JPH01209504A - マイクロプロセッサシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は数値制御装置（ＣＮＣ）等のマイクロプロセッ
サシステムに関し、特にパイプライン形式と共有バスを
有するマイクロプロセッサシステムに関する。

〔従来の技術〕

数値制御装置（ＣＮＣ）やロボット制御装置では制御対
象が複雑になり、一方マイクロプロセッサ、メモリ等の
半導体技術の向上に伴って、複数のプロセッサを有する
マルチプロセッサシステムが一般的になっている。

複数のプロセッサを有するマイクロプロセッサシステム
では、プロセッサ間を共有ＲＡＭを介して結合する方式
やプロセッサを共有バスに結合する方式がある０例えば
、数値制御装置（ＣＮＣ）で共有バスに複数のプロセッ
サを結合して、その制御を高速化する方式として特開昭
６２−２８０９４８号がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、共有ＲＡＭを介してプロセッサを結合する方式
では、処理が直列であるプロセッサから他の任意のプロ
セッサにアクセスすることができない。

また、共有バスで複数のプロセッサを結合する方式では
、上記のような例があるが、数値制御装置（ＣＮＣ）や
ロボット制御装置のように、実時間で処理すべきデータ
量が大きく、計算内容が複雑になると１個のプロセッサ
がバスを使用できる時間が制限され、処理速度が低下す
る。

本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、パ
イプライン形式と共有バスを有するマイクロプロセッサ
システムを提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明では上記課題を解決するために、工作機械、ロボ
ット等を制御するマイクロプロセッサシステムにおいて
、 パイプラインで直列に結合され、共有バス結合された複
数のプロセッサモジュールと、前記共有バスに結合され
たインタフェース等のモジュールと、 を具備することを特徴とするマイクロプロセッサシステ
ムが、 提供される。

〔作用〕

パルス分配等の一連のデータ処理はパイプライン結合に
よって、プロセッサごとに処理を実行し、次のプロセッ
サに転送していく。

外部の周辺装置等の制御は共有バスを介してデータを転
送する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図に本発明の数値制御装置（ＣＮＣ）のマイクロプ
ロセッサシステムの実施例のブロック図を示す０図にお
いて、１０．２０．３０はプロセッサモジュールであり
、ハードウェア的に同一の構成となっている。これらの
プロセッサモジュールは数値制御装置（ＣＮＣ）システ
ムの大きさによって、増加させることができる。例えば
、３軸程度の工作機械を対象にする場合は２〜３個程度
で足りるが、制御軸が５軸以上で、対話型グラフインク
機能を有する数値制御装置（ＣＮＣ）システムでは５個
以上必要である。プロセッサモジュール１０〜３０はそ
れぞれパイプライン結合されている。

次にプロセッサモジュール１０の詳細について述べる。

プロセッサモジュール２０及び３０も同様であるので、
プロセッサモジュール１０についてのみ説明する。

１１はプロセッサであり、１２は共有ＲＡＭであり、各
プロセッサモジュールをパイプライン結合するためのＲ
ＡＭである。すなわち、各プロセッサモジュールはデー
タを処理した後、データを次のステージのプロセッサモ
ジュールの共有ＲＡＭに転送しておく０次のステージの
プロセッサは自己の処理が終了すると、共有ＲＡＭから
データを取り出して、処理を開始する。

１３はＲＯＭであり、各プロセッサモジュールの制御プ
ログラムが格納されている。１４はＲＡＭである。ｉ５
．１６．１７はバッファであり、各バスを結合している
。

５０は共有バスであり、マルチマスタバスであり、一般
にメーカで規格化された仕様のマルチマスタバスが使用
できる。各プロセッサモジュール１０〜３０はこのマル
チマスタバス５０にバス結合されており、相互にアクセ
スすることができる。

マルチマスタバス５０には各インタフェースが結合され
ている。５１は表示用インタフェースであり、ＣＲＴ、
液晶等の表示装置が結合できる。

５２はキーボード用のインタフェースであり、キーボー
ドが接続できる０表示装置とキーボードは一般に１個の
操作パネルに一体化されている。

５３は入出力インタフェースであり、機械側の工具交換
装置、クーラント、これらに関連する油圧あるいは空圧
機器を制御するための信号を出力し、また、外部の操作
盤からのスイッチ信号、機械側のセンサ、各種のスイッ
チ等の信号を受信する。

５４は数値制御装置（ＣＮＣ）に結合される入出力機器
用のインタフェースであり、紙テープリダ、祇テープパ
ンチャ、フロッピーディスク・ドライブ、ハードディス
ク゛・ドライブ、ｔＣカード・リーダ等の入出力機器が
結合される。

５５．５６．５７は軸制御インタフェースであり、各軸
を駆動するためのサーボアンプが結合される。

各プロセッサモジュールの処理分担について述べる。第
２図に各プロセッサモジュールの処理内容を示す０図に
おいて、プロセッサモジュール１０は数値制御装置（Ｃ
ＮＣ）全体の制御、例えば入出力信号の監視、各モジュ
ール、インタフェース等の監視、異常時のアラーム処理
等を実行する。

プロセッサモジュール２０は読み込んだ加ニブログラム
の前処理演算を実行し、そのデータをプロセッサモジュ
ール３０に転送する。プロセッサモジュール３０はオフ
セット計算を実行し、工具°通路を求める。プロセッサ
モジュール４０はプロセッサモジュール３０からの工具
通路データを基ニ各軸へのパルス分配を実行する。

また、これ以外に各軸の軸制御等を処理するためにプロ
セッサモジュールを使用する。さらに、対話型グラフィ
ク機能を有する数値制御装置（ＣＮＣ）システムでは、
グラフィック処理のために、数個のプロセッサモジュー
ルを使用する。

第２図に示すようなデータはパイプライン結合を通して
処理される。第１図にこのようなデータの流れを、矢印
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５で示す。これ以外の入出
力信号、入出力機器等とのデータはマルチマスタバス５
０を通して行う。これを第１図の矢印Ｂｌ、Ｂ２で示す
。また、プロセッサモジュール１０からプロセッサモジ
ュール３０ヘアクセスしたいときは、マルチマスタバス
５０を使用する。

各プロセッサモジュールのアドレス空間の割当は、一定
値とし、例えば最上位ビットのみを変更するようにすれ
ば、ハードウェアの追加のみならず、ソフトウェアの拡
張も容易である。

上記の説明では、数値制御装置（ＣＮＣ）でのマイクロ
プロセッサシステムを説明したが、ロボット制御装置で
も同様に適用することができる。

例えば、第１のプロセッサモジュールで、アーム先端の
移動指令を各軸の移動指令に分解し、各軸を制御するた
めに他のプロセッサモジュールを使用する。さらに、フ
ィードホワード制御、オブザーバ等の制御にプロセッサ
モジュールを使用する。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明では、各プロセッサモジュー
ルをパイプライン形式で結合し、さらに共有バスで結合
したので、データ処理速度が向上し、より複雑で高度の
数値制御装置（ＣＮＣ）システム、ロボット制御システ
ムを構築することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の数値制御装置（ＣＮＣ）のマイクロプ
ロセッサシステムの実施例のブロック図、第２図は各プ
ロセッサモジュールの処理内容を示す図である。 １０〜４０−−一−−・・・・・−・−プロセッサモジ
ュールｌｌ、２１−−−−−−−・−−−−−・−プロ
セッサ１２．２２−・−・−一−−−−−−−共有ＲＡ
Ｍ１３、２３−・−・−・−−−−・−ＲＯＭ１４．２
４・−・・・−・・・・−・ＲＡＭ５０・−・−・−−
−−−−−−−マルチマスタバス５１・・−・−・−−
−−−−デイスプレィインタフェース５２−−−−−−
−−−−−−−一・−キーボードインタフェース５３・
−・・−−−−一・−・・−人出力インタフェース５４
−・・・・−・−−−−−一人出力機器インタフェース
５５〜５６−−−−−・−−−−−−−−一軸制御イン
タフェース特許出願人　ファナック株式会社 代理人　　　弁理士　　服部較巖

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）工作機械、ロボット等を制御するマイクロプロセ
   ッサシステムにおいて、パイプラインで直列に結合され
   、共有バスに結合された複数のプロセッサモジュールと
   、前記共有バスに結合されたインタフェース等のモジュ
   ールと、を具備することを特徴とするマイクロプロセッ
   サシステム。
2. （２）前記マイクロプロセッサシステムは工作機械を制
   御する数値制御装置（ＣＮＣ）であり、前処理演算、オ
   フセット計算、パルス分配、軸制御を分担することを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のマイクロプロセッ
   サシステム。
3. （３）前記マイクロプロセッサシステムはロボット制御
   装置であり、ロボットの先端の移動を各軸に分配する機
   能、各軸ごとのパルス分配を実行することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載のマイクロプロセッサシステ
   ム。
4. （４）前記共有バスはマルチマスタバスであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のマイクロプロセッ
   サシステム。
5. （５）前記プロセッサは共有ＲＡＭを介して、パイプラ
   イン結合されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のマイクロプロセッサシステム。