os操作系統(tǒng)

1、μCOSII嵌入式操作系統(tǒng)在機(jī)電控制中的應(yīng)用嵌入式操作系統(tǒng)在機(jī)電控制中的應(yīng)用引言今天，嵌入式系統(tǒng)已滲透到日常生活的方方面面，帶來(lái)的工業(yè)年產(chǎn)值已超過(guò)1萬(wàn)億美元，在工業(yè)控制、消費(fèi)電子等領(lǐng)域的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，而機(jī)電控制是嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的一個(gè)典型應(yīng)用，采用嵌入式的機(jī)器人、SONY機(jī)器狗及1997年美國(guó)發(fā)射的“索納杰”火星車就是經(jīng)典的實(shí)例。就嵌入式系統(tǒng)的組成、特點(diǎn)，開(kāi)發(fā)所采用的主流軟件平臺(tái)、硬件平臺(tái)作詳細(xì)的介紹，并通過(guò)Stewart平臺(tái)專用伺服

2、控制器的設(shè)計(jì)，介紹了嵌入式技術(shù)在機(jī)電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用及具體實(shí)現(xiàn)。1嵌入式系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等有嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。由于嵌入式系統(tǒng)具有微內(nèi)核、系統(tǒng)精簡(jiǎn)、高實(shí)時(shí)性、專用性強(qiáng)等特點(diǎn)因此非常適合應(yīng)用于機(jī)電控制系統(tǒng)。有別于傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)嵌入式系統(tǒng)由嵌入式微處理器微控制器、存儲(chǔ)器、輸入輸出(IO)和軟件組成這里的軟件是指基于RTOS開(kāi)發(fā)的且和RTOS密

3、切結(jié)合的應(yīng)用軟件。這種操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件緊密結(jié)合為一體正是嵌入式系統(tǒng)和基于Windows應(yīng)用系統(tǒng)的主要差別所在也是其可靠性和實(shí)時(shí)性的重要保證。2嵌入式微處理器目前有許多款嵌入式微處理器，如Intel公司的StrongARM、Xscale，ATMEL的AT91系列，IBM的PowerPC，Motola的68K，三星的S3C4x系列等，其中基于英國(guó)ARM公司的ARM內(nèi)核的嵌入式微處理器是目前的主流。ARM是典型的32位RISC芯片——不論

4、是在PDA、STB、DVD等消費(fèi)類電子產(chǎn)品中，還是在機(jī)電、GPS、航空、勘探、測(cè)量等軍方產(chǎn)品中都得到了廣泛的應(yīng)用。越來(lái)越多的芯片廠商早已看好ARM的前景，如Intel、NS、Ateml、Samsung、Philips、NEC、CirrusLogic等全球著名公司都有相應(yīng)的基于ARM處理器的產(chǎn)品。ARM處理器的主要特點(diǎn)是：小體積、低功耗、低成本、高性能、1632位雙指令集、全球眾多的合作伙伴。事實(shí)上ARM已成為嵌入式解決方案的RISC標(biāo)準(zhǔn)

5、，成為業(yè)界的龍頭。文中采用ATMEL的AT91x40[2]，設(shè)計(jì)了用于Stewart平臺(tái)的伺服控制器。AT91系列微控制器是基于ARM7TDMI嵌入式微處理器的1632位控制器，用高密度的16位指令實(shí)現(xiàn)了高效的32位RISC結(jié)構(gòu)，非常適合實(shí)時(shí)控制應(yīng)用。ATMEL公司采用高密度CMOS技術(shù)，通過(guò)片上集成ARM7TDMI和大量的FLASH、片內(nèi)RAM以及各種外圍功能模塊使其成為強(qiáng)有力的微控制器，為許多需要加強(qiáng)運(yùn)算的嵌入式應(yīng)用提供了高度的靈活

6、性和高性價(jià)比的解決方案。AT91x40的主要片上功能：帶8KB緩存的ARM7TDMIARMThumbCPU核；完全可編程的外部總線接口，支持64M尋址空間；8優(yōu)先級(jí)、可單獨(dú)屏蔽的向量中斷控制器，4個(gè)外部中斷源；3通道16位定時(shí)、計(jì)數(shù)器；5個(gè)PWM定時(shí)器及1個(gè)內(nèi)部定時(shí)器；可編程的看門狗定時(shí)器；兩個(gè)獨(dú)立的USART；先進(jìn)的省電特性。3嵌入式RTOS的選擇目前嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTOS分為兩類：商用型和免費(fèi)型。其中商用型典型的RTOS有：Wi

7、ndowsCE4.0(適合于消費(fèi)類電子產(chǎn)品)；VxWk(適合于網(wǎng)絡(luò)、交換設(shè)備等)；PalmOS(適合于PAD4.3μCOS的移植軟件μCOS的移植工作主要包括：(1)聲明10個(gè)數(shù)據(jù)類型。在文件OS_CPU.H中定義9個(gè)數(shù)據(jù)類型和一個(gè)堆棧寬度。(2)用#define設(shè)置一個(gè)表示堆棧增長(zhǎng)方向的常量OS_STK_GROWTHx。(3)用#define聲明三個(gè)宏。(4)用C語(yǔ)言編寫(xiě)六個(gè)簡(jiǎn)單的函數(shù)。由于μCOS是源碼公開(kāi)的免費(fèi)型RTOS其上有許多