基于C8051和μC／OS-Ⅱ的數(shù)控機床嵌入式執(zhí)行控制器實現(xiàn)

3．2 任務劃分及其優(yōu)先級的確足
(1)發(fā)送任務
嵌入式執(zhí)行控制器發(fā)送給IPC的信息有2種：聯(lián)絡信號和運行中的狀態(tài)信息。嵌入式執(zhí)行控制器處于待命狀態(tài)時，定期向IPC發(fā)送聯(lián)絡信號，用于確定IPC是否正常工作。若IPC運行正常，則IPC收到聯(lián)絡信號后，會回送給嵌入式執(zhí)行控制器一個應答信號，若發(fā)送的多次聯(lián)絡信號都未收到應答，則認為IPC出錯。嵌入式執(zhí)行器處于加工狀態(tài)時，將運行中的狀態(tài)信息以固定格式定期向IPC發(fā)送。IPC收到信息后，將其轉換
成圖形、文字等信息顯示出來，提供給操作員，便于實時掌握加工狀態(tài)，發(fā)送任務的實時性要求低。
(2)接收任務
嵌入式執(zhí)行控制器接收IPC機發(fā)送的聯(lián)絡、應答和命令3種信息，若接收到聯(lián)絡信號或應答信號，則接收任務直接處理(發(fā)送應答信號或刷新聯(lián)絡狀態(tài)位)；若既不是聯(lián)絡信號也不是應答信號，則認為是命令信息，接收任務將命令完整接收后，關閉寫接收緩沖區(qū)，激活命令解釋任務。接收任務是由通信口接收中斷觸發(fā)的，其實時性要求高。
(3)命令解釋任務
命令解釋任務首先對接收緩沖區(qū)的命令信息進行校驗和解釋，處理完成后，清空并開放接收緩沖區(qū)，允許新命令的接收。這樣做的目的是不在接收緩沖區(qū)中積壓多條命令，在當前命令解釋完成之前，不接收新命令，以提高嵌入式執(zhí)行控制器對命令的響應速度。根據(jù)命令執(zhí)行時間的長短，將命令分為開關量控制命令和插補命令2種。開關量控制命令的執(zhí)行時間短，因此在命令解釋后直接執(zhí)行，以減少任務切換的時間消耗。插補命令是加工命令，運行時間長，采用專門的加工監(jiān)控任務來執(zhí)行，命令解釋任務只負責在命令解釋完成后激活加工監(jiān)控任務。命令解釋任務的實時性要求高。
(4)加工監(jiān)控任務
加工監(jiān)控任務根據(jù)當前的工作狀態(tài)(手動方式或自動方式)激活插補計算任務，并進行加工狀態(tài)的監(jiān)控。手動工作方式下，操作員在PC機上手動控制刀具向-x，+x，-y，+y，-z，+z六個方向運動、刀具返回基準點、端面找正和孔中心定位等操作。自動工作方式下，操作員向控制器傳送直線、圓弧的運動命令，控制器自動完成該線形的運動。加工監(jiān)控任務的實時性要求較高。
(5)插補計算任務
插補計算任務是計算輪廓起點和終點的中間點坐標值。本系統(tǒng)采用逐點比較法進行插補，插補任務每執(zhí)行1次產(chǎn)生1個行程增量，每個行程增量以1個脈沖的方式輸出給步進電機。插補任務的運行周期可能低于操作系統(tǒng)時鐘，達到每秒數(shù)千次，因此使用定時器1作為插補運動時間控制器。插補計算任務在該軟件中的實時性要求最高。