嵌入式Linux在智能象棋机器人控制系统中的应用

• 作 者: 叶林
• 出 处: 北方工业大学
• 发表日期: 2009年01期
• 关键词: 嵌入式Linux ARM 象棋算法 机器人 多线程

智能象棋机器人作为娱乐机器人的一种,它融入了较多的计算机技术和人工智能技术,不但给人们带来了愉悦,而且还能提高人们的智力水平。智能象棋机器人系统主要由基于ARM S3C2410的主机控制系统、基于DSP TMS320DM642的图像采集系统和基于DSP TMS320F2812的运动控制系统三部分组成。主机控制系统负责系统的初始化,通过人机界面接口响应用户指令,以及将由图像采集系统得到的棋盘信息经过象棋博弈算法得到最佳走棋方案,发送到运动控制系统;图像采集系统负责采集棋盘图像以及经处理后得到棋盘棋子的坐标信息;运动控制系统主要完成象棋机器人取棋、摆棋的动作。本文研究在基于ARM的控制系统中移植Linux操作系统的方法和设计运行于Linux下的应用程序。首先,在宿主机上建立嵌入式开发环境,然后将U-Boot启动引导程序、Linux操作系统内核和根文件系统移植到ARM硬件系统平台上。接着研究和设计了HPI驱动程序,HPI接口是ARM系统与基于DM642图像采集、处理系统之间的通信接口,HPI驱动程序是将DSP RAM空间映射到ARM地址空间中去,应用程序可以直接通过read函数等系统调用访问DSP的RAM。其次是象棋博弈算法的设计和测试,博弈算法包括走法生成器、搜索器和局面评估器,该算法根据当前棋盘盘局决策出最佳走棋步骤。最后是系统应用程序的设计,根据系统的实时性要求和不同任务之间的同步性要求,将系统划分为主线程和工作线程,主线程主要完成系统初始化和工作线程的创建,工作线程有象棋博弈算法和Qt界面显示等,不同的工作线程完成不同的任务。论文的最后对课题研究工作做了总结,并提出了需要改进和完善的地方。