专利名称：一种多链接传输控制方法
技术领域：
本发明涉及数据的传输控制，特别涉及一种多链接传输控制方法。
背景技术：
在工业装置中，由于高精度和高产能的需要，分布着大量高速实时信号采样、数据采集、数据交换和通信传输等的控制系统。这些系统需要我们采用多种方式实现传感器信号采样控制、数据采集控制、数据交换控制和数据传输通信等的控制。有该控制需求的装置包括集成电路制造光刻装置、液晶面板光刻装置、MEMS/MOMS光刻装置、先进封装光刻装置、印刷电路板光刻装置、印刷电路板加工装置以及印刷电路板器件贴装装置等。
在光刻装置中，需要曝光照明系统、运动控制系统、调平调焦系统、曝光剂量控制系统、对准扫描控制系统等多系统间需要同步控制，其中的同步控制信号的发布和传输需要采用相应的高实时传输控制。当中的每个系统也需要实时采样控制，系统之间的数据需要采集共享，包括实时数据交换、控制指令的发布与控制。
光刻装置中的多系统应用和采样传输控制的多样性，提出了多用途传输控制方法的需求，包括控制信号、控制参数和实时数据的传输控制以及与此相关的数据交换和数据通信。
现有的一些传输控制方法，例如通用标准的TCP/IP网络协议方法，不能兼顾光刻装置中的这些需求，且TCP/IP网络采用了七层协议，其物理层的控制需通过两个或两个以上的传输介质实现，增加了传输控制的复杂度。因此有必要发明一种多链接传输控制方法，以满足高速实时信号采样、数据采集、数据交换和通信传输等的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多链接传输控制方法，以超高速完成对信号的采样控制、采集传输控制、数据交换控制和数据通信传输控制。
为了达到上述的目的，本发明提供了一种多链接传输控制方法，通过由物理层、传输层和应用层组成的控制结构实现发送方与接收方之间的传输控制，所述的控制方法包括如下步骤(1)发送方通过传输层构造传输帧，建立链路控制模式和数据流；(2)发送方通过应用层连续封装传输层所构造的传输帧，通过物理层将传输帧传输至接收方；(3)接收方通过物理层接收传输帧，将该帧信息存储在数据缓冲装置中，并通过传输层解析传输帧，根据所解析的传输帧信息，判断所构造的传输帧的正确性，并向发送方返回该传输帧的正确性信息；(4)接收方通过应用层连续从发送方所构造的传输帧中提取应用数据；(5)发送方通过传输层接收从接收方返回的该传输帧的正确性信息，并据此信息判断该传输帧的完整性，设置相应的链接状态。
在上述的多链接传输控制方法中，所述的传输帧包括数据帧、触发帧和确认帧。
在上述的多链接传输控制方法中，所述的数据帧的传输链接控制方式包括点对点数据传输、拼接广播数据传输和非拼接广播数据传输。
在上述的多链接传输控制方法中，采用优先级别管理，优先级别从高到低依次为触发帧、确认帧和数据帧，优先级别较高的帧可以包含在优先级别较低的帧中。
本发明由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果1.本发明的多链接传输控制方法使用了三层结构物理层、传输层和应用层，将信号的采样控制、采集传输控制、数据交换控制和数据通信传输控制融合成一个容易控制的结构方式；2.采用优先级别管理，并提出了点对点、拼接广播、非拼接广播的数据链接管理与控制方法，适用于各类数据传输控制；3.通过采取数据校验的方法和定义正确与错误确认帧的方法来提高帧传输的可靠性，同时，又提出了纠错编码和纠错译码的方法来实现帧传输的纠错处理。
通过以下对本发明的具体实施例结合其附图的描述，可以进一步理解其发明的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为图1为本发明的多链接传输控制方法的流程示意图。
具体实施例方式
以下将对本发明的多链接传输控制方法作进一步的详细描述。
本发明的多链接传输控制方法，通过由物理层、传输层和应用层组成的控制结构实现发送方与接收方之间的传输控制。其中的物理层可以是任何能够传导控制信号和控制数据的导电介质或电磁波，其中导电介质包括金属介质、非金属固体导电介质、导电气体、导电液体、导电胶体介质、高分子导电介质和超导介质等；电磁波传输途径包括无线电波、光纤、光电敏感介质、电光敏感介质。传输层包括构造能够传输采样控制信号、数据采集传输控制、数据交换和数据通信等，鉴此，构造了数据帧、触发帧和确认帧等传输帧及封装这些帧的帧启动域和帧结束域。应用层由起始帧、传输帧和结束帧构成，起始帧用于启动某些状态，使传输控制目标终端进入准备接收某些操作或准备执行指令的状态，包括接收初始化的数据参数、标志等信息；结束帧用于表明一次特定的应用操作过程结束，并验证启动帧和传输帧的标志、操作或指令等行为。
下面结合图1具体描述本发明的方法如何通过物理层、传输层和应用层实现发送方与接收方之间的传输控制。参见图1，该多链接传输控制方法包括如下步骤首先执行步骤S1，发送方通过传输层构造传输帧，建立链路控制模式和数据流。随后，发送方通过应用层连续封装传输层所构造的传输帧(步骤S2a)，并通过物理层将传输帧传输至接收方(步骤S2b)。接着，接收方通过物理层接收传输帧，将该帧信息存储在数据缓冲装置中(步骤S3a)，并通过传输层解析传输帧，根据所解析的传输帧信息，判断所构造的传输帧的正确性，并向发送方返回该传输帧的正确性信息(步骤S3b)。然后，执行步骤S4，接收方通过应用层连续从发送方所构造的传输帧中提取应用数据。最后，执行步骤S5，发送方通过传输层接收从接收方返回的该传输帧的正确性信息，并据此信息判断该传输帧的完整性，设置相应的链接状态。
在上述的多链接传输控制方法中，传输帧可包括数据帧、触发帧和确认帧。
数据帧包括帧启动域、帧头域、数据域、校验域和帧结束边界域。启动域和帧结束边界域用于封装数据帧信息，帧头域用于指明数据帧的长度和相对帧头域的存储偏移量，校验域记录了对被发送数据的校验结果，该校验可供选择的校验方式包括了奇偶校验、和校验、恒比码校验、重复码校验和交叉校验等方式。在数据帧中，数据域和校验域交替分配。
数据帧的另一种形式可以包括帧启动域、帧头域、数据域和帧结束边界域，该数据帧的所有域均使用纠错编码。所述的纠错编码方法可选自线性分组码编码、循环码编码、交织码编码、交错码编码、RS码编码、卷积码编码；与所述纠错编码相应的译码方法可选自线性分组码译码、循环码译码、交织码译码、交错码译码、RS码译码、卷积码译码。其中循环码译码方式可选自梅吉特译码、捕错译码和大数逻辑译码；卷积码译码方式可选自维特比译码、序列译码、门限译码。
数据帧也可采用同步数据帧的形式，其包括帧启动域、帧头域、数据域、校验域、同步域和帧结束边界域。其中，该同步域被用在链路工作时，同步域用作链或环的填充，不包含其它将要发送的内容，当传输的接收方等待数据时，其中的数据来自于传输的供应方，也可以插入一个数据帧作为填充数据帧；所述的数据帧中可通过设置模式，使所发送的同步广播数据中包括数据传输广播的目标地址和有用的数据或操作，从而实现多个对象间的同步控制。
通过以下的具体实施例，依次描述多种数据帧的传输链接控制方式点对点数据传输、拼接广播数据传输和非拼接广播数据传输。以下所提到的发送方和接收方可以是结构相同的兼具收发功能的数据传输装置。
实施例1在光刻装置及其它工业装置中，点对点数据传输帧的链路管理控制方法用在对链接速度要求很高的场合。其具体控制流程步骤如下a1.发送方构造一个帧；
a2.发送方读取帧信息，该帧信息包括帧启动域、帧长度、起始地址、识别码、控制码、数据及其计算校验码或纠错掩码、帧结束域等其中一部分组成的帧信息，并将除帧启动域和结束域外的帧信息经过校验或纠错编码后，从发送接口发送出去；a3.接收方从接收口接收帧启动域、帧长度、起始地址、识别码、控制码、数据及其计算校验码或纠错掩码、帧结束域等其中一部分组成的帧信息，并对除帧启动域和结束域外的帧信息进行校验计算检验或纠错译码，若经过连续校验或纠错译码确认，给接收方设置“数据可用”的状态，写入数据；否则不可用；发送相应的确认帧，发送状态信息；a4.发送方接收确认帧，接收状态信息，从而完成一次点对点数据帧的传输。
实施例2在光刻装置及其它工业装置中，拼接广播传输帧的链路管理控制方法，通常被用在数据采集过程中，将多个数据帧拼接起来，形成一个完成的数据链，实现了多个采集数据的拼接和高速传输。其具体控制流程步骤如下b1.第一发送/接收方装配构造帧；b2.第一发送/接收方读取帧信息，该帧信息包括帧启动域、帧长度、起始地址、识别码、控制码、数据及其计算校验码或纠错掩码、帧结束域等组成或其中一部分组成的帧信息，并将除帧启动域和结束域外的帧信息经过校验或纠错编码后，从发送接口发送出去；b3.第二发送/接收方对来自第一发送/接收方的数据帧的接收和对第三发送/接收方发送数据帧的工作是并行的，第二发送/接收方在接收到第一发送/接收方发送过来的帧启动域、帧长度、起始地址、识别码、控制码、数据及其计算校验码或纠错掩码、帧结束域等组成或其中一部分组成的帧信息，完成连续对帧信息进行校验计算或进行纠错译码并设置数据是否可用状态；给第三发送/接收方发送数据帧的帧启动域、帧长度、起始地址、识别码、控制码、数据及其计算校验码或纠错掩码、帧结束域等组成或其中一部分组成的帧信息；b4.刚好此时，第二发送/接收方在给第三发送/接收方发送帧结束域后，已经装配构造了一个数据帧，这时就将该数据帧拼接到前面所接收到的数据帧上，形成一个新的数据帧。接着第一发送/接收方发送过来的帧信息，给第三发送/接收方发送数据帧的帧启动域、帧长度、起始地址、识别码、控制码、数据及其计算校验码或纠错掩码、帧结束域等组成或其中一部分组成的帧信息；b5.在第二发送/接收方给第三发送/接收方发送数据帧的同时，第三发送/接收方并行接收来自给第二发送/接收方的帧启动域、帧长度、起始地址、识别码、控制码、数据及其计算校验码或纠错掩码、帧结束域等组成或其中一部分组成的帧信息，并给第三发送/接收方对应的主控者发布数据是否可用的状态；在第三发送/接收方还没有返回确认帧时，又接收到数据帧启动域了，那么，重复以上b5过程，接收并将后面接收的数据帧拼接到前面接收到的数据帧后，形成一个新的数据帧，前一个数据传输帧中的帧结束域将用拼接标志域代替。
b6.第三发送/接收方给第二发送/接收方返回确认帧和状态信息；b7.第二发送/接收方接收来自第三发送/接收方的确认帧和转台信息；并将它们发送给第一发送/接收方；设置链接状态可用；b8.第一发送/接收方接收来自第二发送/接收方的确认帧和状态信息；b9.第一发送/接收方根据第一发送/接收方的状态信息，设置链接状态是否可用。
实施例3在光刻装置及其它工业装置中，非拼接广播传输帧的链路管理控制方法的具体控制流程步骤与实施例2相比，没有步骤b4，步骤b5没有拼接接收部分，其余的具体控制流程步骤完全一致，在此不再赘述。
实施例4当传输帧是触发帧时，该触发帧可包括启动域、帧头域、触发域和帧结束边界域。触发帧可用于传感器测量采样的触发控制以及发布系统的控制指令执行行为控制，实现该触发帧的步骤如下d1.发送方装配构造帧；d2.发送方读取帧启动域、帧长度、起始地址、识别码、控制码、触发传输码及其计算校验码或纠错掩码、帧结束域其中一部分组成的帧信息，给接收方发送帧信息；d3.接收方接收到来自发送方发送过来的帧启动域、帧长度、起始地址、识别码、控制码、触发传输码及其计算校验码或纠错掩码、帧结束域其中一部分组成的触发帧信息，将该触发传输帧形成系统触发或控制指令，传送给接收方；接收方给发送方发送确认帧和状态信息；d4.发送方接收来自接收方的确认帧和状态信息。
实施例5当传输帧是确认帧时，该确认帧包括广播确认帧方式和直接访问方式。在所述的广播确认帧方式中，所有参与链接的目标端都要发送一个确认帧，最后一个目标端是第一个发送确认帧的，在之前的一个目标端在向前一个目标端发送之前与后一个发来的确认帧进行与，然后给再前一个目标端发送确认帧。只有一个目标端是被选定的，只有被选定的目标端才会发送确认帧。
确认帧可以用于错误信息处理，它分为正确确认传输帧和错误确认传输帧。正确确认传输帧按照如下步骤完成应答e1.帧传输发起端发送数据帧；e2.帧传输接收端接收数据帧，发送确认帧，该确认帧包含数据正确标志域；e3.帧传输发起端接收确认帧，更新状态信息。
错误确认传输帧按照如下步骤完成应答f1.帧传输发起端发送第N个数据帧；f2.帧传输接收端接收数据帧，检测到数据错误，不再接收该传输帧的其它部分，发送确认帧，更新状态信息；f3.帧传输发起端接收确认帧，更新状态信息；f4.帧传输接收端等待新的数据帧。
以上介绍的仅仅是基于本发明的优选实施例，并不能以此来限定本发明的范围。任何对本发明实施步骤作本技术领域内熟知的等同改变或替换均不超出本发明的揭露以及保护范围。
权利要求
1.一种多链接传输控制方法，通过由物理层、传输层和应用层组成的控制结构实现发送方与接收方之间的传输控制，其特征在于，所述的控制方法包括如下步骤(1)发送方通过传输层构造传输帧，建立链路控制模式和数据流；(2)发送方通过应用层连续封装传输层所构造的传输帧，通过物理层将传输帧传输至接收方；(3)接收方通过物理层接收传输帧，将该帧信息存储在数据缓冲装置中，并通过传输层解析传输帧，根据所解析的传输帧信息，判断所构造的传输帧的正确性，并向发送方返回该传输帧的正确性信息；(4)接收方通过应用层连续从发送方所构造的传输帧中提取应用数据；(5)发送方通过传输层接收从接收方返回的该传输帧的正确性信息，并据此信息判断该传输帧的完整性，设置相应的链接状态。
2.如权利要求1所述的多链接传输控制方法，其特征在于所述的传输帧包括数据帧、触发帧和确认帧。
3.如权利要求2所述的多链接传输控制方法，其特征在于所述的数据帧包括帧启动域、帧头域、数据域、校验域和帧结束边界域。
4.如权利要求3所述的多链接传输控制方法，其特征在于所述的启动域和帧结束边界域用于封装数据帧信息；所述的帧头域用于指明数据帧的长度和相对帧头域的存储偏移量；所述的校验域记录了对被发送数据的校验结果，该校验方式可选自奇偶校验、和校验、恒比码校验、重复码校验和交叉校验。
5.如权利要求3所述的多链接传输控制方法，其特征在于所述的数据域和校验域交替分配。
6.如权利要求2所述的多链接传输控制方法，其特征在于所述的数据帧包括帧启动域、帧头域、数据域和帧结束边界域，该数据帧的所有域均使用纠错编码。
7.如权利要求6所述的多链接传输控制方法，其特征在于所述的纠错编码方法可选自线性分组码编码、循环码编码、交织码编码、交错码编码、RS码编码、卷积码编码；与所述的纠错编码相应的译码方法可选自线性分组码译码、循环码译码、交织码译码、交错码译码、RS码译码、卷积码译码。
8.如权利要求2所述的多链接传输控制方法，其特征在于所述的数据帧包括帧启动域、帧头域、数据域、校验域、同步域和帧结束边界域。
9.如权利要求8所述的多链接传输控制方法，其特征在于所述的同步域被用在链路工作时，同步域用作链或环的填充，不包含其它将要发送的内容，当传输的接收方等待数据时，其中的数据来自于传输的供应方，也可以插入一个数据帧作为填充数据帧；所述的数据帧中可通过设置模式，使所发送的同步广播数据中包括数据传输广播的目标地址和有用的数据或操作，从而实现多个对象间的同步控制。
10.如权利要求2所述的多链接传输控制方法，其特征在于所述的数据帧的传输链接控制方式包括点对点数据传输、拼接广播数据传输和非拼接广播数据传输。
11.如权利要求10所述的多链接传输控制方法，其特征在于，所述的点对点数据传输方式包括如下步骤a1.发送方装配构造一个帧；a2.发送方读取帧信息，该帧信息包括帧启动域、帧长度、起始地址、识别码、控制码、数据及其计算校验码或纠错掩码、帧结束域其中一部分组成的帧信息，并将除帧启动域和结束域外的帧信息经过校验或纠错编码后发送出去；a3.接收方接收帧信息，并将除帧启动域和结束域外的帧信息经过校验计算检验或纠错译码后，若经过连续校验或纠错译码确认，给接收方设置“数据可用”的状态，写入数据；否则不可用；发送相应的确认帧，发送状态信息；a4.发送方接收确认帧，接收状态信息。
12.如权利要求10所述的多链接传输控制方法，其特征在于，所述的拼接广播数据传输方式是在多个串行链接的发送/接收方组成的网络中，某个发送/接收方在该数据帧的基础上，另外拼接一个帧，将它们合并起来，形成一个新的数据帧的传输方式，其包括如下步骤b1.第一发送/接收方装配构造一个帧；b2.第一发送/接收方读取帧信息，该帧信息包括帧启动域、帧长度、起始地址、识别码、控制码、数据及其计算校验码或纠错掩码、帧结束域其中一部分组成的帧信息，并将除帧启动域和结束域外的帧信息经过校验或纠错编码后发送出去；b3.第二发送/接收方接收到第一发送/接收方发送过来的帧信息后，完成连续对帧信息进行校验计算或进行纠错译码并设置数据是否可用状态；同时给第三发送/接收方发送帧信息；b4.第二发送/接收方装配构造另一个数据帧，并将该数据帧拼接到前面所接收到的数据帧上，形成一个新的数据帧；接收第一发送/接收方发送过来的帧信息，给第三发送/接收方发送帧信息；b5.在第二发送/接收方给第三发送/接收方发送数据帧的同时，第三发送/接收方并行接收来自给第二发送/接收方的帧信息，并给第三发送/接收方对应的主控者发布数据是否可用的状态；在第三发送/接收方还没有返回确认帧时，又接收到数据帧启动域了，那么，重复以上b5过程，接收并将后面接收的数据帧拼接到前面接收到的数据帧后，形成一个新的数据帧，前一个数据传输帧中的帧结束域将用拼接标志域代替；b6.第三发送/接收方给第二发送/接收方返回确认帧和状态信息；b7.第二发送/接收方接收来自第三发送/接收方的确认帧和转台信息；并将它们发送给第一发送/接收方；设置链接状态可用；b8.第一发送/接收方接收来自第二发送/接收方的确认帧和状态信息；b9.第一发送/接收方根据第一发送/接收方的状态信息，设置链接状态是否可用。
13.如权利要求10所述的多链接传输控制方法，其特征在于，所述的非拼接广播数据传输方式是在多个串行链接的发送/接收方组成的网络中，逐级链接传送数据帧，其传输控制步骤如下c1.第一发送/接收方装配构造帧；c2.第一发送/接收方给第二发送/接收方发送数据帧的帧启动域、帧长度、起始地址、识别码、控制码、数据及其计算校验码或纠错掩码、帧结束域其中一部分组成的帧信息；c3.第二发送/接收方在接收到第一发送/接收方发送过来的帧信息后，连续接收并检验来自第一发送/接收方的校验码或对接收到的数据进行纠错译码，设置数据是否可用状态；同时给第三发送/接收方发送数据帧信息；c4.在第二发送/接收方给第三发送/接收方发送数据帧的同时，第三发送/接收方并行接收来自给第二发送/接收方的帧信息；连续接收并检验校验码或对已经接收的数据进行纠错译码，连续接收数据与进行校验码检验或纠错译码成对出现；给第三发送/接收方发布数据是否可用的状态；c5.第三发送/接收方给第二发送/接收方返回确认帧和状态信息；c6.第二发送/接收方接收来自第三发送/接收方的确认帧和状态信息；并将它们发送给第一发送/接收方；设置链接状态可用；c7.第一发送/接收方接收来自第二发送/接收方的确认帧和状态信息；c8.第一发送/接收方根据第一发送/接收方的状态信息，设置链接状态是否可用。
14.如权利要求2所述的多链接传输控制方法，其特征在于所述的触发帧包括启动域、帧头域、触发域和帧结束边界域。
15.如权利要求2所述的多链接传输控制方法，其特征在于所述的触发帧可用于传感器测量采样的触发控制以及发布系统的控制指令执行行为控制，实现该触发帧的步骤如下d1.发送方装配构造帧；d2.发送方读取帧启动域、帧长度、起始地址、识别码、控制码、触发传输码及其计算校验码或纠错掩码、帧结束域其中一部分组成的帧信息，给接收方发送帧信息；d3.接收方接收到来自发送方发送过来的帧启动域、帧长度、起始地址、识别码、控制码、触发传输码及其计算校验码或纠错掩码、帧结束域其中一部分组成的触发帧信息，将该触发传输帧形成系统触发或控制指令，传送给接收方；接收方给发送方发送确认帧和状态信息；d4.发送方接收来自接收方的确认帧和状态信息。
16.如权利要求2所述的多链接传输控制方法，其特征在于所述的确认帧包括广播确认帧方式和直接访问方式。
17.如权利要求16所述的多链接传输控制方法，其特征在于在所述的广播确认帧方式中，所有参与链接的目标端都要发送一个确认帧，最后一个目标端是第一个发送确认帧的，相邻两目标端根据各自接收的状态，确定相应状态，一个目标端将自己的状态与接收自另一个目标端的确认帧进行与操作，然后给再前一个目标端发送确认帧。
18.如权利要求16所述的多链接传输控制方法，其特征在于在所述的广播确认帧方式中，只有一个目标端是被选定的，只有被选定的目标端才会发送确认帧。
19.如权利要求2所述的多链接传输控制方法，其特征在于所述的确认帧可以用于错误信息处理，它分为正确确认传输帧和错误确认传输帧。
20.如权利要求19所述的多链接传输控制方法，其特征在于，所述的正确确认传输帧按照如下步骤完成应答e1.帧传输发起端发送数据帧；e2.帧传输接收端接收数据帧，发送确认帧，该确认帧包含数据正确标志域；e3.帧传输发起端接收确认帧，更新状态信息。
21.如权利要求19所述的多链接传输控制方法，其特征在于，所述的错误确认传输帧按照如下步骤完成应答f1.帧传输发起端发送第N个数据帧；f2.帧传输接收端接收数据帧，检测到数据错误，不再接收该传输帧的其它部分，发送确认帧，更新状态信息；f3.帧传输发起端接收确认帧，更新状态信息；f4.帧传输接收端等待新的数据帧。
22.如权利要求2所述的多链接传输控制方法，其特征在于采用优先级别管理，优先级别从高到低依次为触发帧、确认帧和数据帧；优先级别较高的帧可以包含在优先级别较低的帧中。
23.如权利要求1所述的多链接传输控制方法，其特征在于所述的应用层的应用帧包括了起始帧、传输帧和结束帧。
全文摘要
本发明公开了一种多链接传输控制方法，通过由物理层、传输层和应用层组成的控制结构实现发送方与接收方之间的传输控制，其包括发送方通过传输层构造传输帧，建立链路控制模式和数据流；通过应用层连续封装传输帧，通过物理层将传输帧传输至接收方；接收方通过物理层接收传输帧，存储帧信息，并通过传输层解析传输帧，根据所解析的传输帧信息，判断所构造的传输帧的正确性，并向发送方返回正确性信息；接收方通过应用层连续从发送方所构造的传输帧中提取应用数据；发送方通过传输层接收正确性信息，并据此判断传输帧的完整性，设置相应的链接状态。采用该方法可超高速完成对信号的采样控制、采集传输控制、数据交换控制和数据通信传输控制。
文档编号H04L1/00GK101056318SQ20071004099
公开日2007年10月17日 申请日期2007年5月22日 优先权日2007年5月22日
发明者李焕炀, 陈勇辉, 周畅, 严天宏 申请人:上海微电子装备有限公司