對于單微處理器結(jié)構(gòu)的CNC裝置磨再，由于只有一個CPU來執(zhí)行任務(wù)，所以只能采用“資源分時共享”的方法來實(shí)現(xiàn)多任務(wù)的并行處理。所謂“資源分時共享”的方法就是在一定的時間長度（常稱時間片）內(nèi)核无，根據(jù)各任務(wù)的實(shí)時性要求程度，規(guī)定它們使用CPU的時間藕坯，使它們按規(guī)定的順序和規(guī)則分時共享系統(tǒng)的資源团南。

　　采用“資源分時共享”的方法實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并行處理，關(guān)鍵是要解決各任務(wù)使用CPU（資源）的時間如何分配的問題炼彪，即各任務(wù)何時占用CPU和各任務(wù)占用CPU的時間長度吐根。機(jī)床廠通常采用循環(huán)調(diào)度和優(yōu)先搶占調(diào)度相結(jié)合的方法來解決上述問題的正歼。

　　(l)循環(huán)調(diào)度

　　循環(huán)調(diào)度就是使若干個任務(wù)在一個時間片內(nèi)按一定順序執(zhí)行一次并且?個j\ift間片不斷地循環(huán)執(zhí)行。機(jī)床廠在時間片內(nèi)拷橘，各個任務(wù)按設(shè)定的時間順序和時間長度分時占用CPU脖耽，而相對于不斷循環(huán)運(yùn)行的總時間來說，時間片的時間很短拨臂，所以在一個時間片上京多，若干個任務(wù)被看成并行處理。機(jī)床廠通常基际，CNC裝置的軟件設(shè)計將顯示痛慷、譯碼、刀具補(bǔ)償袍砚、速度處理樱炬、I/O處理等弱實(shí)時性任務(wù)，按一定邏輯順序槐伍，編成循環(huán)結(jié)構(gòu)的程序择绘，以實(shí)現(xiàn)循環(huán)調(diào)度。循環(huán)體每執(zhí)行一次舒疚，則從一個時間片來看异凹，CPU對顯示、譯碼兜畸、刀具補(bǔ)償努释、速度赴理、uo處理等任務(wù)進(jìn)行了并行處理咬摇。

　　(2)優(yōu)先搶占調(diào)度

　　為了滿足CNC裝置實(shí)時任務(wù)的要求伐蒂，系統(tǒng)的調(diào)度機(jī)制必須具有能根據(jù)外界的實(shí)時信息以足夠快的速度進(jìn)行任務(wù)調(diào)度的能力。優(yōu)先搶占調(diào)度就是使系統(tǒng)具有這一能力的調(diào)度技術(shù)肛鹏。機(jī)床廠它是基于實(shí)時中斷技術(shù)的任務(wù)調(diào)度機(jī)制逸邦。中斷技術(shù)是計算機(jī)響應(yīng)外部事件的一種處理技術(shù)，特點(diǎn)是能接任務(wù)的重要程度和輕重緩急對其進(jìn)行響應(yīng)在扰，而CPU也不必為其開銷過多的時間缕减。

　　常用的軟件設(shè)計方法

　　為了滿足CNC裝置的軟件的多任務(wù)并行性和實(shí)時性的工作要求，其軟件的設(shè)計根據(jù)硬件結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)采用了相應(yīng)的設(shè)計技術(shù)芒珠，實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并行處理（即在同一時刻或同一時間間隔內(nèi)執(zhí)行兩個或兩個以上的任務(wù)）和實(shí)時處理桥狡。機(jī)床廠常用的軟件設(shè)計方法有資源分時共享并行處理和資源重復(fù)并行處理。

　　優(yōu)先搶占調(diào)度是將任務(wù)接實(shí)時性要求的程度皱卓，分為不同的優(yōu)先級裹芝，在CPU空閑時，若同時有多個任務(wù)請求執(zhí)行娜汁，優(yōu)先級別高的任務(wù)優(yōu)先執(zhí)行（優(yōu)先調(diào)度）臀匹；在CPU正在執(zhí)行某任務(wù)時讲幌，若另一優(yōu)先級更高的任務(wù)請求執(zhí)行，CPU將立即終止正在執(zhí)行的任務(wù)挠站，轉(zhuǎn)而響應(yīng)優(yōu)先級別更高的任務(wù)的請求（搶占）仙涡。

　　優(yōu)先搶占調(diào)度是由硬件和軟件共同實(shí)現(xiàn)的。硬件由提供中斷功能的芯片和電路組成恃藐，主要產(chǎn)生中斷請求信號e軟件主要完成硬件芯片的初始化余源、任務(wù)優(yōu)先級定義、任務(wù)切換處理（斷點(diǎn)的保護(hù)與恢復(fù)范益、中斷向量的保持與恢復(fù)）等。   

　　為了說明優(yōu)先強(qiáng)占調(diào)度實(shí)現(xiàn)多任務(wù)實(shí)時并行處理的過程遭歉，假定某CNC裝置軟件將其功能僅分為三個任務(wù)：位置控制虫犀、插補(bǔ)運(yùn)算和背景程序（包含若干個任務(wù)的循環(huán)調(diào)度運(yùn)行），且將這三個任務(wù)分為三個優(yōu)先級別肪援。三個任務(wù)中位置控制優(yōu)先級別最高证莺，規(guī)定4ms執(zhí)行一次，由定時中斷激活堕义；插補(bǔ)運(yùn)算次之猜旬，規(guī)定8m軎執(zhí)行一次，由定時中斷激活倦卖；插補(bǔ)背景程序最低洒擦。當(dāng)位置控制和插補(bǔ)運(yùn)算都不執(zhí)行時便執(zhí)行背景程序。機(jī)床廠運(yùn)行過程是在初始化后怕膛，自動進(jìn)入背景程序熟嫩，輪流反復(fù)執(zhí)行背景程序中的各子任務(wù)。機(jī)床廠當(dāng)位置控制和插補(bǔ)運(yùn)算需要擾行時褐捻，可以隨時中斷背景程序的運(yùn)行掸茅。機(jī)床廠同樣，位置控制可隨時中斷插補(bǔ)運(yùn)算的運(yùn)行柠逞。優(yōu)先搶占調(diào)度的多任務(wù)實(shí)時并行處理過程昧狮。

　　在0—4ms，只執(zhí)行背景程序板壮；在4ms時刻逗鸣，位置控制發(fā)出中斷請求，即刻中斷背景程序的運(yùn)行短琴，搶占CPU執(zhí)行位置控制任務(wù)垃准；在8ms時刻，位置控制和插補(bǔ)運(yùn)算同時發(fā)出中斷請求膏般，又即刻搶占CPU儿趋，中斷背景程序的運(yùn)行档低，由于位置控制優(yōu)先級別高于插補(bǔ)運(yùn)算，位置插補(bǔ)任務(wù)優(yōu)先執(zhí)行蛔乖，待位置控制任務(wù)完成后梭甸，再執(zhí)行插步運(yùn)算；就這樣赃剂，保證了實(shí)時周期性任務(wù)準(zhǔn)確地按一定的時間周期執(zhí)行蜜雏。也可以看出，在任何時刻只有一個任務(wù)占用CPU淑停；但從一個時間片(8或16ms)來看孝摘，CPU并行執(zhí)行了三個任務(wù)。

　　因此锰抡，資源分時共享的并行處理是宏觀意義上的妻往，微觀上還是各個任務(wù)順序執(zhí)行的。

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