基于uC-OS-Ⅱ的自動開袋機控制器的研究與設(shè)計.pdf

1、嵌入式系統(tǒng)是繼IT網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之后，又一個新興的技術(shù)發(fā)展方向。由于嵌入式系統(tǒng)具有體積小、性能強、功耗低、可靠性高、以及面向行業(yè)應(yīng)用的突出特征，目前已被廣泛應(yīng)用于軍事國防、消費電子、網(wǎng)絡(luò)通信、工業(yè)控制和裝備制造業(yè)等各個領(lǐng)域。 將嵌入式技術(shù)與工業(yè)控制器相結(jié)合的研究是當前工控領(lǐng)域研究的一個熱點，并且也取得了一些理論與應(yīng)用成果。本文以上海市教委重點學科建設(shè)“數(shù)字化服裝設(shè)計與信息技術(shù)”項目為工程背景，從基于RTOS的嵌入式工控機的研究出發(fā)，討

2、論了嵌入式系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)中的一些關(guān)鍵技術(shù)和方法，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計和開發(fā)了一個基于ARM和uC/OS-Ⅱ的自動開袋機控制器。這對于提升我國紡織服裝加工設(shè)備的自動化和智能化水平，提高紡織服裝產(chǎn)品的市場競爭力，是一件十分迫切且具有實際意義的工作。本文的主要工作： (1)在對多種嵌入式操作系統(tǒng)(RTOS)研究、分析、比較的基礎(chǔ)上，重點對uC/OS-Ⅱ嵌入式操作系統(tǒng)的特點，提供的功能和在其基礎(chǔ)上擴展的體系結(jié)構(gòu)進行了研究，提出了基于uC/O

3、S-Ⅱ的自動開袋機控制器的實現(xiàn)方案。 (2)采用統(tǒng)一建模語言UML，對整個系統(tǒng)的設(shè)計進行分析與建模。UML是一種有效的適合于嵌入式系統(tǒng)的可視化分析方法，不僅可以使系統(tǒng)分析設(shè)計實現(xiàn)標準化，而且可實現(xiàn)系統(tǒng)需求、分析、設(shè)計、編程和測試分別由項目組的各個成員在統(tǒng)一方式下完成，縮短系統(tǒng)的開發(fā)周期，也使得系統(tǒng)分析模型在相似系統(tǒng)中的重用成為可能。 (3)控制器的實現(xiàn)方法是多種多樣的，本文在充分考慮了自動開袋機的功能和具體要求后，提出了

4、該系統(tǒng)的硬件設(shè)計方案，并闡述了它的組成情況。通過具體模塊芯片的選擇、使用，詳細說明了控制器硬件電路中的存儲模塊、鍵盤顯示、串口通信、電源及工業(yè)網(wǎng)絡(luò)等部分的實現(xiàn)過程。 (4)根據(jù)課題的具體設(shè)想，完成了自動開袋機控制器的軟件部分。在完成控制器各模塊功能的同時，對自定義的串口、網(wǎng)口通信協(xié)議及通信流程進行了詳細的介紹，并討論了控制器的仿真調(diào)試過程。 考慮到嵌入式系統(tǒng)存儲資源有限的條件，提出了一種較為合理的利用文件系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)管理

5、的方法。從合理組織數(shù)據(jù)、規(guī)范劃分存儲空間、動態(tài)完成數(shù)據(jù)更新多方面著手，使其具有效率高、可靠性強的特點。 (5)嵌入式系統(tǒng)往往是一種定制設(shè)備，為了加強系統(tǒng)使用的便利性和快速性，它們對GUI的需求也各不相同，一直以來它都是IT人員的研究熱點。本文結(jié)合控制器的設(shè)計，闡述了Mi ni GUI的移植與應(yīng)用；同時介紹了將uC/GUI移植到S3C44BOX的具體過程，通過改寫其部分設(shè)置和驅(qū)動文件，實現(xiàn)了它在ARM和uC/OS-II上的移植。