合工大数控3.3软件结构技术总结.ppt

3.1 计算机数控装置的概述3.2 数控装置的硬件结构3.3 数控装置的软件结构3.4 译码的软件设计基础3.5 插补原理3.6 补偿功能3.7 故障诊断功能和可编程控制器;3.3 数控装置的软件结构;3.3 数控装置的软件结构;3.3 数控装置的软件结构;一 CNC装置软硬件的分工;二 CNC装置软件结构的特点;1 多任务性和并行处理技术;1 多任务性和并行处理技术; 解决各任务占用CPU时间的 分配原则。 其一是各任务何时占CPU。即 任务的优先级分配问题。 其二是各任务占用CPU的时间 长度，即时间片的分配问题。;CNC系统各任务分时共享CPU的时间分配图;各任务在运 行中占用CPU 时间示意图;2）多任务调度技术实现并行处理 （2）并发处理和流水处理： 对多CPU装置而言 方法：任务关联程度不高的放在一个CPU 中让其同时执行为并发处理；任务关联程 度高采用流水处理。 ;2）多任务调度技术实现并行处理 （2）并发处理和流水处理： 流水处理技术是利用重复的资源（CPU），将 一个大的任务分成若干个子任务(任务的分法与 资源重复的多少有关)，这些子任务是彼此关系 的，然后按一定的顺序安排每个资源执行一个 子任务，就象在一条生产线上分不同工序加工 零件的流水作业一样。;CNC装置在自动加工工作方式时，其数 据转换过程由4个子过程组成： 零件程序输入 插补淮备(包括译码、刀具补偿和速度 处理) 插补 位置控制; 在任何时刻（流水处理除开始和结束外）均有两个或两个以 上的任务在同时执行。 流水处理的关键是时间重叠，是以资源重复的代价(多个CPU) 换得时间上的重叠，或者说以空间复杂性的代价换得时间上的 快速性。;2 实时性和优先抢占机制;实时突发性任务：随机性和突发性任务，有很强的实时性要求。如急停、机械限位、硬件故障、机床PLC中断、操作中断等。 实时周期性任务：具有精确时间间隔的任务。如插补运算、位置控制等 弱实时性任务：非实时性的任务。如：CRT显示、零件程序的编辑、加工状态和加工轨迹的动态显示、译码、刀补等。;2 实时性和优先抢占机制;三 CNC装置软件结构模式;1 前后台??结构模式;后台程序在运行过程中，不断地定时被前台实时中断 程序打断；前后相互配合来完成零件的加工任务。;2 中断型结构模式; 实时操作系统（RTOS）是操作系统的一 个重要分支．它除了具有通用操作系统的功 能外，还具有任务管理、多种实时任务调度 机制（如优先级抢占调度、时间片轮转调度 等）、任务间的通信机制(如邮箱、消息队 列、信号灯等)等功能。优点: 1）弱化功能模块间的耦合关系； 2）系统的开放性和可维护性好； 3）减少系统开发的工作量。;四 基于DOS的CNC系统软件结构;2 NCBASE功能;五 其他基于实时操作系统的结构模式;void main( void ) { // 定时器0, 1Ms 中断 EnableTimer0( ); // 等待 300 Ms WaitMsCnt = 300; while( WaitMsCnt ) ; // 串行口1 EnableComm1( ); // 初始化屏幕 InitLcd( ); for( ; ; ) { ShowWarnInf( ); CurKeyVal = GetKey( ); } } ;void EnableTimer0( void ) { // 定时器0，方式1 TMOD = 0xf0; TMOD |= 0x01; // 24M 1ms,12T方式 TH0 = (65536-(DWORD)10000*CPU_FREQ/12)8; TL0 = (65536-(DWORD)10000*CPU_FREQ/12); // 启动 TR0 = 1; // 允许中断 ET0 = 1; EA = 1; } ;// Timer0 定时常数设定 void Timer0Interrupt(void) interrupt TIMER0_INT { // 重置常数 TR0 = 0; TH0 = (65536-(DWORD)1000*CPU_FREQ/12)8; TL0 += (65536-(DWORD)1000*CPU_FREQ/12); TR0 = 1; P0_0 = ~P0_0; };END