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本论文通过分析电脑横机的国内外研究状况,指出传统的电脑横机控制系统的开发模式已无法适应电脑横机的迅速发展。由此,本课题研制了基于嵌入式Linux的电脑横机控制系统,该控制系统在GE663A型电脑横机上进行了测试,结果表明该系统很好的解决了传统模式开发的电脑横机控制系统的开放性差和适用性不强等问题。论文主要包括以下几个部分:
1.对目前电脑横机和嵌入式系统的研究状况进行了分析,通过对几种嵌入式操作系统的性能分析确立了嵌入式Linux作为电脑横机控制系统的软件平台。对横机的结构、编织工艺以及控制特性等方面作深入的了解和分析,给出了电脑横机控制过程的几个关键技术的解决方案。
2.详细阐述了为电脑横机控制系统服务的嵌入式Linux操作系统平台的实现过程,着重分析了嵌入式Linux的开发环境建立、启动过程(Bootloader)、内核定制、文件系统建立及驱动程序的编写等关键性问题。系统平台搭建过程中充分考虑到系统的稳定性、实时性、可扩展性等因素。
3.提出了一种基于PC/104工控机为嵌入式主板,以及自主开发的控制板和驱动板为框架的硬件体系结构。开发的硬件系统体现了分层结构设计的思想,具有良好的可扩展性。详细给出了PC/104总线扩展电路,电磁铁、选针器驱动电路,电机控制电路等硬件的实现过程。
4.通过对电脑横机的工作原理及编织流程的分析,搭建了基于电脑横机控制系统的嵌入式Linux系统平台。从电脑横机控制系统主程序、选针器控制程序、串口通讯程序、用户界面程序等方面,详细给出了嵌入式Linux系统平台下的电脑横机控制系统的软件实现过程。
5.课题研制的软、硬件系统在GE663A型电脑横机上进行了测试。测试结果表明,本课题开发的电脑横机控制系统很好的满足了GE663A型电脑横机的控制要求,并具备良好的适用性和开放性,验证了基于嵌入式Linux操作系统研制电脑横机控制系统是完全可行的。