论文部分内容阅读
嵌入式系统是一种以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。随着计算机软硬件技术的迅速发展,嵌入式系统技术日趋成熟和完善,其可靠性高、性能强、功耗低等优点促使它在工业控制、交通管理、环境检测等众多领域中获得了广泛的应用。 本文结合开发项目“铣床嵌入式数控系统SDS9-3CNCD的研制”,在深入研究嵌入式系统技术的基础上选择具体的硬件平台和软件平台进行铣床嵌入式数控系统的研发,硬件结构以高性能低功耗的32位嵌入式处理器S3C44BOX为核心,配以系统所需的外围模块;软件系统以源码公开的uC/OS-Ⅱ实时嵌入式操作系统为核心,开发系统所需的应用软件,将uC/OS-Ⅱ实时嵌入式操作系统扩展为一个完整、实用的铣床嵌入式数控系统。该系统不仅具有可靠性高、稳定性好、功能强的优点,而且具有良好的可移植性和可裁剪性,便于根据实际需求进行功能的扩展和裁剪。本论文的主要研究内容如下: (1)研究uC/OS-Ⅱ实时嵌入式操作系统在硬件平台上的移植及其占先式内核的任务调度原理,合理分割铣床控制系统的管理任务,根据任务的要求赋予不同的优先级和调度时间,保证任务的执行效率和实时性; (2)开发底层设备驱动程序和应用程序接口(API)函数,以便于进行系统应用软件的开发; (3)深入研究FAT16文件系统的结构和固态盘的硬件特性,参照FAT16文件系统的管理思路,开发固态盘文件管理软件以有效管理NC代码文件; (4)深入研究由ARM主控板、键盘板、I/O控制板、编码器信号采集板等装置组成的串口通讯网络可靠通信的模型及其通讯协议,开发串口通讯网络通信软件; (5)研究字符的显示原理和在操作系统中嵌入字库的方法,在此基础上结合汉字的特性深入研究中文字库的嵌入方法,开发中文字库嵌入软件,满足开发操作界面的信息要求; (6)深入研究三维图形坐标变换的原理,开发实用的三维加工轨迹显示软件,便于操作者对零件的加工过程进行监控和诊断。 最后,本文总结了系统的开发工作,提出了系统需要继续完善的地方,以作为后续研究工作的参考。