基于FPGA的电子束曝光机工件台控制器设计

基于激光干涉仪的精密工件台是电子束曝光机的关键设备。为了改进工件台控制器的运算速度．设计了一种基于FPGA的电子束曝光机工件台控制器。本控制器由上位机接口、激光干涉仪测量系统接口、电机控制接口、手动面板接口和主处理器组成,以美国Xilinx公司Spantan3系列的FPGA芯片XC3s400为核心。实现控制器与上位机、激光干涉仪测量系统、伺服驱动系统、手动控制面板之间的数据交换和指令传递。完成工件台的精确移动。满足电子束曝光的定位精度和拼接精度的要求。     

基于FPGA的CAN总线控制器设计

使用Verilog HDL硬件描述语言完成了对CAN总线控制器的设计,能够实现符合CAN2.0A协议的所有功能.本总线控制器的外部接口采用Altera公司开发的Avalon总线接口,增强了控制器的应用灵活性.本设计使用Modelsim软件完成了功能仿真和时序仿真.     

电子束曝光系统中精密工件台的测量系统

介绍了电子束曝光技术的原理。根据精密工件台对测量系统的需要,设计了三轴工件台测量系统布局方式,并简单介绍了激光干涉测量系统所需元器件数量的计算方法。重点讨论了双频激光干涉测量原理、双频光束与运动方向敏感性的关系以及读出装置信号处理方法。在此基础上,对研制的电子束曝光系统精密工件台进行了直线性和垂直性实验测试,其测量分辨率达到0.6nm,测量重复性精度达到±0.06μm,测量绝对误差达到0.011μm。结果表明,采用双频激光测量系统可确保工件台系统测量和定位准确性。     

基于FPGA的步进电机控制器设计

步进电机作为执行机构在电子对抗装备伺服系统中得到了广泛的应用,但其控制器都较为复杂,给出了一种在多用途步进电机运动控制系统中应用现场可编程门阵列(FPGA)实现步进电机控制的方法.实验结果表明系统扩展方便,可移植性高,同时具有广泛的适应性.     

亚微米电子束曝光机工件台控制系统

激光工件台是电子束曝光机关键部件之一。它主要任务是完成图形的拼接。本文描述双频激光干涉仪为测量系统的计算机控制的数字伺服系统以及真空条件下的Ｘ－Ｙ工件台。该系统用于亚微米圆形矢量扫描电子束曝光机中。     

电子束曝光机工件台X向静压气浮导轨的研制

为实现DB—5型电子束曝光机工件台高速度及高精度的要求,研制了x向闭式静压气浮导轨,该系统由双导轨及单导轨两部分组成。本文主要介绍静压气浮导轨系统的设计计算、性能试验。     

基于FPGA的PCI接口控制器设计与实现

给出了一种基于FPGA实现PCI总线接口控制器的设计方案,从而解决了视频码流高速传输问题,使视频解码芯片能够实时解码.设计在Mode1Sim环境下对Verilog HDL源程序进行前仿真,在Xilinx ISE环境下进行逻辑综合、布局布线后下载到Xilinx公司生产的XC2V6000芯片内.在驱动和应用程序的配合下,FPGA实验板在33MHz时钟频率下,视频数据传输率达到42MB/s,数据传输效果很好,完全符合PCI总线的要求,为能够实时解码提供了高速码流.     

电子束曝光机激光工件台系统研制

介绍了nm级电子束曝光机激光定位精密工件台系统的结构组成、各部分技术措施及总体性能指标。该工件台采用HP5527激光干涉测量系统,测量分辨率达0.6nm,结构上成功将导向与承载分离,对承片台、机械手等进行重大创新。无论是整机性能还是关键技术单元均处于国内领先水平,是一台性能优良、高精度的电子束曝光机工件台。     

亚微米电子束曝光机激光工件台位置显示系统

介绍了工件台位置显示系统的组成,工作原理及软件设计。由于采用单片机控制技术,从而保证了系统的显示精度和运行可靠性。     

电子束曝光机激光工件台测量系统研究

由于电子束曝光机采用的修正技术,工件台的测量系统显得十分重要。介绍了电子束曝光机激光定位精密工件台的工作原理,其测量系统首次采用国际先进的HP5527双频激光干涉仪。对测量系统进行了详细的误差分析,在此基础上提出了系统误差的补偿方法。     

基于FPGA的大屏幕全彩LED扫描控制器设计

介绍了一种以FPGA可编程逻辑器件为设计平台的、采用大屏幕全彩LED显示屏进行全彩灰度图像显示的扫描控制器实现方案。经过对"19场扫描"理论灰度实现原理的分析,针对采用该方法实现的全彩LED显示屏刷新频率受串行移位时钟限制的缺点,提出了一种新式的实现高阶灰度显示的逐位点亮控制方法,在进行FPGA电路设计中采用单独的计数器来控制屏幕的刷新频率,使全彩LED显示屏的设计在LED的发光效率和刷新率之间的调整更加灵活。最后,根据大屏幕全彩LED显示屏的设计要求,结合本文讨论的灰度控制方法,给出了FPGA屏体扫描控制器的内部电路实现结构框架。     

掩模移动曝光系统精密定位工件台研制

为满足掩模移动曝光技术制作微光学元件的要求,研制了接近式曝光系统中使用的x-y二维精密移动工件台.该工件台由x-y二维整体手动工作台子系统、x-y二维掩模精密移动台子系统和承片台子系统组成.利用一个方导轨和两对V形导轨组成的滚动导轨副实现了x向和y向精密移动的导向功能;利用驱动器、电机、光栅、细分卡、单片机构成的闭环控制系统保证了x和y向的运动精度;在气浮的作用下,利用掩模版靠平基片实现了调平功能;利用差动螺旋机构和1∶2杠杆缩小机构实现了间隙的调整功能.经检测,工件台在8 mm的工作行程范围内,沿x,y方向移动的直线性分别达到了4"和3",两个方向的正交性达到了10",运动定位精度达到了1.2 μm.     

基于FPGA的UPFC控制器IP设计

统一潮流控制器(UPFC)是柔性交流输电系统(FACTS)的一种,其核心是控制系统设计.文中根据正弦脉宽调制原理,并针对软件和硬件实现正弦调制波形所存在的不同缺点,提出了一种采用固件IP核来实现正弦调制波形的方法,详细介绍了统一潮流控制器IP核的功能及其结构,给出了通过一片FPGA芯片来实现该调制的方法以及IP核的功能仿真图.     

SDRAM控制器的FPGA设计与实现

介绍了利用现场可编程门阵列(FPGA)实现同步动态随机存储器(SDRAM)控制器的方法,着重于FPGA具体实现过程中的一些常见问题.分析了设计中所用的SDRAM性能、特点,给出了其读写时序状态图,给出SDRAM初始化方式及其相应的模式设置值,并根据本设计的实际情况对SDRAM状态机进行了简化,给出了一种相对容易实现的SDRAM状态机.本设计采用甚高速集成电路硬件描述语言(VHDL)编程,直观而且占用资源较少,其基本设计原理对其他同类SDRAM也适用,对需要大容量存储器的应用是较经济的设计.     

基于FPGA的TFT-LCD控制器设计与实现

提出了一种基于FPGA的TFT-LCD控制器设计方案,通过片外增加显示存储器SDRAM,以及用于储存多种字库和图片的FLASH芯片,片内嵌入精简指令集和图形加速引擎的方法,增强在文字和图形控制上的灵活性.在系统模块层次划分的基础上,利用Verilog硬件描述语言对各模块进行描述和设计,并在Xilinx的XC3S500E上加以实现.测试结果表明,该系统可支持分辨率最大为800×600的TFT-LCD显示屏,刷新频率达到60 Hz,并支持图文混排显示等功能.     

基于算法状态机FPGA的空间TDICCD相机控制器

针对目前基于数字信号处理(DSP)的空间时间延时积分电荷耦合器件(TDICCD)相机控制器可靠性差、资源耗费和功耗大、程序重调能力差等问题,提出了一种算法状态机现场可编程门阵列(FPGA)的空间电荷耦合器件(CCD)相机控制器。控制器使用 FPGA 代替 DSP,控制程序使用VHDL语言编写。使用自主研发的地面检测设备进行实验,实验结果表明,相机控制器可以稳定正常地工作,控制 CCD 拍摄的图像清晰,未发生串行现象。整个控制程序占用 FPGA 资源较少,占用 LUTs和 Block RAMs分别为38%和20%,满足空间 CCD相机应用的需求。     

基于FPGA的LED屏控制器设计

通过对大型户外全彩LED显示屏的研究,基于FPGA设计了一种LED显示屏的控制系统。该系统主要工作基于Altera公司提供的DE1开发板上进行设计,在Quartus II的软件开发环境下,采用层次化设计,用Verilog HDL语言建立分频时钟模块、数据采集和重组模块、扫描驱动模块,最后连接成一个整体的系统模块,进行仿真和调试,完成FPGA控制系统的设计。通过SPI通信协议发送数据,完成了64×64的LED屏的图形显示,从而验证了LED大屏幕的设计方法。本方案实现的显示控制系统方法,满足目前LED大屏幕区域显示和高速处理图像数据的要求,具有稳定性高、设计灵活等特点。     

基于Microblaze的LCD控制器的设计

针对字符型LCD的控制时序,提出了一种基于Microblaze的LCD控制器的SoPC方案.研究了Microblaze软核的系统结构、LCD控制器IP核的接口方案及其实现过程.经过测试,验证了该方案可以有效地实现LCD显示.     

步进电机控制器的FPGA实现

介绍基于FPGA的步进电机控制器的设计,在分析步进电机的工作原理的基础上,给出了层次化设计方案与VHDL程序,并利用Quartus Ⅱ进行了仿真并给出了仿真结果.它以FPGA作为核心器件,极大地减少了外围元件的使用.同时,采用VHDL语言控制可以根据步进电机的不同,改变模块程序的参数就可以实现不同型号步进电机的控制,有利于步进电机的广泛应用.     

电子束曝光机的一种新型精密工件台结构特点及几何精度分析

介绍了电子束曝光机的一种新型精密工件台,在结构上成功地将工件台的承载力与导轨的导向作用分离开来,极大地提高了工件台的运动精度和运行的平稳性。论述了精密工件台的结构设计要点、几何精度以及达到的技术指标。