基于嵌入式实时操作系统的数控程序译码实现

论述了嵌入式实时操作系统用于数控系统的可行性和必要性。基于嵌入式实时操作系统实现了数控系统译码任务的算法,对于译码算法中的关键问题及其调度策略进行了详尽地分析。该算法已经用于本实验室自行研发的TDNCL4M数控系统中,经仿真和联机运行证明该算法是可行的。     

基于嵌入式X86的数控系统的设计与实现

为了降低开发成本,缩短开发周期,提高系统性能和稳定性,本文采用嵌入式X86 CPU和嵌入式ARM处理器上下位机的硬件结构形式.按照Linux操作系统下设备驱动程序开发的一般步骤和基本结构,采用模块化开发的基本思路,对基于ARM处理器嵌入式数控系统运动控制卡驱动程序进行优化开发,保证了嵌入式运动控制卡在Linux环境下的高可靠性工作.本文深入研究了嵌入式数控系统硬件设计、硬件选型和软件架构设计与实现.     

嵌入式数控系统的构件研究

软件复用技术，可以高效、低成本地构筑嵌入式数控系统，满足当前的制造业需求。通过分析嵌入式数控系统特点，提出了嵌入式数控系统构件模型，并进行了详细描述。     

嵌入式环境中CORBA对象资源定位研究与实现

传统CORBA对象资源定位(Corbaloc)实现在资源有限性、实时性、时间确定性和可裁剪性等方面不能完全满足嵌入式系统应用要求。提出一种模块化Corbaloc服务实现方法,力图解决实时性与时间确定性局限,实现嵌入式异构环境中的互操作。首先以Orbacus为例分析了传统实现的局限,其次设计并实现了模块化Corbaloc服务,最后在VxWorks上对两者进行了性能对比测试。     

基于Qt/Embedded的嵌入式数控系统人机界面设计与开发

针对嵌入式数控系统人机界面的开发需求,在简介Qt/Embedded特点的基础上,详细介绍了Linux下应用Qt/Embedded设计开发嵌入式数控系统人机界面的方法,首先给出了Linux平台下Qt/Embedded底层驱动接口的开发,包括驱动接口的设计,库的编译等,然后详细论述了嵌入式数控系统界面程序的设计与开发流程.     

基于CORTEX-A8处理器的嵌入式数控系统实时平台的设计与实现

针对低端数控系统计算能力不足等特点.提出一种嵌入式数控系统的解决方案.本文详细介绍了嵌入式实时系统的实现方法,重点阐述了基于嵌入式实时系统的数控系统的实现.文章针对高性能嵌入式处理器,结合可适应多域的操作系统的实时化技术实现嵌入式实时系统,将数控系统集成到嵌入式实时操作系统中.最后针对实时系统的任务调度延迟和周期抖动以及数控系统的核心线程的执行时间进行测试.经实验验证,本文提供的嵌入式实时系统可以满足数控系统的要求,运行于实时嵌入式平台的数控系统可以满足实时加工的需求.     

基于嵌入式ARM和FPGA数控系统设计研究

本文完成了一种嵌入式数控系统的设计,该系统结合运用ARM和FPGA,系统的控制软件功能主要通过使用ARM模块实现,通过对FPGA的逻辑运算能力进行充分利用,实现了对数控系统中的脉冲信号的有效生成及分配过程,并设置了能够为为系统提供额定工作电压的电源模块,使控制机械设备动作的精确度得以有效提升,同时显著提高了嵌入式系统的可移植性及可拓展性.     

基于Linux的TW2835的驱动程序设计与实现

为实现视频采集芯片TW2835在嵌入式Linux下的控制,对TW2835的工作流程进行了深入的分析,以飞思卡尔i.MX53控制器为硬件平台,Linux2.6.35为软件平台,利用V4L2驱动模型和I2C驱动体系,提出了利用模块化思想实现Linux下TW2835驱动的设计方法.测试结果表明,该驱动可同时支持4路视频采集,输出视频图像质量清晰稳定,且利用多片TW2835芯片可扩展多路视频采集系统,在嵌入式数字监控设备中有广泛的应用前景.     

基于UMAC的高精密机床开放式数控系统探析

文章以高精密五轴机床为对象、以UMAC为基础,开发了一套开放式数控系统。首先﹐在Windows 10操作系统下构建了硬件平台;然后,进行了相关的软件系统设计。在设计过程中,通过多种模块化的方法,实现系统的不同功能--包括对机床的控制、工艺参数设置以及人机交互等;最后,通过试验验证了开放式数控系统的可用性。     

嵌入式数据库在数控系统中的实现与应用

针对目前数控系统普遍采用文本文件格式存储管理数据方式上存在的问题,提出在嵌入式数控系统中采用基于MySQL数据库管理数据的全新技术解决方案。在RTLinux操作系统下,用MySQL设计机床数据库,创建用户接口,实现数据库与基于GTK+库开发的用户操作界面的连接,在对数据库最小化裁剪后,成功完成了向嵌入式数控系统硬件平台的移植。结果表明:嵌入式数控系统的数据库管理方式实现了对大量参数的有效管理,极大地改善了系统的性能。     

嵌入式系统裸机的任务调度应用设计

在中低端 MCU的嵌入式系统软件设计中,为了节省有限的RAM资源,只能采用不加操作系统的裸机方式.为了借鉴操作系统的任务调度机制,在裸机开发方式中,设计一种不带任务堆栈的逻辑任务,按照具体应用划分若干逻辑任务,这些逻辑任务共享一个系统堆栈,每个逻辑任务都有自己的事件队列和任务处理程序,任务之间通过发送事件的形式进行通信.这种方案既避免了加载操作系统对系统RAM资源和MCU计算资源的消耗,又能够实现类似于操作系统的任务调度机制,实现软件的模块化,从而设计出低耦合、高内聚的软件.     

多总线多DSP实时图像处理操作系统的设计与实现

该文针对多总线多 DSP实时图像识别系统 ,设计并实现了一个并行操作系统 .它包括嵌入到 DSP芯片上的操作系统和运行在 PC机上的协议软件两部分 .协议软件提供一个人机界面 ,接收算法的分解信息 ,并将其按一定的数据结构组织 ,再将所有的子任务及其分解信息连接成一个作业 .DSP上的操作系统支持作业从上位机上加载 ,或通过 EPROM加载 .操作系统支持 VXI总线标准 ,并提供了数据通信、任务分配和并发进程管理等功能 .它根据任务分解信息 ,分配硬件资源 ,构造数据流向 ,建立子任务相互间的同步关系 ,完成与上位机的联络并输出结果 .实验结果表明 ,该文设计的硬件及其操作系统能够适应不同并行结构的需要 ,并得到满意的图像并行处理效果 .     

面向实时嵌入式操作系统的进程机制

面向通信领域的嵌入式程序必须在资源受限的硬件环境中应对不断增加的通信业务,单纯依靠商用嵌入式操作系统的任务机制已不能提供足够的业务并行度和吞吐量。针对该问题,基于嵌入式操作系统任务机制提出一种更小粒度的进程解决方案,相对于任务对象,使用进程作为执行单元不仅内存资源占用少,且进程之间切换速度快,系统可以支持大量进程并行。该进程机制能够提供有效的系统监测和故障诊断手段,从而保证系统的健壮性。     

基于CRIO的数控机械在线监测诊断系统设计

目前提出的数控机械在线监测诊断系统温度采集准确度较低,导致诊断过程稳定性及准确性较差,为此基于CRIO设计了一种新的数控机械在线监测诊断系统,以期更好地分析数控机械的运行状态;通过数控机床在线监测模块、远程设备管理模块及故障诊断模块组成系统总结构,硬件设备包括NTI CRIO驱动器、新型伺服电动机、采集卡、传感器以及PC上位机,设计多参数在线监测模块、网络控制模块、设备管理模块和故障诊断模块;在采集信号中提取数控机械运行状态数据,通过格拉布斯准则估算标准偏差,去掉误差数据后,输出有效数据,完成数据的采集及存储,实现数控机械在线监测诊断系统设计;实验结果表明,基于CRIO的数控机械在线监测诊断系统的温度采集准确率为99%,振动信号采集准确率为95%,可以有效提高采集精准度,增强数控机械在线监测诊断系统的准确性及稳定性。     

基于μCOS-Ⅱ的多功能塔机黑匣子软件平台设计

多功能塔式起重机黑匣子实现了实时数据记录、动作事件顺序记录、安全保护、智能操作、数据通信等功能。本文以实时多任务操作系统为开发平台,设计了其软件系统。按照嵌入式操作系统的任务划分原则,详细给出了系统的任务划分、任务创建及实现,讨论了多任务的调度及任务间通信,应用实践验证了系统设计的正确性。     

基于构件的嵌入式操作系统开发平台的设计

目前已存在的嵌入式操作系统要么是一个商业化的系统，昂贵的版权费用限制了它的使用；要么是一体化的内核结构，针对具体硬件平台定制移植困难。该文将构件化的软件设计方法引入到嵌入式操作系统的开发中，设计了一个可配置、可移植、能灵活扩展的嵌入式操作系统开发平台。基于此平台，可以针对不同的硬件体系结构、不同的应用迅速搭建嵌入式操作系统，不仅能够有效地减少开发的工作量，同时也缩短了开发时间、降低了成本。     

基于ARM和DSP的嵌入式运动控制器设计与实现

针对基于PC机和专用运动控制卡的传统数控系统的不足,提出了ARM微处理器(S3C2440)和数字信号处理芯片DSP(TMSC6713)双CPU主从式结构硬件平台,嵌入式Linux操作系统软件平台构建嵌入式运动控制器的方法;分别介绍了此嵌入式运动控制器主从控制板的硬件结构设计;软件方面,在Linux2.6内核环境下设计了FPGA的驱动程序,并给出了基于MiniGUI的人机界面设计以及DSP软件实现的程序结构框架;测试结果表明,该运动控制器工作可靠、运算能力强、结构灵活,精度达到1μm,在实践中有一定的借鉴意义。     

嵌入式系统软件模拟器设计

利用软/硬件协同设计的方法，将嵌入式系统设计采用软件模拟系统环境来开发，通过对CPU行为、内存、中断控制器和操作系统等模块的设计，把硬件系统设计和软件系统仿真相结合。是目前嵌入式系统设计的全新的方法。通过实例对软件模拟器进行验证，表明了这种方法的可行性和可靠性，为嵌入式系统的开发提供软件系统仿真的经验。