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在国家科技重大专项课题（“核高基”重大专项-国产软硬件在数控/工业控制装置中的应用与推广，“高档数控机床”课题——“开放式数控系统支撑技术创新平台”）和国家科技支撑计划（“数控一代”-沈阳特种专用数控机床产业集群国产数控系统创新应用示范）的支持下，中国科学院沈阳计算所高档数控国家工程中心已成功研发出基于国产MIPS系统架构处理器（“龙芯”处理器）的高档数控系统软件。同时率先将“龙芯”处理器应用到工业制造方面，“龙芯”平台上的数控软件实时性、开放性、可扩展性等还可以进行进一步研究和优化。 本文在基于“龙芯”处理器的高档数控系统的平台上，围绕硬件抽象层技术展开对和数控系统指令域级调试工具的相关技术进行研究，并实现一个可视化的调试工具。本文主要完成的工作内容为: 首先，概述了数控技术的发展趋势和“龙芯”处理器的发展状况，详细研究并深入介绍了开源数控系统EMC2的硬件抽象层机制;其次，研究了现有Linux系统中内核的多种数据采集方法，并介绍了RTAI的共享内存实现机制。最后，设计并实现了数控指令域调试工具，包含从底层到上层的三层结构:数控指令域数据采集方法、数控指令域硬件抽象层和调试工具。经实验验证，利用共享内存管理层实现指令域数据采集，有效地降低了共享内存的分配和释放所需系统时间;在此基础上，实际完成了RTAPI、硬件抽象层的移植，并且改进了原型数控系统驱动，实现了数据的灵活采集。