基于C8051和μC／OS-Ⅱ的數(shù)控機(jī)床嵌入式執(zhí)行控制器實(shí)現(xiàn)

3．2 任務(wù)劃分及其優(yōu)先級的確足
(1)發(fā)送任務(wù)
嵌入式執(zhí)行控制器發(fā)送給IPC的信息有2種：聯(lián)絡(luò)信號和運(yùn)行中的狀態(tài)信息。嵌入式執(zhí)行控制器處于待命狀態(tài)時(shí)，定期向IPC發(fā)送聯(lián)絡(luò)信號，用于確定IPC是否正常工作。若IPC運(yùn)行正常，則IPC收到聯(lián)絡(luò)信號后，會回送給嵌入式執(zhí)行控制器一個(gè)應(yīng)答信號，若發(fā)送的多次聯(lián)絡(luò)信號都未收到應(yīng)答，則認(rèn)為IPC出錯(cuò)。嵌入式執(zhí)行器處于加工狀態(tài)時(shí)，將運(yùn)行中的狀態(tài)信息以固定格式定期向IPC發(fā)送。IPC收到信息后，將其轉(zhuǎn)換
成圖形、文字等信息顯示出來，提供給操作員，便于實(shí)時(shí)掌握加工狀態(tài)，發(fā)送任務(wù)的實(shí)時(shí)性要求低。
(2)接收任務(wù)
嵌入式執(zhí)行控制器接收IPC機(jī)發(fā)送的聯(lián)絡(luò)、應(yīng)答和命令3種信息，若接收到聯(lián)絡(luò)信號或應(yīng)答信號，則接收任務(wù)直接處理(發(fā)送應(yīng)答信號或刷新聯(lián)絡(luò)狀態(tài)位)；若既不是聯(lián)絡(luò)信號也不是應(yīng)答信號，則認(rèn)為是命令信息，接收任務(wù)將命令完整接收后，關(guān)閉寫接收緩沖區(qū)，激活命令解釋任務(wù)。接收任務(wù)是由通信口接收中斷觸發(fā)的，其實(shí)時(shí)性要求高。
(3)命令解釋任務(wù)
命令解釋任務(wù)首先對接收緩沖區(qū)的命令信息進(jìn)行校驗(yàn)和解釋，處理完成后，清空并開放接收緩沖區(qū)，允許新命令的接收。這樣做的目的是不在接收緩沖區(qū)中積壓多條命令，在當(dāng)前命令解釋完成之前，不接收新命令，以提高嵌入式執(zhí)行控制器對命令的響應(yīng)速度。根據(jù)命令執(zhí)行時(shí)間的長短，將命令分為開關(guān)量控制命令和插補(bǔ)命令2種。開關(guān)量控制命令的執(zhí)行時(shí)間短，因此在命令解釋后直接執(zhí)行，以減少任務(wù)切換的時(shí)間消耗。插補(bǔ)命令是加工命令，運(yùn)行時(shí)間長，采用專門的加工監(jiān)控任務(wù)來執(zhí)行，命令解釋任務(wù)只負(fù)責(zé)在命令解釋完成后激活加工監(jiān)控任務(wù)。命令解釋任務(wù)的實(shí)時(shí)性要求高。
(4)加工監(jiān)控任務(wù)
加工監(jiān)控任務(wù)根據(jù)當(dāng)前的工作狀態(tài)(手動方式或自動方式)激活插補(bǔ)計(jì)算任務(wù)，并進(jìn)行加工狀態(tài)的監(jiān)控。手動工作方式下，操作員在PC機(jī)上手動控制刀具向-x，+x，-y，+y，-z，+z六個(gè)方向運(yùn)動、刀具返回基準(zhǔn)點(diǎn)、端面找正和孔中心定位等操作。自動工作方式下，操作員向控制器傳送直線、圓弧的運(yùn)動命令，控制器自動完成該線形的運(yùn)動。加工監(jiān)控任務(wù)的實(shí)時(shí)性要求較高。
(5)插補(bǔ)計(jì)算任務(wù)
插補(bǔ)計(jì)算任務(wù)是計(jì)算輪廓起點(diǎn)和終點(diǎn)的中間點(diǎn)坐標(biāo)值。本系統(tǒng)采用逐點(diǎn)比較法進(jìn)行插補(bǔ)，插補(bǔ)任務(wù)每執(zhí)行1次產(chǎn)生1個(gè)行程增量，每個(gè)行程增量以1個(gè)脈沖的方式輸出給步進(jìn)電機(jī)。插補(bǔ)任務(wù)的運(yùn)行周期可能低于操作系統(tǒng)時(shí)鐘，達(dá)到每秒數(shù)千次，因此使用定時(shí)器1作為插補(bǔ)運(yùn)動時(shí)間控制器。插補(bǔ)計(jì)算任務(wù)在該軟件中的實(shí)時(shí)性要求最高。