1引言

    目前，嵌入式技術已成為通訊、控制和消費類產(chǎn)品的發(fā)展方向，嵌入式系統(tǒng)i -:要由嵌入式處理器、相關支撐硬件、嵌入式操作系統(tǒng)及應用軟件系統(tǒng)等組成，它的開發(fā)應用已被列入國家重點科技發(fā)展計劃，以其體積小、功能強、價格低的優(yōu)勢而得到口益)、一泛的應用，已成為工業(yè)自動化應用的一種趨勢。

    運動控制器技術，是綜合應用自動控制、計算機控制等相關技術，對機械傳動裝置. l‘電機的位置、速度進行實時的控制管理，使運動部件按照預期的軌跡和規(guī)定的運動參數(shù)完成相應的動作。嵌入式結構的運動控制器把計算機嵌入到運動控制器，1‘，能夠獨立運行，它與計算機之間的通信采用了可靠的總線連接方式(采用針式連接器)，更加適合工業(yè)應用。

    2系統(tǒng)硬件平臺設計

    嵌入式運動控制器i -:要包括兩個部分:嵌入式CPU   I-:板和運動控制模塊。運動控制模塊可采用固高科技有限公司的高性能運動控制板卡，在高性能運動模塊的基礎上，對嵌入式處理器部分有嚴格的要求，例如: 對實時多任務有很強的支持能力，能完成多任務并且有較短的，1‘斷響應時間;具有功能較強的存儲區(qū)保護功能;可擴展生長的處理器結構，能迅速地開發(fā)出滿足各種應用性能的嵌入式微處理器;功耗很低
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 因此選用了ICOP-6070嵌入式i -:板作為系統(tǒng)核心，具體接口見圖1。除了核心控制模塊外，就是運動控制模塊，它是具體動作的執(zhí)行者。嵌入式PC104  I-:機板通過插件直接插裝在運動控制卡上，運控卡上有兩個DB62插座，連接到端子板上，再由端子板給出控制電機信號。由于運動控制器和計算機模塊之間分別采用插針式的連接.相互獨立.運動控制器和PC板都



3軟件平臺設計

    工業(yè)嵌入式系統(tǒng)的i -:要指標是:實時性、高效率、安全穩(wěn)定性與可靠性以及結構緊湊、易于剪裁、良好的開放性?？晒┣度胧綉玫膱D形操作系統(tǒng)有多種，比如Windows CE,PaIm OS等，而Palm OS一般只應用在手持設備上。適合工業(yè)環(huán)境應用(過程)標準的系統(tǒng)，目前有Windows CE和Linux等兒種。

    WinCE是微軟開發(fā)的多任務嵌入式操作系統(tǒng)，模塊化及可伸縮性、實時性能好，通信能力強大，支持很多種嵌入式 CPU(包括X86,arm等)。選擇Windows CE.net嵌入式操作系統(tǒng)，作為本嵌入式運動控制系統(tǒng)的操作平臺，最I-:要考慮Windows操作簡單實用，多任務的操作，功能的強大，性能的穩(wěn)定，最I-:要是Win-doves程序移植方便，熟悉Windows程序開發(fā)的人員，能夠迅速掌握Windows CE .net程序的開發(fā)，同時減少程序開發(fā)人員的難度。

    3.1操作系統(tǒng)平臺設計

    為了能夠能在Windows CE .net操作系統(tǒng)，必須定制一個Windows CE .net操作系統(tǒng)平臺，平臺的生成可以使用Windows CE .net的工具Platform Builder 4.2 0其生成平臺I-:要步驟如下:

    (1)將Windows CE .net 4.2的操作平臺裝入PC機。

  (5)完成了嵌入式平臺的工程，可以將NK.bin下載到I-:板運行，也以通過網(wǎng)絡下載到嵌入式I-:板上運行。[!--empirenews.page--]

    3.2嵌入式運動控制器驅(qū)動程序

    在使用運動控制器之前，必須先安裝運動控制器的驅(qū)動程序，這樣才可以正確使用運動控制器，加入此驅(qū)動程序的步驟如下:

    (1)將運動控制器驅(qū)動程序文件GooGolDriver.dll拷貝到平臺的Release目錄下。

    (2)在平臺編輯環(huán)境，}‘打開工程，}‘ proj ect.reg文件，將如下文本內(nèi)容復制到此文件，}‘。
      [HKEY LOCAL,_MACHINEDriversBuiltInGooGolDriver


  (4)至此，嵌入式系統(tǒng)的SDI安裝完畢，eMbeddedVisual C++可以在此SDI的基礎下開發(fā)程序。

    本軟件最I-.要的功能通過運動控制器的運動指令的調(diào)用，來實現(xiàn)在運動控制器的使用，滿足具體的應用，1‘的控制過程。

    工業(yè)控制軟件是工控系統(tǒng)用于控制工業(yè)生產(chǎn)的軟件部分，其安全性和可靠性的要求是非常高了。本控制軟件除了具有工業(yè)控制軟件的基本特點之外，還需有具有以下特點:系統(tǒng)軟件的長期穩(wěn)定工作特性;控制軟件實時性;控制軟件操作的實用性、簡單性; 根據(jù)工業(yè)控制軟件特點，因此本軟件，}‘沒有豐富的圖形顯小界面，I-.要從功能實現(xiàn)、軟件穩(wěn)定性、控制的實時性、軟件操作簡單上編寫。以能夠完好的達到功能演小為目的編寫此程序。

    在對嵌入式運動控制器操作之前，先必須初始化嵌入式運動控制器;為了更好的反應當前加工狀態(tài)，須要實時讀取當前加工機床的實際位置，根據(jù)此位置信息，把實際的加工情況用簡單的三維圖形顯小出來。

    5小結

    傳統(tǒng)基于PC的運動控制器，采用軟件實現(xiàn)的控制方法，無論性能如何提高，也不能勝任越來越高的高速高精度要求。嵌入式運動控制器的研究是一個系統(tǒng)的過程，為了確保性能的穩(wěn)定和可靠性，必須對軟硬件的設計有一個全面地認識。本文提出的PC 104設計方案解決了目前市場對嵌入式運動控制器的強大需求。本文的研究內(nèi)容將對今后的研究工作起到一定的指導作用。

    6結束語

    本系統(tǒng)是固高科技有限公司目前在嵌入式運動控制領域開發(fā)出的一套功能強、性能穩(wěn)定、體積小、價格低、適合工業(yè)控制的運動控制系統(tǒng)，是在傳統(tǒng)PC-Based運動控制器基礎上的重要創(chuàng)新。本文的創(chuàng)新在于:目前對嵌入式控制器的應用介紹得較多，沒能夠?qū)诵牡难邪l(fā)技術進行研究;另外本文對嵌入式系統(tǒng)操作系統(tǒng)平臺Windows CE的研究，使得客戶現(xiàn)有的Windows下編譯的應用軟件，可以很方便的移植到CE下使用，減少開發(fā)周期，降低開發(fā)成本，快速見效益。