基于Windows CE的数控软件开发与实现

3 主要功能模块及其关键实现技术

　　3.1 人机界面模块

　　人机界面模块是用户与数控加工平台交互的接口。人机界面包括如下操作：加工代码的编辑和保存；各种系统参数的设定；加工过程的同步动态仿真；获取数控设备的位置，速度，故障信息，反馈给用户；文件操作等。

　　Windows CE出于精简内核的需要，对传统的WIN32 图形库改动较大，较多图形类API被移除。在实际开发中为满足图形显示需要，需要自写绘图函数。数控仿真用到的绘图函数主要有：曲线绘图类（圆弧，抛物线绘制）、绘图区动态缩放、图形的保存与重绘。可将以上函数通过测试后封装成库，在主程序中调用。

　　3.2 加工指令编译模块

　　数控加工指令主要是由完成各种准备功能的G 代码和辅助功能的M 代码组成。译码器的作用是读入已编辑好的数控代码，对指令进行词法和语法检查，提取刀位特征，生成刀位文件，最终转换为驱动加工模型运动的数据。译码的方式可分为两类：解释模式和编译模式。

　　解释模式：将G 代码分割为若干小段，每段包括3-4行。以段为单位，解释完本段G代码后，随即调用刀具补偿模块，完成刀具补偿。之后把这段经过处理的代码发送下位机，进行插补控制。解释模式具有简单、易行的特点，能够方便地在加工过程中动态插入指定代码。其不足之处在于译码效率较低，代码的串行发送又极大地限制了加工效率，而且人为地分割G 代码也破坏了代码原有的统一性。

　　编译模式：预先对整个G代码文件进行编译，生成临时代码文件。之后将整个代码文件发送到下位机。在下位机上调用刀具补偿模块，对代码进行刀具补偿。编译模式能够较好地解决固定循环指令，子程序以及各种跳转指令的问题，维护代码自身的统一性[2]。由于是统一编译，统一执行，加工效率也比解释模式高，故译码器的设计上采用编译模式。译码器的编译流程如图3 所示。

　　（1）词法分析：扫描NC 程序，判别是否有不可识别字符。如果有，则给出错误信息。

图 3 译码器编译流程图

　　（2）语法分析：规则与匹配的问题。针对数控程序特点，检查输入代码合理性。若检查出错误组合，则给出错误信息。若检查出无效组合，则设定其无效。例如：F 指令只对G01,G02,G03有效，对G00 无效。

　　（3）语义分析和译码：设计一个加工信息类CDrawInfo，用于保存译码得到的数据。为了保存整个代码信息，还需要设计一个链表类CListInfo。CDrawInfo 类的设计如下：

　　class CDrawInfo: public CObject{
　　public:
　　CDrawInfo();
　　virtual ~CDrawInfo();
　　UINT m_SerialNum; //加工序号
　　CPoint m_ptPrev; //前一点坐标
　　CPoint m_ptNext; //后一点坐标
　　CPoint m_ptCenter; //圆心坐标
　　UINT m_gcodeFun; //G 代码类型
　　CDrawInfo& perator=(CDrawInfo&); //赋值运算符重载
　　};

　　译码程序执行时，首先建立一个CDrawInfo 类的临时对象drawtemp。而后逐行提取代码的数据信息，并将其赋值到drawtemp 对象中。本行读取完毕，再把drawtemp保存到链表CListInfo。CListInfo 的声明如下：
　　CList listinfo;

　　如此循环操作，直至所有的NC代码都被提取出来并添加到链表listinfo中。