面向数据角色的以太网确定性数据传输方法技术

本发明专利技术提出一种面向数据角色的以太网确定性数据传输方法，满足先进制程控制(APC)应用对于IC装备内部数据的收集需求。在以太网数据链路层和网络层之间增设通信调度层；增设实时通道；根据数据收集计划内各数据追踪请求的数据采集周期数值的最大公约数确定宏周期数值；用四段式划分原则对所述宏周期在时间轴上划分为四个时间段，基于不同类型报文的自身特点确定其发送方式；总线的仲裁采用基于时间触发和事件触发相结合的方式；系统中所有从设备都通过时钟同步算法与主设备保持时间上的一致。针对IC装备内部不同类型数据的具体特点，为具有不同发送时限要求的数据提供了相应的通信调度方法，很好地满足了APC应用对于装备数据访问的要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动控制、计算机网络和实时通信
，具体涉及ー种。
技术介绍
世界领先的芯片制造商发现，对半导体生产设备(简称IC装备)内部的多种数据实现访问能够显著提升产品质量并降低产品成本。从技术实现的角度来看，芯片制造商借助先进制程控制(简称APC)技术对来自IC装备内部数据进行运算与分析，进而实现提高设备资源利用率、降低设备故障率等预期控制目标。典型的芯片制造エ厂内通常包括有几十到上百台IC装备，每个IC装备均由数目 众多的各种不同类型的组件构成，因而装备内部包含有各种不同类型的数据。如何将エ厂内各IC装备内部数据按照控制应用要求采集至企业层，是APC应用能否完成预期控制功能的前提。对于典型的APC应用来说，通常需要来自IC装备内部的两类数据一是位于IC装备设备层的各种传感器、执行器的測量与控制数据；ニ是与上述測量与控制数据相关的执行上下文信息。执行上下文信息具体包括原料上下文信息、エ艺上下文信息以及制造上下文信息等。APC应用基于执行上下文信息为采集到的数据确定适当的计算/分析方法。从数据收集的角度看，APC应用对于上述两类数据传输的实时性要求是不同的。对于某些设备层測本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向数据角色的以太网确定性数据传输方法，其特征在于，在以太网数据链路层和网络层之间增设通信调度层，用于统一调度数据传输；相对于使用TCP\IP协议的标准通道，增设实时通道，用于自定义封装格式的设备层参数数据以及时钟同步数据的传送；根据数据收集计划内各数据追踪请求的数据采集周期数值的最大公约数确定宏周期数值；用四段式划分原则对所述宏周期在时间轴上划分为四个时间段，基于不同类型报文的自身特点确定其发送方式；总线的仲裁采用基于时间触发和事件触发相结合的方式，即采用基于时隙的时间触发调度方式发送时间段中时钟同步数据报文和有时限要求的设备层参数数据报文，采用具有优先级控制功能的事件触发方式发送时间段...

【技术特征摘要】
1.一种面向数据角色的以太网确定性数据传输方法，其特征在于，在以太网数据链路层和网络层之间增设通信调度层，用于统ー调度数据传输；相对于使用TCP\IP协议的标准通道，增设实时通道，用于自定义封装格式的设备层參数数据以及时钟同歩数据的传送；根据数据收集计划内各数据追踪请求的数据采集周期数值的最大公約数确定宏周期数值；用四段式划分原则对所述宏周期在时间轴上划分为四个时间段，基于不同类型报文的自身特点确定其发送方式；总线的仲裁采用基于时间触发和事件触发相结合的方式，即采用基于时隙的时间触发调度方式发送时间段中时钟同歩数据报文和有时限要求的设备层參数数据报文，采用具有优先级控制功能的事件触发方式发送时间段中控制层上下文数据报文以及新数据收集计划数据报文，采用具有优先级控制功能的标准以太网的网络仲裁方式发送报警数据报文；系统中所有从设备都通过时钟同步算法与主设备保持时间上的一致； 所述宏周期为基本调度单位，在时间上是连续的； 所述基于时隙的时间触发调度方式是指在主设备端，以所述宏周期数值为周期，周期性地发送所述自定义封装格式的时钟同歩数据报文；在从设备端，在相对于所述宏周期起始时间设ー偏移量作为发送时隙，当到达规定的时隙后，从设备自主发送相应的设备层数据报文； 所述具有优先级控制功能的事件触发方式是指在主设备端，如果存在新数据收集计划传输请求则发送新数据收集计划信息内容至各从设备；在从设备端，网络上所有设备，在宏周期的设备层数据发送时段内将会接收到其它设备的自定义封装格式的上下文状态变化声明数据报文，井根据该事件声明和地址信息动态生成上下文信息通信调度表； 所述主设备为企业层内安装有Interface A接ロ软件客户端的计算机。2.根据权利要求I所述的面向数据角色的以太网确定性数据传输方法，其特征在干，所述通信调度层将设备层參数数据报文以及时钟同步数据报文通过所述实时通道直接上传至应用层，与实时应用不相关的上下文数据报文和报警数据报文以及新数据收集计划数据报文通过TCP\IP协议的标准通道上传；要通过网络发送的报文到达通信调度层后先进行统ー的缓存。3.根据权利要求I所述的面向数据角色的以太网确定性数据传输方法，其特征在干，所述宏周期划分为时钟同歩数据发送时间段、设备层參数数据发送时间段、控制层上下文数据发送时间段和报警数据发送时间段四个时间段，所述时钟同歩数据发送时间段由主设备以广播的形式在网段内发送自定义封装格式的时钟同步报文，使得网络上所有从设备的时钟与主设备的时钟保持一致；所述设备层參数数据发送时间段由从设备发送自定义封装格式的设备层參数数据报文给企业层先进制程控制应用；所述控制层上下文数据发送时间段由从设备发送与设备层參数数据相关的控制层上下文数据报文以及由主设备发送新数据收集计划数据至各从设备；所述报警数据发送时间段由从设备发送设备报警数据报文。4.根据权利要求I所述的面向数据角色的以太网确定性数据传输方法，其特征在干，所述基于时隙的时间触发调度方式是指在主设备端在最后的设备层数据报文发送完毕后，如果设备上下文状态发生改变，则发送上下文状态变化事件声明数据报文；设备层数据采用參数数据以太网封装格式。5.根据权利要求4所述的面向数据角色的以太网确定性数据传输方法，其特征在干，所述偏移量由用户在组态软件中根据实际的控制需要进行配置，然后下载到对应的设备中；在每个宏周期中每个从设备分配至少ー个偏移量，偏移量在时间上不重叠，其时间间隔大于最大网路延迟时间。6.根据权利要求I所述的面向数据角色的以太网确定性数据传输方法，其特征在干，所述具有优先级控制功能的事件触发方式在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王锴，徐皑冬，刘明哲，
申请(专利权)人：中国科学院沈阳自动化研究所，
类型：发明
国别省市：