ARM9与RTLinux结合的嵌入式数控系统设计

"这篇论文详细探讨了基于ARM9处理器和RTLinux实时操作系统的嵌入式数控系统设计。作者为张翼，导师为汪地，属于上海大学机械制造及自动化学科专业。论文阐述了一种采用上下位机架构的系统，其中上位机运行Linux2.6内核与RTLinux实时补丁，利用Linux的开放性和丰富功能，如图形界面、网络通信和多媒体支持，同时通过RTLinux提升系统的实时性能，保证了数控功能的稳定和可靠性。系统各部分通过CAN总线进行通信，下位机则可能包含专门的运动控制芯片，用于实现精确的机械设备控制。" 基于ARM9和RTLinux的嵌入式数控系统的研究涉及以下几个关键知识点： 1. **ARM9处理器**: ARM9是ARM公司设计的一种微处理器架构，广泛应用于嵌入式系统中，以其低功耗、高性能和可定制化的特点而受到青睐。在嵌入式数控系统中，ARM9提供计算能力，处理系统的核心运算任务。 2. **RTLinux**: RTLinux（实时Linux）是一种实时操作系统扩展，它将实时性能引入到标准的Linux内核中。RTLinux通过插入实时补丁，使得原本非实时的操作系统能够处理硬实时任务，这对于需要快速响应的数控系统至关重要。 3. **上下位机结构**: 这种设计模式将系统分为两部分，上位机主要负责高层次的任务，如用户界面、数据处理和网络通信，而下位机专注于实时的运动控制和硬件接口。这种分离可以优化系统性能，提高实时响应。 4. **CAN总线**: Controller Area Network (CAN) 是一种串行通信协议，尤其适用于汽车电子和工业自动化中的分布式控制系统。在嵌入式数控系统中，CAN总线提供高效、可靠的设备间通信。 5. **运动控制**: 运动控制是数控系统的关键组成部分，它涉及到电机控制、位置反馈和速度调节，确保机械设备能够按照预设的轨迹和速度精确移动。 6. **Linux2.6内核**: Linux2.6版本的内核提供了丰富的功能和改进的性能，支持更多的硬件设备，为上位机提供了强大的平台，包括图形用户界面、网络服务和多媒体支持。 7. **数控系统**: 数控（Computer Numerical Control, CNC）系统是自动化生产设备，特别是在机械加工领域，通过计算机程序来控制机器工具的运动。这种系统提高了生产精度和效率。 8. **原创性声明和授权说明**: 论文的这部分表明了作者对其研究工作的所有权，并同意学校保留和使用论文的权利，同时也确认论文的原创性和对他人贡献的适当引用。 通过这个嵌入式数控系统的研究，我们可以看到如何结合先进的硬件平台和操作系统技术来构建一个高效、可靠的自动化解决方案，这在现代制造业中有广泛的应用前景。