嵌入式数控系统G代码解释模块的设计与实现.pdf

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1、第11期机械设计与制造2012年11月MachineryDesign&Manufacture37文章编号：1001—3997(2012)11-0037—03嵌入式数控系统G代码解释模块的设计与实现半2ticsofG—codeinterpretermoduleinNCsystems，bybasingonNCcode∞input,linkeddatastructuresas{linnercodesandmotioncontrolcodesasoutput．A3-axisembeddedNCsystem’sG-codeinterpreteris一2}co

2、mplishedbasedonmicrocontrollerofSTM32F103ZE，motioncontrolchipofPCL6045Bandreal-time《；systemof~c／os—IIastheexperimentalplatfornuItisprovedthattheproposedG-codeinterpreteriseffec一；}印e，‘{川、K，●eyWords：EmbeddedNCsystem；G-CodeInterpreterModule；IxC／OS-II；。—●——■■●●1—_-—1～——，01n■●1＼hf，

3、■—，，■■t，i—●，—，0—■01●1^—h—t01p■●—1-+1●11●—1hp，—_“0dF’，—■1●—01～■、-★来稿日期：2012一O1—23-k基金项目：浙江省自然科学基金项目资助(Y1090805)38洪斯宝等：嵌入式数控系统G代码解释模块的设计与实现第11期数无效；(4)中间代码生成。中间代码主要是指存储了既定加工运G代码解释模块的一个核心函数就是G代码行编译函数，动信息的数据结构体，它由一行G代码指令经解释转换而来。该函数的作用是将一行G代码程序编译成特定的数据结构体，(5)出错处理。在整个解释过程中遇到错误时，系统会记录

4、错误位此结构体就是上述的CNC—G—CODE。G代码行的组成规律：一个置及错误类型，打印出错误信息来提醒用户，以便进行错误处理。字母后续数字字符，再接一个字母字符后续数字字符，如此继续直到行结束。根据此规律构建行解释的算法架构，如图2所示。此算法架构的入口条件是经过预处理过滤空格，回车符，注释等以及大小写字母匹配后的G代码行作为数据源，出口结果是存在缓冲区中的数据结构体对象。Y图1数控系统G代码解释流程图3G代码解释模块的算法设计数控系统的零件加工程序是由一行行G指令、M指令等指令组成的，每行程序表示一个零件外形轮廓的加工位置与轨迹以及保证该零件顺

5、利加工的一些辅助操作，每行程序一般具有如下格式：NxxxxGxxxXxxxYxxxZxxxRxxxMxxSxxFxxTxxxx其中，N代表程序段的顺序号，G是准备功能字，x、Y、z为机床的运动坐标值，M⋯SFT是一些加工时的工艺参数(主轴转图2G代码解释算法流程图速，进给速度，刀具号等)。数控加工程序就是由这样一组字地址根据G代码解释模块的要求，上述算法设计了l6个分支，组成的指令集，它包含加工时所需要的一切信息，提供了数控机以对应数据结构体的变量，来实现数控系统的需求。每一个分支床实际加工零件所需的一切信息。调用一个解释处理函数。如G_excha

6、nge()是对“G”字母加数字字G代码解释模块算法设计的思路是建立一个与数控加工程符的解释处理函数，Xexchange()是对“x”字母加数字字符的解序相对应的数据结构体，并将其作为中间代码存人数据缓冲区，释处理函数，这类解释处理函数是实现算法大同小异，下面将结然后将此数据结构体的加工信息按一定顺序依次读取出来，经解合例子来说明该G代码解释模块。释变换后将结构体里的数据作为执行函数的参数传递给相应的假定有一行G程序：N004G01X40Y50，将其存人数组strl~函数，通过执行该函数完成数控加工。为了实现上述功能，根据G中，先进行预处理，主要去处

7、注释，空格，大小写字母匹配等，得到代码加工程序格式特点，设计了一个数据结构体，用于存储G代新的数组8try-“Noo4G17G01x4OY50”，然后采用地址字获取算码解释后的各个参数值(程序代码略)。法，得到每个地址字在str中的位置，存储到数组tokaddr[]，算法结构体可存储所有可能代码组合的参数信息，并可通过指源码如下：针查询上一个缓冲区中各个参数的值，方便地处理模态代码的问numtok--O；题。解释时对中间代码进行逐个地分析，并计算出对应的各个参for(i-0；i

8、中。if(st】>=A＆＆st】<=){设计的嵌入式数控系统G代码解释模块采用了两个运行过tokaddr[numtok]=