数控原理与数控系统教学课件 夏伯雄 第06章.ppt

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1、第6章：经济型数控系统学习目标：主要介绍经济型数控系统的软硬件组成的功能说明及结构特点。数控系统是数控机床的核心部分，是数控机床的大脑。其发展过程经历了硬件数控系统（NC）和计算机软件系统（CNC），目前数控机床所采用的数控系统均为CNC系统。根据CNC功能水平的不同，往往将数控系统分为高、中、低三档；而从价格、功能、使用等综合指标考虑，又将CNC分为经济型数控系统和标准型数控系统。通过本章学习，应该掌握以下内容：掌握基于单片机微处理器CNC装置的硬件组成掌握插补的概念，了解插补常用分类方法6.1经济型数控系统的硬件组成6.1.1经济型数控系统的一般结构（1）微机

2、：主要包括CPU、EPROM、RAM、I/O接口等电路。（2）驱动：由步进驱动装置与步进电动机构成。在经济型数控系统中，步进电动机一般为功率步进电动机。（3）开关量控制电路：负责机床侧输入/输出开关及机床操作面板与微机的连接，涉及M、T、S指令的执行。（4）主轴控制：由主轴电动机及主轴驱动装置组成。（5）通信接口：一般指RS-232C接口，完成数控系统与微机的通信。（6）软件系统：由系统软件与应用软件构成。6.1.1经济型数控系统的一般结构图6-1经济型数控系统的结构6.1.2经济型数控系统的微处理器微处理器是CNC系统的核心部件，可采用单微机系统或多微机系统，其

3、主要职责是完成CNC的控制与计算。1．微处理器类型的选取（1）常用的微处理器芯片1）通用微处理器：8086、Z80、M6800等6.1.2经济型数控系统的微处理器微处理器是CNC系统的核心部件，可采用单微机系统或多微机系统，其主要职责是完成CNC的控制与计算。1．微处理器类型的选取（1）常用的微处理器芯片2）单片微计算机机：MCS-48、MCS-51、MCS-96系列等6.1.2经济型数控系统的微处理器微处理器是CNC系统的核心部件，可采用单微机系统或多微机系统，其主要职责是完成CNC的控制与计算。1．微处理器类型的选取（1）常用的微处理器芯片3）位片式逻辑：AM

4、D公司的AM2900系列和Intel公司的3000系列6.1.2经济型数控系统的微处理器2．IntelMCS-51系列单片机的特点与性能（1）MCS-51单片机的结构特点。1）集成度高2）存储空间大3）指令系统功能强4）运算速度快6.1.2经济型数控系统的微处理器2．IntelMCS-51系列单片机的特点与性能（1）MCS-51单片机的结构特点。5）片内实现的输入/输出功能强6）可靠性高6.1.2经济型数控系统的微处理器2．IntelMCS-51系列单片机的特点与性能（2）MCS-51单片机的类型MCS-51系列有3种产品即8051、8751和8031（3）MCS

5、-51系列的定时器/计数器和中断MCS-51系列单片机有相当强的实时控制能力6.1.2经济型数控系统的微处理器2．IntelMCS-51系列单片机的特点与性能（4）MCS-51系列的引脚及其功能图6-38051单片机逻辑示意图6.1.3经济型数控系统的存储器1．存储器的分类6.1.3经济型数控系统的存储器2．常用的半导体存储器芯片（1）常用的ROM芯片：EPROM芯片有2716（2K×8）、2732A（4K×8)、2764（8K×8）、27128（16K×8）、27256（3ZK×8）、27512（64K×8）等6.1.3经济型数控系统的存储器2．常用的半导体存储

6、器芯片（2）常用的RAM芯片。常用的静态RAM芯片6116（2K×8）、6264（8K×8）、62256（32K×8）等。6.1.3经济型数控系统的存储器3．存储器的构成方式（1）用所选的芯片构成所需字长和容量的存储体，其地址线和数据线分别接入系统的地址和数据总线，读/写控制接系统控制总线中的对应信号线。（2）对未接入芯片的高位地址线进行译码，产生各个芯片的片选信号，并将它们连接到对应芯片的片选端。6.1.4经济型数控系统的I/O接口1．I/O寻址方式（1）独立寻址I/O（2）存储器映射I/O6.1.4经济型数控系统的I/O接口2．数据传送方式（1）程序查询方式（

7、2）中断方式6.1.4经济型数控系统的I/O接口3．I/O接口的基本组成部分（1）地址译码（2）工作方式控制电路（3）状态检测电路（4）数据缓冲和格式转换电路（5）信息的形式转换电路6.1.4经济型数控系统的I/O接口4．常用I/O接口芯片8255（1）8255的内部结构8255内部结构框图6.1.4经济型数控系统的I/O接口4．常用I/O接口芯片8255（2）8255的工作方式：方式0、方式1、方式2以方式1工作的A口以方式1工作的B口6.1.4经济型数控系统的I/O接口4．常用I/O接口芯片8255（2）8255的工作方式：方式0、方式1、方式2以方式2工作的

8、A口6.1