可編程控制器的制造方法
【專利摘要】一種可編程控制器，其在控制機床的數(shù)值控制裝置中使用。該可編程控制器具有將第一處理器（專用處理器）、第二處理器（通用處理器）、以及存儲器全部內(nèi)置于1個芯片的LSI中的硬件結(jié)構(gòu)。由此，能夠兼顧可編程控制器的高性能和低成本，并且能夠提高可編程控制器的可靠性。
【專利說明】可編程控制器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種在控制機床的數(shù)值控制裝置中使用的可編程控制器的硬件結(jié)構(gòu)。

【背景技術(shù)】
[0002]使用圖3說明現(xiàn)有的可編程控制器的硬件結(jié)構(gòu)。
[0003]可編程控制器90由專用處理器91、通用處理器92、存儲器93這3個部件構(gòu)成。專用處理器91具備針對進行I比特數(shù)據(jù)的運算處理等單純的運算處理特殊化的電路結(jié)構(gòu)，即使是如果通過通用處理器92進行運算則需要花費數(shù)十循環(huán)那樣的指令，可以通過數(shù)循環(huán)來執(zhí)行運算處理。另一方面，通用處理器92執(zhí)行專用處理器91無法進行處理的復(fù)雜指令，另外，還進行程序計數(shù)器的設(shè)置、程序執(zhí)行開始標(biāo)志的設(shè)置等專用處理器91的控制。
[0004]在存儲器93中，存儲通用處理器92和專用處理器91所處理的時序程序的目標(biāo)代碼，另外存儲成為時序程序的運算處理的對象的輸入輸出數(shù)據(jù)。并且，該存儲器93被用作通用處理器92執(zhí)行時序程序時的工作存儲器(working memory).此外，也可以根據(jù)用途將該存儲器93分為多個。
[0005]在特開平11-175115號公報中，公開了具備基本命令處理專用存儲器(相當(dāng)于圖3所示的專用處理器91)、功能命令處理專用處理器(相當(dāng)于圖3所示的通用處理器92)、存儲器的可編程控制器。另外，在特開2009-116445號公報中，公開了具備專用LSI (相當(dāng)于圖3所示的專用處理器91)、CPU(相當(dāng)于圖3所示的通用處理器92)、存儲器的可編程控制器。
[0006]控制機床的控制裝置在要求其高性能的同時還要求抑制其價格，與之關(guān)聯(lián)，可編程控制器強烈要求高性能化、并且通過減少構(gòu)成硬件的部件個數(shù)來降低價格。
[0007]在可編程控制器中，以前將構(gòu)成可編程控制器的專用處理器、通用處理器、以及存儲器的3個要素安裝在印刷板上，通過印刷板上的布線來進行總線連接。
[0008]為了提高可編程控制器的性能(即提高程序處理的速度)，需要擴大將專用處理器91、通用處理器92、存儲器93連接起來的總線的總線寬度，或者提高該總線的動作速度。但是，在通過印刷板上的布線(總線94)對專用處理器91、通用處理器92、以及存儲器93進行總線連接的現(xiàn)有方式中，由于總線寬度擴大、動作速度提高會引起以下問題。
[0009](a)印刷板上的布線增加，為了在布線時取得信號彼此的同步，需要特別考慮布線長度、阻抗，因此難以進行印刷板設(shè)計。
[0010](b)在印刷板上的布線增加時、或總線的動作速度提高時，容易產(chǎn)生成為電路的誤動作的原因的交調(diào)失真、EMI噪聲。
[0011]另一方面，為了降低可編程控制器的價格，只采用廉價的部件，這與提高性能(部件昂貴)的方向相反。
[0012]根據(jù)以上情況，在現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)中，存在難以兼顧可編程控制器的高性能和低成本的缺點。實用新型內(nèi)容
[0013]因此，本實用新型的目的在于，提供一種將構(gòu)成可編程控制器的專用處理器、通用處理器以及存儲器這3個部件全部內(nèi)置于I個LSI中的可編程控制器的硬件。
[0014]本實用新型涉及一種可編程控制器，其在控制機床的數(shù)值控制裝置中使用，該可編程控制器包括:第一處理器，其執(zhí)行規(guī)定上述機床的動作的時序程序中的規(guī)定的第一指令；第二處理器，其執(zhí)行上述時序程序中的通過上述第一處理器無法執(zhí)行的第二指令；存儲器，其用于存儲上述時序程序的目標(biāo)代碼和成為運算處理的對象的輸入輸出數(shù)據(jù)，將上述第一處理器、上述第二處理器以及上述存儲器內(nèi)置于一個LSI中，在上述LSI內(nèi)部進行總線連接。
[0015]在此，可以使上述第一處理器執(zhí)行的上述第一命令為通過專用處理器執(zhí)行的命令，另外可以使上述第二處理器執(zhí)行的上述第二命令為通過專用處理器執(zhí)行的命令。
[0016]上述總線連接可以通過專用總線分別將上述第一處理器和上述第二處理器之間、上述第一處理器和上述存儲器之間、以及上述第二處理器和上述存儲器之間連接起來。
[0017]根據(jù)本實用新型，能夠提供將構(gòu)成可編程控制器的專用處理器、通用處理器、以及存儲器的3個部件全部內(nèi)置于I個LSI中的可編程控制器的硬件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是說明本實用新型的可編程控制器的第一實施方式的硬件結(jié)構(gòu)的圖。
[0019]圖2是說明本實用新型的可編程控制器的第二實施方式的硬件結(jié)構(gòu)的圖。
[0020]圖3是說明現(xiàn)有的可編程控制器的硬件結(jié)構(gòu)的圖。

【具體實施方式】
[0021]本實用新型的可編程控制器將構(gòu)成可編程控制器的3個部件(專用處理器、通用處理器、以及存儲器)全部內(nèi)置于定制LSI中，由此構(gòu)成上述可編程控制器的硬件。
[0022]首先，使用圖1說明本實用新型的可編程控制器的第一實施方式。
[0023]LSIlO通過在其內(nèi)部具備專用處理器11、通用處理器12、存儲器13而構(gòu)成可編程控制器。該可編程控制器在控制機床的數(shù)值控制裝置中使用。專用處理器11是執(zhí)行用于規(guī)定由數(shù)值控制裝置控制的機床的動作的時序程序中的規(guī)定的命令(第一命令)的處理器(第一處理器)。通用處理器12是執(zhí)行上述時序程序中的通過上述第一處理器無法執(zhí)行的命令(第二命令)的處理器(第二處理器)。另外，存儲器13是用于存儲上述時序程序的目標(biāo)代碼以及成為運算處理的對象的輸入輸出數(shù)據(jù)的存儲器。
[0024]內(nèi)置在一個LSIlO內(nèi)的專用處理器11、通用處理器12、以及存儲器13在上述LSI內(nèi)部通過總線14相互連接。
[0025]該專用處理器11、通用處理器12、以及存儲器13分別具有與參照圖3說明的專用處理器91、通用處理器92以及存儲器93相同的功能。
[0026]接著，使用圖2，說明本實用新型的可編程控制器的第二實施方式。
[0027]LSI20通過在其內(nèi)部具備專用處理器21、通用處理器22、存儲器23而構(gòu)成可編程控制器。該可編程控制器在控制機床的數(shù)值控制裝置中使用。專用處理器21是執(zhí)行用于規(guī)定由數(shù)值控制裝置控制的機床的動作的時序程序中的規(guī)定的命令(第一命令)的處理器(第一處理器)。通用處理器22是執(zhí)行上述時序程序中的通過上述第一處理器無法執(zhí)行的命令(第二命令)的處理器(第二處理器)。另外，存儲器23是用于存儲上述時序程序的目標(biāo)代碼以及成為運算處理的對象的輸入輸出數(shù)據(jù)的存儲器。
[0028]在圖1 (第一實施方式)所示的可編程控制器的硬件結(jié)構(gòu)中，專用處理器11、通用處理器12、以及存儲器13通過總線14相互連接，但在該圖2 (第二實施方式)所示的可編程控制器的硬件結(jié)構(gòu)中，用第一專用總線24將專用處理器21和通用處理器22之間相互連接，用第二專用總線26將專用處理器21和存儲器23之間相互連接，用第三專用總線25將通用處理器22和存儲器23之間相互連接。這些第一、第二、第三專用總線24、25、26的3個總線由多層總線構(gòu)成。
[0029]該專用處理器21、通用處理器22、以及存儲器23分別具有與參照圖3說明的專用處理器91、通用處理器92以及存儲器93相同的功能。
[0030]以上，參照圖1說明的本實用新型的第一實施方式的可編程控制器、參照圖2說明的本實用新型的第二實施方式的可編程控制器都是將構(gòu)成它的3個要素(專用處理器、通用處理器、以及存儲器)全部內(nèi)置于定制LSI中的硬件結(jié)構(gòu)，因此能夠同時達到可編程控制器的高性能和低成本這樣的本實用新型的2個目的。
[0031]關(guān)于可編程控制器的高性能可以如下那樣。
[0032](a)與現(xiàn)有的外部總線相比，能夠使將LSI內(nèi)部裝入的專用處理器、通用處理器、以及存儲器之間連接起來的總線高速地進行動作。
[0033](b)在LSI內(nèi)部裝入的總線能夠?qū)Τ杀緵]有影響地擴大其寬度。
[0034](c)能夠不對成本產(chǎn)生影響地導(dǎo)入多層總線。
[0035](d)難以受到外來的EMI噪聲的影響。另外，該可編程控制器的硬件自身也難以對外部造成噪聲的影響。
[0036]此外，多層總線可以不是如上述那樣由內(nèi)置于LSI中的全部要素共有的總線，而是采用通過專用總線將2個要素之間連接起來的方式。此時，不需要在3個要素之間共用總線時所需要的排他處理電路，因此能夠進行高速的總線訪問。
[0037]另外，關(guān)于可編程控制器的低價格，在本實用新型中用I個部件構(gòu)成由構(gòu)成可編程控制器的3個要素(專用處理器、通用處理器、以及存儲器)構(gòu)成的硬件，可以實現(xiàn)以下的效果。
[0038](a)部件自身成本的削減
[0039](b)部件的安裝費用的削減
[0040](c)安裝面積的削減(即印刷板小型化)
[0041]另外，在本實用新型中，將把多個部件安裝在印刷板上用印刷板上的布線將其連接起來的現(xiàn)有的形式置為將多個部件匯總為一個芯片的LSI將其安裝在印刷板上的形式，由此能夠大幅減少因印刷板的部件安裝不良造成的不良情況產(chǎn)生的可能性，因此能夠謀求提聞廣品的可罪性。
[0042]另外，根據(jù)本實用新型，通過將專用處理器、通用處理器、以及存儲器全部內(nèi)置于I個芯片的LSI中，由此構(gòu)成可編程控制器，來削減印刷板上的布線圖案，因此削減了印刷板的開發(fā)工時。另外，在LSI的內(nèi)部能夠進行微細的布線，另外通過LSI化，專用處理器、通用處理器、以及存儲器與其以外的外圍電路分離，難以產(chǎn)生因性能提高導(dǎo)致的問題。
【權(quán)利要求】
1.一種可編程控制器，在控制機床的數(shù)值控制裝置中使用，該可編程控制器的特征在于，包括: 第一處理器，其執(zhí)行規(guī)定上述機床的動作的時序程序中的規(guī)定的第一指令； 第二處理器，其執(zhí)行上述時序程序中的通過上述第一處理器無法執(zhí)行的第二指令；存儲器，其用于存儲上述時序程序的目標(biāo)代碼和成為運算處理的對象的輸入輸出數(shù)據(jù)，其中 將上述第一處理器、上述第二處理器以及上述存儲器內(nèi)置于一個LSI中，在上述LSI內(nèi)部進行總線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可編程控制器，其特征在于， 上述總線連接通過專用總線分別將上述第一處理器和上述第二處理器之間、上述第一處理器和上述存儲器之間、以及上述第二處理器和上述存儲器之間連接起來。
【文檔編號】G05B19/04GK203930379SQ201320882966
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月28日
【發(fā)明者】野本靖司, 宮地基好 申請人:發(fā)那科株式會社