数控系统软件及软件结构解析课件.ppt
《数控系统软件及软件结构解析课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《数控系统软件及软件结构解析课件.ppt(35页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、,数控系统软件及软件结构,主要内容,一、,CNC,系统软件的特点,二、,1,、多任务性,2,、多任务的并行处理,3,、实时性,4,、优先抢占调度机制,CNC,系统软件的结构模式,一、,CNC,系统软件的特点,CNC,装置是典型的实时多任务控制系统,,CNC,装置,的系统软件则可看成是一个专用实时多任务操作系统。,系统软件的主要特点为:,1,、多任务性,2,、多任务的并行处理,3,、实时性,4,、优先抢占调度机制,CNC,1,、多任务性,CNC,任务,管理任务,控制任务,零,件,程,序,管,理,显,示,处,理,人,机,交,互,交,互,输,入,输,出,管,理,故,障,诊,断,处,理,.,编,译,处
2、,理,刀,具,半,径,补,偿,插,补,运,算,位,置,控,制,机,床,输,入,输,出,主,轴,控,制,.,CNC,软件在工作中这些任务不是顺序,执行的,而往往需要多任务并行处理。,比如:在机床加工过程中,(,执行控制,任务,),,显示屏要实时显示加工状态,(,管,理任务,),。,在控制任务中,为了保证加工的连续,性,刀补、速度处理、插补运算以及位,置控制同时不间断运行。,2,、并行处理的多任务的调度,并行处理是指软件系统在同一时刻或同一时间间隔内,完成两个或两个以上任务处理的方法。目的是为了提高系,统资源的利用率和系统处理速度,并行处理的方法:,A,、资源分时处理,B,、,并发处理和流水处理,
3、这些实现方法与系统的硬件密切相关,A,)资源分时共享,(,对单,CPU,的系统,),?,资源分时共享,在规定的时间长度(,时间片,)内,根,据各任务实时性的要求,规定它们占用,CPU,的时间,使它,们分时共享系统的资源。,?,在,单,CPU,结构,的,CNC,中,可采用“资源分时共享”实现多,任务的并行处理。,?,“资源分时共享”的技术关键:,其一:各任务的优先级分配问题;,其二:各任务占用,CPU,时间长度,即时间片分配问题,资源,(CPU),分时共享图,-,循环调度与中断调度相结合,初始化,显示,插补控制,4ms,译码,加减速运算,8ms,I/O,刀补,中断级别低,背景程序,16ms,0m
4、s,4ms,8ms,12ms,16ms,插补控制,加减速运算,背景程序,各任务占用,CPU,时间示意图,资源分时共享技术的特征,:,?,在任何一个时刻只有一个任务占用,CPU,;,?,在一个时间片(如,8,ms,或,16,ms,)内,,CPU,并,行地执行了两个或两个以上的任务。,因此,资源分时共享的并行处理只具有宏观上的,意义,即从微观上来看,各个任务还是逐一执行的。,B,)并发处理和流水处理,根据各任务之间的关联程度,可采用以下两种,并行处理技术:,若任务间的关联程度不高,则可让其分别在不同的,CPU,上同时执行,并发处理;,若任务间的关联程度较高,即一个任务的输出是另,一个任务的输入,则
5、可采取流水处理的方法来实现,并行处理。,流水处理技术的涵义,:,流水处理技术是利用重复的资源(,CPU,),将一个,大的任务分成若干个子任务,(,任务的分法与资源重复的,多少有关,),,这些小任务是彼此关系的,然后按一定的,顺序安排每个资源执行一个任务,就象在一条生产线,上分不同工序加工零件的流水作业一样。,空,间,输,出,输,出,1,2,3,空,间,n3,输,输,输,出,出,出,1,1,1,2,2,3,2,3,3,n1,n2,1,2,3,n1,t,2t,时间,t,t+,t,时间,顺序处理,流水处理,流水处理技术示意图,并发处理和流水处理的特征,:,?,在任何时刻(流水处理除开始和结束外)均,
6、有两个或两个以上的任务在并发执行;,?,并发处理和流水处理的关键是时间重叠,是,以资源重复的代价换得时间上的重叠,或者,说以空间复杂性的代价换得时间上的快速性。,三、实时性任务的定义和分类,实时性定义,:,任务的执行有严格时间要求(任务必须规定时,间内完成或响应),否则将导致执行结果错误或系,统故障的特性。,实时性任务分类,:,1,、强实时性任务:,实时突发性任务、实时周期性任务,2,、弱实时性任务,A,)强实时性任务,实时突发性任务:,任务的发生具有随机性和突发性,是一种异步中断事件。主,要包括,故障中断,(,急停,机械限位、硬件故障等,),、,机床,PLC,中断、硬件(按键)操作中断,等。
7、,实时周期性任务:,任务是精确地按一定时间间隔发生的。主要包括,插补运算、,位置控制,等任务。为保证加工精度和加工过程的连续性,这,类任务处理的实时性是关键。在任务的执行过程中,除系统,故障外,不允许被其它任何任务中断。,B,)弱实时性任务,这类任务的实时性要求相对较弱,只需要保证,在某一段时间内得以运行即可。在系统设计时,它,们或被安排在背景程序中,或根据重要性将其设置,成不同的优先级(级别较低),再由系统调度程序,对它们进行合理的调度。,这类任务主要包括:,CRT,显示、零件程序的编辑、,加工状态的动态显示、加工轨迹的静态模拟仿真及,动态显示,等。,四、优先抢占调度机制,为了满足,CNC,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 数控系统 软件 结构 解析 课件
![提示](https://www.31ppt.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.31ppt.com/p-4008236.html