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(多图) 基于RTX51的排爆机器人嵌入式控制器固件开发

来源:电子技术应用 / 上海交通大学机器人研究所(200030) 宁柯军 杨汝清 翁新华?? 2005年12月12日 ?? 收藏0

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?????? 在本嵌入式机器人控制器开发过程中,采用这种处理办法:将对每个独立的硬件(例如串行通讯)进行操作的驱动程序段放在一个任务中,也就是说要想对某个设备资源进行操作,只有依靠执行相应的任务来实现。这样无论何时切换任务,都不会对任何独立的“外设”造成影响。这样做彻底避免了资源冲突和重入问题而且利于系统维护与升级。各个任务之间要实现通信,可以调用os_send_signal函数及全局变量。   

?????? 在嵌入式控制系统开发中借鉴了Windows消息驱动的思想,使部分不需要始终执行的任务处于等待信号状态,这样它们不会占用资源。只有当需要进行相应处理时通过需要它们运行的任务发送给它们SIGNAL,它们才会进入RUNNING任务队列中,得到执行。相关的系统函数为:   

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bsp;?????? os_wait (K_SIG, 0, 0); //等待信号   

?????????????? os_send_signal (Task_ID);//向Task_ID任务发送一个信号。   

?????? 这样的处理,可以使微控制器在有限的资源下集中精力处理好耗时且重要的事情。   

?????? 2.3 排爆机器人嵌入式控制系统固件开发

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上位机嵌入式控制器固件结构如图5所示。根据控制器要完成作业的独立性分割成几个任务片。图5表示了各任务之间的关系、与外设连接关系。整个系统被区分成三个层次。   

?????? 减少上、下位机之间数据交换的次数及数据量有利于减少下位控制器中断机器人的运动控制转入通讯协议处理的几率,可以提高运动控制的质量。所以PBJ-1的通讯部分固件程序设计没有采用传统的定时向下位机传送输入设备的状态这种高通讯负担的方法,而是基于消息驱动的思想。通讯任务依靠输入设备检测任务执行的结果来决定是否激活、进入消息队列以实现控制器之间的通讯。这样只有当操作者实际改变了输入设备的状态,上位机才向下位机发送相应的信息。利用消息驱动思想来开发通讯程序十分方便、可靠,并且大大减少了通讯线路的负担。为了保证数据传输的高可靠性,每次数据交换都先经过握手以确保无误。下位机嵌入式控制器固件结构如图6所示。

上位机嵌入式控制系统固件结构

???????????????????????????????????????????????????? 图5 上位机嵌入式控制系统固件结构

下位机嵌入式控制系统固件结构

???????????????????????????????????????????????????????? 图6 下位机嵌入式控制系统固件结构   


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机器人? 嵌入式? 控制器?

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