多微处理器结构中有两个或两个以上微处理器。多微处理器CNC装置采用模块化技术，由多个功能模块组成。一般包括如下几种功能模块：

1．CNC管理模块 管理和组织整个CNC系统的工作，包括系统初始化、中断处理、总线冲突裁决、系统出错识别和处理、软硬件诊断等功能。

2．CNC插补模块 完成零件加工程序的译码、刀具半径的补偿、坐标位移量的计算和进给速度处理等插补前的预处理，以及进行插补计算，确定各坐标轴的位置。

3．位置控制模块 插补后的坐标位置给定值与位置检测装置测得的位置实际值进行比较，进行自动加减速、回基准点、伺服系统滞后量的监视和漂移补偿，最后得到速度控制的模拟电压，去驱动进给电机。

4．存储器模块 主要用于存放程序和数据，也可以是各功能模块间进行数据传送的共享存储器。

5．操作面板监控和显示模块 包括零件的数控程序、参数、各种操作命令和数据的输入、输出、显示所需要的各种接口电路。

6．PLC模块 零件程序中的开关功能和从机床来的信号在这个模块中作逻辑处理，实现各开关功能和机床操作方式之间的对应关系，如机床主轴的启停、冷却液的开关、刀具交换、回转工作台的分度、工件数量和运转时间的计数等。

根据CNC装置的需要，还可再增加相应的模块实现某些扩展功能。

多微处理器CNC装置在结构上可分为共享总线型和共享存储器型，通过共享总线或共享存储器，来实现各模块之间的互联和通信。

1．共享总线结构 共享总线结构以系统总线为中心，把组成CNC装置的各个功能部件划分为带有CPU的主模块和不带CPU的从模块（如各种RAM、ROM模块，I／O等）两大类。所有主、从模块都插在配有总线插座的机柜内，共享标准的系统总线。系统总线的作用是把各个模块有效地连接在一起，按照标准协议交换各种数据和控制信息，实现各种预定的功能，如图1所示。

图1 多微处理器共享总线结构框图

在共享总线结构中，只有主模块有权控制使用系统总线。但由于有多个主模块，可能会同时请求使用总线，而某一时刻只能由一个主模块占有总线。为了解决这一矛盾，系统设有总线仲裁电路。按照每个主模块负担的任务的重要程度，预先安排各自的优先级别顺序。总线仲裁电路在多个主模块争用总线而发生冲突时，能够判别出发生冲突的各个主模块的优先级别的高低，最后决定由优先级高的主模块优先使用总线。

共享总线结构中由于多个主模块共享总线，易引起冲突，使数据传输效率降低；总线一旦出现故障，会影响整个CNC装置的性能。但由于其结构简单、系统配置灵活、实现容易等优点而被广泛采用。

2．共享存储器结构

共享存储器结构通常采用多端口存储器来实现各微处理器之间的连接与信息交换，由多端口控制逻辑电路解决访问冲突，其结构框图如图2所示。

图2 多微处理器共享存储器结构框图

在共享存储器结构中，各个主模块都有权控制使用系统存储器。即便是多个主模块同时请求使用存储器，只要存储器容量有空闲，一般不会发生冲突。在各模块请求使用存储器时，由多端口的控制逻辑电路来控制。

共享存储器结构中多个主模块共享存储器时，引起冲突的可能较小，数据传输效率较高，结构也不复杂，所以也被广泛采用。