嵌入式运动控制器系统的设计与开发.docx
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嵌入式运动控制器系统的设计与开发
嵌入式运动控制器系统的设计与开发
摘要:本文综合运用嵌入式系统技术和运动控制技术,采用X86架构的PC104作为核心中央处理器的方案,详细介绍了嵌入式运动控制器的硬件设计,及如何使用WindowsCEPlatformBuilder开发平台,进行裁减和定制嵌入式运动控制器的WindowsCE操作系统平台,进行软件设计。
1引言
目前,嵌入式技术已成为通讯、控制和消费类产品的发展方向,嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成,它的开发应用已被列入国家重点科技发展计划,以其体积小、功能强、价格低的优势而得到日益广泛的应用,已成为工业自动化应用的一种趋势。
运动控制器技术,是综合应用自动控制、计算机控制等相关技术,对机械传动装置中电机的位置、速度进行实时的控制管理,使运动部件按照预期的轨迹和规定的运动参数完成相应的动作。嵌入式结构的运动控制器把计算机嵌入到运动控制器中,能够独立运行,它与计算机之间的通信采用了可靠的总线连接方式(采用针式连接器),更加适合工业应用。
2系统硬件平台设计
嵌入式运动控制器主要包括两个部分:嵌入式CPU主板和运动控制模块[1][2][3][12]。运动控制模块可采用固高科技有限公司的高性能运动控制板卡,在高性能运动模块的基础上,对嵌入式处理器部分有严格的要求,例如:对实时多任务有很强的支持能力,能完成多任务并且有较短的中断响应时间;具有功能较强的存储区保护功能;可扩展生长的处理器结构,能迅速地开发出满足各种应用性能的嵌入式微处理器;功耗很低等等。
图1PC104模块
可选的方案包括:1)基于单片机,适合