基于Windows CE的激光切割机开放式数控系统的研究.pdfVIP

Windows CE Windows CE 基于WWiinnddoowwssCCEE的激光切割机开放式数控系统的研究 2007-03-26 15:20:33 作者：jql 来源： 浏览次数：88 文字大小：【大】【中】【小】 前言 Windows CE是微软公司开发的一个开放、可升级的32位嵌入式操作系统。与Windows 95 /98、WindowsNT不同的是，Windows CE是所有源代码全部由微软自行开发的嵌 入式新型操作系统、其操作界面虽来源于Windows 95 /98，但Windows CE是基于W in32 AP I重新开发的、新型的信息设备平台。Windows CE具有模块化、结构化和基于 Win32应用程序接口以及与处理器无关等特点[ 1 ] 。微软在2002 年推出了新一代Win dows CE. NET后，其性能有了更进一步的提高，支持蓝牙技术、支持TCP / IPv6，并 在实时多任务控制领域得到了成功的应用[ 2 ]。相对于DOS，Windows CE. NET是运 行于保护模式的多线程32位操作系统，特别适合数控系统的多任务并行机制，而它的内存 保护功能对于数控系统的稳定性具有重要意义：相对Windows桌面操作系统，Windows CE. NET是嵌入式实时操作系统，其独特体系结构和运行机制使其能够快速响应外部中断 触发，并调度相关应用程序进行处理[ 3 ] ，因此它可以满足数控系统的实时性要求。Wi n2dows CE. NET是一个实时操作系统，它提供了实时开发所需的重要技术，其中包括: (1) 256级线程优先权为在嵌入式系统内控制 线程时序提供更大的灵活性。 (2)中断嵌套允许更高优先级的中断立刻被执行而不必等到较低优先级的中断服务程序执行 完毕。内核能嵌套CPU所支持的全部数量的中断服务程序。 (3)每一线程的时间片允许应用程序在多线程原则上设置时间片，这就意味着能够使调度程 序适应应用程序的当前要求。 (4)优先权倒置是指当两个线程竞争同一个资源时，资源被低优先级的线程占用而拖延了高 优先级线程的执行的情形。为了纠正这种情形并释放高优先级的线程，Windows CE允许 低优先级线程继承更加紧急的线程优先级并且以更高的优先级来运行直到它释放它所占用 的资源。 1.Windows CE系统开发平台的定制 为了使用户可以方便的将Windows CE转向一个新的硬件平台，微软提供了完整的开发工 具p latformbuilder 4. 2，它包括了一些必需的工具，以便开发人员可以为组件化的操 作系统版本创建特定平台的软件开发包( SDK) 。平台向导( Platform Wizard)允许开发 人员根据将要创建设备的类型简便快捷地建立新的平台，参见图1。 欣力通科技有限公司 专业胶带切割机生产商 更多胶带切割设备请访问 / 图1Windows CE系统平台定制示意图 要创建一个基于Windows CE. NET的操作系统平台，必须经过下面几个步骤: ①选择一 个标准的开发板( SDB ) 来创建Windows CE 平台。②使用平台向导(Platform Wizar d)中备选的设备及目录中所列举的特征对平台进行定制。③Build 并生成镜像文件( im2a ge) 。④将平台下载到目标设备，调试平台。⑤平台创建完毕，输出软件开发工具包( SD K) 。 定制平台时，用户可以开发自己的 OEM硬件适配层(OAL) ，OAL是处于Windows CE 系统内核与目标设备硬件之间，用来抽象硬件功能的连接层，实现操作系统的可移植性。O EM硬件适配层分为OEM抽象层和设备驱动程序两部分。 硬件开发平台是用于模拟嵌入式系统设备的目标设备，可用于开发、调试和验证定制平台的 性能。Plat2form Builder支持基于PC机的硬件开发平台(CEPC) ，CEPC是最灵活的W indows CE设备，很适用于嵌入式系统的开发调试阶段。 2.开放式激光切割机数控系统的总体设计和实现 2.1数控激光切割机的组成 图2 激光加工系统示意图 数控激光切割机由激光切割机主机、CO2激光器、水冷机、外光路系统、数控系统及自动 编程软件等组成[ 4 ] (见图2) 。其中激光器及外光路系统是数控激光切割机的关键配套 部件，其性能指标将直接影响激光切割板材的切割质量，而激光切割机主机则是实现激光进 行优质切割的载体。所以，对数控激光切割机主机的开发设计