[發(fā)明專利]數(shù)控系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510072768.4
• 申請日: 2015-02-11
• 公開（公告）號: CN104679609B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設計）人: 周瑜;楊書生
• 申請（專利權(quán)）人: 北京配天技術(shù)有限公司
• 主分類號: G06F11/14
• 分類號: G06F11/14;G05B19/18
• 代理公司: 深圳市威世博知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙)44280
• 代理人: 王健鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種數(shù)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)

數(shù)控機床CNC(Computer Numerical Control)是機械加工中的主要加工設備，它在普通機床的基礎(chǔ)上增加了數(shù)字控制功能，能夠提高加工精度，提高生產(chǎn)復雜工件的能力，能對加工零件的更改快速響應，極大地促進生產(chǎn)效率的提高。數(shù)控系統(tǒng)NCS(Numerical Control System)是數(shù)控機床的控制大腦，數(shù)控系統(tǒng)的優(yōu)劣直接影響到數(shù)控機床的加工質(zhì)量和加工效率。存儲器是數(shù)控系統(tǒng)核心部分之一，對數(shù)控系統(tǒng)的整體性能影響重大。

隨著半導體技術(shù)的飛速發(fā)展，存儲器也從早期的低速小容量向高速大容量方向發(fā)展。數(shù)控系統(tǒng)使用的存儲器一般分為兩大類：內(nèi)存和閃存。內(nèi)存主要用于存放CPU運算時需要的數(shù)據(jù)和程序，對運算速度影響很大，高吞吐量的內(nèi)存能有效提高系統(tǒng)運行的速度和穩(wěn)定性，而低吞吐量的內(nèi)存則會成為影響整個系統(tǒng)性能的瓶頸。閃存是非易失性的存儲器，掉電不會丟失數(shù)據(jù)，主要用于長時間保存數(shù)據(jù)。

數(shù)控系統(tǒng)的存儲器方案SRAM+DDR+CF作為多年前的主流存儲方案在經(jīng)歷過近年來半導體技術(shù)飛速發(fā)展，已經(jīng)不再具有明顯技術(shù)優(yōu)勢，同時缺點開始出現(xiàn)。

從存儲器讀寫速度，存儲容量，價格，市場應用等方面來分析：

SRAM：主流容量為4Mb，讀寫時間45ns。SRAM技術(shù)的發(fā)展較慢，近年來沒有質(zhì)的飛躍，缺點是容量小價格貴。

DDR SDRAM：主流容量512Mb，最大1Gb，最大頻率200MHz。DDR技術(shù)迅猛發(fā)展，從DDR發(fā)展到DDR2，DDR3，讀寫速度成倍提升，DDR3的最大頻率已能達到1066MHz，最新的DDR4技術(shù)已經(jīng)開始投放生產(chǎn)。

CF卡：主流容量4GB，最大讀寫速度25MB/s。CF卡在數(shù)碼產(chǎn)品領(lǐng)域已完全被SD卡取代，在工控領(lǐng)域還占據(jù)著主流地位，缺點在于價格貴。4GB的SD卡最大讀寫速度20MB/s。

此外，存儲器方案SRAM+DDR+CF由于只有可移動的CF卡作為系統(tǒng)文件和用戶數(shù)據(jù)的保存，在沒有CF卡時數(shù)控系統(tǒng)不能使用。

因此，需要提供一種數(shù)控系統(tǒng)，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種數(shù)控系統(tǒng)，可以保證數(shù)控系統(tǒng)在沒有外部SD卡存儲器的情況下使用，還可以對數(shù)控系統(tǒng)的系統(tǒng)文件和用戶數(shù)據(jù)實現(xiàn)雙備份，提高了數(shù)控系統(tǒng)的便利性和可靠性，且功耗和成本降低。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是：提供一種數(shù)控系統(tǒng)，包括存儲器和能對存儲器進行讀寫操作的MCU，MCU包括數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，存儲器包括內(nèi)存和閃存，內(nèi)存用于存放MCU運算時所需的數(shù)據(jù)和程序，閃存包括SD卡存儲器和eMMC存儲器中的至少一種，以及固定內(nèi)置的NAND-Flash存儲器；NAND-Flash存儲器用于存放數(shù)控系統(tǒng)的系統(tǒng)文件，SD卡存儲器和eMMC存儲器均用于存放數(shù)控系統(tǒng)的系統(tǒng)文件和用戶數(shù)據(jù)；當閃存使用NAND-Flash存儲器和SD卡存儲器的組合時，MCU讀取NAND-Flash存儲器中的系統(tǒng)文件和SD卡存儲器內(nèi)的用戶數(shù)據(jù)，SD卡存儲器內(nèi)的系統(tǒng)文件作為備份使用；當閃存使用NAND-Flash存儲器和eMMC存儲器的組合時，MCU讀取NAND-Flash存儲器內(nèi)的系統(tǒng)文件和eMMC存儲器內(nèi)的用戶數(shù)據(jù)，eMMC存儲器內(nèi)的系統(tǒng)文件作為備份使用；當閃存使用NAND-Flash存儲器、SD卡存儲器和eMMC存儲器的組合時，MCU讀取NAND-Flash存儲器和SD卡存儲器之一中的系統(tǒng)文件、另一者的系統(tǒng)文件作為備份使用，讀取SD卡存儲器和eMMC存儲器之一中的用戶數(shù)據(jù)、另一者的用戶數(shù)據(jù)作為備份使用。

其中，MCU具體用于：接收數(shù)據(jù)讀取請求，判斷數(shù)據(jù)緩沖區(qū)是否有請求的數(shù)據(jù)，若有則從數(shù)據(jù)緩沖區(qū)進行數(shù)據(jù)讀取；若沒有則觸發(fā)讀閃存的操作，并向閃存讀取請求的數(shù)據(jù)；以及，接收數(shù)據(jù)寫入請求，判斷數(shù)據(jù)緩沖區(qū)數(shù)據(jù)是否已滿；若滿，則將數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)寫入對應的閃存，再將待寫入數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)；若未滿，則直接將待寫入數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)。

其中，數(shù)控系統(tǒng)進一步包括電路板，NAND-Flash存儲器固定安裝于電路板上。

其中，eMMC存儲器固定安裝于電路板上。

其中，SD卡存儲器以可拆卸方式安裝于電路板上。

其中，內(nèi)存為SDRAM存儲器。

其中，SDRAM存儲器的型號為DDR3SDRAM或以上版本。

其中，SD卡存儲器還用于存放系統(tǒng)升級文件。