CNC装置的硬件结构，按CPU的多少来分，分为单机系统和多机系统。
1． 单机系统：整个CNC装置只有一个CPU，它集中控制和管理整个系统资源通过分时处理的方式来实现各种数控功能。
优点：投资少、结构简单、易于实现。
缺点：功能受CPU字长、数据宽度、寻址能力和运算速度的限制。
2． 多机系统：CNC装置中有两个或两个以上的CPU。根据CPU间的相互关系不同，又可分为：
（1）主从结构系统。系统中只有一个CPU（主CPU）对系统资源（存储器、总线）有控制和使用权，而其他CPU的功能部件（智能部件），其CPU无权控制和使用系统资源，只能接受主CPU的控制命令或数据，或向CPU发出请求信息以获得所需数据。是一个CPU处于主导地位，其他CPU处于从属地位的结构。
（2）多主结构系统。系统有两个或两个以上的带有CPU的功能部件对系统资源有控制和使用权。功能部件采用紧偶合（挂在同一系统总线，集中在一个机箱内），有集中的操作系统，通过总线仲裁器（软件、硬件）来解决争用总线问题，通过公用存储器来交换信息。
（3）分布式结构系统。系统有两个或两个以上的带有CPU的功能模块，每个模块都有自己独立的运行环境（总线、存储器、操作系统），模块之间采用松偶合，在空间上可较为分散，采用通信方式交换信息。
从硬件体系结构看，单机结构与主从结构极其相似，CPU模块与单机结构中的功能模块是等价的，只是功能更强而已。所以，称单机结构和主从结构为单主结构的系统。
