全數字式數控總線應用層通用化設計

圖7統一的應用層協議數據報文

　　統一的應用層協議數據報文結構定義如下：

　　3.3 統一的單位系

　　由于不同總線所使用的參數單位不同，且差別很大，為使參數有統一的單位標準。系統設計了統一的單位系。如表1所示。

　　其中指令單位是指移動負載的位置數據的最小單位。指令單位應在考慮機械規格、定位精度等因素之后再行決定。例如可為mill、inch、度(o)等。每種參數都提供了多種單位供用戶選擇。并提供了基本單位供用戶設置。例如位置參數單位選擇mm。其基本單位設置為10一mm=0．001mm；速度參數單位選擇mm／s，其基本單位設置為10-3mm／s=0.001mm／s等。用戶可以根據具體的應用情況。選擇不同的參數單位及基本單位進行設置。使得在模塊之間傳遞的數據值含義保持一致。

　　3.4 統一的總線配置結構

　　統一的總線配置結構在總線初始化階段用來配置總線信息，各總線根據自己的情況，對每一項進行初始化。其結構定義如下：

　　其中SLV_ST_MAX為系統所允許的最大從站數；wrong_addr表示主從站地址錯誤標識，0表示地址正確，l表示邏輯地址錯誤，2表示物理地址錯誤，3表示邏輯地址和物理地址都錯；st_laddr、st_paddr分別表示主從站的邏輯地址和物理地址，0號站為主站的地址。

　　3.5 統一的服務接口

　　各總線針對不同的從站設備所提供的應用層服務差別比較大，為向上層數控應用提供統一的訪問接口，系統設計了統一的應用層服務接口，包括傳輸服務、設備服務、總線管理服務等，并對各類服務進行了細分，給出了詳細的服務接口列表。

　　考慮到數控系統在實時性方面的要求，本文利用RTLinux實時內核模塊對Linux操作系統進行了實時化改造。使其成為一個實時操作系統。以其作為軟件開發平臺，以C語言作為開發工具。系統采用Linux操作系統設備驅動方式來實現用戶訪問統一的服務接口，向上層應用程序屏蔽下層具體總線應用層服務接口函數實現細節的差異。每一種總線作為一個新設備加入設備鏈表，并為其注冊驅動程序，各總線驅動需要按照統一的服務接口實現自己的服務。統一的服務接口實現流程如圖8所示。