# 5axis-xyzbc-trt-sim 执行过程分析

本文分析当前 LinuxCNC 源码树中 `5axis-xyzbc-trt-sim` 对应的仿真配置。实际入口配置文件为：

```text
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/xyzbc-trt.ini
```

该配置是一个 `axis` GUI + `basic_sim.tcl` 仿真 HAL + `xyzbc-trt-kins` 可切换运动学 + PyVCP/halui 控制面板 + Vismach 三维模型的五轴转台仿真。

## 1. 启动入口

如果从项目中已有快捷方式启动，入口文件是：

```text
linuxcnc-rtcp-5axis-shortcuts/table-rotary-tilting/xyzbc-trt.desktop
```

其中的执行命令为：

```bash
/home/mes123456/linuxcnc-master/scripts/rip-environment linuxcnc /home/mes123456/linuxcnc-master/configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/xyzbc-trt.ini
```

`rip-environment` 负责设置 RIP 开发环境，然后调用 `linuxcnc` 脚本并传入 `xyzbc-trt.ini`。

`scripts/linuxcnc` 会读取 INI 中的关键段：

- `[TASK] TASK = milltask`
- `[HAL] HALUI = halui`
- `[HAL] HALFILE = LIB:basic_sim.tcl`
- `[DISPLAY] DISPLAY = axis`
- `[KINS] KINEMATICS = xyzbc-trt-kins sparm=identityfirst`
- `[TRAJ] COORDINATES = XYZBC`

总体启动顺序如下：

1. 启动 `linuxcncsvr`，创建和持有 NML 通道。
2. 启动 realtime/HAL。
3. 加载 `tpmod`、`homemod`。
4. 启动 `[TASK] TASK = milltask`。
5. 启动 `[HAL] HALUI = halui`。
6. 执行 `[HAL] HALFILE = LIB:basic_sim.tcl`。
7. 执行 INI 中所有 `[HAL] HALCMD = ...`。
8. 执行 `halcmd start`，启动实时线程。
9. 启动 `[DISPLAY] DISPLAY = axis`。

## 2. INI 核心配置

目标配置文件：

```text
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/xyzbc-trt.ini
```

关键内容：

```ini
[EMC]
MACHINE = sim-xyzbc-trt-kins (switchkins)

[DISPLAY]
GEOMETRY = XYZB
OPEN_FILE = ./demos/xyzbc_switchkins.ngc
PYVCP = ./xyzbc-trt.xml
JOG_AXES = XYZC
DISPLAY = axis

[RS274NGC]
SUBROUTINE_PATH = ./remap_subs
HAL_PIN_VARS = 1
REMAP = M428 modalgroup=10 ngc=428remap
REMAP = M429 modalgroup=10 ngc=429remap
REMAP = M430 modalgroup=10 ngc=430remap
PARAMETER_FILE = xyzbc.var

[KINS]
KINEMATICS = xyzbc-trt-kins sparm=identityfirst
JOINTS = 5

[TRAJ]
COORDINATES = XYZBC
LINEAR_UNITS = mm
ANGULAR_UNITS = deg
```

`COORDINATES = XYZBC` 表示该配置使用 5 个坐标字母，对应 5 个 joint：

- `joint.0` -> X
- `joint.1` -> Y
- `joint.2` -> Z
- `joint.3` -> B
- `joint.4` -> C

`sparm=identityfirst` 是本配置的重要细节。它改变了 `xyzbc-trt-kins` 的默认类型顺序，使启动时的 `switchkins-type 0` 是 identity kinematics。

## 3. basic_sim.tcl 建立仿真 HAL

INI 中：

```ini
[HAL]
HALFILE = LIB:basic_sim.tcl
```

对应文件：

```text
lib/hallib/basic_sim.tcl
lib/hallib/sim_lib.tcl
```

`basic_sim.tcl` 读取 INI 中的坐标、joint 数、servo period，然后调用 `core_sim`。

`core_sim` 位于 `lib/hallib/sim_lib.tcl`，主要完成：

1. 调用 `setup_kins` 加载 `[KINS] KINEMATICS` 指定的运动学模块。
2. 加载 `motmod`。
3. 将 `motion-command-handler` 和 `motion-controller` 加入 `servo-thread`。
4. 为每个 joint 创建 `pid`。
5. 为每个 joint 创建 `mux2`。
6. 将 `joint.N.motor-pos-cmd` 经由 `pid`、`mux2` 接回 `joint.N.motor-pos-fb`，形成理想伺服仿真闭环。
7. 加载仿真回零、仿真主轴、手动换刀等用户态/实时组件。

运行后可生成等效 HAL 文件：

```text
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/xyzbc-trt_cmds.hal
```

其中关键 HAL 命令为：

```hal
loadrt xyzbc-trt-kins sparm=identityfirst
loadrt motmod base_period_nsec=0 servo_period_nsec=1000000 num_joints=5
loadrt pid names=J0_pid,J1_pid,J2_pid,J3_pid,J4_pid
loadrt mux2 names=J0_mux,J1_mux,J2_mux,J3_mux,J4_mux

addf motion-command-handler servo-thread
addf motion-controller servo-thread
```

每个 joint 的典型连接形态为：

```hal
net J0:pos-cmd joint.0.motor-pos-cmd => J0_pid.command
net J0:on-pos  J0_pid.output         => J0_mux.in1
net J0:pos-fb  J0_mux.out            => joint.0.motor-pos-fb
```

这说明该仿真没有真实驱动器，反馈位置由仿真 HAL 直接产生。

## 4. switchkins 初始化

运动学源码入口：

```text
src/emc/kinematics/xyzbc-trt-kins.c
src/emc/kinematics/switchkins.c
src/emc/kinematics/trtfuncs.c
```

`xyzbc-trt-kins.c` 的 `switchkinsSetup()` 根据 `sparm` 配置三套运动学函数。

因为 INI 使用：

```ini
KINEMATICS = xyzbc-trt-kins sparm=identityfirst
```

所以实际类型顺序为：

- `switchkins-type 0`：identity kinematics
- `switchkins-type 1`：xyzbc TRT kinematics
- `switchkins-type 2`：userk kinematics

如果没有 `identityfirst`，默认 type 0 才是 `xyzbc-trt-kins`。

`switchkins.c` 提供统一包装函数：

- `kinematicsForward()`
- `kinematicsInverse()`
- `kinematicsSwitch()`
- `kinematicsSwitchable()`

并创建状态 HAL pin：

- `kinstype.is-0`
- `kinstype.is-1`
- `kinstype.is-2`

启动时 `switchkins_type = 0`，随后调用 `kinematicsSwitch(0)`，因此本配置启动后处于 identity kinematics。

## 5. xyzbc TRT 几何参数

`trtKinematicsSetup()` 位于：

```text
src/emc/kinematics/trtfuncs.c
```

它为 TRT 运动学创建 HAL 输入：

- `xyzbc-trt-kins.x-rot-point`
- `xyzbc-trt-kins.y-rot-point`
- `xyzbc-trt-kins.z-rot-point`
- `xyzbc-trt-kins.x-offset`
- `xyzbc-trt-kins.y-offset`
- `xyzbc-trt-kins.z-offset`
- `xyzbc-trt-kins.tool-offset`
- `xyzbc-trt-kins.conventional-directions`

INI 中对这些参数的设置和连接为：

```hal
net :tool-offset motion.tooloffset.z
net :tool-offset xyzbc-trt-kins.tool-offset xyzbc-trt-gui.tool-offset
net :x-offset    xyzbc-trt-kins.x-offset    xyzbc-trt-gui.x-offset
net :z-offset    xyzbc-trt-kins.z-offset    xyzbc-trt-gui.z-offset
sets :x-offset -20
sets :z-offset -15

setp xyzbc-trt-kins.x-rot-point 0
setp xyzbc-trt-kins.y-rot-point 0
setp xyzbc-trt-kins.z-rot-point 0
setp xyzbc-trt-kins.conventional-directions 0
```

因此实际计算中：

```text
dx = x-offset = -20
dz = z-offset + tool-offset
```

`tool-offset` 来自 `motion.tooloffset.z`，也就是 LinuxCNC 当前刀长补偿的 Z 分量。

## 6. xyzbc 正/逆运动学

`xyzbcKinematicsForward()` 位于：

```text
src/emc/kinematics/trtfuncs.c
```

它从 joint 坐标计算当前笛卡尔位姿：

```text
joints[X/Y/Z/B/C] -> EmcPose XYZBC
```

`xyzbcKinematicsInverse()` 从程序位姿计算 joint 目标：

```text
EmcPose XYZBC -> joints[X/Y/Z/B/C]
```

关键输入包括：

- X/Y/Z/B/C 指令位姿
- B 轴角度
- C 轴角度
- `x-offset`
- `z-offset`
- `tool-offset`
- 旋转中心 `x/y/z-rot-point`
- `conventional-directions`

在 coordinated motion 中，motion 控制循环调用当前运动学的 inverse，将轨迹规划器输出的笛卡尔目标位置转换为 joint 目标。

路径为：

```text
trajectory planner
  -> emcmotStatus->carte_pos_cmd
  -> kinematicsInverse()
  -> xyzbcKinematicsInverse()
  -> joint.N.coarse_pos
  -> joint.N.motor-pos-cmd
  -> 仿真 PID/mux
  -> joint.N.motor-pos-fb
```

反馈/状态更新时则通过 forward：

```text
joint feedback/cmd
  -> kinematicsForward()
  -> xyzbcKinematicsForward()
  -> 当前 XYZBC 位姿
```

## 7. Vismach 可视化模型

INI 中启动 Vismach：

```hal
loadusr -W xyzbc-trt-gui
```

对应文件：

```text
bin/xyzbc-trt-gui
src/hal/user_comps/vismach/xyzbc-trt-gui.py
```

`xyzbc-trt-gui.py` 创建 HAL 用户组件：

```python
c = hal.component("xyzbc-trt-gui")
```

并创建输入 pin：

- `table-x`
- `saddle-y`
- `spindle-z`
- `tilt-b`
- `rotate-c`
- `z-offset`
- `x-offset`
- `tool-offset`

INI 中连接为：

```hal
net :table-x   joint.0.pos-fb xyzbc-trt-gui.table-x
net :saddle-y  joint.1.pos-fb xyzbc-trt-gui.saddle-y
net :spindle-z joint.2.pos-fb xyzbc-trt-gui.spindle-z
net :tilt-b    joint.3.pos-fb xyzbc-trt-gui.tilt-b
net :rotate-c  joint.4.pos-fb xyzbc-trt-gui.rotate-c
```

因此 Vismach 显示的是 joint 反馈，不是直接显示 G-code 坐标。

偏置和刀长补偿也传给 Vismach：

```hal
net :tool-offset xyzbc-trt-kins.tool-offset xyzbc-trt-gui.tool-offset
net :x-offset    xyzbc-trt-kins.x-offset    xyzbc-trt-gui.x-offset
net :z-offset    xyzbc-trt-kins.z-offset    xyzbc-trt-gui.z-offset
```

这样三维模型的几何位置和运动学计算使用同一组偏置。

## 8. PyVCP 面板与按钮

AXIS 根据：

```ini
[DISPLAY]
PYVCP = ./xyzbc-trt.xml
```

加载：

```text
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/xyzbc-trt.xml
```

该 XML 创建一个 `SWITCHKINS` 面板，包含：

- 多状态标签：`0:IDENTITY`、`1: XYZBC`、`2: USERK`
- 按钮 `IDENTITY`
- 按钮 `TCP:XYZBC`
- 按钮 `userk`
- 按钮 `vismach-clear`

AXIS 创建 PyVCP 组件后，再执行：

```ini
[HAL]
POSTGUI_HALFILE = switchkins_postgui.hal
```

对应文件：

```text
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/switchkins_postgui.hal
```

其中连接：

```hal
net :kinstype.is-0 <= kinstype.is-0 => pyvcp.multilabel.0.legend0
net :kinstype.is-1 <= kinstype.is-1 => pyvcp.multilabel.0.legend1
net :kinstype.is-2 <= kinstype.is-2 => pyvcp.multilabel.0.legend2

net :type0-button <= pyvcp.type0-button => halui.mdi-command-00
net :type1-button <= pyvcp.type1-button => halui.mdi-command-01
net :type2-button <= pyvcp.type2-button => halui.mdi-command-02
```

INI 中 `[HALUI]` 配置为：

```ini
MDI_COMMAND = M429
MDI_COMMAND = M428
MDI_COMMAND = M430
```

所以按钮和运动学类型的实际关系是：

- `IDENTITY` -> `halui.mdi-command-00` -> `M429` -> type 0
- `TCP:XYZBC` -> `halui.mdi-command-01` -> `M428` -> type 1
- `userk` -> `halui.mdi-command-02` -> `M430` -> type 2

## 9. M428/M429/M430 切换链路

remap 子程序位于：

```text
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/remap_subs/428remap.ngc
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/remap_subs/429remap.ngc
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/remap_subs/430remap.ngc
```

由于本配置使用 `sparm=identityfirst`，实际映射为：

- `M429`：`#<kinstype> = 0`，identity
- `M428`：`#<kinstype> = 1`，xyzbc TRT
- `M430`：`#<kinstype> = 2`，userk

以 `M428` 为例，`428remap.ngc` 中核心语句为：

```ngc
#<kinstype> = 1
#<SWITCHKINS_PIN> = 3
M68 E#<SWITCHKINS_PIN> Q#<kinstype>
M66 E0 L0
```

实际等价于：

```ngc
M68 E3 Q1
M66 E0 L0
```

`M68 E3 Q1` 设置 `motion.analog-out-03 = 1`。

INI 已连接：

```hal
net :kinstype-select <= motion.analog-out-03 => motion.switchkins-type
```

因此完整切换路径为：

```text
PyVCP button
  -> halui.mdi-command-01
  -> M428
  -> 428remap.ngc
  -> M68 E3 Q1
  -> motion.analog-out-03 = 1
  -> motion.switchkins-type = 1
  -> motion servo thread 检测到变化
  -> handle_kinematicsSwitch()
  -> kinematicsSwitch(1)
  -> 激活 xyzbc TRT kinematics
```

`M66 E0 L0` 用于强制解释器和 motion 同步，确保后续 G-code 在切换后的运动学类型下执行。

## 10. motion 伺服周期中的 switchkins 处理

motion 控制循环位于：

```text
src/emc/motion/control.c
```

每个 servo cycle 中会执行：

```c
read_homing_in_pins(ALL_JOINTS);
handle_kinematicsSwitch();
process_inputs();
do_forward_kins();
...
get_pos_cmds(period);
...
output_to_hal();
```

`handle_kinematicsSwitch()` 的逻辑：

1. 如果当前运动学不可切换，直接返回。
2. 读取 `motion.switchkins-type`。
3. 如果值没变，直接返回。
4. 如果值变化，调用 `kinematicsSwitch(new_type)`。
5. 用当前 joint 位置做一次 forward kinematics。
6. 更新 `emcmotStatus->carte_pos_cmd`。
7. 更新 trajectory planner 当前位姿。

这一步很重要：切换运动学时，LinuxCNC 会用当前 joint 位置重新计算新的笛卡尔位置，避免轨迹规划器还停留在旧运动学解释下的位置。

## 11. M68 到 motion analog output 的路径

`M68` 在解释器中被转换为设置 analog output 的 canonical command。

源码路径：

```text
src/emc/rs274ngc/interp_convert.cc
src/emc/task/emccanon.cc
src/emc/task/taskintf.cc
src/emc/motion/command.c
```

核心过程：

1. `interp_convert.cc` 识别 `M68 E... Q...`。
2. 调用 `SET_AUX_OUTPUT_VALUE(index, value)`。
3. `emccanon.cc` 生成 `EMC_MOTION_SET_AOUT`。
4. task 层调用 `emcMotionSetAout()`。
5. motion 收到 `EMCMOT_SET_AOUT`。
6. `emcmotAioWrite(index, value)` 写入 `motion.analog-out-XX`。

本配置中 index 为 3，所以写入：

```text
motion.analog-out-03
```

再通过 HAL net 传给：

```text
motion.switchkins-type
```

## 12. 演示 G-code 执行过程

AXIS 启动后自动打开：

```text
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/demos/xyzbc_switchkins.ngc
```

该文件内容很短：

```ngc
o<xyzbc_switchkins_sub> call [10] [5] [10][1000][3][0][20][45][20]
m2
```

它调用：

```text
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/remap_subs/xyzbc_switchkins_sub.ngc
```

参数含义：

- `zmax = 10`
- `zmin = 5`
- `r = 10`
- `frate = 1000`
- `n = 3`
- `a = 0`
- `b = 20`
- `c = 45`
- `dist = 20`

`xyzbc_switchkins_sub.ngc` 在四个象限重复类似流程：

```ngc
M429
G53 G0 X0 Y0 Z#<zmax> B0 C0
G10 L20 P0 X0 Y0 Z#<zmax> B0 C0
G0 X... Y... Z#<zmax>
o<helix_bc> call [...]
```

也就是：

1. 用 `M429` 切到 identity。
2. 用 `G53` 在机床坐标中移动到安全位置。
3. 用 `G10 L20 P0` 重设当前工件坐标系。
4. 移动到当前象限的加工中心。
5. 调用 `helix_bc`。

`helix_bc.ngc` 的核心流程为：

```ngc
M429
G0 X[#<_x> - #<r>]
G10 L20 P0 X0 Y0 Z#<zmax> B0 C0
M428
G0 B#<b> C#<c>
F#<frate> G2 I#<r> Z#<zmin> P#<n>
M429
G0 X0 Y0 Z#<zmax> B0 C0
G0 X[#<_x> + #<r>]
M428
```

含义：

1. 先切回 identity，方便做直观的定位和坐标系设置。
2. 调整 X 到圆弧起点。
3. 重设 G54。
4. `M428` 切换到 xyzbc TRT 运动学。
5. 移动 B/C 到指定角度。
6. 执行带 Z 下降的 `G2 ... P#<n>` 螺旋插补。
7. 切回 identity，回到安全位置。
8. 最后再次切到 xyzbc，保持显示/演示状态。

## 13. 运行时数据流总览

启动阶段：

```text
desktop/rip-environment
  -> scripts/linuxcnc
  -> linuxcncsvr
  -> realtime/HAL
  -> milltask
  -> halui
  -> basic_sim.tcl
  -> loadrt xyzbc-trt-kins sparm=identityfirst
  -> loadrt motmod num_joints=5
  -> HALCMD loadusr -W xyzbc-trt-gui
  -> axis GUI
  -> PyVCP
  -> switchkins_postgui.hal
```

切换运动学：

```text
PyVCP button 或 G-code M428/M429/M430
  -> remap ngc
  -> M68 E3 Q<type>
  -> motion.analog-out-03
  -> motion.switchkins-type
  -> handle_kinematicsSwitch()
  -> kinematicsSwitch(type)
```

加工运动：

```text
G-code XYZBC
  -> interpreter
  -> task
  -> trajectory planner
  -> emcmotStatus->carte_pos_cmd
  -> kinematicsInverse()
  -> xyzbcKinematicsInverse() 或 identityKinematicsInverse()
  -> joint.N.motor-pos-cmd
  -> pid/mux 仿真闭环
  -> joint.N.motor-pos-fb
  -> Vismach 显示
```

反馈显示：

```text
joint.N.pos-fb
  -> xyzbc-trt-gui table/saddle/spindle/tilt/rotate pins
  -> Vismach 三维模型

kinstype.is-N
  -> pyvcp.multilabel
  -> SWITCHKINS 面板显示当前类型
```

## 14. 关键结论

该仿真不是简单的五个独立轴显示程序，而是一个完整的 switchkins 示例：

1. 启动默认是 identity kinematics，因为 `sparm=identityfirst`。
2. `M429` 选择 identity，即 `switchkins-type 0`。
3. `M428` 选择 xyzbc TRT，即 `switchkins-type 1`。
4. `M430` 选择 userk，即 `switchkins-type 2`。
5. 运动学切换不是按钮直接写运动学模块，而是经过 `halui -> MDI -> remap -> M68 -> motion.analog-out-03 -> motion.switchkins-type`。
6. `xyzbcKinematicsInverse()` 是 RTCP/TCP 行为的核心，它根据 XYZBC 指令、B/C 角度、转台偏置和刀长补偿计算 joint 目标。
7. Vismach 使用 joint feedback 和同一组几何偏置显示机床模型，因此可视化结果跟运动学参数保持一致。
8. 演示程序通过 identity 与 xyzbc TRT 之间反复切换，展示了在普通机床坐标定位和五轴 TCP 加工之间切换的完整过程。

## 15. 主要相关文件清单

配置入口：

```text
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/xyzbc-trt.ini
```

HAL/GUI：

```text
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/xyzbc-trt.xml
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/switchkins_postgui.hal
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/xyzbc-trt_cmds.hal
src/hal/user_comps/vismach/xyzbc-trt-gui.py
bin/xyzbc-trt-gui
```

G-code/remap：

```text
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/demos/xyzbc_switchkins.ngc
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/remap_subs/xyzbc_switchkins_sub.ngc
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/remap_subs/helix_bc.ngc
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/remap_subs/428remap.ngc
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/remap_subs/429remap.ngc
configs/sim/axis/vismach/5axis/table-rotary-tilting/remap_subs/430remap.ngc
```

运动学源码：

```text
src/emc/kinematics/xyzbc-trt-kins.c
src/emc/kinematics/trtfuncs.c
src/emc/kinematics/switchkins.c
src/emc/kinematics/userkfuncs.c
include/kinematics.h
```

motion/task/interpreter 相关：

```text
src/emc/motion/motion.c
src/emc/motion/control.c
src/emc/motion/command.c
src/emc/rs274ngc/interp_convert.cc
src/emc/task/emccanon.cc
src/emc/task/taskintf.cc
```

启动脚本和 HAL 库：

```text
scripts/linuxcnc
scripts/rip-environment
lib/hallib/basic_sim.tcl
lib/hallib/sim_lib.tcl
```

## 16. 与 LinuxCNC 数据系统核心原理的对应关系

`xyzbc-trt` 仿真可以看作 LinuxCNC 数据系统的一次完整穿透：从 INI 装配，到 NML 命令，到 task/interpreter，到 motion 实时共享内存，到 HAL pin/signal，再到 Vismach 显示。

### 16.1 INI 是装配入口

`xyzbc-trt.ini` 决定系统启动时要加载的主要对象：

```ini
[DISPLAY] DISPLAY = axis
[DISPLAY] PYVCP = ./xyzbc-trt.xml
[DISPLAY] OPEN_FILE = ./demos/xyzbc_switchkins.ngc

[KINS] KINEMATICS = xyzbc-trt-kins sparm=identityfirst
[KINS] JOINTS = 5

[TRAJ] COORDINATES = XYZBC

[HAL] HALFILE = LIB:basic_sim.tcl
[HAL] POSTGUI_HALFILE = switchkins_postgui.hal
```

INI 本身不做实时控制，它描述“系统应该如何装配”。真正的运行时数据交换由 NML、motion shared memory 和 HAL 完成。

### 16.2 NML 负责 GUI/halui/task 命令与状态

当用户点击 PyVCP 按钮时，按钮并不直接写 `motion.switchkins-type`。实际路径是：

```text
PyVCP button
  -> halui.mdi-command-N
  -> halui 通过 NML 发送 MDI 命令
  -> milltask 接收命令
  -> interpreter 执行 M428/M429/M430 remap
```

这体现了 LinuxCNC 的基本原则：GUI 和 halui 表达操作意图，task 负责调度和合法性，motion 负责实时执行。

### 16.3 Interpreter/Canonical 层把 M428 转成 motion 能执行的动作

`M428` 并不是 motion 原生命令，而是 remap 子程序：

```ngc
M68 E3 Q1
M66 E0 L0
```

解释器把 `M68 E3 Q1` 转换为 canonical motion output command，最终由 task 发送给 motion：

```text
M68 E3 Q1
  -> SET_AUX_OUTPUT_VALUE(3, 1)
  -> EMC_MOTION_SET_AOUT
  -> emcMotionSetAout()
  -> usrmotWriteEmcmotCommand()
  -> realtime motion command shared memory
```

这说明 G-code 的作用不是直接改 HAL，而是通过解释器和 task 进入 motion。

### 16.4 Motion shared memory 是 task 和实时 motion 的边界

task 写入 `emcmot_command_t`，实时 motion 读取并执行。motion 每个 servo cycle 更新 `emcmot_status_t`，task 再把它汇总到 `EMC_STAT`。

在 `xyzbc-trt` 中，`M68 E3 Q1` 最终被 motion 执行为：

```text
motion.analog-out-03 = 1
```

然后 HAL 连接把这个值传给：

```text
motion.switchkins-type = 1
```

### 16.5 HAL 是实时信号网络

本配置最关键的 HAL net 是：

```hal
net :kinstype-select <= motion.analog-out-03 => motion.switchkins-type
```

它的本质是让两个 HAL pin 共享同一个 signal 值：

```text
writer: motion.analog-out-03
signal: :kinstype-select
reader: motion.switchkins-type
```

servo-thread 中 `handle_kinematicsSwitch()` 读取 `motion.switchkins-type`，发现从 0 变成 1 后调用：

```text
kinematicsSwitch(1)
```

于是当前运动学从 identity 切换到 xyzbc TRT。

### 16.6 Vismach 是 HAL 数据消费者

Vismach 模型不参与 NML，也不参与 motion command 调度。它作为 HAL 用户组件读取 pin：

```hal
joint.0.pos-fb -> xyzbc-trt-gui.table-x
joint.1.pos-fb -> xyzbc-trt-gui.saddle-y
joint.2.pos-fb -> xyzbc-trt-gui.spindle-z
joint.3.pos-fb -> xyzbc-trt-gui.tilt-b
joint.4.pos-fb -> xyzbc-trt-gui.rotate-c
```

因此 Vismach 显示的是 HAL 中的 joint feedback 快照，而不是直接读取 G-code 或 motion 内部轨迹队列。

### 16.7 该配置的数据链总图

```text
INI 装配
  -> basic_sim.tcl 加载 motion/k 等 HAL 模块
  -> AXIS 创建 PyVCP
  -> PyVCP 按钮触发 halui MDI
  -> NML command 到 milltask
  -> interpreter 执行 M428/M429/M430 remap
  -> M68 变成 EMC_MOTION_SET_AOUT
  -> task 写 emcmot_command_t
  -> realtime motion 写 motion.analog-out-03
  -> HAL net 传给 motion.switchkins-type
  -> servo-thread 切换 kinematics
  -> inverse kinematics 生成 joint 目标
  -> 仿真 PID/mux 生成 joint feedback
  -> Vismach 读取 HAL feedback 显示机床
  -> motion status 汇总到 EMC_STAT
  -> AXIS/halui 显示状态
```

详细通用原理见：

```text
项目分析/LinuxCNC数据系统核心原理.md
```