μC/OSII嵌入式操作系統在機電控制中的應用

　　3 嵌入式RTOS的選擇

　　目前嵌入式實(shí)時(shí)操作系統RTOS分為兩類(lèi)：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(lèi)電子產(chǎn)品)；VxWork(適合于網(wǎng)絡(luò )、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作為本系統的RTOS。

　　μC/OSII(即μC/OS的最新版)主要特點(diǎn)如下：

　　(1)公開(kāi)源碼：是為數不多的公開(kāi)源碼的RTOS,給二次開(kāi)發(fā)和移植提供了可能；

　　(2)可移植性強：μC/OSII絕大多數源碼用ANSI C編寫(xiě)，少量用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)，具有較強的移植性；

　　(3)可固化：微小內核，可以和應用程序一起固化到FLASHROM中；

　　(4)可裁剪：通過(guò)條件編譯即可實(shí)現裁剪，十分方便；

　　(5)占先式：是實(shí)時(shí)性的重要保證；

　　(6)多任務(wù)：多達64個(gè)任務(wù)管理，可以滿(mǎn)足大多數控制任務(wù)；

　　(7)可確定性：全部的函數調用與服務(wù)執行的時(shí)間是可知的；

　　(8)系統服務(wù)：提供眾多的系統服務(wù)，如：消息隊列、信號量、內存管理等。

　　(9)中斷管理：多達255層的中斷管理。

　　(10)穩定性和可靠性：自1992年以來(lái)已經(jīng)有好幾百個(gè)商業(yè)應用。其中NationalOptronics公司成功將μC/OS用于三軸運動(dòng)控制卡中，該三軸運動(dòng)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中是利用Stewart平臺作饋源艙的精調子系統。在該系統中要求Stewart平臺系統實(shí)現高精度、高實(shí)時(shí)性運動(dòng)，其控制精度直接決定著(zhù)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平臺控制系統基于A(yíng)TMEL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：系統配以2MBSDRAM，1MB線(xiàn)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(gè)標準RS232接口：可以通過(guò)RS232接口接收主機的指令。

　　(5) 提供ISA總線(xiàn)接口：可以將本嵌入式系統插入PC的ISA槽中，通過(guò)ISA總線(xiàn)接收PC的指令，用于標準的工控模式。

　　(6) 各種狀態(tài)指示燈，指示系統的工作狀況和每個(gè)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。