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数控机床的工艺水平,在一定程度上已经成为衡量一个国家制造业水平、工业现代化程度和国家综合竞争力的重要指标。我国作为制造业大国,加快发展数控机床产业,将具有基础性、前瞻性、全局性的战略意义。随着嵌入式技术的日新月异,越来越多的原本技术方面难以实现的复杂功能,现在已经有了较多的解决方案。这些新兴技术完全可以应用在数控切割领域内。本文针对小型数控切割系统提出了一种基于嵌入式操作系统的开发方案,这对于提高小型数控切割机的性能、提高小数控的市场竞争率有着重要的意义。基于裸机的数控切割系统,在功能方面有着种种的不足:界面不美观、文件管理不便等等,并且由于无法向应用程序提供硬件设备的统一视图、无法进行CPU调度等方面的工作,因而也无法实现多进程管理功能。作为弥补这些不足的方法之一就是在硬件基础上定制合适的操作系统。本文在嵌入式硬件平台(samsung公司的ARM,TI公司的DSP,以及DPRAM等)上,移植Linux内核作为操作系统,研发了一款嵌入式数控系统。该系统以ARM作为核心处理器,Linux内核运行其上,通过DPRAM与DSP进行数据的交换(DSP作为下级硬件的主控制器)。较好地解决了嵌入式数控系统对人机界面和电机实时控制要求较高,而对成本要求较低的矛盾。文章着重研究了如何完整的开发一套嵌入式系统,包含了如下内容:如何选择适合硬件基础的BootLoader;如何通过在U-boot源码中修改与CPU、BOARD相关的文件来移植U-boot;如何在Linux内核下开发设备的驱动程序等,这些内容涉及内核源码中所需的修改,另外,从代码方面详细的介绍了如何去编写一个字符设备的驱动,如何选择文件系统(涉及了如何在内核中添加对YAFFS2根文件系统的支持),以及如何制作YAFFS2根文件系统等。文章还介绍了一款较流行的实时操作系统——RTLinux。最后,本文给出了双口RAM驱动程序的测试结果,并对测试结果进行了分析。由于该系统涉及的知识面较广,工作量大,因此,本文完成的工作距离数控切割系统的产品化尚有一定的距离,但是,本文的研究工作为开发基于嵌入式操作系统的数控系统打下了扎实的底层开发基础。