數控係統是數控機床的“大腦”


，而CPU、基於CPU芯片的數控係統控製板卡、操作係統以及數控係統現場總線等軟硬件平台則是數控係統的基礎平台，是決定“大腦”性能的關鍵部件。目前，國產數控係統CPU被國外產品所壟斷，因此在器件采購
、應用軟件的升級、數控成套裝備的集成方麵都受製於國外公司
，嚴重製約了國產高檔數控係統性能與可靠性的提高。

　　為了給數控機床安上純正的“中國腦”
，中國科學院沈陽計算技術研究所有限公司（以下簡稱沈陽計算所）承擔了高檔數控機床與基礎製造裝備國家科技重大專項的基於國產龍芯CPU芯片的高檔數控裝置、開(kai)放(fang)式(shi)數(shu)控(kong)係(xi)統(tong)支(zhi)撐(cheng)技(ji)術(shu)創(chuang)新(xin)平(ping)台(tai)建(jian)設(she)等(deng)多(duo)項(xiang)課(ke)題(ti)
，成(cheng)功(gong)解(jie)決(jue)了(le)基(ji)於(yu)國(guo)產(chan)微(wei)處(chu)理(li)芯(xin)片(pian)與(yu)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)的(de)數(shu)控(kong)係(xi)統(tong)開(kai)放(fang)問(wen)題(ti)，使(shi)國(guo)產(chan)數(shu)控(kong)機(ji)床(chuang)安(an)裝(zhuang)“中國腦”不再是夢想。

　　從牽著走到領著跑

　　數shu控kong係xi統tong長chang期qi受shou製zhi於yu人ren是shi中zhong國guo數shu控kong機ji床chuang業ye的de短duan板ban。通tong過guo攻gong關guan，沈shen陽yang計ji算suan所suo成cheng功gong建jian立li了le統tong一yi硬ying件jian抽chou象xiang層ceng概gai念nian和he跨kua平ping台tai統tong一yi通tong訊xun建jian模mo方fang法fa和he通tong訊xun機ji製zhi，開kai發fa了le數shu控kong軟ruan件jian的de龍long芯xin平ping台tai跨kua平ping台tai編bian譯yi運yun行xing技ji術shu以yi及ji基ji於yu自zi動dong配pei置zhi的de多duo平ping台tai編bian譯yi技ji術shu。

　　為了使數控軟件與係統硬件平台和軟件平台解耦合
，進一步跨平台，沈陽計算所提出了統一硬件抽象層的概念HAL(HardwareAbstractionLayer)。HAL硬ying件jian抽chou象xiang層ceng隱yin藏zang了le不bu同tong數shu控kong硬ying件jian平ping台tai的de硬ying件jian接jie口kou細xi節jie，為wei上shang層ceng的de係xi統tong提ti供gong標biao準zhun的de穩wen定ding的de虛xu擬ni硬ying件jian平ping台tai，使shi數shu控kong係xi統tong軟ruan件jian具ju有you與yu硬ying件jian無wu關guan的de特te性xing
，從cong而er達da到dao可ke在zai多duo種zhong平ping台tai上shang進jin行xing跨kua平ping台tai移yi植zhi的de目mu的de，進jin一yi步bu保bao證zheng係xi統tong的de可ke伸shen縮suo性xing和he可ke擴kuo展zhan性xing。同tong時shi，為wei了le實shi現xian數shu控kong係xi統tong不bu同tong模mo塊kuai之zhi間jian的de跨kua平ping台tai通tong訊xun，沈shen陽yang計ji算suan所suo設she計ji了le龍long芯xin高gao檔dang數shu控kong硬ying件jian平ping台tai，通tong過guo增zeng加jia係xi統tong中zhong處chu理li器qi/控製器的數量，大大提高了平台計算能力。

　　針對高
、中檔數控係統的用戶需求不同，沈陽計算所采用平台抽象層屏蔽操作係統調用接口的差異；采用多平台的編譯技術解決數控軟件的跨硬件平台兼容性；采用統一通信庫實現數控軟件模塊間的跨平台通信等關鍵技術，保證了數控軟件一次設計，可以在x86
、龍芯、ARMdengbutongyingjianpingtaihebutongcaozuoxitongshangwufengbianyiyunxing。zaishukongxitongruanjianshejiguochengzhong
，shenyangjisuansuojiangyuyingjianxiangguandedaimafengzhuangweiyingjianchouxiangceng
，shixianyingjianpingtaitexingdaimayuruanjiangongnengdaimafenli。

　　從創新技術到批量應用

　　課題不僅解決了基於國產龍芯處理器的跨平台技術，還開發出多通道多軸聯動及複合加工控製


、高速程序預處理、智能故障診斷與遠程監控、數控總線協議等關鍵技術，製定了國內首部具有自主知識產權數控總線技術國家標準。

　　基於國產龍芯處理器芯片的藍天數控係統是課題繁衍出的重要產品。它的成功研製，顯著提升了我國數控裝置的自主化程度、產業化水平。

　　藍(lan)天(tian)數(shu)控(kong)係(xi)統(tong)采(cai)用(yong)國(guo)產(chan)龍(long)芯(xin)處(chu)理(li)器(qi)芯(xin)片(pian)和(he)自(zi)主(zhu)產(chan)權(quan)的(de)現(xian)場(chang)總(zong)線(xian)
，可(ke)擴(kuo)展(zhan)多(duo)種(zhong)總(zong)線(xian)和(he)傳(chuan)感(gan)器(qi)接(jie)口(kou)
，功(gong)能(neng)和(he)性(xing)能(neng)達(da)到(dao)了(le)國(guo)際(ji)高(gao)檔(dang)數(shu)控(kong)係(xi)統(tong)先(xian)進(jin)水(shui)平(ping)，但(dan)較(jiao)國(guo)外(wai)同(tong)類(lei)產(chan)品(pin)用(yong)戶(hu)使(shi)用(yong)成(cheng)本(ben)大(da)幅(fu)降(jiang)低(di)，可(ke)以(yi)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong)於(yu)機(ji)床(chuang)、自動化生產線、柔性製造等領域
，實現了自主可控的軟硬件平台在工業控製領域的批量應用，進一步提高了國產裝備製造業的競爭力和自主可控性。