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多微處理器結構中有兩個或兩個以上微處理器。多微處理器CNC設備選用模塊化技能，由多個功用模塊組成。一般包含如下幾種功用模塊：

1．CNC辦理模塊 辦理和安排整個CNC體系的作業，包含體系初始化、中斷處理、總線抵觸裁決、體系犯錯識別和處理、軟硬件確診等功用。

2．CNC插補模塊 完成零件加工程序的譯碼、刀具半徑的補償、坐標位移量的計算和進給速度處理等插補前的預處理，以及進行插補計算，確定各坐標軸的方位。

3．方位操控模塊 插補后的坐標方位給定值與方位檢測設備測得的方位實際值進行比較，進行主動加減速、回基準點、伺服體系滯后量的監督和漂移補償，最后得到速度操控的模仿電壓，去驅動進給電機。

4．存儲器模塊 主要用于寄存程序和數據，也可所以各功用模塊間進行數據傳送的同享存儲器。

5．操作面板監控和顯現模塊 包含零件的數控程序、參數、各種操作指令和數據的輸入、輸出、顯現所需求的各種接口電路。

6．PLC模塊 零件程序中的開關功用和從機床來的信號在這個模塊中作邏輯處理，完成各開關功用和機床操作方式之間的對應聯系，如機床主軸的啟停、冷卻液的開關、刀具交換、回轉作業臺的分度、工件數量和工作時間的計數等。

依據CNC設備的需求，還可再添加相應的模塊完成某些擴展功用。

多微處理器CNC設備在結構上可分為同享總線型和同享存儲器型，經過同享總線或同享存儲器，來完成各模塊之間的互聯和通信。

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