μC/OSII嵌入式操作系統(tǒng)在機電控制中的應用
目前嵌入式實時操作系統(tǒng)RTOS分為兩類:商用型和免費型。其中商用型典型的RTOS有:Windows CE 4.0(適合于消費類電子產(chǎn)品);VxWork(適合于網(wǎng)絡、交換設備等);Palm OS(適合于PAD產(chǎn)品)。免費型RTOS有Linux(包括uLinux和RT-Linux)和μC/OSII。綜合考慮,這里選擇μC/OSII作為本系統(tǒng)的RTOS。
μC/OSII(即μC/OS的最新版)主要特點如下:
(1)公開源碼:是為數(shù)不多的公開源碼的RTOS,給二次開發(fā)和移植提供了可能;
(2)可移植性強:μC/OSII絕大多數(shù)源碼用ANSI C編寫,少量用匯編語言編寫,具有較強的移植性;
(3)可固化:微小內(nèi)核,可以和應用程序一起固化到FLASHROM中;
(4)可裁剪:通過條件編譯即可實現(xiàn)裁剪,十分方便;
(5)占先式:是實時性的重要保證;
(6)多任務:多達64個任務管理,可以滿足大多數(shù)控制任務;
(7)可確定性:全部的函數(shù)調(diào)用與服務執(zhí)行的時間是可知的;
(8)系統(tǒng)服務:提供眾多的系統(tǒng)服務,如:消息隊列、信號量、內(nèi)存管理等。
(9)中斷管理:多達255層的中斷管理。
(10)穩(wěn)定性和可靠性:自1992年以來已經(jīng)有好幾百個商業(yè)應用。其中NationalOptronics公司成功將μC/OS用于三軸運動控制卡中,該三軸運動控制卡主要用于高精度的光電子制造業(yè)。
4 基于Stewart平臺的伺服控制器設計
4.1 系統(tǒng)硬件結構
Stewart平臺是6腿(桿)機械手,在大射電望遠鏡指向跟蹤系統(tǒng)中是利用Stewart平臺作饋源艙的精調(diào)子系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中要求Stewart平臺系統(tǒng)實現(xiàn)高精度、高實時性運動,其控制精度直接決定著饋源的定位精度,而且對Stewart平臺控制器的可靠性、體積都有較高的要求。
Stewart平臺控制系統(tǒng)基于ATMEL公司的AT9140800嵌入式微處理器為核心。其它主要硬件部分有:
(1) 存儲器:系統(tǒng)配以2MBSDRAM,1MB線性FlashROM用于存儲RTOS和應用軟件。
(2) 編碼器接口:設計6路獨立編碼器接口,包括脈沖細分邏輯和辨向電路。
(3) DA接口:6路獨立的12位DA接口電路,其輸出的模擬量作為伺服放大器的輸入。
(4) 兩個標準RS232接口:可以通過RS232接口接收主機的指令。
(5) 提供ISA總線接口:可以將本嵌入式系統(tǒng)插入PC的ISA槽中,通過ISA總線接收PC的指令,用于標準的工控模式。
(6) 各種狀態(tài)指示燈,指示系統(tǒng)的工作狀況和每個通道的工作狀態(tài)。各接口的通訊格式全部采用帶校驗的自定義格式。
linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解(linux不再難懂)
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