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研究课题选题及研究内容:围绕LT-H10专用数控系统的SoC(系统级芯片)扩展控制单元,设计实现一种基于FPGA芯片的So C系统的嵌入式实时操作系统。LT-H10滚齿机数控系统采用基于ARM的系统结构,其处理器性能、资源等比以往基于x86的系统受到很大的限制,所以CPU的占用率也相对较高。针对LT-H10数控系统存在的问题与不足,同时为了降低ARM CPU的占用率,考虑把系统运行的主站控制功能迁移到底板FPGA Micro Blaze软核处理器上运行,本文提出了一种基于Micro Blaze软核处理器的So C_rt OS嵌入式实时操作系统的设计方案。在对实时操作系统和Micro Blaze软核处理器进入深入学习和研究的基础上,本文分别从抢占式任务调度、任务管理、任务间同步和通信、存储管理、中断5个方面对So C_rt OS系统进行了详细设计。从系统任务管理、中断管理、系统内存管理和系统外设管理四个方面着手,在Micro Blaze软核处理器上具体实现So C_rt OS系统,并完成了I/O读写管理在So C_rt OS系统中的具体实现。在完成So C_rt OS系统在Micro Blaze软核处理器上的具体实现的基础上,对系统进行了测试,结果表明实现在Micro Blaze软核处理器上的So C_rt OS系统可以正常稳定运行。为了验证So C_rt OS系统在任务调度时的任务切换速度是否能够满足原有LT-H10数控系统的应用需求,设计了一个对比系统:针对Micro Blaz So C_rt OS系统和ARM Linux系统设计任务调度算法对任务的切换时间进行测量和分析。实验结果表明So C_rt OS系统运行在Micro Blaze上之后,不仅可以稳定的运行,而且能够实现快速的任务切换,符合数控系统的实时性要求,可以满足LT-H10滚齿机控制系统的应用需要。