基于MicroBlaze的μC/OS-II操作系统移植①

常华利,尹震宇

1(中国科学院大学,北京100049)

2(中国科学院 沈阳计算技术研究所,沈阳 110171)

基于MicroBlaze的μC/OS-II操作系统移植①

常华利1,2,尹震宇2

1(中国科学院大学,北京100049)

2(中国科学院 沈阳计算技术研究所,沈阳 110171)

LT-H10滚齿机数控系统采用基于ARM的系统结构,其处理器等性能、资源比以往基于x86的系统受到很大的限制,所以CPU的占用率也相对较高.为了降低ARM CPU的占用率把系统运行的部分主站控制驱动程序迁移到底板FPGAMicroBlaze软核处理器上运行,本文提出了一种基于MicroBlaze软核处理器的μC/OS-II的移植方案.测试实验结果表明μC/OS-II系统移植到MicroBlaze之后能稳定的运行.快速的任务上下文切换更有利于数控系统的实时性.针对MicroBlaze μC/OS-II系统和ARM Linux系统设计了两个不同的任务调度算法对任务上下文切换的时间开销进行研究、测量和分析.此研究方案不仅可以满足基于ARM的数控系统的应用需要,同时适用于基于x86的数控系统,达到降低系统CPU占用率的目的,在嵌入式数控系统中具有重要的研究意义与应用价值.

FPGA;MicroBlaze;μC/OS-II;移植

LT-H10控制系统是针对滚齿机的专用控制系统,是基于ARM处理器的嵌入式数控系统[1],底层硬件采用了FPGA实现系统主站,完成基本的电平转换、信号采集等功能.系统主站要实现伺服-脉冲控制,总线协议,I/O控制,数字光栅尺控制,计数器,主轴控制等功能.进一步的这些控制功能还需要实现在驱动程序部分,运行这些功能会占用大量ARM主处理器资源[2],而且控制指示灯以及超时报警的检测、处理等也会占用ARM CPU资源.此外,GPMC总……