一、概述

　　1． 单机系统：整个CNC装置只有一个CPU，它集中控制和管理整个系统资源通过分时处理的方式来实现各种数控功能。

　　优点：投资少、结构简单、易于实现。

　　缺点：功能受CPU字长、数据宽度、寻址能力和运算速度的限制。

　　2． 多机系统：CNC装置中有两个或两个以上的CPU。根据CPU间的相互关系不同，又可分为：

　　（1）主从结构系统。系统中只有一个CPU（主CPU）对系统资源（存储器、总线）有控制和使用权，而其他CPU的功能部件（智能部件），其CPU无权控制和使用系统资源，只能接受主CPU的控制命令或数据，或向CPU发出请求信息以获得所需数据。是一个CPU处于主导地位，其他CPU处于从属地位的结构。

　　（2）多主结构系统。系统有两个或两个以上的带有CPU的功能部件对系统资源有控制和使用权。功能部件采用紧偶合（挂在同一系统总线，集中在一个机箱内），有集中的操作系统，通过总线仲裁器（软件、硬件）来解决争用总线问题，通过公用存储器来交换信息。

　　（3）分布式结构系统。系统有两个或两个

　　从硬件体系结构看，单机结构与主从结构极其相似，CPU模块与单机结构中的功能模块是等价的，只是功能更强而已。所以，称单机结构和主从结构为单主结构的系统。

二、单机或主结构模块的功能介绍

　　图1为其硬件结构框图。这类CNC装置的硬件是由若干功能不同的模块组成，各模块既是系统的组成部分，又有相对的独立性，属模块化结构。

　　模块化设计方法：将控制系统按功能划分成若干种具有独立功能的单元模块。每个模块配上相应的驱动软件。按功能的要求选择不同的功能模块，将其插入控制单元母板上，就组成一个完整的控制系统。单元母板一般为总线结构的无源母板，它提供模块间互联的信号通道。

　　下面介绍CNC装置中各硬件模块的作用。

　　（一） 计算机主板和系统总线（母板）

　　1． 计算机主板

　　它是CNC装置的核心。目前CNC装置普遍采用基于PC机的系统体系结构，即CNC装置的计算机系统在功能上完全与标准的PC机一样，各硬件模块均与PC机总线标准兼容。其目的是利用PC机丰富的软件和硬件OEM资源。这样提高系统的适应性、开放性，降低价格，缩短开发周期。

　　在结构上CNC装置的计算机系统与PC机略有不同。主板与系统总线分离，总线是无源母板，主板做成插卡形式，集成度更高：ALL-IN-ONE主板。

　　包括一下功能结构：

（1） CPU芯片及其外围芯片；

（2） 内存单元、cache及其外围芯片；

（3） 通信接口（串口、并口、键盘接口）；

（4） 软、硬驱动器接口。

　　作用：对输入到CNC装置中的各种数据、信息（零件加工程序、各种    I/O信息）进行相应的算术和逻辑运算。并根据处理结果，向其它功能模块发出控制命令、传送数据，是用户指令得以执行。

2． 系统总线

　　有一组传送数字信息的物理导线组成。是计算机内部进行数据和信息交换的通道，从功能上分三组：

（1）数据总线：各模块间数据交换的通道。线的根数与数据宽度相等。是双向总线。

（2）地址总线：是传送数据存放地址的总线。与数据总线结合，可确定数据总线上数据的来源地和目的地。单向总线。

（3）控制总线：是一组传送管理或控制信号的总线（数据的读、写、控制，中断、复位、I/O读写及各种确认信号等）。单向总线。

 (二)  显示模块（显示卡）

　　是通用性很强的模块，有VGA卡、SVGA卡，早期有：CGA、EGA等。无需用户自己开发。

　　作用：接受来自CPU的控制命令和显示用的数据，经与CRT的扫瞄信号调制后，产生CRT所需要的视频信号。

（三） 输入/输出模块（多功能卡）

　　该模块也是标准的PC机模块，无需用户自己开发。这个模块是CNC装置与外界进行数据和信息交换的接口板。通过该接口，从外部输入设备获取数据，也将数据输送给外部设备。

输入设备：纸带阅读机；

输出设备：打印机、纸带穿孔机；

输入/输出设备：磁盘驱动器、录音机、磁带机；

通信接口：RS232。

ALL-IN-ONE主板可省略此板。

　　以上三部分，配上键盘、电源、机箱，就是通用计算机系统，它是CNC装置的核心，确定其档次和性能。

　　（四）电子盘（存储模块）

　　电子盘是CNC装置特有的存储模块，存放一下数据和参数：

　　（1）系统软件和固有数据。

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