【摘 要】
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数控系统正逐步向着灵活性、组件化、可重构的开放式体系结构方向发展。软件开发新技术对开放式数控系统进行研究,已成为一种趋势。当前,数控系统大多基于PC平台,相对于PC平
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数控系统正逐步向着灵活性、组件化、可重构的开放式体系结构方向发展。软件开发新技术对开放式数控系统进行研究,已成为一种趋势。当前,数控系统大多基于PC平台,相对于PC平台的研究模式而言,采用嵌入式体系结构设计开放数控系统,是一个全新的尝试。本文以此为目标进行了研究,通过分析现场加工特征及嵌入式开放结构,构建了基于嵌入式MCU的数控系统平台,可满足实际需要。研究内容主要包括嵌入式实时操作系统、CNC设备驱动和应用程序的数据处理等方面。在嵌入式实时操作系统中,分析了嵌入式实时操作系统的体系结构,根据嵌入式实时操作系统的原理,搭建了实时操作系统编程模型,并且提出了CNC系统上的实时操作系统的实现方案,论述了数控系统应用嵌入式实时操作系统的必要性和可行性。在CNC设备驱动中根据设备驱动原理和数控系统的分层分块原理,提出了用以建立软硬件之间安全简便的交互接口,并具体设计了数控系统的主要驱动模块,通过对设备驱动层的框架设计和设备驱动层设计,把设备驱动层分成控制、交互和连接三大功能模块,尤其针对交互驱动中的键盘驱动设计与显示驱动设计和连接驱动中的网络连接与底层通讯的问题进行研究。在应用程序的数据处理中针对采用面向对象的程序设计技术,将每个应用程序分解为独立的功能体,每一个功能体就可以简单的看成由操作和数据构成的对象实体,引出了数据流的概念,又提出了依据数据功能和用途来划分数据流模块的数据管理方案,为了最大限度加快数据显示的速度和优化图形用户界面,提出把显示数据单独拿出来,并对其模块设计,工作流程和数据结构进行研究。
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