基于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的新型數控系統

　　1.2 數控PDA 的軟件結構

　　當前用于掌上電腦上的嵌入式操作系統有很多, 較典型的有Windows CE、Pocket OS、Palm OS、Hopen、嵌入式Linux 等。Windows CE.NET 作為目前掌上電腦的是一個(gè)基于Win32應用程序編程接口（API）的操作系統。我們采用Windows CE.NET 和Visual Studio.Net分別作為數控PDA的操作系統平臺和應用程序開(kāi)發(fā)平臺。整個(gè)軟件系統按功能模塊進(jìn)行設計。系統實(shí)現分為3 個(gè)層次，分別是人機界面和系統管理層、數據組織與管理層、與上級服務(wù)器及下級嵌入式機床控制器進(jìn)行通信的通信層。通信層包括了通信鏈路的建立、數據鏈路通信協(xié)議的實(shí)現、表示層的具體實(shí)現。數據庫管理完成數據的建立、排序、檢索與維護，實(shí)現真正的移動(dòng)傳輸。系統的控制管理層是整個(gè)軟件系統的核心，對于數控 PDA 來(lái)說(shuō)，其功能和智能化程度的區別都反映在這一層上，系統功能的增減也均在這一層進(jìn)行，包括程序的編譯解釋、調整、自動(dòng)、診斷、參數設置、仿真等與用戶(hù)操作有關(guān)的功能子模塊。

　　各功能模塊通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信程序與底層進(jìn)行信息交換。其軟件功能模塊結構如圖3 所示。通信層采用串口，USB 和無(wú)線(xiàn)通信口3 種通信方式。串口通信方式采用RS232串行總線(xiàn)技術(shù)，全雙工，傳送波特率為57600bps;USB 通信方式采用USB2.0 高速通用串行總線(xiàn)，傳送速率可高達480Mbps;無(wú)線(xiàn)通信方式遵循IEEE802.11 通信協(xié)議，支持最高傳輸速率為54Mbps。整個(gè)系統的應用軟件具有控制、數據處理、人機交互、網(wǎng)絡(luò )通訊等功能。

　　2.新型數控中無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)

　　2.1 802.11通信機制

　　目前常用的掌上電腦的無(wú)線(xiàn)聯(lián)網(wǎng)方式有GPRS， IEEE802.11（Wi-Fi），藍牙技術(shù)、家庭網(wǎng)絡(luò )HOMERF 等。這些方式各有優(yōu)劣。IEEE802.11 是1999 年最新版本的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)（WLAN）標準。與藍牙協(xié)議和家庭網(wǎng)絡(luò )的HOME RF 標準相比IEEE802.11 協(xié)議具有傳輸距離遠，傳輸速度快等優(yōu)點(diǎn)，是無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)發(fā)展的主流。和其他IEEE802.x 標準一樣，802.11 標準著(zhù)重定義了物理層（PHY）和介質(zhì)訪(fǎng)問(wèn)控制（MAC）子層。IEEE802.11 的MAC 層提供對無(wú)線(xiàn)共享介質(zhì)的訪(fǎng)問(wèn)控制。除此之外，還提供支持無(wú)線(xiàn)傳輸和站點(diǎn)移動(dòng)所必須的網(wǎng)絡(luò )連接、認證、保密和電源管理等功能。近年來(lái)，802.11標準又擴展出802.11b、802.11a、802.11g等系列，這些擴展標準采用的是不同的物理層標準，使通信速率提高到11Mbit/s、22Mbit/s至54 Mbit/s，但它們對MAC層協(xié)議沒(méi)有重大改變。