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cNc裝置的軟件結構

日期：2010年06月18　來源：沈陽機床集團　關鍵字：數(shù)控機床
cNc裝置作為一個獨立的過程控制單元用于自動加工巾，其系統(tǒng)軟件
  必須能完成管理和控制。cNc軟件的結構取決于cNc裝置中軟件和硬件
  的分工，也取決于軟件本身所應完成的管理和控制的工作內容。
    1_cNc裝置的軟、硬件界面
    cNc裝置由軟件和硬件組成，硬件為軟件的運行提供了支持環(huán)境。
  與一般計算機系統(tǒng)一樣，由于軟件和硬件在邏輯上是等價的t所以在
  cNc裝置中，由硬件完成的工作原則上也可以由軟件來完成，但軟硬件
  各有其不同的特點。硬件處理速度較快，但價格貴；軟件設計靈恬，適
  應性強，但處理速度較慢。因此在cNc系統(tǒng)中，軟硬件的分配比例通
  常由其性能價格比決定。cNc裝置的軟硬件任務的分配界面隨微電子
  技術和計算機技術的發(fā)展而不斷演變。隨著計算機技術的發(fā)展，硬件
  價格的持續(xù)下降，計算機參與了數(shù)控系統(tǒng)的工作，構成了計算機數(shù)控系
  統(tǒng)(cNc)。
    2．cNc裝置的軟件結構特點
    cNc裝置是一個專用的實時的多任務計算機系統(tǒng)，在它的的控制軟件
  中，融會了當今計算機軟件技術中的許多先進技術，其中以多任務并行處
  理、前后臺型軟件結構和中斷型軟件結構為三個主要特點。
    (1)CNc裝置的多任務并行地理
    cNc裝置的軟件一般包括管理軟件和控制軟件兩大部分。管理軟件
  包括輸人、I／()處理、顯示、診斷等，而系統(tǒng)控制軟件包括譯碼、刀具補償、速度處理、插補、位置補償?shù)�。在許多情況下cNc的管理和控制工作必須同
  時進行，即所謂的并行處理。
    (2)前后臺型軟件結構
    cNc裝置的軟件可以設計成不同的結構形式，不同的軟件結構對各
  任務的安排方式和管理方式也不同。常見的cNc軟件結構形式有前后
  臺型軟件結構和中斷型軟件結構。前后臺型軟件結構適合于采用集中控
  制的單徽處理器cNc裝置。在這種軟件結構中，前臺程序為實時中斷程
  序，承擔了幾乎全部實時功能，這些功能都與機床動作直接相關，如位置
  控制、插補、輔助功能處理、面板掃描及輸出等。后臺程序主要用來完成
  準備工作和管理工作，包括輸入、譯碼、插補準備及管理等，通常稱為背景
  程序。背景程序是一個循環(huán)運行程序，在其運行過程中實時中斷程序不
  斷插入，前后臺程序相互配合完成加工任務。程序宿動后，運行完初始化
  程序即進入背景程序環(huán)，同時開放定時中斷，每隔一固定時間間隔發(fā)生一
  次定時中斷，執(zhí)行一次中斷服務程序。就這樣，中斷程序和背景程序有條
  不紊地協(xié)同工作。
    (3)中斷型軟件結構
    中斷型軟件結構沒有前后臺之分，除了扔始化程序外，根據各控制模
  塊實時的要求不同，把控制程序安排成不同級別的中斷服務程序，整個軟
  件是一個大的多重中斷系統(tǒng)，系統(tǒng)的管理功能主要通過各級中斷服務程序
  之間的通信來實現(xiàn)。
    為了進行系統(tǒng)管理，F(xiàn)ANuc7M系統(tǒng)采取的中斷程序間的通信方式有
  以下幾種。
    ①設置軟件中斷。
    ②中斷服務程序自身的鏈接。
    ③設置標志。
    (4)常用的軟件設計技術
    在加』_1：=中，cNc裝置需要做多項工作，甚至要求在同一時間間隔完成
  兩項或兩項以上的工作。為此，在cNc裝置軟件設計中，通常采用資源分
  時共享和資源重疊的流水線處理技術。
    對于單微處理器的cNc裝置，主要采用對【IPu的分時共享(占用)來
  解決多任務的并行處理，其關鍵是如何分配占用(、Pu的時間。一般多采用
  循環(huán)輪流與中斷優(yōu)先相結合的方法來解決各任務對cPu的合理占用，亦即
  采用前后臺型的軟件結構形式。

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