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收稿日期：!""#$%%$%&；修返日期：!""’$"%$%%基金项目：国家 “ (’)” 计划资助项目 （!""*++%,!*%"） ； 西安市科委重大产业化计划资助项目 （-."*""*）智能缝制设备嵌入实时软件平台的定制与实现!张凯龙，梁/ 克，王博伟，杨志义（西北工业大学 计算机学院，陕西 西安 0%""0!）摘/ 要：依据智能缝制设备数字化、 网络化的应用特点， 首先分析了面向智能缝制设备的嵌入式系统体系结构，重点研究了基于 12345 开发面向领域的网络化嵌入实时软件平台的关键技术和方法。目前， 基于该方法所实现的嵌入式软件平台已被成功应用于新型的电子花样缝纫机。关键词：嵌入式；67$12345；82329:;；定制；智能缝制设备中图法分类号：7<)&%/ / / 文献标识码：+/ / / 文章编号：%""%$)’&# （!""0） "!$"!0&$"!6=>=?@AB ?3C -4>DEF2G?D2E3 EH IFJ=CC=C 6=?K$D2F= LEHDM?@=<K?DHE@F HE@ ;3D=KK2N=3D L=M23N IO42PF=3D,.+Q9 R?2$KE3N，1;+Q9 R=，S+Q9 TE$M=2，U+Q9 ,B2$V2（!"##$%$ "& !"’()*$+，,"+*-.$/*$+0 1"#2*$3-0435# 6047$+/4*2，84’ 50 9-50:4 0%""0!，!-405）!"#$%&’$：+AAE@C23N DE DB= 34F=@2A?K ?3C 3=DME@W=C AB?@?AD=@>，DB= ?@AB2D=AD4@= EH 23D=KK2N=3D >=M23N =O42PF=3D M?> >D4C2=CH2@>D 23 DB2> P?P=@X Y4@DB=@FE@=， DB= W=V F=DBEC ?3C D=AB3EKENV DE AE3>D@4AD ? 3=DME@W=C =FJ=CC=C @=?K$D2F= >EHDM?@= PK?DHE@FM2DB 12345 ?@= >D4C2=CX QEM?C?V>， DB= PK?DHE@F AE3>D@4AD=C M2DB >4AB F=DBEC B?> J==3 ?PPK2=C 23 DB= =FJ=CC=C >V>D=F EH 3=M=K=AD@E3$P?DD=@3 >=M23N F?AB23=X()* +,%-#：IFJ=CC=C；67$12345；82329:;；-4>DEF2G?D2E3；;3D=KK2N=3D L=M23N IO42PF=3D/ / 随着嵌入式软硬件技术及相关技术的发展与应用， 缝制设备业已开始进入以数字化、 智能化为特征的新阶段。近年来，诸多缝制设备生产企业纷纷推出系列化的、 具有信息化特点的缝制设备。该类产品的应用特点在于允许用户通过简单操作，高效、 精密地完成更为复杂的缝制任务。同时， 其技术特点在于产品均采用了以嵌入式软硬件技术为主的、 集光机电气控制技术为一体的智能控制系统。%/ 缝制设备嵌入式系统体系结构面向花样机、 绣花机等中高端缝制设备的嵌入式系统是该类设备智能化技术的核心与关键， 它能够根据用户的控制指令处理数据并自动控制机电部件完成缝制任务。与低端设备的单控制模式相比， 该类系统通常采用多控制系统并存的主从分布式结构。本文所研究的嵌入式系统采用了主控系统 Z 机电控制子系统的松耦合体系结构， 如图 % 所示。图 %/ 嵌入式系统硬件体系结构基于功能的系统层次划分使得各子系统可分别采用满足其自身需求的专用软硬件成为可能， 既简化设计又保证性能。例如主控系统用于可视化数据处理、 任务控制等， 可以采用较为通用的嵌入式软硬件； 而机电控制子系统主要是接收数据并实时控制机电部件， 因此需要采用专业化运动控制件及相关软硬件技术。总体上， 基于该体系结构的缝制设备嵌入式系统具有五个特点： !支持一主多从的点到多点控制模式； "主系统可采用 +68， <EM=@<- 等高性能嵌入处理器， 机电控制子系统基于专用矢量化协同运动控制部件设计； #主、 从系统通过通信接口及热线实时通信， 协同完成缝制任务； $主系统采用嵌入实时操作系统作为基础软件平台， 支持更为强大、 灵活的应用； %主系统支持网络化、 图形化数据加载与缝制任务管理等。由于机电控制系统主要解决基于专业硬件的多维高速插补运动及相关控制问题， 与主控系统松散耦合。因此， 本文将主要研究主控系统嵌入实时软件平台的定制、 扩展及其优化技术等。!/ 嵌入式软件平台定制智能缝制设备的嵌入式系统除了体积小、 资源受限等特点外， 还需要满足快速启动、 图形界面、 实时控制、 特殊设备驱动等要求。综合考虑系统的功能、 研发成本及自主技术等因素，本系统基础软件选择了开源的 12345 操作系统。本文将重点分析和研究基于通用 12345 定制嵌入实时内核的关键技术和方法， 并以 12345 !X *X !" 内核等作为定制对象。![ %/ 嵌入式 G,HIJ 定制与优化（%） 内核裁减。12345 内核的裁减非常方便， 12345 操作系· &0!·第 ! 期张凯龙等： 智能缝制设备嵌入实时软件平台的定制与实现/ / /