μC/OSII嵌入式操作系統(tǒng)在機(jī)電控制中的應(yīng)用

　　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：Windows CE 4.0(適合于消費(fèi)類電子產(chǎn)品)；VxWork(適合于網(wǎng)絡(luò)、交換設(shè)備等)；Palm OS(適合于PAD產(chǎn)品)。免費(fèi)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(tǒng)的RTOS。

　　μC/OSII(即μC/OS的最新版)主要特點(diǎn)如下：

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

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

　　(3)可固化：微小內(nèi)核，可以和應(yīng)用程序一起固化到FLASHROM中；

　　(4)可裁剪：通過條件編譯即可實(shí)現(xiàn)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(dá)64個(gè)任務(wù)管理，可以滿足大多數(shù)控制任務(wù)；

　　(7)可確定性：全部的函數(shù)調(diào)用與服務(wù)執(zhí)行的時(shí)間是可知的；

　　(8)系統(tǒng)服務(wù)：提供眾多的系統(tǒng)服務(wù)，如：消息隊(duì)列、信號(hào)量、內(nèi)存管理等。

　　(9)中斷管理：多達(dá)255層的中斷管理。

　　(10)穩(wěn)定性和可靠性：自1992年以來已經(jīng)有好幾百個(gè)商業(yè)應(yīng)用。其中NationalOptronics公司成功將μC/OS用于三軸運(yùn)動(dòng)控制卡中，該三軸運(yùn)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(tái)的伺服控制器設(shè)計(jì)

　　4.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

　　Stewart平臺(tái)是6腿(桿)機(jī)械手，在大射電望遠(yuǎn)鏡指向跟蹤系統(tǒng)中是利用Stewart平臺(tái)作饋源艙的精調(diào)子系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中要求Stewart平臺(tái)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高精度、高實(shí)時(shí)性運(yùn)動(dòng)，其控制精度直接決定著饋源的定位精度，而且對(duì)Stewart平臺(tái)控制器的可靠性、體積都有較高的要求。

　　Stewart平臺(tái)控制系統(tǒng)基于ATMEL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(chǔ)器：系統(tǒng)配以2MBSDRAM，1MB線性FlashROM用于存儲(chǔ)RTOS和應(yīng)用軟件。

　　(2) 編碼器接口：設(shè)計(jì)6路獨(dú)立編碼器接口，包括脈沖細(xì)分邏輯和辨向電路。

　　(3) DA接口：6路獨(dú)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(biāo)準(zhǔn)RS232接口：可以通過RS232接口接收主機(jī)的指令。

　　(5) 提供ISA總線接口：可以將本嵌入式系統(tǒng)插入PC的ISA槽中，通過ISA總線接收PC的指令，用于標(biāo)準(zhǔn)的工控模式。

　　(6) 各種狀態(tài)指示燈，指示系統(tǒng)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(yàn)的自定義格式。