【正文】 10YX 對于第一象限直線 OA， 終點(diǎn)坐標(biāo) Xe=6 ,Ye=4， 插補(bǔ)從直線起點(diǎn) O開始，故 F0=0 。+△△ y進(jìn)給：進(jìn)給：4） 終點(diǎn)比較 用用 Xe+Ye作為計(jì)數(shù)器，每走一步對計(jì)數(shù)器進(jìn)行減作為計(jì)數(shù)器，每走一步對計(jì)數(shù)器進(jìn)行減 1計(jì)算，直到計(jì)數(shù)器為零為止。 逐點(diǎn)比較法直線插補(bǔ) （第一象限）P(xi,yj)F0F0A(xe,ye)yo x1）偏差判別直線上直線上直線上方直線上方直線下方直線下方偏差判別函數(shù)偏差判別函數(shù)2）坐標(biāo)進(jìn)給直線上直線上直線上方直線上方直線下方直線下方+△△ x或或 +△△ y方向方向+△△ x方向方向+△△ y方向方向F0F0A(xe,ye)yo x3） 新偏差計(jì)算如未到達(dá)終點(diǎn)，繼續(xù)插補(bǔ)工作循環(huán)，如果已到終點(diǎn)就停止插補(bǔ)。（ 3）新偏差計(jì)算 進(jìn)給一步后，計(jì)算加工點(diǎn)與規(guī)定圖形的新偏差，作為下一步偏差判別的依據(jù)。 偏差判別插補(bǔ)開始坐標(biāo)進(jìn)給新偏差計(jì)算到終點(diǎn)？結(jié)束YN（ 1）偏差判別 判別偏差符號，確定加工點(diǎn)是在規(guī)定圖形的外面還是里面。每次只進(jìn)行一個(gè)坐標(biāo)軸的插補(bǔ)進(jìn)給。原理： 每走一步都將加工點(diǎn)的瞬時(shí)坐標(biāo)與規(guī)定的圖形軌跡相比較，判斷偏差，然后決定下一步的走向。 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)方法有：直線函數(shù)法、擴(kuò)展 DDA、 二階遞歸算法等。然后再將輪廓步長分解為各個(gè)坐標(biāo)軸的進(jìn)給量（一個(gè)插補(bǔ)周期的進(jìn)給量），作為指令發(fā)給伺服驅(qū)動(dòng)裝置。 脈沖增量插補(bǔ)的方法有：逐點(diǎn)比較法、數(shù)字積分法、脈沖乘法器等。 脈沖增量插補(bǔ) （行程標(biāo)量插補(bǔ)） 每次插補(bǔ)結(jié)束僅向各運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)軸輸出一個(gè)控制脈沖，各坐標(biāo)僅產(chǎn)生一個(gè)脈沖當(dāng)量或行程的增量。插補(bǔ)技術(shù)是數(shù)控系統(tǒng)的核心技術(shù)n 概述 插補(bǔ)是數(shù)據(jù)密集化的過程。概述n 逐點(diǎn)比較法n 數(shù)字積分法n 數(shù)據(jù)采樣插補(bǔ)法 插補(bǔ)原理與方法n 目前，采用該模式開發(fā)的方法有兩種： ① 在商品化的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)下開發(fā) CNC裝置軟件，國外有些著名廠家采用了這種方式； ② 將通用 PC機(jī)操作系統(tǒng) (DOS、 WINDOWS)擴(kuò)充擴(kuò)展成實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，然后在此基礎(chǔ)上開發(fā) CNC裝置軟件。圖 中斷型軟件結(jié)構(gòu)示意圖3）基于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) (RTOS)是操作系統(tǒng)的一個(gè)重要分支，它除了具有通用操作系統(tǒng)的功能外，還具有任務(wù)管理、多種實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度機(jī)制 (如優(yōu)先級搶占調(diào)度、時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度等 )、任務(wù)間的通信機(jī)制 (如郵箱、消息隊(duì)列等 )等功能。但模塊的關(guān)系復(fù)雜，耦合度大，不利于對系統(tǒng)的維護(hù)和擴(kuò)充。整個(gè)軟件就是一個(gè)大的中斷管理系統(tǒng)。所以僅適用于控制功能較簡單的系統(tǒng)。后者 (也稱背景程序 )是一個(gè)循環(huán)運(yùn)行的程序，完成顯示、加工程序的編輯管理、插補(bǔ)預(yù)處理 (譯碼、刀補(bǔ)處理 )等弱實(shí)時(shí)性的任務(wù)，其在運(yùn)行過程中，不斷地被前臺程序打斷，前后臺相互配合來完成零件的加工任務(wù)。 數(shù)控系統(tǒng)軟件典型結(jié)構(gòu)1）前后臺型結(jié)構(gòu)模式 軟件分成兩部分：前臺程序和后臺程序。軟件主要完成對硬件芯片的初始化、任務(wù)優(yōu)先級定義方式、任務(wù)切換處理 (斷點(diǎn)的保護(hù)與恢復(fù)、中斷向量的保存與恢復(fù)等 )等。 兩個(gè)功能：一是優(yōu)先調(diào)度，在 CPU空閑時(shí)，當(dāng)同時(shí)有多個(gè)任務(wù)請求執(zhí)行時(shí)，優(yōu)先級高的任務(wù)將優(yōu)先得以滿足；二是搶占方式，在CPU正在執(zhí)行某任務(wù)時(shí)，若另一優(yōu)先級更高的任務(wù)請求執(zhí)行， CPU將立即終止正在執(zhí)行的任務(wù)，轉(zhuǎn)而響應(yīng)優(yōu)先級高的任務(wù)的請求。這類任務(wù)主要包括： CRT顯示、零件程序的編輯、加工狀態(tài)的動(dòng)態(tài)顯示、加工軌跡的靜態(tài)模擬仿真及動(dòng)態(tài)顯示等。在任務(wù)的執(zhí)行過程中，除系統(tǒng)故障外，不允許被其他任務(wù)中斷。主要包括加工過程中的插補(bǔ)運(yùn)算、位置控制等任務(wù)。實(shí)時(shí)突發(fā)性任務(wù)： 特點(diǎn)是任務(wù)的發(fā)生具有隨機(jī)性和突發(fā)性，它們是一種異步中斷事件，往往有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)性要求。 圖 流水處理示意圖 2）實(shí)時(shí)性和優(yōu)先搶占調(diào)度機(jī)制 實(shí)時(shí)性是指某任務(wù)的執(zhí)行有嚴(yán)格的時(shí)間要求，否則將導(dǎo)致執(zhí)行結(jié)果錯(cuò)誤和系統(tǒng)故障。 其一，如果任務(wù)之間的關(guān)聯(lián)程度不高，則可將這些任務(wù)分別安排一個(gè) CPU，讓其同時(shí)執(zhí)行，即所謂的 “并發(fā)處理 ”； 其二，如果各任務(wù)之間的關(guān)聯(lián)程度較高，即一個(gè)任務(wù)的輸出是另一個(gè)任務(wù)的輸入，則可采取流水處理的方法來實(shí)現(xiàn)并行處理。 關(guān)鍵在于任務(wù)的優(yōu)先級分配問題和各任務(wù)占用 CPU的時(shí)間長度問題。并行處理的實(shí)現(xiàn)方式與數(shù)控系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)相關(guān)，通常有以下方法：資源分時(shí)共享 ： 對單機(jī)系統(tǒng)，采用 “分時(shí) ”來實(shí)現(xiàn)多任務(wù)的并行處理。如：當(dāng)機(jī)床正在加工時(shí) (執(zhí)行控制任務(wù) )， CRT要實(shí)時(shí)顯示加工狀態(tài) (管理任務(wù) ) ；在管理任務(wù)中也是如此，當(dāng)用戶將程序送人系統(tǒng)時(shí)， CRT便實(shí)時(shí)顯示輸入的內(nèi)容；在控制任務(wù)中，為了保證加工的連續(xù)性，刀具補(bǔ)償、速度處理、插補(bǔ)運(yùn)算以及位置控制必須同時(shí)不間斷執(zhí)行。管理任務(wù)指系統(tǒng)資源管理和系統(tǒng)各子任務(wù)的調(diào)度，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的程序管理、顯示、診斷等；控制任務(wù)主要完成譯碼、刀具補(bǔ)償、速度預(yù)處理、插補(bǔ)運(yùn)算、位置控制等任務(wù)。 數(shù)控系統(tǒng)軟件典型結(jié)構(gòu)圖 數(shù)控系統(tǒng)軟件體系示意圖 216。216。 如： FANUCO， SIEMENS810， MITSUBISHIM50系列。216。 早期的計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)都是單機(jī)系統(tǒng)，到了 20世紀(jì) 80年代中期，市場上已有多機(jī)系統(tǒng)的產(chǎn)品了，其中絕大部分是主從結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。 三個(gè) CPU之間各有 512個(gè)字節(jié)的公共存儲器用于交換信息。 共享存儲器結(jié)構(gòu)型是面向公共存儲器來設(shè)計(jì)的，即采用多端口來實(shí)現(xiàn)各主模塊之間的互連和通信，同共享總線結(jié)構(gòu)一樣，該系統(tǒng)在同一時(shí)刻也只能允許有一 CPU對多端口存儲器進(jìn)行訪問 (讀／寫 )，所以也必須有一套多端口控制邏輯來解決訪問沖突這一矛盾 由于多端口存儲器設(shè)計(jì)較復(fù)雜，而且對兩個(gè)以上的 CPU，會因爭用存儲器可能造成存儲器傳輸信息的阻塞，所以這種結(jié)構(gòu)一般采用雙端口存儲器 (雙端口 RAM)。 缺點(diǎn)：總線是系統(tǒng)的 “瓶頸 ”，一旦系統(tǒng)總線出現(xiàn)故障，將使整個(gè)系統(tǒng)受到影響；由于使用總線要經(jīng)仲裁，使信息傳輸率降低。 共享總線結(jié)構(gòu)型以系統(tǒng)總線為中心，所有的主、從模塊都插在嚴(yán)格定義的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)總線上，由于在系統(tǒng)中多個(gè) CPU都有權(quán)使用系統(tǒng)總線，而在任一時(shí)刻只能允許一個(gè) CPU占用總線，因此，必須要有一個(gè)總線仲裁機(jī)構(gòu)來裁定多個(gè) CPU同時(shí)請求使用系統(tǒng)總線的競爭問題，這是多主 CPU系統(tǒng)的一個(gè)重要特征。 容錯(cuò)能力強(qiáng)，在某模塊出了故障后，通過系統(tǒng)重組仍可繼續(xù)工作。功能部件之間采用緊耦合，有集中的操作系統(tǒng)，通過總線仲裁器