软CNC设计数控软件是整个数控系统的灵魂,整个CNC系统的活动均依靠系统软件来指挥.软CNC的目的是通过软件来完成机床数控的全部任务,从而减少硬件需求,提高系统的可靠性,因此在此运动控制平台上数控功能的实现就是一个运行系统软件的全过程.
　　需求分析及接口设计对于软CNC而言,主要需要实现的功能是:程序输入的处理无论是预先编制好的加工代码文件还是临时从键盘输入的加工代码,软CNC都要完成从词法语法分析-数据处理-插补计算的全过程.其中对于临时输入的加工代码还要有相应的管理软件.操作面板上按键的处理操作面板上的按钮开关有的需要间接通过SoftSERCANS反馈给软CNC来控制加工过程,如进给速度倍率开关,需要将倍率值反馈给软CNC来重新计算插补点的位置.实现运动状态的显示软CNC需要把当前加工的实际状态,如加工点的位置、当前转速和刀具状况等显示给操作人员,以便了解加工的实际情况.实现与SoftSERCANS的接口通讯即将运动控制所需的数据传送给SoftSERCANS,同时将CNC所需的数据从SoftSERCANS读出来.
　　软件结构设计及任务调度数控系统是一个实时多任务系统,数控系统软件中有许多模块,如插补计算、程序解释、位置控制等.
　　本软件结构在设计上采用前后台型.前台程序是指实时中断程序,实现插补、伺服、机床相关逻辑和监控等功能.后台程序也称背景程序,是实现输入、语法分析、数据处理及管理功能的程序.在本次软件设计中,前台程序由RTX进程来实现,后台程序由Win32进程来实现,共享区是连接两个进程(Win32进程和RTX进程)的接口.机床数控体系共享区的内容包括传送运动执行的插补数据、计算线程及显示线程的机床信息(如主轴速度,刀具信息等)、以及显示线程的实际运动状态.
　　数控系统中多任务的实现是通过任务的实时调度来实现的.调度的目的是努力提高系统对软硬件资源的利用率,同时确保系统任务按一定的顺序或策略执行.数控系统中实时多任务是通过事件驱动实现的.本次设计采用基于时间片的循环轮转调度策略如图3所示.前台程序是一个基于SoftSERCANS时序的周期循环控制.在这些时间片的间隙,运行非实时性的后台程序.后台程序中包括两个线程:一个计算线程包括从语法分析到插补计算的全过程;一个反馈显示线程.其中,反馈显示线程的优先级最低,在所有其他任务都不进行的时候进行显示.

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