传统的数控系统采用封闭式的结构,不同用户难以在其平台上进行二次开发,而开放式数控系统可以解决这一问题。基于 PC 的开放式数控系统已成为当前 CNC 技术发展的必然趋势。 本文讨论了数控系统的发展历史、现状和趋势,分析了基于 PC 的数控系统(PCNC)的特点、通讯接口、操作系统平台,以及 USB 通讯的特点、协议,提出了一种基于主流 Winows2000 操作系统平台,通过 USB 接口与精插补器通讯的主从式数控系统体系结构。该系统采用二次插补策略,由 PC 机实现软件粗插补,硬件实现精插补。以此为基础,完成了系统样机的软硬件设计。 主机系统在 Windows2000 下采用 Visual C++6.0 以及面向对象、模块化的程序设计方法,完成了系统操作界面、NC 代码的编辑、编译模块、轨迹插补模块、模拟仿真模块、USB 驱动程序模块以及 USB 通讯模块的具体设计。 从机系统的设计完成了以 Philips 公司 PDIUSBD12 接口器件和 P89C58 单片机为核心的 USB 通讯电路设计,以及基于 FPGA 的精插补控制器接口的设计,并配合硬件设计了从机系统的固件程序。