由于本车床经改造后成为一台专用数控车床，专用于车削轴类、盘类零件，因而用微机控制系统实现本数控系统的功能。
    1．数控系统的特点
    本系统是自行设计制造的数控系统，数控车床采用模块化设计。整个系统有三个相对独立的子系统组成，即CPU板、I／O板、键盘／显示板，借鉴PC／104总线的层叠方式，以提高连接的可靠性。
    系统设计紧紧围绕提高可靠性、方便使用、降低成本的指导思想，摇臂钻床主要特点有：
    (1)液晶显示。采用20X2带背光字符点阵液晶显示模板作为显示界面，摒弃了传统的数码管显示，显示灵活，自带控制器，可减少CPU的负担。
    (2)菜单驱动。全程菜单驱动，人机界面友好，操作直观、简明、容错性高。
    (3)全屏幕编辑。借用PC机中全屏幕编辑软件数控车床的基本思想设计或在操作和功能上与主机类似的编辑模块，使系统编辑加工程序灵活、方便，不易出错。
    (4)可靠性高。软、硬件中两个方面都采取了面向工业的抗干扰措施，因此具有高可靠性。
    2．硬件设计
    (1)单片机的选择。考虑到通用性及普遍性，选择MCS--51系列中的8031芯片。8031芯片属8位单片机。它是集CPU、I／O端口及部分RAM等为一体的控制器，价格低，但功能全，编程灵活性大，硬件资源丰富。
    8031芯摇臂钻床片内部具有128个字节的数据存储器RAM，内部编址为00H—7FH，用作工作寄存器、软件标志和数据缓冲器。8031芯片为40引脚的双列直插式器件，数控车床有4个双向8位I／O口(Po．o-P3．o)，Po．。口和P2．。口作为地址总线使用。16位地址总线由Po．o经地址锁存器74LS373提供低8位(Ao—A，)，高8位(As—A15)由P2口直接提供，8位数据总线由Po．。口提供。这样数据总线与地址总线共用，ALE为地址锁存允许，当送低8位地址时使ALE有效并锁存到74L$373中，当送数据时使ALE无效。CPU对内部RAM有丰富的操作指令。但片内RAM容量不够，故外接6264(32KB)芯片来扩展8031芯片的RAM存储器。8031芯片的输入、输出(I／O)线不多，所以外接8155芯片以扩展I／O口，8031芯片是一个无ROM的8051芯片，必须外接EPROM或ROM作为程序存储器，数控车床所以外接一个2764芯片。摇臂钻床6264和2764均为脚封装。
    (2)存储器芯片的选择。在选择存储器时，要考虑到CPU与存储器的时序匹配，若不匹配，进行读写操作的数据就不可靠。为解决时间匹配问题，应尽量选用高速存储器芯片。另外，还要考虑最大的读取速度、工作温度及存储容量。
    2764芯片是一种高速、容量为8KBX 8的EPROM存储器电路，读出时间为250X10—’s，而8031芯片选用晶振频率为6MHz，则读取时间为480ns，都满足要求。数控车床2764为28脚器件，其中，Ao—Ale为13位地址线，Do•D，为8位数据线。CE为片选信号，低电平有效。
    6264芯片是8KBX 8的RAM存储器电路，集成度很高，该芯片读写时间为200ns，也为28脚器件，其中Ao—A12为13地址线，蜘—D7为8位数据线。
    由于2764芯片和6264芯片都是8KBX8，需要13根地址线。Ao-A，低8位接74LS373芯片的输出，As•A12接8031芯片的P2．o—P2．：，摇臂钻床LS373地址锁存器在选通信号ALE为高电平时直接传送8031芯片Po口低8位地址，当ALE在高电平变低电平的下降沿时，低8位地址被锁存，数控车床此时，Po口可用来向片外传送读写数据。
    8031单片机对存储器的片选控制是采用全地址译码法，是用74LSl38译码器来实现的，8031的P2．s、P2．‘、P2．，口分别与74LSl38译码器的A、B、C端相连，74LSl38译码器的输出端了1与6264的CE端相连，Y2与2764的CE端相连。2764的地址编码是4000H—5FFFH。6264的地址编码是2000H—3FFFH。
    (3)I／O接口芯片。8155芯片是一个通用的接口电路，可以用编程的方式选择其逻辑功能，摇臂钻床片内有256个字节RAM、2个8位(h．。—PA．’，Pa．o—PB．，)、1个6位(Pc．。•Pc．，)的可编程并行I／O口和一个14位定时／计数器。它可以直接与8031芯片连接，不需增加任何硬件逻辑，数控车床是单片机应用系统中广泛使用的一种芯片，其中A口控制纵横向步进电动机接口，B口控制主轴正反转、进给速度调整，C口控制回转刀架等。
    8279芯片是一种可编程的键盘、显示接口器件，单个芯片就能完成键盘扫描输入和LED显示控制两种功能，能对显示器自动扫描，能识别键盘上按下的键号，这样可充分提高CPU的工作效率，大大减少软件工作量。
    8279芯片与单片机连接无特殊要求，摇臂钻床除数据线RESET、WR、RD可直接连接外，丽与74LSl38译码器输出线可：相连；8279芯片的mQ经反相器与8031芯片的中断请求输入线五qTl•相连；时钟输入端CLK与8031芯片的地址锁存控制端ALE相连。8279芯片键盘最大可配置8X 8个键，数控车床实际用了24个键。扫描线信号为SLo—SL2经74LSl38译码器(第二片)输出的8个列选信号，接人键盘列线。
    键盘行查询只用了RIQ—RL,中3根回馈线，摇臂钻床接人键盘行线。8279芯片配置的8位共阴极LED显示器，其字位线由扫面线S14—SL2经译码器、驱动器提供，字段线由Ao—A，、Bo～B，通过驱动器提供。
    在接口电路与功率放大器之间接上光电隔离电路。功率放大电路选用双电源型。