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

　　目前嵌入式實時操作系統RTOS分為兩類：商用型和免費型。其中商用型典型的RTOS有：Windows CE 4.0(適合于消費類電子產品)；VxWork(適合于網絡、交換設備等)；Palm OS(適合于PAD產品)。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)主要特點如下：

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

　　(2)可移植性強：μC/OSII絕大多數源碼用ANSI C編寫，少量用匯編語言編寫，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：通過條件編譯即可實現裁剪，十分方便；

　　(5)占先式：是實時性的重要保證；

　　(6)多任務：多達64個任務管理，可以滿足大多數控制任務；

　　(7)可確定性：全部的函數調用與服務執行的時間是可知的；

　　(8)系統服務：提供眾多的系統服務，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年以來已經有好幾百個商業應用。其中NationalOptronics公司成功將μC/OS用于三軸運動控制卡中，該三軸運動控制卡主要用于高精度的光電子制造業。

　　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平臺系統實現高精度、高實時性運動，其控制精度直接決定著饋源的定位精度，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) 存儲器：系統配以2MBSDRAM，1MB線性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) 兩個標準RS232接口：可以通過RS232接口接收主機的指令。

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

　　(6) 各種狀態指示燈，指示系統的工作狀況和每個通道的工作狀態。各接口的通訊格式全部采用帶校驗的自定義格式。