基于异构多核处理器的嵌入式数控系统研究

中国机械工程 ›› 2013, Vol. 24 ›› Issue (19): 2623-2628.

基于异构多核处理器的嵌入式数控系统研究

陆小虎1,2;于东2;胡毅2;林立明1,2

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高档数控国家工程研究中心，沈阳， 110168

出版日期:2013-10-10 发布日期:2013-10-11
基金资助:
国家科技重大专项（2011ZX04016-071）

Study on Embedded NC System Based on Heterogeneous Multi-core Processors

Lu Xiaohu1,2;Yu Dong2;Hu Yi2;Lin Liming1,2

1.University of Chinese Academy of Sciences，Beijing，100049
2.National Engineering Research Center for High-End CNC，Shenyang Institute
of Computing Technology，Chinese Academy of Sciences，Shenyang，110168

Online:2013-10-10 Published:2013-10-11
Supported by:
National Science and Technology Major Project ( No. 2011ZX04016-071)

摘要/Abstract

摘要：

针对传统嵌入式数控系统性能差、可扩展性差、人机界面不友好等特点，结合异构多核技术和现场总线技术的优点，提出并开发了一种基于异构处理器和现场总线技术的嵌入式数控系统。该数控系统运行在异构多核处理器之上，通过在不同的处理器核心上同时运行通用系统和实时系统，采用静态划分的方式将数控系统内部的任务分配到不同的处理器核心上，使用现场总线技术实现嵌入式数控系统与伺服电机之间的连接，简化数控系统与伺服驱动器之间的连线。实验证明，开发的数控系统具有良好的实时性和扩展性，验证了设计的合理性。

关键词: 嵌入式, 数控系统, 异构多核处理器, 现场总线

Abstract:

Owing to the low scalability and poor performance of traditional embedded CNC, this paper described an embedded numerical control system which took the advantage of heterogeneous multi-core processor technology. The embedded CNC was based on a heterogeneous dual-core processor.
Two different operating systems ware introduced to run on cores of heterogeneous dual-core processor. With a reasonable task division, the NC system could improve the stability and enhance the real-time ability. A well-designed static task division mechanism prevented the system from a potential memory access conflict caused by different processor cores with different architectures. The realization of the embedded NC system used the field bus technology to realize the control of the motor servo. The experiments show that the proposed embedded numerical control system has high real-time ability and scalability to meet the requirements of high-performance embedded numerical control system. The results prove the rationality of the system design.

Key words: embedded system, NC system;heterogeneous processor, field bus

中图分类号:

TP399

陆小虎1,2;于东2;胡毅2;林立明1,2. 基于异构多核处理器的嵌入式数控系统研究[J]. 中国机械工程, 2013, 24(19): 2623-2628.

Lu Xiaohu1,2;Yu Dong2;Hu Yi2;Lin Liming1,2. Study on Embedded NC System Based on Heterogeneous Multi-core Processors[J]. China Mechanical Engineering, 2013, 24(19): 2623-2628.

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