结合即时与非即时作业系统于运动控制核心的多工处理器技术方案

本实用新型专利技术提供了一种结合即时与非即时作业系统于运动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，其特征在于第一晶粒嵌入第一处理单元以及第二处理单元，所述第一处理单元作为非即时控制系统，专门处理非即时控制所下达的程序、指令并进行操作参数，以达到非即时控制；而所述第二处理单元作为即时控制系统，专门处理即时控制的程序，用以处理即时作业系统所下达的程序、指令并进行操作参数，以达到即时控制；而第二晶粒嵌入运动控制单元，所述运动控制单元接收第二处理单元所解析的数据，执行以控制运动控制参数，并驱动装置的动作。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术关于一种结合即时与非即时作业系统于运动控制核心的多工处理器， 特别是指一种提供即时及非即时系统的多工处理器，此种分工架构有效减少处理单元的运算负担，使得处理器对于运动控制的运算更有效率。
技术介绍
早期大部分的工业电脑只包含一颗中央处理器，在单核心(Core)的情况下，多工只是简单迅速地切换各程序，让每个程序都能够运行，在多核心或多处理器的情况下，所有程序透过许多协同技术在各处理器或核心上转换，越多程序同时运行，每个程序能分配到的时间比率就越小，很多作业系统在遇到此问题时会出现诸如音效断续或滑鼠跳格的情况，称做崩溃(Thrashing)，一种作业系统只能不停运行自己的管理程式并耗尽系统资源的状态，使其他使用者或硬件的程式都无法运行。然而，在工具机设备开发中，尤其对于高速的工具机设备，即时控制系统占有举足轻重的角色，而在即时控制系统中，有些作动也属于即时程序，需在限定的时间内传递即时信号给电脑，而电脑也必须传递即时数据给即时信号处理装置，但有些工具机，其电脑的控制系统可能需要非即时传输的多工系统；例如当人员再进行操控机台时，提供一个让使用者与系统互动的操作界面，就会使用以类似LinUX、UNIX、Wind0WS等多工的非即时系统；而当电脑为非即时传输的系统时，即时信号处理装置运作就会出现如数据传输逾时，或是未依照数据顺序传输的错误发生，使得即时信号与非即时信号彼此之间无法沟通，造成装置无法正常运作。由此可见，上述现有物品仍有诸多缺点，实非一良善的设计，而亟待加以改良。本案技术的设计人鉴于上述现有多工处理器所衍生的各项缺点，乃亟思加以改良创新，并经苦心孤诣潜心研究后，终于成功研发完成本件结合即时与非即时作业系统于运动控制核心的多工处理器。
技术实现思路
本技术的主要目的即在于提供一种结合即时与非即时作业系统于运动控制核心的多工处理器，第一处理单元作为非即时作业系统，而第二处理单元作为即时作业系统，专门处理即时作业的程序，此种分工架构有效减少处理单元的运算负担，使得处理器对于运动控制的运算更有效率。本技术的次一目的在于提供一种结合即时与非即时作业系统于运动控制核心的多工处理器，其特征在于，所述第一处理单元及第二处理单元间，更包括有以通信界面作为数据传输界面。本技术的另一目的在于提供一种结合即时与非即时作业系统于运动控制核心的多工处理器，其特征在于，所述第一处理单元及第二处理单元间，更包括有暂存的存储器单元作为数据传输界面，其所提供存储器空间能提供第一处理单元与第二处理单元可从此存储器空间中作为沟通界面。可达成上述技术目的之结合即时与非即时作业系统于运动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，其特征在于，第一晶粒嵌入第一处理单元以及第二处理单元，所述第一处理单元作为非即时作业系统，专门处理非即时作业所下达的程序、指令并进行操作参数的非即时监控及运算，以达到非即时作业；而所述第二处理单元作为即时作业系统，专门处理即时作业的程序，用以处理即时作业系统所下达的程序、指令并进行操作参数的即时监控及运算，以达到即时作业；而第二晶粒嵌入运动控制单元，所述运动控制单元接收第二处理单元所解析的数据，执行以控制运动控制参数，并驱动装置的动作。实施时，所述第二晶粒进而包括嵌入逻辑控制单元，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控制来驱动装置的动作。实施时，所述逻辑控制单元也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，以作为输入/输出的时序控制。实施时，所述第一晶粒进而包含视频图形阵列，该视频图形阵列专门用以处理视频图像的运算。实施时，所述第一晶粒进而包含网络单元，该网络单元专门用以处理网络通信的运算。与现有技术相比，本技术所述的结合即时与非即时作业系统于运动控制核心的多工处理器，是提供即时及非即时系统的多工处理器，此种分工架构有效减少处理单元的运算负担，使得处理器对于运动控制的运算更有效率。附图说明图IA为本技术结合即时与非即时作业系统于运动控制核心的多工处理器的示意图；图IB为本技术结合即时与非即时作业系统于运动控制核心的多工处理器的以动态存储器作为核心沟通界面的示意图；图IC为本技术结合即时与非即时作业系统于运动控制核心的多工处理器的以通信界面作为核心沟通界面的示意图；图2为图1的多工处理器其第二晶粒再嵌入逻辑控制单元的示意图；图3为多工处理器其第一晶粒再嵌入视频图形阵列的示意图；图4为图3的多工处理器其第二晶粒再嵌入逻辑控制单元的示意图；图5为多工处理器其第一晶粒再嵌入网络单元的示意图；图6为图5的多工处理器其第二晶粒再嵌入逻辑控制单元的示意图；图7为多工处理器其第一晶粒再嵌入视频图形阵列与网络单元的示意图；图8为图7的多工处理器其第二晶粒再嵌入逻辑控制单元的示意图。附图标记说明1-处理器；11-第一晶粒；12-第二晶粒21-第一处理单元；22-第二处理单元；23-存储器单元；24-通信界面；3-运动控制单元；4-连接元件；5-逻辑控制单元；6-视频图形阵列；7-网络单元。具体实施方式请参阅图1A，本技术所提供的结合即时与非即时作业系统于运动控制核心的多工处理器，主要包括有具有多个晶粒以及具有与每一晶粒连接的连接元件4，所述第一晶粒11嵌入第一处理单元21以及第二处理单元22，所述第一处理单元21作为非即时作业系统，专门处理非即时作业系统与存储器单元23之间的程序分配，决定系统资源供需的优先次序与管理档案系统，轮流分配各个使用者的工作，时间配额一到，无论是否完成，都必须将使用权交给即时作业系统；尚未完成的程序在即时系统轮完一周期后，又会从原本中断处继续执行，以达到非即时多工作业；而所述第二处理单元22作为即时作业系统，专门处理即时作业系统的程序，将一个程序转移到下一个程序，而且一次只能执行一个程序，若同时有多个程序， 后面的程序则必须等到前面的程序完成后，才能开始执行，以达到即时单工作业；第二晶粒 12嵌入运动控制单元3，而所述运动控制单元3用以接收第二处理单元22所解析的数据， 执行以控制运动控制参数，并驱动装置的动作。非即时作业系统，一般可以提供任务调度、时间管理、任务间通信和同步以及存储器管理，如Windows系列作业系统(除CE外)，均属非即时系统(Non Real Time 0S)，在高速高精的需求，作业系统的选择常取决于人机界面的开发与即时性的问题，单一处理器若要快速更新人机界面显示会产生资源不足，而无法符合要求的窘境，但在Windows开发人机件面却是相当便捷的事情，因此采用Windows时往往会搭配缓冲储存器架构(First In First Out,FIFO)让命令不至于产生连接不上的问题；即时作业系统(Real Time OS)拥有最优先执行的权限，能够随时对输入信号做出立即的回应，泛指所有具有一定即时程序以及通信能力的单工处理，所有的执行程序一定是可预测时间内执行完成，不会造成即时作业系统停滞的问题，所以不会造成运动作业单元信号的错误或1/0信号遗失等问题。当即时作业系统以一定周期处理即时作业的程序，并接收本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种结合即时与非即时作业系统于运动控制核心的多工处理器，具有多个晶粒以及具有与每一多晶粒连接的连接元件，其特征在于，第一晶粒嵌入第一处理单元以及第二处理单元；所述第一处理单元作为非即时作业系统，专门处理非即时作业所下达的程序、指令并进行操作参数，以达到非即时作业；而所述第二处理单元作为即时作业系统，专门处理即时作业的程序，用以处理即时作业系统所下达的程序、指令并进行操作参数，以达到即时作业；第二晶粒嵌入运动控制单元；而所述运动控制单元接收第二处理单元所解析的数据，执行以控制运动控制参数，并驱动装置的动作。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：施正修，
申请(专利权)人：宝元数控精密股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：71