基于RTCore平台的数控系统软件的设计与实现

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数控系统实时性和可靠性的实现很大程度上要依赖于底层的操作系统。目前“蓝天”系列数控系统中所采用的开源RTLinux实时系统不支持当前主流的Linux2.6内核,并且已经停止维护和更新。同时,随着硬件技术的不断发展和数控系统功能需求的不断增加,开发基于多核处理器平台的开放式数控系统将成为一个趋势,而一款能够完美支持多核处理器平台的实时操作系统是必须的。另外,在数控系统的开发平台和工具链方面,当前基于零散的开源工具的开发效率比较低,有时候针对某些功能需求缺少方便易用的工具。  针对以上种种问题,本文选用Wind River RTCore这一商业级硬实时操作系统,以配套的Workbench集成开发环境为主要工具,基于单核和双核处理器这两种硬件平台,研究了RTCore平台上数控软件设计和实现的有关问题。首先,结合数控系统设计的需求,研究了RTCore内核的实现机理和实时编程技术。其次,介绍了Workbench上的各种工具以及在数控软件开发过程中的应用。然后自底向上的构建起数控软件运行所必须的系统环境。下面开始RTCore平台上数控软件原型的设计与实现。在数控软件设计过程中,充分考虑了RM算法判定结果、缓存局部性、中断处理影响和负载均衡等因素,并充分利用了RTCore的各种特性。后面又通过代码移植的方式实现了单核和双核平台上数控软件原型。最后通过实验对RTCore平台上的数控软件在多种情况下的实时性和稳定性进行评估,得出关于RTCore在高性能数控软件开发中适用性的结论。
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