2 木工机床数控软件平台
由于国内软件市场不规范,在开发专用软件时,将其与数控系统平台紧密捆绑在一起是应对盗版侵权的最有力武器。目前常用的数控系统平台有以下几种。
2.1 DOS平台
虽然早在2000年MSDOS 8.0推出后,微软公司正式结束了MSDOS的版本更新,微机用户也普遍转为Windows平台,但时至今日我们仍然可以在一些基于微型计算机的数控系统中发现它的身影。与Windows平台相比,DOS系统的用户界面十分落伍,同时不支持多项任务,但其在系统资源占用和对计算机硬件水平方面要求极低,安装维护十分方便,具有比其它平台更高的抗恶劣工况能力。由于单任务所带来的实时性特征非常适合数控系统需求,因此该平台在未来一段时间内仍将具有一定的市场。
2.2 Windows平台
作为目前微型计算机的主流操作系统,Windows平台被广泛应用于基于微机的数控系统中。其开发接口十分丰富,开发工具能力强大,入门简单,Windows程序开发人力资源充裕,且有大量成熟系统和资源可供利用。在Windows平台上开发木机数控软件的周期一般较短,易于和主流CA软件系统接口,且产品具有视觉先进性。主要缺点是其对硬件性能和工况环境要求相对较高,维护不够方便,在兼容机系统中预装需要购买版权许可,使成本增加。
2.3 Linux平台
Linux平台由于其具有免费、开源可裁减等优点,目前被广泛应用于嵌入式数控系统中,在微机数控系统中也有广泛应用。由于嵌入式系统硬件已经全面进入32位时代,无论在处理速度还是在存储能力上都已远远超过早期的PC机,在嵌入式数控系统中添加CA软件在硬件条件方面可以得到保证。其缺点是安装维护比较困难,软、硬件兼容性较差。由于是开源系统,各版本差异较大,系统的稳定性难以保障。目前国内Linux程序员相对较少,软件开发工具原始,程序调试困难,软件开发成本较高。
2.4 Windows CE
Windows CE是微软公司出品并主张版权的基于嵌入式系统的操作系统。具有图形界面功能强大的特点。由于价格因素,在国外数控系统中应用相对较多,国内数控系统厂商很少采用。其优点是具有与通用Windows平台几乎相同的界面和编程规则,Windows程序员可以很容易地在短期内掌握Windows CE应用程序开发,Windows平台的应用程序可以方便地移植到Windows CE上。
3 木工机床数控软件的主流开发工具
从程序实现角度来看,木-丁机床数控软件在开发工具方面与其它数控软件并没有太大差别,主流开发手段也乏善可陈。
3.1 基于C语言的开发工具
C语言既具有高级语育的特点,又具有汇编语言的特点。它可以作为系统设计语言编写工作系统应用程序,也可以作为应用程序设计语青编写不依赖计算机硬件的应用程序。C语言还有一个突出的优点就是适合于多种操作系统,如DOS、Linux、Windows、Windows CE等等。也适用于多种机型,是单片机、嵌入式系统、微型机系统中的主要程序设计语言。在需要对硬件进行操作的场合,用C语言明显优于其它解释犁高级语言,部分对程序效率要求较高的大型应用软件也是用C语言编写的。
C语言具有绘图能力强、可移植性高、数据处理能力强等特点,代码灵活,易于实现复杂算法,因此适于编写系统软件,三维、二维图形和动画软件,但正是代码的灵活性,使C语言程序编写对程序员的要求较高,极易出现程序漏洞,影响软件系统的稳定性。使用C语言在不同操作系统平台编写程序时所用到的开发工具各不相同,如表1所示。
3.2 Visual Basic开发工具
Visual Basic是一种可视化、面向对象和采用事件驱动方式的结构化高级程序设计语言,可用于开发indows环境下的各类应用程序。它简单易学且功能强大,国内比较流行的版本是Visual Basic 6.0,最新版本为VB2008。
相对于Visual C++工具,VB在用户界面开发方面具有较大优势,但在算法实现、代码效率和灵活性上稍逊一筹。
3.3 Visual C++开发工具
Visual C++是一个功能强大的可视化软件开发工具。目前国内最流行的版本是Visual C++6.0。它是—个基于Windows操作系统的可视化集成开发环境(integrateddevelopment environment,IDE)。Visual C++6.0由许多组件组成。、包括编辑器、调试器以及程序向导AppWizard、类向导Class Wizard等开发工具。这些组件通过一个名为Developer Studio的组件集成为完整的开发环境。其大概可以分成以下三个主要部分:
①Developer Studio,这是一个集成开发环境。@MFC(Microsoft Foundation Classes),是Win API与C++的结合,也是Visual C++的一个重要组成部分。从某种意义上来说,Visual C++就是为MFC而打造的,Visual C++中的许多特征和语言扩展也是为MFC而设计的,所以用Visual C++而不用MFC就等于抛弃了Visual C++中很大的一部分功能。但
Visual C++也不等于MFC,基于Visual C++也可以开发纯粹的基于C语言和32位AH的Windows应用程序,只是开发难度相对较高,但同时也具有更高的代码效率。目前国内的Visual C++程序员大多擅长基于MFC开发程序。
③Platform SDK(平台软件开发工具包),在概念上,SDK是一系列文件的组合,包括lib、dll?h文档、示例等等;API是对程序而言的,提供用户编程时的接口,即一系列模块化的函数,可以认为API是包含在SDK中的。此外,在Visual Studio.NET的各个版本中,也包含了Visual C++的最新版本。
3.4 其它开发工具
除了上述常用程序实现语言和T具外,目前流行的还有JAVA语言,但由于其强调硬件无关性和跨平台特性,所生成的程序需要虚拟机解释执行,执行效率相对较低,不适合于实时性要求较高的场合。
4 结束语
时至今日,无论是中国软件产业还是数控行业都已远远落后于发达国家。虽然在这些领域,外国企业已经形成了事实上的技术垄断,但我们仍然可以在木机行业数控专用软件领域获得商机。木机企业要想在国内木机数控化这一潮流中获得新生,就不能把目光仅仅停留在“生产机床本体再加装别人的数控系统”这一层面。与软件企业合作,与大专院校和科研院所的研究基地合作,大力开发数控木机专用软件,尽最大可能在产品中嵌入自主知识产权,增加产品附加值,是提高木机企业核心竞争力的关键。