嵌入式数据库在数控系统中的实现与应用

摘要：针对目前数控系统普遍采用文本文件格式存储管理数据方式上存在的问题，提出在嵌入式数控系统中采用基于MySQL数据库管理数据的全新技术解决方案。在RTLinux操作系统下，用MySQL设计机床数据库，创建用户接口，实现数据库与基于GTK+库开发的用户操作界面的连接，在对数据库最小化裁剪后，成功完成了向嵌入式数控系统硬件平台的移植。结果表明：嵌入式数控系统的数据库管理方式实现了对大量参数的有效管理，极大地改善了系统的性能。
关键词：嵌入式数控系统；MySQL数据库；Linux；MySQL C API；移植

  1 引言
  本文所论述是数控系统大课题中人机交互的外围部分子课题中的数据库开发应用。在数控加工系统中，存在着大量的用户设定参数、系统参数、坐标轴参数、轴补偿参数和刀具特征参数等数据。在整个生产制造系统中，这些数据不仅对于数控编程人员是必需的，而且对于实时过程控制系统、调度系统、工序处理、库存管理系统、刀具维护管理系统等也是必需的。这些数据的组织管理方式对数控系统的实时性乃至性能影响很大，因此高性能数控系统必须解决数据的有效性组织管理问题。如果采用直接将数据存放在一个表或字符数组中，数据的修改与维护会相当困难、繁杂，这与数控系统对数据操作要求简单方便与快捷相悖，因此这种组织管理方式不能满足数控系统的要求。目前数控加工系统普遍采用的文本文件格式存储管理数据的方式也存在着实时操作性较差和磁盘空间浪费严重的缺点，而实时性和存储空间两个要素对于高性能嵌入式数控系统来说却是至关重要的。因此，在本课题研究中，作者提出在嵌入式Linux[1]环境下的数控系统中采用基于MySQL数据库管理数据的全新技术解决方案。实践结果表明：在嵌入式数控系统中采用数据库进行数据管理，满足了高性能嵌入式数控系统在实时性和存储空间方面的要求，提高了系统的速度，极大地改善了系统的性能。
      本文就嵌入式数控系统中数据库应用开发的具体实现过程，以及如何将数据库应用程序向嵌入式数控
  系统硬件平台的移植方法和对数据库进行最小化裁剪的技巧上做了详细介绍。
      由于本课题开发的人机界面是利用GTK+图形库，因此系统中采用的基于MySQL数据库应用开发，需要解决MySQL和GTK+相互融合的问题。GTK+没有直接操作数据库的控件，对数据库的操作可以采取通过MySQL C API 直接进行,再调用GTK+ 的显示功能的方法来完成与用户的交互 [2] [3]。
  2 数据库实现
  2.1 数据库的建立
  2.1.1创建work数据库
  首先创建一个名称为work的数据库，并包含系统需要的所有表，作为根用户连接到MySQL。具体创建过程如下：
  % mysql