基于無線通信的嵌入式機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計

　　3 實時操作系統(tǒng)μC/OS—II的移植

　　μC/OS—II是一個嵌入式實時操作系統(tǒng)內(nèi)核，包含了任務(wù)調(diào)度、任務(wù)管理、時間管理、內(nèi)存管理和任務(wù)間的通信與同步等基本功能。μC/OS—II進(jìn)行任務(wù)調(diào)度時，會把當(dāng)前任務(wù)的CPU寄存器存放到該任務(wù)堆棧中，然后再從另一個任務(wù)堆棧中恢復(fù)原來的工作寄存器，繼續(xù)運(yùn)行另一個任務(wù)。

　　根據(jù)各個控制功能和微控制器的資源結(jié)構(gòu)對任務(wù)進(jìn)行劃分，共劃分為7個應(yīng)用任務(wù)，其劃分過程如圖7所示。無線串行通信采用中斷接收方式，保證數(shù)據(jù)接收的實時性。

　　μC/OS一Ⅱ任務(wù)的建立包括定義任務(wù)堆棧、設(shè)定任務(wù)優(yōu)先級、初始化該任務(wù)要求的系統(tǒng)硬件及實現(xiàn)具體的控制過程等4部分?，F(xiàn)以任務(wù)1為例，介紹應(yīng)用任務(wù)的建立過程。

　　在嵌入式實時操作系統(tǒng)環(huán)境下開發(fā)實時應(yīng)用程序，可使程序的設(shè)計和擴(kuò)展變得容易，而且無需大的改動即可增加新的功能。通過將應(yīng)用程序分割成若干獨(dú)立的任務(wù)模塊，可大大簡化應(yīng)用程序的設(shè)計過程;而且能快速、可靠地對實時性要求苛刻的事件。通過有效的系統(tǒng)服務(wù)、嵌入式實時操作系統(tǒng)，能使系統(tǒng)資源得到更好的利用。

　　4 調(diào)試運(yùn)行

　　在機(jī)器人控制系統(tǒng)起動時，μC/OS一Ⅱ?qū)Χ褩？臻g、各個控制寄存器和外設(shè)器件的硬件進(jìn)行初始化，并設(shè)定當(dāng)前各個功能部件的初始狀態(tài)。

　　在實時機(jī)器人系統(tǒng)下，機(jī)器人正常啟動后，系統(tǒng)實時監(jiān)視機(jī)器人在比賽場上的運(yùn)行狀況，若出現(xiàn)某一動作或功能無效則給出出錯信息。正常運(yùn)行時實時顯示機(jī)器人在比賽場上的坐標(biāo)值和動作狀態(tài)，如圖8所示。

　　5 結(jié)語

　　根據(jù)智能機(jī)器人的控制要求，設(shè)計了基于無線通信的嵌入式機(jī)器人控制系統(tǒng)。在軟件設(shè)計上移植了嵌人式實時操作系統(tǒng)μC/OS一Ⅱ。利用光電檢測模塊和超聲波導(dǎo)航模塊感知外部信息，實現(xiàn)了對智能機(jī)器人的控制。