[发明专利]基于Xenomai实时内核实现数控系统实时控制处理的方法

说明书

本发明涉及一种基于Xenomai实时内核实现数控系统实时控制处理的方法，包括以下步骤：初始化数控系统的实时环境，判断初始化是否成功，如果是，则继续步骤(2)；否则，输出异常处理信息；调用Xenomai实时核的应用程序接口，创建实时任务；通过GPMC总线与物理控制器建立通信。采用了本发明的基于Xenomai实时内核实现数控系统实时控制处理的方法，数控系统中存在多个实时任务同时进行，系统运行稳定高效。本发明不仅应用于车床行业，还可以应用在其他运动控制领域相关的行业，其中整个系统的实时性的到显著提升，软件加工能控制在1ms的时间精度内，实时性高。本发明不仅解决了用户态实时性不好的问题，同时解决了车床行业对数控系统高实时性的要求。

技术领域

本发明涉及数控系统领域，尤其涉及数控系统控制领域，具体是指一种基于Xenomai实时内核实现数控系统实时控制处理的方法。

背景技术

目前市场上用于嵌入式领域多采用μC/OS-Ⅱ实时操作系统作为系统软件平台，这种操作系统虽能满足一部分实时性的要求，但是由于其过于小巧，由此会导致难于满足数控系统的多任务处理需求。

数控车床行业的车螺纹指令对于系统的实时性要求非常高，通常要求任务的延迟范围在几十微秒之内，这一点目前的已有的方式是达不到的。

现有的处理方式一般都专注于提高内核态的实时性，对于用户态的实时性关注较少。这样导致用户在用户态对内核返回的数据处理仍有延迟。

Xenomai是一种采用双内核机制的Linux内核的强实时扩展，优先级高于Linux内核，它负责处理系统的实时任务。

发明内容

本发明的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种满足实时性高、操作简便、适用范围较为广泛的基于Xenomai实时内核实现数控系统实时控制处理的方法。

为了实现上述目的，本发明的基于Xenomai实时内核实现数控系统实时控制处理的方法如下：

该基于Xenomai实时内核实现数控系统实时控制处理的方法，其主要特点是，所述的方法包括以下步骤：

(1)初始化数控系统的实时环境，判断初始化是否成功，如果是，则继续步骤(2)；否则，输出异常处理信息；

(2)调用Xenomai实时核的应用程序接口，创建实时任务；

(3)通过GPMC总线与物理控制器建立通信。

较佳地，所述的步骤(2)具体包括以下步骤：

(2.1)调用Xenomai实时核的应用程序接口，创建实时任务；

(2.2)创建非实时任务。

较佳地，所述的步骤(2.1)中的实时任务包括与硬件进行交互的实时任务、不与硬件进行交互的实时任务。

较佳地，所述的步骤(2.1)还包括以下步骤：

根据任务的重要性分配实时任务的优先级。

较佳地，所述的步骤(3)具体包括以下步骤：

(3.1)通过GPMC总线获取数控适配器的FPGA地址，并建立映射关系；

(3.2)与物理控制器和数控驱动器建立通信。

较佳地，所述的步骤(3.2)具体包括以下步骤：

按照封装的RS485协议与物理控制器和数控驱动器建立通信。