向输出电压的大小变化，Y方向同理。这种设计结构不能直接看到图形发生器输出的图形，所以难以用来直观判断图形发生器输出的图形信号是否真的正常。
技术实现思路
为了克服上述电子束曝光过程显示的缺点，本专利技术提出了一种电子束曝光过程实时显示系统。与现有的电子束曝光显示方法相比较具有体积小，重量轻，功耗微小。既可以实时跟踪显示正在曝光的图形，同时又可以在电子束曝光过程中完整的保持图象的显示，而且图象质量比CRT显示的更清晰。通过此实时显示系统能够观察到电子束曝光过程中场矫正的工作情况。本专利技术采用的技术方案本专利技术由输入电源及其旁路电容组单元、单片机控制单元、X模数转换和隔离单元、Y模数转换和隔离单元、译码与组合逻辑单元、串口通讯单元、彩色液晶显示单元等7个部分组成。输入电源及其旁路电容组单元中JP-POWER插座的第一管脚与单片机控制单元、X模数转换和隔离单元、Y模数转换和隔离单元、串口通讯单元、译码与组合逻辑单元中芯片U1～U8的+5V电源输入管脚连接。JP-POWER插座的第三管脚与X模数转换和隔离单元、Y模数转换和隔离单元中的模数转换芯片AD571的-15V电源输入管脚连接。JP-POWER插座的第五管脚与彩色液晶显示单元第18、19、20管脚连接。X模数转换和隔离单元、Y模数转换和隔离单元通过U4、U5的B端数据线D7～D0与单片机控制单元的数据总线连接；单片机控制单元通过U1第4管脚与X模数转换和隔离单元中U2、Y模数转换和隔离单元中U3的第11管脚相连接；U8输出引脚1连接U1的5脚，U7的6脚连接U8B的5脚，单片机控制单元的16脚连接U8的6脚，U8的输出引脚4连接彩色液晶显示单元中J7的13脚；译码与组合逻辑单元通过高位地址线A15、A14与单片机控制单元中U1的第27、28管脚连接，作为译码和组合逻辑单元的信号输入端。译码与组合逻辑单元中U7的第4、5管脚依次连接X模数转换和隔离单元中U4、Y模数转换和隔离单元中U5的第19管脚。译码与组合逻辑单元中U7的第6管脚要和单片机控制单元中U1的第16管脚依次接入译码与组合逻辑单元中U8第5、6管脚；U8输出端4接彩色液晶显示单元输入端13；译码与组合逻辑单元中U8输入端2、3与X模数转换和隔离单元中U2、Y模数转换和隔离单元中U3第17管脚连接。U8输出端1连接到单片机控制单元中U1第5管脚。本专利技术首先是通过输入电源及其旁路电容组单元给整个实时显示系统的其它功能单元上电。当单片机控制单元复位结束后整个系统进入正常工作状态。此时从电子束曝光机图形发生器的输出适配器获得的X、Y输入扫描信号到达X、Y模数转换和隔离单元的模拟信号输入端。当束闸处于开启状态时，在单片机控制单元的控制下首先启动X、Y模数转换和隔离单元的模数转换器AD571，进行模数转换。X、Y模数转换结束后，转换的坐标结果保持在AD571的输出端，但被收发器74LS245暂时隔离。下一步单片机控制单元通过控制译码和组合逻辑单元产生片选信号CSX、CSY。依靠这2个片选信号单片机控制单元把转换好的数据依次读入CPU。经过CPU内部的坐标转换运算后生成适合在彩色液晶显示单元屏幕上显示的绘图坐标数据。单片机控制单元再次利用译码和组合逻辑单元产生对彩色液晶显示单元有效的WRCS片选信号。在此信号的控制下把绘图坐标通过数据总线发送给彩色液晶显示单元并在液晶屏幕当前坐标位置描点。这样就完成了一次的描点操作。随着电子束曝光过程的进行，不断重复上面的数据采集、转换、坐标变换和描点过程，在液晶屏幕上就描绘出了曝光图形。附图说明图1电子束曝光过程实时显示系统结构图；图2输入电源及其旁路电容组单元电路图；图3单片机控制单元电路图；图4X模数转换和隔离单元、Y模数转换和隔离单元电路图；图5译码与组合逻辑单元、串口通讯单元、彩色液晶显示单元电路图；图6是本专利技术实时显示的控制流程图。具体实施例方式以下结合附图和具体实施方式详细说明本专利技术。图1为本专利技术总的组成结构框图。如图1所示本专利技术由输入电源及其旁路电容组1、单片机控制单元2、X模数转换和隔离单元3、Y模数转换和隔离单元4、译码与组合逻辑单元5、串口通讯单元6、彩色液晶显示单元7等7个部分组成。其中X模数转换和隔离单元3、Y模数转换和隔离单元4及彩色液晶显示单元7均通过数据总线与单片机控制单元2相连接。单片机控制单元2通过地址总线与译码与组合逻辑单元5连接。单片机控制单元2通过串口通讯单元6的RS232串口模式来完成对LCD进行预置图象的下载操作。图2为输入电源及其旁路电容组单元1。实时显示系统使用的输入电源由DC+5V、DC+12V两种直流开关电源组成。-15V采用模拟电源供电。在三路电源进入本专利技术的电路板接线端子JP-POWER后，立即各自经过独立的一组旁路电容。如图2所示，其中C18、C20、C21容值为30PF；C17、C19、C22为0.1μF；C14、C15、C16为10μF。其中10μF电容为有极性电解电容，耐压25V。输入电源及其旁路电容组单元1中JP-POWER插座采用管脚间距为2.54mm的6针插座。此JP-POWER插座的第1管脚为VCC，即+5V、第3管脚为-15V、第5管脚为12V。此插座的第一管脚VCC即+5V端点连接电容C15、C21、C22的一个管脚；其中连接电容C15的是与C15的正极性端连接；JP-POWER插座的第三管脚连接电容C14、C19、C20的一个管脚，其中连接电容C14的是与C14的正极性端连接JP-POWER插座的第五管脚连接电容C16、C17、C18的一个管脚，其中连接电容C16的是与C14的正极性端连接；而JP-POWER插座的第2、4、6管脚接地。输入电源及其旁路电容组单元1与其它单元电路的连接方式JP-POWER插座的第一管脚即+5V端点与U1的第40管脚、U2和U3的第40管脚、U4和U5的第20管脚、U6的第16管脚、U7的第16管脚、U8的第14管脚相连接。JP-POWER插座的第三管脚即-15V端点与U2、U3的第12管脚连接。JP-POWER插座的第五管脚即+12V端点与LCD的第18、19、20管脚连接。C6、C7、C8、C9本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电子束曝光过程实时显示系统，其特征在于它由输入电源及其旁路电容组单元［１］、单片机控制单元［２］、Ｘ模数转换和隔离单元［３］、Ｙ模数转换和隔离单［４］、译码与组合逻辑单元［５］、串口通讯单元［６］、彩色液晶显示单元［７］等７个部分组成；输入电源及其旁路电容组单元［１］中ＪＰ－ＰＯＷＥＲ插座的第一管脚与单片机控制单元［２］、Ｘ模数转换和隔离单元［３］、Ｙ模数转换和隔离单元［４］、串口通讯单元［５］、译码与组合逻辑单元［６］中芯片Ｕ１～Ｕ８的＋５Ｖ电源输入管脚连接；ＪＰ－ＰＯＷＥＲ插座的第三管脚与Ｘ模数转换和隔离单元［３］、Ｙ模数转换和隔离单元［４］中的模数转换芯片ＡＤ５７１的－１５Ｖ电源输入管脚连接；ＪＰ－ＰＯＷＥＲ插座的第五管脚与彩色液晶显示单元［７］第１８、１９、２０管脚连接；Ｘ模数转换和隔离单元［３］、Ｙ模数转换和隔离单元［４］通过Ｕ４、Ｕ５的Ｂ端数据线Ｄ７～Ｄ０与单片机控制单元［２］的数据总线连接；单片机控制单元［２］通过Ｕ１第４管脚与Ｘ模数转换和隔离单元［３］中Ｕ２、Ｙ模数转换和隔离单元［４］中Ｕ３的第１１管脚相连接；Ｕ８输出引脚１连接Ｕ１的５脚，Ｕ７的６脚连接Ｕ８的５脚，单片机控制单元［２］的１６脚连接Ｕ８的６脚，Ｕ８的输出引脚４连接彩色液晶显示单元［７］中Ｊ７的１３脚；译码与组合逻辑单元［６］通过高位地址线Ａ１５、Ａ１４与单片机控制单元［２］中Ｕ１的第２７、２８管脚连接，作为译码和组合逻辑单元［６］的信号输入端；译码与组合逻辑单元［６］中Ｕ７的第４、５管脚依次连接Ｘ模数转换和隔离单元［３］中Ｕ４、Ｙ模数转换和隔离单元［４］中Ｕ５的第１９管脚；译码与组合逻辑单元［６］中Ｕ７的第６管脚要和单片机控制单元中Ｕ１的第１６管脚依次接入译码与组合逻辑单元［６］中Ｕ８第５、６管脚；Ｕ８输出端４接彩色液晶显示单元［７］输入端１３；译码与组合逻辑单元［６］中Ｕ８输入端２、３与Ｘ模数转换和隔离单元［３］中Ｕ２、Ｙ模数转换和隔离单元［４］中Ｕ３第１７管脚连接；Ｕ８输出端１连接到单片机控制单元［２］中Ｕ１第５管脚。...

【技术特征摘要】
1.一种电子束曝光过程实时显示系统，其特征在于它由输入电源及其旁路电容组单元[1]、单片机控制单元[2]、X模数转换和隔离单元[3]、Y模数转换和隔离单[4]、译码与组合逻辑单元[5]、串口通讯单元[6]、彩色液晶显示单元[7]等7个部分组成；输入电源及其旁路电容组单元[1]中JP-POWER插座的第一管脚与单片机控制单元[2]、X模数转换和隔离单元[3]、Y模数转换和隔离单元[4]、串口通讯单元[5]、译码与组合逻辑单元[6]中芯片U1～U8的+5V电源输入管脚连接；JP-POWER插座的第三管脚与X模数转换和隔离单元[3]、Y模数转换和隔离单元[4]中的模数转换芯片AD571的-15V电源输入管脚连接；JP-POWER插座的第五管脚与彩色液晶显示单元[7]第18、19、20管脚连接；X模数转换和隔离单元[3]、Y模数转换和隔离单元[4]通过U4、U5的B端数据线D7～D0与单片机控制单元[2]的数据总线连接；单片机控制单元[2]通过U1第4管脚与X模数转换和隔离单元[3]中U2、Y模数转换和隔离单元[4]中U3的第11管脚相连接；U8输出引脚1连接U1的5脚，U7的6脚连接U8的5脚，单片机控制单元[2]的16脚连接U8的6脚，U8的输出引脚4连接彩色液晶显示单元[7]中J7的13脚；译码与组合逻辑单元[6]通过高位地址线A15、A14与单片机控制单元[2]中U1的第27、28管脚连接，作为译码和组合逻辑单元[6]的信号输入端；译码与组合逻辑单元[6]中U7的第4、5管脚依次连接X模数转换和隔离单元[3]中U4、Y模数转换和隔离单元[4]中U5的第19管脚；译码与组合逻辑单元[6]中U7的第6管脚要和单片机控制单元中U1的第16管脚依次接入译码与组合逻辑单元[6]中U8第5、6管脚；U8输出端4接彩色液晶显示单元[7]输入端13；译码与组合逻辑单元[6]中U8输入端2、3与X模数转换和隔离单元[3]中U2、Y模数转换和隔离单元[4]中U3第17管脚连接；U8输出端1连接到单片机控制单元[2]中U1第5管脚。2.按照权利要求1所说的电子束曝光过程实时显示系统，其特征在于所述的输入电源及其旁路电容组单元[1]JP-POWER插座采用管脚间距为2.54mm的6针插座，此插座的第一管脚VCC即+5V端点连接电容C15、C21、C22的一个管脚；其中连接电容C15的是与C15的正极性端连接；JP-POWER插座的第三管脚连接电容C14、C19、C20的一个管脚，其中连接电容C14的是与C14的正极性端连接；JP-POWER插座的第五管脚连接电容C16、C17、C18的一个管脚，其中连接电容C16的是与C14的正极性端连接；其中C18、C20、C21容值为30PF；C17、C19、C22为0.1μF；C14、C15、C16为10μF；JP-POWER插座的第二、四、六管脚接地；输入电源及其旁路电容组单元[1]与其它单元电路的连接方式为JP-POWER插座的第一管脚即+5V端点与U1的第40管脚、U2和U3的第40管脚、U4和U5的第20管脚、U6的第16管脚、U7的第16管脚、U8的第14管脚相连接；JP-POWER插座的第三管脚即-15V端点与U2、U3的第12管脚连接；JP-POWER插座的第五管脚即+12V端点与LCD的第18、19、20管脚连接；C6、C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13均是一端接VCC，一端接地，且均为104规格的磁片电容。3.按照权利要求1所说的电子束曝光过程实时显示系统，其特征在于所述的单片机控制单元[2]包括89C52单片机、外部振荡电路、上电复位和外部手动复位电路等；U1即89C52单片机的外部振荡电路由第18、19管...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷伯华，方光荣，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]