第3章计算机数控装置 3.1概述 3.2CNC装置的硬件结构 3.3CNC装置的软件结构 3.4典型数控功能原理及实现 3.5国内外典型CNC系统简介
1 第3章 计算机数控装置 3.1 概述 3.2 CNC装置的硬件结构 3.3 CNC装置的软件结构 3.4 典型数控功能原理及实现 3.5 国内外典型CNC系统简介
3.2CNC装置的硬件结构 3.2.1单微处理机结构和多微处理机结构 1、单微处理机结构 o整个CNC装置只有一个CPU,它集中控制和管理 整个系统资源，通过分时处理的方式来实现各种NC 功能。 o主从结构，系统中只有一个CPU(称为主CPU对 系统的资源有控制和使用权，其它带CPU的功能部 件，只能接受主CPU的控制命令或数据，或向主 CPU发出请求信息以获得所需的数据。即它是处于 从属地位的，故称之为主从结构。 2
2 3.2.1 单微处理机结构和多微处理机结构 1、单微处理机结构 o 整个CNC装置只有一个CPU，它集中控制和管理 整个系统资源，通过分时处理的方式来实现各种NC 功能。 o 主从结构，系统中只有一个CPU(称为主CPU)对 系统的资源有控制和使用权，其它带CPU的功能部 件，只能接受主CPU的控制命令或数据，或向主 CPU发出请求信息以获得所需的数据。即它是处于 从属地位的，故称之为主从结构。 4.2 CNC系统的硬件结构 3.2 CNC装置的硬件结构
3.2CNC装置的硬件结构 2、多微处理机结构 (1)在一个数控系统中有两个或两个以上的微处理机， CPU之间采用紧耦合，有集中的操作系统，通过 总线仲裁器（由硬件和软件组成）来解决总线争用问 题，通过公共存储器来进行信息交换。 (2)特点 能实现真正意义上的并行处理，处理速度快， 可以实现较复杂的系统功能。 容错能力强，在某模块出了故障后，通过系统 重组仍可继续工作 (3)结构形式：共享总线结构型、共享存储器结构型。 3
3 2、多微处理机结构 ⑴在一个数控系统中有两个或两个以上的微处理机， CPU之间采用紧耦合，有集中的操作系统，通过 总线仲裁器(由硬件和软件组成)来解决总线争用问 题，通过公共存储器来进行信息交换。 ⑵特点 能实现真正意义上的并行处理，处理速度快， 可以实现较复杂的系统功能。 容错能力强，在某模块出了故障后，通过系统 重组仍可继续工作 ⑶结构形式：共享总线结构型、共享存储器结构型。 4.2 CNC系统的硬件结构 3.2 CNC装置的硬件结构
3.2CNC装置的硬件结构 共享存储器结构 RAM/EPROM EPROM RAM 512 512 RAM EPROM 键盘 显示CPU 中央CPU 插补CPU 串口和收发器 字符 发生器 CTRC 并行接口 反馈脉冲处理 CRT 运动量输出 机床接口 反馈信号收发器 1.T↑↑↑ XYZCW 4
4 共享存储器结构 键盘 显示CPU 中央CPU 插补CPU 串口和收发器 CTRC 并 行 接 口 反馈脉冲处理 EPROM EPROM RAM/EPROM RAM 512 512 RAM 字符 发生器 CRT 运动量输出 机床接口 反馈信号收发器 . . X Y Z C W 4.2 CNC系统的硬件结构 3.2 CNC装置的硬件结构
3.2CNC装置的硬件结构 结构特征： 0面向公共存储器来设计的，即采用多端口来实 现各主模块之间的互连和通讯， 0 采用多端口控制逻辑来解决多个模块同时访问 多端口存储器冲突的矛盾。 由于多端口存储器设计较复杂，而且对两个 以上的主模块，会因争用存储器可能造成存储器 传输信息的阻塞，所以这种结构一般采用双端口 存储器（双端口RAM)
5 结构特征： o 面向公共存储器来设计的，即采用多端口来实 现各主模块之间的互连和通讯， o 采用多端口控制逻辑来解决多个模块同时访问 多端口存储器冲突的矛盾。 由于多端口存储器设计较复杂，而且对两个 以上的主模块，会因争用存储器可能造成存储器 传输信息的阻塞，所以这种结构一般采用双端口 存储器（双端口RAM）。 4.2 CNC系统的硬件结构 3.2 CNC装置的硬件结构