具有多核處理器的數(shù)值控制裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有多核處理器的數(shù)值控制裝置。數(shù)值控制裝置具有多核處理器、集成的周邊控制LSI、電動機(jī)控制部、放大器接口部。多核處理器具有兩個核，把一個分配為數(shù)值控制部處理器核，把另一個分配為可編程機(jī)床控制器部處理器核。電動機(jī)控制部由電動機(jī)控制部處理器和周邊控制LSI組成。
【專利說明】 具有多核處理器的數(shù)值控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及控制機(jī)床和工業(yè)機(jī)械的數(shù)值控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]控制機(jī)床或者工業(yè)機(jī)械的數(shù)值控制裝置，如在日本特開平9-69004號公報中表示的那樣，包含數(shù)值控制部、電動機(jī)控制部、PMC(可編程機(jī)床控制器)部等的各功能塊，它們相互通過總線連接。使用圖1說明這樣的現(xiàn)有的數(shù)值控制裝置的結(jié)構(gòu)例。
[0003]圖1表示的數(shù)值控制裝置10具有數(shù)值控制部11的功能塊、PMC部12的功能塊、電動機(jī)控制部13的功能塊以及放大器接口部14的功能塊。這些功能塊通過內(nèi)部總線15相互連接。
[0004]在數(shù)值控制部11、PMC部12以及電動機(jī)控制部13的各功能塊內(nèi)安裝有執(zhí)行各自的控制中的處理的處理器20、30、40、成為這些處理器20、30、40和上述內(nèi)部總線15之間的橋的周邊控制LSI22、32、42。在數(shù)值控制部11和PMC部12的各功能塊內(nèi)還安裝有DRAM21、31。另外，在放大器接口部14的功能塊內(nèi)安裝有通信控制LSI50。
[0005]數(shù)值控制部11的處理器20具有數(shù)值控制裝置10的全體的主處理器的作用。該數(shù)值控制部11 (處理器20)，在每一次以一定周期發(fā)生的中斷時，經(jīng)由內(nèi)部總線15讀取PMC部12以及電動機(jī)控制部13內(nèi)的運(yùn)算結(jié)果，將根據(jù)該讀取的運(yùn)算結(jié)果而運(yùn)算出的結(jié)果經(jīng)由上述內(nèi)部總線15寫入PMC部12以及電動機(jī)控制部13內(nèi)。此外，該數(shù)值控制部11的運(yùn)算結(jié)果的讀取目的地和寫入目的地，有時是數(shù)值控制部11的DRAM21或者PMC部12的DRAM31，有時是在數(shù)值控制部11、PMC部12以及電動機(jī)控制部13的各功能塊內(nèi)安裝的周邊控制LSI22、32、42中內(nèi)置的RAM。此外，在數(shù)值控制部11、PMC部12以及電動機(jī)控制部13的各功能塊內(nèi)，在處理器20、30、40和周邊控制LSI22、32、42之間也根據(jù)該處理器20、30、40的功能通過8到64位的總線連接。
[0006]在數(shù)值控制裝置10內(nèi)安裝有運(yùn)算電動機(jī)的移動指令的數(shù)值控制的處理器20和進(jìn)行周邊設(shè)備的控制的順序控制的處理器30，這些數(shù)值控制的處理器20以及順序控制的處理器30分別通過64位、32位的處理器專用總線23、33與專用的周邊控制LSI22、32連接。
[0007]在半導(dǎo)體的集成度提高的同時，在周邊控制LSI中可利用的電路也增加，所以考慮通過集成在多個功能塊中分別安裝的周邊控制LSI來謀求降低成本。但是，在集成的周邊控制LSI上連接多個處理器，其結(jié)果，在該周邊控制LSI上需要大量的I/O管腳。如果I/O管腳的根數(shù)超過能夠在周邊控制LSI的設(shè)想的封裝內(nèi)收納的數(shù)，則周邊控制LSI的集成難以實(shí)現(xiàn)(參照圖2)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]因此，為解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種具有多核處理器的數(shù)值控制裝置，其具有把以往獨(dú)立的數(shù)值控制處理器以及順序控制處理器的各個作為在一個處理器內(nèi)安裝的多個核之一來集成的多核處理器，通過用高速串行總線連接該處理器(多核處理器)和周邊控制LSI，謀求削減周邊控制LSI的管腳，能夠集成周邊控制LSI和削減成本。
[0009]本發(fā)明的數(shù)值控制裝置具有數(shù)值控制部、可編程機(jī)床控制器部和電動機(jī)控制部，上述數(shù)值控制部執(zhí)行數(shù)值控制用程序，向上述電動機(jī)控制部輸出用于伺服電動機(jī)控制的指令，另外，上述可編程機(jī)床控制器部，根據(jù)來自上述數(shù)值控制部的輸入數(shù)據(jù)以及來自通過上述數(shù)值控制裝置控制的機(jī)械的輸入數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定的順序控制用程序，另外，向上述數(shù)值控制部通知該順序控制用程序的執(zhí)行結(jié)果，同時根據(jù)該執(zhí)行結(jié)果控制上述機(jī)械，而且，上述數(shù)值控制裝置具有多核處理器，該多核處理器具有多個核，對上述多核處理器的多個核中的至少一個核分配了執(zhí)行上述數(shù)值控制用程序的數(shù)值控制部，進(jìn)而，對剩余的核中的至少一個核分配了執(zhí)行上述順序控制用程序的可編程機(jī)床控制器部。
[0010]上述數(shù)值控制裝置也可以具有周邊控制LSI，該周邊控制LSI和上述多核處理器之間的接口也可以設(shè)為串行總線。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供具有多核處理器的數(shù)值控制裝置，其具有把以往獨(dú)立的數(shù)值控制處理器以及順序控制處理器的各個作為在一個處理器內(nèi)安裝的多個核之一來集成的多核處理器，通過用高速串行總線連接該處理器(多核處理器)和周邊控制LSI之間，能夠削減周邊控制LSI的管腳，能夠集成周邊控制LSI和削減成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]從以下參照附圖對實(shí)施例的說明可以明了本發(fā)明的上述以及其他的目的以及特征。在這些附圖中:
[0013]圖1是說明現(xiàn)有的數(shù)值控制裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0014]圖2是用于說明本發(fā)明的課題的、表示現(xiàn)有的數(shù)值控制裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0015]圖3是說明使用了多核處理器以及集成的周邊控制LSI的本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的第一實(shí)施方式的圖。
[0016]圖4是說明經(jīng)由高速串行總線連接多核處理器和集成的周邊控制LSI的本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的第二實(shí)施方式的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]對于在集成的周邊控制LSI上連接的處理器，近年來應(yīng)用多核技術(shù)，能夠用在一個處理器內(nèi)配置的多個核執(zhí)行處理。本發(fā)明通過在控制機(jī)床或者工業(yè)機(jī)器等的數(shù)值控制裝置的架構(gòu)中應(yīng)用上述多核處理器的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了周邊控制LSI的集成化。即，通過把以往在各自不同的處理器中分別執(zhí)行的數(shù)值控制的功能和PMC控制的功能分配給多核處理器的多個核來執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)了數(shù)值控制的功能塊和PMC控制的功能塊的各個所需要的周邊控制LSI的集成。
[0018]使用圖3說明使用了多核處理器以及集成的周邊控制LSI的本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的第一實(shí)施方式。
[0019]在數(shù)值控制裝置10內(nèi)安裝多核處理器70、集成的周邊控制LSI60、電動機(jī)控制部(伺服控制部)13、放大器接口部14，各自通過內(nèi)部總線15連接。在多核處理器70內(nèi)安裝有兩個核，其中的一個被分配作為數(shù)值控制部處理器核71，另一個被分配作為PMC部處理器核72。另外，電動機(jī)控制部13由電動機(jī)控制部處理器40及其周邊控制LSI42組成。放大器接口部14進(jìn)行數(shù)值控制裝置10和經(jīng)由串行伺服總線19連接的電動機(jī)驅(qū)動用放大器18之間的通{目。
[0020]在數(shù)值控制部處理器核71中，根據(jù)數(shù)值控制用程序制作用于控制電動機(jī)驅(qū)動用放大器18的指令值。然后，該制作好的指令值，經(jīng)由集成的周邊控制LSI60以及內(nèi)部總線15，被發(fā)送到電動機(jī)控制部13的周邊控制LSI42的內(nèi)部的RAM(未圖示)。
[0021]另一方面，在電動機(jī)控制部13的電動機(jī)控制部處理器40內(nèi)，讀取被寫入該周邊控制LSI42的內(nèi)部的RAM中的指令值，根據(jù)該指令值制作要向電動機(jī)驅(qū)動用放大器18發(fā)送的電動機(jī)控制用的數(shù)據(jù)。其后，該制作好的電動機(jī)控制用的數(shù)據(jù)，經(jīng)由內(nèi)部總線15被寫入放大器接口部14的通信控制LSI50的內(nèi)部的RAM(未圖示)內(nèi)。
[0022]在放大器接口部14的通信控制LSI50內(nèi)，通過把在其內(nèi)部的RAM內(nèi)寫入的數(shù)據(jù)經(jīng)由串行伺服總線19向電動機(jī)驅(qū)動用放大器18發(fā)送，電動機(jī)驅(qū)動用放大器18驅(qū)動在機(jī)床中裝備的電動機(jī)(未圖示)。
[0023]另一方面，在多核處理器70的PMC部處理器核72內(nèi)，根據(jù)來自數(shù)值控制部處理器核71的輸入數(shù)據(jù)、經(jīng)由在機(jī)械側(cè)IO單元16上連接的現(xiàn)場總線17取得的來自機(jī)械(未圖示)的輸入數(shù)據(jù)，執(zhí)行預(yù)定的順序控制用程序。然后，向數(shù)值控制部處理器核71通知其執(zhí)行結(jié)果，同時根據(jù)該執(zhí)行結(jié)果經(jīng)由現(xiàn)場總線17向機(jī)械側(cè)IO單元16發(fā)送用于控制機(jī)械的各機(jī)械要素的信號。
[0024]但是，在處理器內(nèi)安裝多個核、用各個核進(jìn)行現(xiàn)有的數(shù)值控制以及PMC的處理的情況下，預(yù)想在該處理器和集成后的周邊控制LSI之間的總線的通信量比以往加重，因此，作為數(shù)值控制裝置的性能有可能降低。作為克服這點(diǎn)的技術(shù)，近年來可以應(yīng)用在能夠用高速的串行信號交換大量數(shù)據(jù)的PC1- EXPRESS中例示的高速串行總線的技術(shù)。
[0025]圖4是說明經(jīng)由高速串行總線76連接多核處理器70和集成的周邊控制LSI60的本發(fā)明的數(shù)值控制裝置的第二實(shí)施方式的圖。
[0026]在圖4的數(shù)值控制裝置10中，在多核處理器70內(nèi)具有高速串行接口部75，該多核處理器70通過在高速串行接口部75上連接的高速串行總線76和集成的周邊控制LSI60連接。在該數(shù)值控制裝置10內(nèi)，在用數(shù)值控制裝置10執(zhí)行的處理中，把數(shù)值控制處理分配給多核處理器70的一個核71，把PMC控制處理分配給該多核處理器70的別的核72，由此削減為在周邊控制LSI上連接數(shù)值控制的處理器和PMC控制的處理器所需要的IO管腳的數(shù)，此外通過在多核處理器70和集成的周邊控制LSI60之間的總線采用高速串行總線76，能夠不使數(shù)值控制裝置10的性能降低地集成周邊控制LSI，能夠削減數(shù)值控制裝置10的成本。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)值控制裝置，具有數(shù)值控制部、可編程機(jī)床控制器部和電動機(jī)控制部，上述數(shù)值控制裝置的特征在于， 上述數(shù)值控制部執(zhí)行數(shù)值控制用程序，向上述電動機(jī)控制部輸出用于伺服電動機(jī)控制的指令，另外， 上述可編程機(jī)床控制器部，根據(jù)來自上述數(shù)值控制部的輸入數(shù)據(jù)以及來自通過上述數(shù)值控制裝置控制的機(jī)械的輸入數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)定的順序控制用程序，另外，向上述數(shù)值控制部通知該順序控制用程序的執(zhí)行結(jié)果，同時根據(jù)該執(zhí)行結(jié)果控制上述機(jī)械，而且， 上述數(shù)值控制裝置具有多核處理器，該多核處理器具有多個核， 對上述多核處理器的多個核中的至少一個核分配了執(zhí)行上述數(shù)值控制用程序的數(shù)值控制部，進(jìn)而，對剩余的核中的至少一個核分配了執(zhí)行上述順序控制用程序的可編程機(jī)床控制器部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)值控制裝置，其特征在于， 上述數(shù)值控制裝置具有周邊控制LSI，將該周邊控制LSI和上述多核處理器之間的接口設(shè)為串行總線。
【文檔編號】G05B19/18GK103576603SQ201310338565
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月7日
【發(fā)明者】青山一成, 小槙邦孝 申請人:發(fā)那科株式會社