CNC系统巨量NC程序解释实现的方法(2)
2016-06-07 01:01
导读：由于在程序解释时程序实际指针只在物理页中来回变化，而程序逻辑指针在扩展内存的逻辑页中移动，在解释器的设计中必须把程序实际指针和程序逻辑指
由于在程序解释时程序实际指针只在物理页中来回变化，而程序逻辑指针在扩展内存的逻辑页中移动，在解释器的设计中必须把程序实际指针和程序逻辑指针结合在一起考虑。解释器通过解释高端内存中物理页的内容来完成扩展内存的NC程序的解释任务。
解释器解释NC程序所得到的数据送到一个环形缓冲队列中，当填满缓冲队列后，解释任务就停止。当插补器从解释器中取走数据，使缓形队列中有空单元时，通过任务调度把解释器再次激活，这样解释器和插补器就能协调工作。
3 关于巨量NC程序和类似高级语言BASIC编写的NC程序兼容处理
在一般NC代码解释器中，只能进行ISO代码的NC程序解释，而对于带有高级语言特性的一些NC语句如DO—WHILE语句、IF语句、GOTO语句等和宏变量不支持。对于带有高级语言特性的NC语句的解释有2种：第1种方法是做2个解释器分别对ISO代码的NC程序和类似高级语言编写的NC程序进行解释；第2种方法是做1个兼容的通用解释器，它对2种程序都能处理。第1种方法思路简单，解释器编程容易，由于ISO代码的NC程序和类似高级语言编写的NC程序只能分别编写，NC程序的处理能力不强；第2种方法解释器编程较难，但程序的解释功能较强，在ISO代码的程序中可以带有一些高级语言特性的语句如DO—WHILE语句，这样用户所编写的NC程序的处理功能可以很强。
在华中Ⅰ型CNC系统的解释器中，采用的是第2种方法，进行巨量NC程序和类似高级语言编写的NC程序进行兼容处理，保证在巨量NC程序中也能加入一些高级语言的特性，这就要进行类似高级语言的表达式、子程序的调用和程序跳转等高级语言处理过程。
在基于基本内存的NC程序解释器中，对于类似高级语言BASIC编写的NC程序的子程序标号和跳转标号的处理一般先通过扫描整个程序而形成子程序表和标号表，再每次遇到NC调用子程序或执行跳转程序时，通过查表来找到子程序的地址或跳转的目的地址。这样不仅浪费内存，而且解释任务的执行速度。如果NC标号非常多，就会占用较多的基本内存，而且解释程序的速度非常慢，特别是CAD/CAM所生成的巨量NC程序，基本上每行都有N标号，更容易出现这样的。由于使用扩展内存不仅要对一般的手工编制的较短NC程序进行处理，而且要对巨量NC程序进行处理，采用直接寻址，每次遇到子程序和跳转程序指令时，通过比较标号，找到目的地址执行，这样既节省系统的基本内存，又提高系统的处理速度和CNC运行的稳定性。通过2个函数来解决这个问题：
（科教作文网http://zw.ΝsΕac.cOM编辑） structPageProgPtrFind_Nlabel(structPageProgPtr);
structPageProgPtrFind_Ocode(structPageProgPtr);
4 扩展内存的资源竞争问题
为了节约基本内存，要编辑的程序也装入扩展内存，这也通过一个句柄进行操作。在程序的编辑时，所要编辑的程序从扩展内存的逻辑页轮流装入高端内存的物理页，所有程序的编辑都在高端内存进行，从而保证在程序编辑过程不占用基本内存。
由于所编辑程序和运行的程序都是通过高端内存对扩展内存进行操作，存在资源竞争的问题。在系统中，扩展内存都是通过句柄进行操作的，通过EMM386.EXE文件对扩展内存的逻辑页进行管理，只要能申请到相应扩展内存的句柄，就能保证扩展内存的逻辑页使用不发生冲突。在高端内存中，总共有每页16k的4页物理页，把这些物理页进行分配，程序解释运行使用第1页，而程序编辑使用第2页，由于EMM386.EXE程序本身能保证67H中断的重入问题，通过这样内存的分配方式，解决了扩展内存资源竞争问题[3]。
5 结束语
笔者利用系统的扩展内存实现了在CNC系统中解释巨量NC程序。基于系统扩展内存所做的NC解释器和编辑器使运行程序和编辑程序的大小与基本内存无关，而只与扩展内存有关。计算机可配置的扩展内存越来越大，现已能达到256M，而现阶段8M的扩展内存已能满足一般巨量NC程序运行和编辑的要求，这给更复杂零件加工程序一次装载解释运行提供更大的方便。同时，在多通道的CNC系统软件中，由于每增加一个通道大约要增加到最大20k到30k的内存开销，解释器和编辑器利用扩展内存也能让多通道CNC系统增加更多的通道数，控制更多的独立过程，这对FMS、CIMS的实现也有一定的意义。采用该方法所设计的NC代码解释器，已运用到华中Ⅰ型数控系统上。
