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基于C8051和μC/OS-Ⅱ的数控机床嵌入式执行控制器实现

作者: 时间:2010-10-15 来源:网络 收藏


其中:TOVAL是16位定时器T0的时间常数,该系统采用25 MHz的外接晶振,模式1(16位)定时。
2.3 OS_CPU_C.C文件的修改
该文件中定义10个C函数,如下:


其中,最重要的是OSTaskStklnit(),它的作用是初始化堆栈,返回堆栈的最低地址、堆栈的长度,方便汇编语言实现任务的切换。其他9个函数是暂无具体功能,其功能可以根据需要在系统内核扩展时添加。

3 基于μC/OS-Ⅱ的数控机床系统设计
3.1 执行控制器的软件结构

如图2所示,系统总体分为3个功能块,即:与IPC的通信、命令解释和命令执行。其中,通信有发送和接收两方面内容;命令解释时,直接执行开关量控制命令;命令执行中,需要进行插补计算、检测间隙电压和限位开关状态及加工监测。

本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/151425.htm


3.2 任务划分及其优先级的确足
(1)发送任务
嵌入式执行控制器发送给IPC的信息有2种:联络信号和运行中的状态信息。嵌入式执行控制器处于待命状态时,定期向IPC发送联络信号,用于确定IPC是否正常工作。若IPC运行正常,则IPC收到联络信号后,会回送给嵌入式执行控制器一个应答信号,若发送的多次联络信号都未收到应答,则认为IPC出错。嵌入式执行器处于加工状态时,将运行中的状态信息以固定格式定期向IPC发送。IPC收到信息后,将其转换
成图形、文字等信息显示出来,提供给操作员,便于实时掌握加工状态,发送任务的实时性要求低。
(2)接收任务
嵌入式执行控制器接收IPC机发送的联络、应答和命令3种信息,若接收到联络信号或应答信号,则接收任务直接处理(发送应答信号或刷新联络状态位);若既不是联络信号也不是应答信号,则认为是命令信息,接收任务将命令完整接收后,关闭写接收缓冲区,激活命令解释任务。接收任务是由通信口接收中断触发的,其实时性要求高。
(3)命令解释任务
命令解释任务首先对接收缓冲区的命令信息进行校验和解释,处理完成后,清空并开放接收缓冲区,允许新命令的接收。这样做的目的是不在接收缓冲区中积压多条命令,在当前命令解释完成之前,不接收新命令,以提高嵌入式执行控制器对命令的响应速度。根据命令执行时间的长短,将命令分为开关量控制命令和插补命令2种。开关量控制命令的执行时间短,因此在命令解释后直接执行,以减少任务切换的时间消耗。插补命令是加工命令,运行时间长,采用专门的加工监控任务来执行,命令解释任务只负责在命令解释完成后激活加工监控任务。命令解释任务的实时性要求高。
(4)加工监控任务
加工监控任务根据当前的工作状态(手动方式或自动方式)激活插补计算任务,并进行加工状态的监控。手动工作方式下,操作员在PC机上手动控制刀具向-x,+x,-y,+y,-z,+z六个方向运动、刀具返回基准点、端面找正和孔中心定位等操作。自动工作方式下,操作员向控制器传送直线、圆弧的运动命令,控制器自动完成该线形的运动。加工监控任务的实时性要求较高。
(5)插补计算任务
插补计算任务是计算轮廓起点和终点的中间点坐标值。本系统采用逐点比较法进行插补,插补任务每执行1次产生1个行程增量,每个行程增量以1个脉冲的方式输出给步进电机。插补任务的运行周期可能低于操作系统时钟,达到每秒数千次,因此使用定时器1作为插补运动时间控制器。插补计算任务在该软件中的实时性要求最高。



关键词:收发器

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