传统基于 PC的数控系统具有结构复杂,模块化程度低等缺点,而且通常使用商业系统软件,存在版权问题,降低了数控系统的开放性。针对以上问题,本课题将嵌入式技术与数控技术相结合,实现了开放式的嵌入式数控系统的软硬件平台,并对数控控制软件进行了深入研究。　　针对数控系统实时多任务的特点,以嵌入式 ARM微处理器 S3C2440和运动控制专用 DSP处理器 MCX314As为硬件基础,结合必要的外围设备,设计了ARM+ARM+DSP三处理器嵌入式数控系统硬件平台。以开源的嵌入式 Linux为操作系统,通过 Xenomai双核实时化改造方案,成功搭建起了 Xenomai/Linux双核实时系统软件平台。　　对嵌入式数控系统控制软件进行深入研究,给出了一种新的数控软件设计方法——加工信息双向链表。运用链表的结构特点并结合 G代码逻辑分组思想,设计了数控译码进程和刀具补偿进程;针对三处理器硬件平台,综合考虑 G代码信息流的特点,运用 Socket套接字接口和 TCP/UDP通信协议,实现了加工信息在 ARM处理器之间可靠的传输;为了充分发挥 MCX314As的数控功能及实现复杂的加工控制,设计了运动控制动态函数库;最后,通过轻量级的图形界面应用程序框架Qt4/Embedded,实现了具有多种功能的层次化人机交互界面。　　在数控系统底层设备驱动方面,开发并移植了 MCX314As运动控制芯片、网络设备及触摸屏设备的驱动程序。最后将数控系统的软硬件集成,独立于 PC进行测试,设计有针对性的测试加工程序,进行软件仿真加工测试,测试结果表明了本课题所设计的控制软件的正确性,也表明了嵌入式数控系统的可行性。　　本课题所开发的嵌入式数控系统软硬件平台及其控制软件全部采用开源工具及开源代码完成,具有自主知识产权。本课题的研究成果具有很强的实用价值,研究成果的转化有利于推动地方机械制造技术的发展,同时也为基于 Linux的全软件数控系统的研制打下了一定的基础。