基于数控流水线技术的开放式数控系统吴岱【摘要】传统的开放式数控系统需要依赖特定的软硬件平台，使开放式数控系统的推广应用存在较大的局限性。为了便于开放式数控系统得到普及应用，基于数控流水线技术应运而生。数控流水线技术包括了数据主控流水线线程、数控微代码实时执行单元以及驱动程序，数控流水线技术实现了开放的微代码借口与数控指令的标准化，使数控模块能够相互的替换，也能够针对不同的需求重新构建数控流水线。【关键词】数控流水线技术；开放式；数控系统；数控微代码0.前言开放式数控系统一般是基于计算机操作系统相关软硬件平台，利用自动化技术实现。目前，依靠完善的计算机操作系统及其相关软硬件平台，使人机交互、网络通信、存储管理等一系列功能得到了很好的应用，但却无法实现开放式数控系统较强的实时功能目标，主要由于计算机操作系统的整体运算性能无法到达该标准，使开放式数控系统的应用存在一定的问题。虽然利用高性能的CPU处理芯片可以满足数控系统较强的实时功能目标，但是本钱的投入与产出效益比值明显不合理，推广应用的可行性不高。因此，利用数控流水线技术，以较小的本钱投入获得开放式数控系统较大的产出，对开放式数控系统的开展有着重要意义。1.数控流水线技术1.1数控系统的功能数控系统根据功能的强弱，可以分为强实时类功能，包含了5个模块，将其由高到低排列为指令译码、速度规划、插补、专用I/O控制、电机控制；弱实时类功能包括了6个模块，即通用I/O模块、状态显示、轨迹仿真、程序编辑、参数管理、键盘输入。强实时类功能属于数控系统的核心局部，直接关系到数控机床的加工过程，需要较强的实时性，如果出现了任何的延迟就会导致加工出错，影响产品的质量。弱实时功能根本不要求数控系统较强的实时性，目前的计算机操作系统均可满足，主要涉及人机交互、通用I/O控制以及存储管理等领域，即便执行存在一定的延迟，也不会影响数控机床的加工过程。1.2数控流水线的结构数控流水线一般分为三个环节，即数控主控流水线线程、数控微代码执行单元、控制驱动层。1.2.1数据主控流水线线程数据主控流水线线程是计算机数字控制〔ComputerNumericalControl〕软件上的独立线程，需要在数控操作系统内的计算机操作系统上运行。数据主控流水线线程将指令译码与插补功能进行结合，形成一个独立的线程，利用计算机平台高速、准确的运算性能，防止了任务的经常性切换影响系统整体运行效率，使数控系统工作性能得到显...
