嵌入式数控系统软件体系结构

嵌入式数控系统软件体系结构如图所示：
嵌入式数控系统软件体系结构分为系统平台和应用软件两大部分。上层应用软件分数控应用程序接口(NCAPI)和操作界面组件两个层次，以分别实现对机床厂和用户这两个层次的开放。

底层模块除了PLC之外的部分是不对外开放的，非系统开发者可以通过NCAPI使用底层的功能。底层模块完成插补任务（粗插补，微直线段精插补，单段, 跳段, 并行程序段处理）;PLC任务（报警处理，MST处理，急停和复位处理，虚拟轴驱动程序，刀具寿命管理，突发事件处理）;位置控制任务（齿隙补偿, 螺距补偿，极限位置控制，位置输出）;伺服任务（控制伺服输出、输入）以及公用数据区管理（系统中所有资源的控制信息管理）。因此必须具有多任务的处理能力，即；任务建立；撤消；调度；唤醒；阻塞；挂起；激活；延时的处理能力；创建信号量；释放信号量；取信号量值的能力。

图 嵌入式数控系统软件体系结构

上层软件负责零件程序的编辑、解释，参数的设置，PLC的状态显示，MDI及故障显示、加工轨迹、加工程序行的显示等，通过共享内存、FIFO和中断与底层模块进数据交换。上层软件模块包括：解释器模块，MDI运行模块，程序编辑模块，自动加工模块，参数编辑模块，PLC显示模块，故障诊断模块等等。

数控应用软件开发接口(NCAPI)是为针对不同的机床和不同的要求而提供的通用接口函数，在此之上可以方便地开发出具体的数控系统，如华中I型铣床数控系统，世纪星车床数控系统等。NCAPI与原华中I型提供的API接口保持一致。统一的API保证系统的可移植性和模块的互换性；系统开发集成环境中的配置功能可以通过配置不同的软件模块实现系统性能的伸缩性，系统性能的伸缩性则通过更换系统硬件得以保证。