近10 年來，隨著計算機技術的飛速發展，數控裝置的體系結構正朝標準化和開放性方向發展。就體系結構而言，當今世界上的數控系統大致可分為3 種類型：①傳統體系結構：這是一種專用的封閉體系結構的數控裝置。對它的功能擴展、改變和維修，都必須求助于系統供應商。該類數控系統的市場正在受到挑戰，已逐漸減小。②PC嵌入Nc體系結構：該結構是在傳統結構的基礎上，嵌入PC機，其目的是既繼承多年來積累的數控軟件技術，又可利用PC機豐富的軟件資源。這類系統結構比較復雜。③基于PC 機體系結構：該結構是以標準PC=機的硬件為基礎，在基于通用操作系統(如Windows、LINIX 等)開發的實時多任務系統的支撐下，實現各種數控功能。這是現代數控裝置廣泛采用的體系結構，基于該結構的數控裝置具有較高的性能價格比和較長的生命力。一個典型的基于PC機體系結構的CNC 裝置外觀如圖1，其硬件結構框圖如圖2。

圖1 CNC裝置外觀圖

下面從功能方面來討論圖8-4 中各硬件模塊的作用。

1．計算機主板和系統總線板(母板) 計算機主板是CNC裝置的核心，由于是基于 PC 機的體系結構，各硬件模塊也均與PC 機總線標準兼容。其目的是利用PC 機豐富的軟件和硬件資源，提高系統的適應性和開放性。降低價格，縮短新產品的開發周期。CNC 裝置的計算機系統與普通的商用PC 機在實現結構上略有不同。從系統的可靠性出發，其主板與母板是分離的，即系統總線是一單獨的無源母板，主板則做成插卡形式，且集成度更高，即所謂的 ALL-IN-ONE主板。這種主板主要包括以下的功能結構：①CPU芯片及其外圍芯片。②內存單元、cache及其外圍芯片。③通信接口(串口，并口，鍵盤接口)。④軟、硬驅動器接口。各功能結構的組成原理與普通微型計算機的原理完全一樣，這里不再贅述。計算機主板的主要作用是。對輸入到CNC 裝置中的各種數據、信息(零件加工程序，各種I／O 信息等)進行相應的算術和邏輯運算，并根據其處理結果，向其他功能模塊發出控制命令，傳送數據，使用戶的指令得以執行。

圖2 CNC裝置硬件結構圖

系統總線(母板)是由一組傳送數字信息的物理導線組成的，它是CNC 裝置內部進行數據或信息交換的通道，組成原理與普通微型計算機的原理完全一樣。一般作為工業用Pc機的總線母板是獨立的無源四層印制電路板，即該板的兩面為信號線走線面，而在中間為電源和地線，其可靠性高于兩層板。其規格有6 槽、8 槽、12 槽和14 槽等，用戶可根據CNC 裝置功能板的多少進行選擇。

2．顯示模塊顯示模塊即顯示卡是一個通用性很強的模塊。在CNC 裝置中，CRT顯示是一種非常重要的功能，它是人機交流的重要媒介，向用戶提供了一個直觀的操作環境，使用戶能快速地熟悉其操作過程。顯示卡的主要作用是：接收來自CPU的控制命令和顯示用的數據，經與CRT 的掃描信號調制后，產生CRT 顯示器所需要的視頻信號，由CRT 中的電子槍對屏幕進行掃描，從而產生所需要的畫面。顯示卡這種硬件不僅隨時可以在市場上買到，而且它還有非常豐富的支持軟件，因此無需用戶自己開發。

3．輸入／輸出模塊輸A／出模塊也是標準的PC機模塊

—— 多功能卡，一般不需要用戶自己開發。輸A／出模塊是CNC 裝置與外界進行數據和信息交換的接口板，即CNC 裝置中的CPU 通過該接口可以從外部輸入設備獲取數據，也可以將CNC 裝置中的數據送給外部輸出設備。如果計算機主板是ALL—IN—ONE 主板，由于主板已集成此功能，則此板可省略。

以上三部分，再配上鍵盤、電源和機箱，實際上是一部通用的微型計算機系統，這個系統是CNC 裝置的核心。從某種意義上講，其檔次和性能決定了CNC 裝置的檔次和性能，因此，CNC 裝置計算機子系統的合理選用是至關重要的。

4．電子盤(存儲模塊) 電子盤是CNC 裝置特有的存儲模塊。在CNC 裝置中它用來存放下列數據和參數：①系統軟件和系統固有數據；②系統的配置參數(系統所能控制的進給軸數，軸的定義，系統增益等)；③用戶的零件加工程序。

在 CNC 裝置中，常采用電子存儲器件作為外存儲器，而不采用磁性存儲器件，主要是考慮到CNC 裝置的工作