数控插补数控软件芯片的总线设计

3 划分数控插补软件芯片的总线

　　通过上述对输入、 输出和内部计算，个过程的详细分析，可以全面了解数控插补软件芯片中的数据。进而，根据数据的用途和使用特点划分数控插补软件芯片的总线，如图2和表1。

图2 数控插补软件芯片总线划分
 

　　(1)地址总线。 包括了诸如读取数控代码的针、 选择加工曲线类型和选择加减速方式的数据，用来选择控制方式、 读取文件和输出结果。

　　(2)控制总线。 包含了用于控制机床部件动作的各种信息数据，分为输入控制总线和输出控制总线两部分。 输入控制总线数据来源于数控代码中的G、M、S、T功能字和加工过程中的用户操作。 输出控制总线中的数据用来控制主轴、 切削液输送装置和刀具等部件运动，与机床各部件一一对应。

　　(3)数据总线。 是数控插补软件芯片总线结构中的重要组成部分，用来进行插补计算。 这些数据根据在插补过程中的作用和改变频率，又分为绝对动态、 相对动态和绝对静态，条数据总线。

　　绝对动态数据总线中的数据每个插补周期都在改变，用来记录每个插补点的位置和状态。

　　相对动态数据总线中的数据每读一句数控代码改变一次，用来记录每条加工语句中的数据信息。绝对静态数据总线中的数据在整个数控程序运行过程中不改变，记录的是用户通过图形界面输入的机床加工性能参数。

　　除此之外，根据数据输出需要，从绝对静态数据总线中提取部分数据构成了输出状态数据总线。最后，绝对动态数据总线、 相对动态数据总线、输出状态数据总线和输出控制信息总线4个部分共同组成软件芯片的输出总线，向外输出机床在每个插补点的运动位移和状态。

4 建立数控插补软件芯片的总线结构

　　经过划分，建立起的总线分成了地址、 控制信息输入、 控制信息输出、 绝对动态数据、 相对动态数据、 绝对静态数据、 输出状态数据和输出数据，共8条分支。 表1部分列举了各总线中的数据内容。

　　根据数控插补软件芯片在工作过程中数据的流向，在上述总线划分的基础上建立数控插补软件芯片的总线结构，如图，所示，分为数据输入、 插补计算、 计算结果输出、 位置信息反馈和贯穿始终的数据信息传递5个部分，具体分析如下。

　　(1)数据输入包括3个部分。

　　第一，加工前由用户通过图形界面输入的机床性能参数。 第二，数控代码输入的轨迹数据和操作数据。 第三，加工过程中实时监控用户操作，得到的操作数据。

　　(2)插补计算任务就是处理数据，根据输入数据和总线中继承的数据，进行信息处理和插补计算，获得插补结果。

　　(3)结果输出即输出总线，包括插补计算结果和伴随机床加工的各种机床操作。

　　(4)反馈信息每当完成一句数控代码的处理，绝对动态数据总线中关于当前位置、 状态的数据被反馈，作为下一句数控代码运行的起点和初始状态，参与下句数控代码的插补计算。

　　(5)数据传递。 这部分结构的主要目的是承上启下为每句数控代码的运行做好数据准备，表现为图，中贯穿左右的总线结构。 包括输入数据、 反馈数据和相对动态数据总线中的继承数据。数控插补软件芯片的工作过程。 首先，初始化总线，提取机床性能参数赋值给绝对静态数据总线。 然后，逐句读取数控代码，获得数据。 在进行插补计算和操作数据处理的同时，用相对动态数据总线继承各条曲线的数据。 插补计算结果通过输出总线输出，控制电机运动。 每当处理完成一句数控代码，绝对动态数据总线的最后位置状态反馈，与相对动态数据总线的数据进行比较，结果作为下一句数控代码的起始位置状态。 再读取新的一句数控代码。 如此往复，直到程序结束。

图3 数控插补软件芯片的总线 

7 结论

　　本文从分析数控系统中插补软件芯片应具备的功能入手，细致研究了输入、 输出和内部计算，个过程中插补计算和信息处理所需数据。 然后，在此基础上划分总线，建立了总线结构。

　　本文提出了使用总线管理插补数据的方法，并采用此方法规范了数控插补软件芯片的总线接口，使其内部数据结构清晰化，提高了软件芯片的兼容性、 重用性和可扩充性，为数控插补软件芯片的开发提供了一种有效的方法。