数控技术及应用教案及讲稿 上部分：数控技术及编程 二、讲稿 第二节计算机数控系统 第五节 经济型数控系统的构成 一、经济型数控系统概述 经济型数控系统，是相对标准型数控系统而言。在不同的国家和不同的时期含义 是不同的。其目的是根据实际机床的使用要求，合理地简化系统，以降低产品成本。 在我国，把由单片机和步进电动机组成的数控系统和其它功能简单、价格低的系统 称为经济型数控系统。目前，我国经济型CC多数是以8位或16位单片机或者以8 位或16位微处理器（简称PU)为主构成的系统，进给驱动采用步进电动机，控制 轴数为2~3轴，联动2轴。经济型CNC是根据国内需要自行开发的。主要用于功 能简单的车、铣、钻、冲床等的控制，并大量用于旧机床改造。它是属于低档数控系 统的一种，在我国这类数控系统有一定批量的生产。 经济型数控系统功能话当，价格低廉，特别适合中小企业对原有机床讲行数控化 自动化技术改造 以提高生产 效率。 目前， 我国经济 型数控系统发展迅速，已研制了 数十种经济型数控系统，应用较为普遍的是华中】型。 二、数控系统的硬件组成 任何一个微机控制系统都由硬件和软件组成，硬件是软件运行的基础，而配置了软 件的硬件才是具有控制功能的系统。 构成经济型CNC的基本使件由MPU、存储器、输入/输出(/0)接口电路组成。这 里主要介绍用MCS-51系列单片机构成的经济型数控系统。 单片计算机是在一片芯片上集成了CPU、ROM/RAM/EPROM/E2PRON、定时器/计数器 及各种I/0接口等构成了一个完整的数字处理系统。单片机的主要特点是抗干扰性强， 可靠性高，速度快，指令系统效率高，体积小，性能价格比高。 近年来，国外一些主要半导体制造厂相继生产了各种8位、16位单片机。其中以 Intel公司的MCs系列单片机最为著名 目前已推出MCS MCS-5 -96 系列。MCS-48和MCS-51系列为8位单片机，MCS-96系列为16位单片机。在国内 的经济型数控系统中多数使用MCS-51系列单片机。 1.MCS-51系列单片机的基本特性 MCS-51系列包含三个产品：8031、8051、8751。三者的引脚完全兼容，仅在结构 上有些差异。 即内部不含ROM的 内部含ROM的8051 和内部含 EPROM 8751。通常所说的MCS-51单片机是该系列的简称。MCS-51系列单片机的基本特性如 下（以8051为例)： ①CPU为8位：②片内有时钟振荡器：③具有4 KB ROM和128RAM:④具有21 个特殊功能寄存器：⑤具有4个8位1/0端口，32根1/0线：⑥具有16根地址 线气共用可直接品66外郎程文在储器6R处部数超在 于两 、16位定时/计数器：(8 可有5个中 断源， 两级优先权的向量 中断结构：⑨具有一个全双工串行I/0口：⑩具有位寻址能力，适于逻辑运算。 2.MCS-51单片机常用系统扩展芯片 (1)程序存储器(ROw0 公外线擦抹的可编程只读存储器EPROM.。通常采用标准芯片，如2T162 8)、2732(4KB× 8) 2764(8KB× 27256132kBX8)和 27512(64KB×8) 兰州交通大学机电工程学院 2数控技术及应用教案及讲稿 上部分：数控技术及编程 兰州交通大学机电工程学院 2 二、讲稿 第二节计算机数控系统 第五节 经济型数控系统的构成 一、经济型数控系统概述 经济型数控系统，是相对标准型数控系统而言。在不同的国家和不同的时期含义 是不同的。其目的是根据实际机床的使用要求，合理地简化系统，以降低产品成本。 在我国，把由单片机和步进电动机组成的数控系统和其它功能简单、价格低的系统 称为经济型数控系统。目前，我国经济型 CNC 多数是以 8 位或 16 位单片机或者以 8 位或 16 位微处理器（简称 MPU）为主构成的系统，进给驱动采用步进电动机，控制 轴数为 2～3 轴，联动 2 轴。经济型 CNC 是根据国内需要自行开发的。主要用于功 能简单的车、铣、钻、冲床等的控制，并大量用于旧机床改造。它是属于低档数控系 统的一种，在我国这类数控系统有一定批量的生产。 经济型数控系统功能适当，价格低廉，特别适合中小企业对原有机床进行数控化、 自动化技术改造，以提高生产效率。目前，我国经济型数控系统发展迅速，已研制了 数十种经济型数控系统，应用较为普遍的是华中 I 型。 二、数控系统的硬件组成 任何一个微机控制系统都由硬件和软件组成，硬件是软件运行的基础，而配置了软 件的硬件才是具有控制功能的系统。 构成经济型 CNC 的基本硬件由 MPU、存储器、输入/输出 (I/O )接口电路组成。这 里主要介绍用 MCS-51 系列单片机构成的经济型数控系统。 单片计算机是在一片芯片上集成了 CPU、 ROM/RAM/EPROM/E2PROM、定时器/计数器 及各种 I/O 接口等构成了一个完整的数字处理系统。单片机的主要特点是抗干扰性强， 可靠性高，速度快，指令系统效率高，体积小，性能价格比高。 近年来，国外一些主要半导体制造厂相继生产了各种 8 位、16 位单片机。其中以 Inte1 公司的 MCS 系列单片机最为著名，目前已推出 MCS-48、MCS-51、MCS-96 三个 系列。MCS -48 和 MCS-51 系列为 8 位单片机，MCS-96 系列为 16 位单片机。在国内 的经济型数控系统中多数使用 MCS-51 系列单片机。 1. MCS-51 系列单片机的基本特性 MCS-51 系列包含三个产品：8031、 8051、8751。三者的引脚完全兼容，仅在结构 上有些差异。即内部不含 ROM 的 8031、内部含 ROM 的 8051 和内部含 EPROM 的 8751。通常所说的 MCS-51 单片机是该系列的简称。 MCS-51 系列单片机的基本特性如 下 ( 以 8051 为例)： ① CPU 为 8 位； ②片内有时钟振荡器；③具有 4KB ROM 和 128RAM；④具有 21 个特殊功能寄存器；⑤具有 4 个 8 位 I/O 端口，32 根 I/O 线；⑥具有 16 根地址 线 ( 与 I/O 线共用 )，可直接寻址 64KB(64KB 外部程序存储器，64KB 外部数据存储 器)； ⑦具有两个 16 位定时 / 计数器；（8）可有 5 个中断源，两级优先权的向量 中断结构；⑨具有一个全双工串行 I/O口； ⑩具有位寻址能力，适于逻辑运算。 2.MCS-51 单片机常用系统扩展芯片 （1) 程序存储器 (ROM) 主要是紫外线擦抹的可编程只读存储器EPROM。通常采用标准芯片，如 2716(2KB × 8)、2732(4KB × 8)、 2764(8KB × 8)、27128(16KB × 8 )、 27256(32KB × 8) 和 27512(64KB × 8)