基于RTLinux的嵌入式機(jī)電系統(tǒng)的應(yīng)用研究.pdf

1、在2003年國家高新技術(shù)研究發(fā)展計劃中,把在通用和嵌入式CPU、操作系統(tǒng)、信息獲取與處理技術(shù)等一些重大應(yīng)用行業(yè)方面取得突破性進(jìn)展作為"十五"863計劃信息技術(shù)領(lǐng)域的戰(zhàn)略目標(biāo),而研究與發(fā)展機(jī)器人技術(shù)與自動化工藝裝備中的核心技術(shù)是國家863計劃在先進(jìn)制造與自動化技術(shù)領(lǐng)域的主題.由此可見,機(jī)電一體化產(chǎn)品在嵌入式方面的開發(fā)和應(yīng)用已越來越重要,面臨的挑戰(zhàn)是核心操作系統(tǒng)軟件開發(fā)工作與機(jī)電控制系統(tǒng)軟件的控制算法.在嵌入式操作系統(tǒng)中,RTLinux以其

2、優(yōu)秀的實時性能、免費(fèi)開放的源代碼以及豐富的工具套裝等優(yōu)點(diǎn)贏得了許多軟件開發(fā)人員的青睞.目前國內(nèi)已有數(shù)家公司提供商用的嵌入式RTLinux平臺.該研究課題在比較幾種典型的嵌入系統(tǒng)優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,選定RTLinux操作系統(tǒng)作為機(jī)電系統(tǒng)嵌入式開發(fā)的軟件開發(fā)平臺,分析了RTLinux實時化的關(guān)鍵問題和實現(xiàn)原理以及系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),提出了嵌入式機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)的思路和實現(xiàn)途徑;結(jié)合國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)機(jī)電工程與自動化教研室開發(fā)和使用的某武器伺服控制系統(tǒng),針對系

3、統(tǒng)中使用的四軸伺服控制器—PCI接口的運(yùn)動控制卡MC400D進(jìn)行具體的實踐;根據(jù)產(chǎn)品特定的硬件環(huán)境,細(xì)致的分析了RTLinux系統(tǒng)下多任務(wù)實現(xiàn)和調(diào)度機(jī)制、進(jìn)程的通訊機(jī)制、內(nèi)核中斷機(jī)制、內(nèi)存訪問和硬件訪問等嵌入式功能實現(xiàn)的特殊性,在此基礎(chǔ)上,著重深入的研究了RTLinux下塊設(shè)備驅(qū)動程序的編寫,設(shè)計了MC400D運(yùn)動控制卡在RTLinux下的驅(qū)動程序,并將Windows系統(tǒng)下用VB++編寫的伺服控制軟件移植到RTLinux系統(tǒng)下;編制了一