LINUXCNC源程序原理说明

LinuxCNC是开源的CNC数控系统，它的核心是一套用于控制机床运动的计算机程序，其源代码是开放的，并且遵循GPL许可证。LinuxCNC的代码结构复杂，涉及大量的模块和配置文件，对于想要深入研究或者进行二次开发的工程师来说，理解LinuxCNC的代码结构和原理是十分必要的。 LinuxCNC的代码主要包含在emc2目录下，这个目录的结构通过tree -I .git -d命令生成后可以清晰地看出其层次。总体来说，目录包括了应用程序默认设置、二进制文件、配置文件、不同机床类型的配置示例、硬件抽象层（HAL）组件、模拟器、不同运动控制器的支持、以及为特定硬件平台准备的特定配置文件等。 app-defaults目录包含了应用程序默认设置，这些设置是针对不同的配置文件或软件组件，如HAL配置文件等。 接着，bin目录包含了用户模式下的二进制文件，它们是LinuxCNC运行时需要用到的可执行程序。这些程序通常包括机床操作的用户界面、诊断工具以及命令行工具等。 configs目录则存放了各种配置文件，这些文件对机床的运动控制和逻辑功能进行了配置。包括不同类型的机床和不同运动方式的配置。 在configs目录下，我们可以看到不同子目录代表不同类型的机床或配置类型，例如5axis目录包含了五轴机床的配置，dallur-thc是针对火焰切割的配置，demo_mazak包含了Mazak机床的配置示例等。这些配置文件可以帮助开发者理解如何根据不同类型的机床和需求进行配置。 在LinuxCNC源代码中，还包含了众多与硬件驱动直接相关的模块，如stepper（步进电机驱动）、puma（机器人控制）、scara（平面关节机械臂控制）、plasma-thc（等离子切割高度控制）等。这些模块需要根据实际的硬件接口进行适配，从而实现与具体硬件的通信和控制。 此外，LinuxCNC还使用了硬件抽象层（HAL），它是一套将底层硬件控制与上层应用逻辑分离的机制。HAL的组件放在halui_halvcp目录中，HAL实现了对机床各个部件控制的抽象，提供了丰富的组件供开发者配置和使用，如限位开关、伺服电机控制器、编码器、数模转换等。 LinuxCNC还支持多种运动控制方式，比如stepper-gantry（步进电机龙门式）、stepper-xyz（三轴步进电机控制）等。这些控制方式让工程师可以根据实际机床的布局选择合适的控制模块。 在LinuxCNC的源代码中，还包含有模拟器（sim），使得工程师可以在没有实际物理机床的情况下测试和开发CNC程序。模拟器可以模拟真实的运动过程和输入输出IO，有助于在实际加工前对程序进行验证。 对于不同版本的Linux系统，如Ubuntu 5.10、6.06、7.10等，LinuxCNC也提供了相应的构建文件和配置文件，这些文件位于extras-Ubuntu-5.10、extras-Ubuntu-6.06和extras-Ubuntu-7.10等目录中。这些目录中的文件是用于在特定版本的Ubuntu系统上安装和配置LinuxCNC所需的额外包和配置文件。 LinuxCNC的代码结构和原理说明涉及了以上多个方面，而每个方面的深入理解和掌握对于开发和维护LinuxCNC系统都非常重要。开发者需要了解各个组件的功能和如何协同工作，以便更好地编写、调试和优化自己的CNC控制系统。