网络化制造中多功能信息交互装置引导装载系统的研究

摘要

网络化制造系统中的底层信息交互装置是实施网络化制造特别是车间环境中网络化制造的关键装置之一。本文依托的科研项目提出了一种网络化制造中的多功能信息交互装置，该装置能增强企业内和企业之间的信息交流与共享能力以及实时性，提高企业的网络化制造能力、降低成本。本装置是一个嵌入式的软硬件一体化装置，而作为其中至关重要的引导装载系统，是装置上电后首先运行的部分，是底层硬件和上层操作系统的衔接。本文重点研究了网络化制造中多功能信息交互装置的引导装载系统的关键技术。 本文首先对网络化制造中信息交互装置及其引导装载技术的国内外研究现状进行了分析。研究了信息交互装置的软硬件结构，包括硬件的总体结构、主控制器和各接口模块及层次式的软件体系结构，提出了一种适用于网络化制造中信息交互装置的引导装载系统总体方案。 然后，重点研究了网络化制造中多功能信息交互装置的引导装载系统的关键技术，包括硬件初始化技术、内核装载技术、映像文件存储技术、对Linux内核和应用程序调试技术、Shell命令行技术、模块可配置编译技术等。 接着，基于上述体系结构和关键技术，在引导装载系统的实现过程中，针对信息交互装置对MIPS体系下CPU的启动要求，提出了一种基于MIPS体系的嵌入式Linux引导装载系统的解决方案，并给出了硬件初始化与映像文件存储的实例。 最后，根据网络化制造中多功能信息交互装置的底层硬件特性和上层嵌入式操作系统，设计并实现了其引导装载系统；并介绍了多功能信息交互终端在制造企业无纸化生产中的应用实例。