数控系统是数控产品的核心技术之一,数控系统的实时性、稳定性直接影响着数控产品的性能。当前,市场上已有的数控系统大都基于DOS 或Windows/NT 系统,而这两种操作系统都不能很好的用于工业控制。Linux 操作系统具有真正的多任务、源代码全开放、极佳的稳定性、优秀的内存管理以及强大的网络功能等特性,使经其改造后能很好的满足数控系统的平台需求。本文对嵌入式Linux下的开放式数控系统的关键技术作了详细的论述。结合工程实际,研究了实现开放式控制所需的软硬件技术条件,将传统的硬件和运动控制卡省去,采用嵌入式实时Linux平台+高速IO 接口卡构建整个数控系统,并达到实现三轴联动的功能。本文着重就以下几个方面的内容进行深入研究和探讨: 1.从数控系统的实时性、稳定性和开放性等方面,分析了现有PC 化数控系统支撑平台的不足,讨论了嵌入式实时Linux平台开发CNC 系统的优势; 2.分析了改造Linux实时性的方法,重点介绍了RT Linux的特征及实现原理,并采用RTLinux 内核对Linux 进行实时化改造,对Linux系统进行了适当的裁减,使之适合于嵌入式环境下数控系统的要求; 3.分析了嵌入式Linux 下的图形界面开发环境MiniGUI,并对MiniGUI 系统进行了相应的裁减,使其适合于数控系统图形界面开发的要求; 4.本文根据RTLinux 的实时编程机制和数控任务的特点,创新性的提出了基于嵌入式Linux的数控系统软件的功能模块划分方案;同时对该方案进行了可行性研究,并以实际例子对方案进行了验证; 5.本文研究了多线程技术在数控系统软件各层次模块中的具体应用方法,采用多线程技术使数控系统各任务的运行更加合理高效; 6.本文在最后部分给出了作者编程实现的开放式数控系统,主要介绍了系统的图形界面等相关特性;并以一个实际的加工例子来介绍了本系统实现的功能。