AC6621使用手册

AC6621使用手册PCI总线AD采集板16路12位400KHzAD4KFIFO缓冲，支持连续采样开关量：16DI/16DOwwlab2006/1AC66211在开始使用前请仔细阅读下面说明检查打开包装请查验如下：AC6621采集卡手册及光盘。DB25插头，40线电缆各一套。安装关掉PC机电源，将AC6621插入主机的任何一个PCI插槽中并将外部的输入、输出线连好。如果主机有多套卡，请每次只安装一个卡并记下PCI插槽的序号，小序号的为第一个卡。软件启动安装请查看第3章说明。保修本产品自售出之日起一年内，用户遵守储存、运输和使用要求，而产品质量不合要求，凭保修单免费维修。因违反操作规定和要求而造成损坏的，需缴纳器件费和维修费及相应的运输费用，如果板卡有明显烧毁、烧糊情况原则上不予维修。如果板卡开箱测试有问题，可以免费维修（限购买板卡10天内）。AC66212目录一、AC6621说明………………………………………………………P4AC6621板简介……………………………………………………P4主要特点、性能…………………………………………………P4二、原理………………………………………………………………P7简介………………………………………………………………P7模拟输入及AD数据计算………………………………………P81.模拟输入…………………………………………………P82.AD转换数据格式与计算…………………………………P9AD采样的工作模式……………………………………………P111.AD转换模式………………………………………………P112.定时器………………………………………………………P123.外部触发……………………………………………………P13开关量部分的原理………………………………………………P14三、安装与连接………………………………………………………P16安装………………………………………………………………P16信号连接注意事项………………………………………………P16连接器插座定义…………………………………………………P17配套端子板………………………………………………………P19AC66213常用信号的连接与处理…………………………………………P21四、软件………………………………………………………………P23软件安装与说明…………………………………………………P23接口函数说明……………………………………………………P261.设备操作函数……………………………………………P262.AD操作函数………………………………………………P273.开关量操作函数…………………………………………P31VC程序编程说明………………………………………………P33VB程序编程说明………………………………………………P35五、附录………………………………………………………………P37AC6621示意图…………………………………………………P37AC6621的硬件IO操作说明……………………………………P37AC6621电位器调整……………………………………………P39AC6621说明4一、AC6621说明AC6621板简介AC6621是一款PCI总线12位中速采集模块，具有16路模拟输入、开关量16路输入/16路输出。采用PCI总线，支持即插即用、实时采集。AC6621内置4KByteFIFO，支持全速实时不间断采集。采集支持：内、外部触发采集模式。相关产品：AC6111：12位400KPCI总线采集卡。AC6112：16位250KPCI总线采集卡。MP420：12位333KHzUSB2.0采集模块。MP421：12位1000KHzUSB2.0采集模块。MP422：16位200KHzUSB2.0采集模块。MP425：14位8路同时采样，50KHz/通道USB2.0采集模块。主要特点、性能：AD部分：16路单端输入。输入电压：5伏/10伏/±5伏，软件控制。AD转换器：12位AD，速度400KHz（2.5uS转换时间）。通道输入阻抗：10兆欧姆。AC6621说明5输入插座：DB25孔插座输入通道支持任意起始到任意结束通道的自动扫描。系统精度：±0.1%FSR。分辨率：12位。噪音（峰值）：小于±1LSB(典型，1000个采样点)AD工作模式：启动模式：软件、外部触发，软件控制。触发输入性能：-输入：TTL电平，高电平2-5伏，低电平0-0.8伏。-触发电平：大于2伏（误差±10%）。-触发模式：软件选择，上升或下降边沿触发。-触发延时：1个转换时钟周期（内部时钟）+250nS转换时钟：内部16位定时器，基准时钟4MHZ(0.25uS周期)。内部时钟：4MHz基准时钟，16位可编程定时器（范围：12-65535）,可以按照250nS一步的精度设置AD转换周期。开关量输入输出16路输入通道，性能：1.输入电压：TTL电平，兼容3伏电平。2.高电平：大于2伏。3.低电平：小于0.8伏。AC6621说明6输入电压范围：0-5伏16路输出通道，性能：1.输出电压：3伏电平，兼容TTL电平。2.高电平：大于2.5伏。3.低电平：小于0.5伏。4.最大输出电流：15毫安/路。5.开关量输出上电自动清零。软件支持：1.操作系统支持win98/win2000/winXP2.开发包：驱动程序、DLL库函数3.例子：MFC、VB4.测试程序（MFC）位置：光盘的\PCI\AC6621目录。总线：符合PCI标准内部板卡尺寸：12.5cmx9cm（宽x高）AC6621原理说明7二、原理说明：简介：AC6621采用PCI接口，支持即插即用，用户不需要跳线设置。AD采用FIFO缓冲及硬件中断，支持400KHz全速不间断实时采集。AD转换器采用ADS781812位500KHzAD。开关量提供4个8位I/O口：16输入/16输出。输出上电自动清零。原理框图：模拟输入GPIF接口16DI数据、地址总线16DO外部触发SW输入选择ADFIFOPCI桥门阵列PCI总线AC6621原理说明8数据计算模拟输入AC6621具有16路模拟输入，输入阻抗10兆欧姆。输入具有过压保护，可以承受瞬时±20伏的电压。AD输入有3档量程，由软件控制（详细见编程部分说明，分别对应增益选择：0、1、2号）。输入范围：单极性：0-5伏单极性：0-10伏双极性：-5伏-+5伏注：单极性指输入电压相对地线为大于0的信号。双极性指输入电压相对地线为大于±输入的信号。AC6621的16路模拟输入，用户可以任意设置起始通道（STCH）及停止通道（ENDCH）。停止通道的数值必须大于或等于起始通道数值。以上的功能由AC6621_AD（）函数中的参数控制，如下：1.stch：控制AD采样的起始通道号（=0-15）2.endch：控制AD采样的结束通道号（=0-15）3.gain：=0、1、2，对应选择输入范围为：0-5伏、0-10伏、-5伏-+5伏。AC6621原理说明9AD转换数据格式与计算AD采样的数据按从stch开始到endch结束的通道扫描顺序，循环存放，每一个16位采样结果按低8位在前，高8位在后的顺序排列，如下：stch,stch+1,….,endch…….stch,..,endch,……结束AC6621函数在将数据发送给客户时已经按照顺序将数据存放到客户指定的数组中了（32位长整形，其中低16位为AD采样结果），因此用户不需要将FIFO中的二个8位数据拼装为16位数据。AC6621采用FIFO接口，容量为4Kbyte，具有空（EF）、半满（HF）、溢出（FF）标志，标志为“0”时有效。采样数据不断的写入FIFO中，当FIFO半满后（达到2KBYTE）产生一个中断，驱动程序接受到中断后，自动读入2K数据并暂存在PC机内存缓冲中，等待用户读走数据。AC6621的驱动程序在内存中提供了大于1秒的缓冲时间，用户需要最长间隔500毫秒左右进行一次读入操作，如果用户没有及时读出数据，FIFO将溢出，数据队列顺序会打乱（新进入的数据将冲掉最先写入的数据）。如果出现FIFO溢出，只能靠提高计算机速度或降低采样速度或减少用户的其他程序占用时间来弥补。AC6621原理说明10数据格式：16位读出数据（D15-D0）定义如下：D15D14D13D12D11D10D9D8AD11AD10AD9AD8AD7AD6AD5AD4D7D6D5D4D3D2D1D0AD3AD2AD1AD000DI1DI0-D16-D0：16位数据的从高到低位。-AD11-AD0：12位采样数据，（MSB-LSB）。-DI1、DI0开关量输入通道1、0号。注：AD数据的低二位记录了开关量输入通道0、1号的状态，用户可以利用此来在对AD采样的同时，记录外部的数字量的状态或测量数字量的频率、周期、脉冲宽度等，对记录点的采样频率为AD的采样频率。12位转换数据范围为0-4095，对应电压计算：设：data为12位转换结果=16位读入数据/16。0-5伏：电压=data*5000.0/4095.0(mV)0-10伏：AC6621原理说明11电压=data*10000.0/4095.0(mV)±5伏：电压=(data-2048)*5000.0/2048.0(mV)AD采样的工作模式AC6621的启动模式为：软件启动/外部触发启动。采样模式由AC6621_AD（）函数的trsl、trpol控制。AD转换模式AC6621由于采用一个AD转换器+输入转换开关的工作模式，因此采集是工作在对输入通道进行顺序扫描、分时采样的模式，所有通道的转换速度之和为AD的采样速度。原理：当一个定时器脉冲到来时，AD开始一次转换，采样通道为当前通道，并在启动AD后自动将输入通道设置为下一个转换通道。通道转换顺序为：从第N通道开始顺序转换到第M通道结束，然后又重新从N到M通道，如此循环直到用户结束转换，（N、M定义同上）。转换数据顺序写入FIFO中。此模式下各个通道之间的时间间隔相等，大小为转换时钟的周期。每个通道的采样速度F如下：AC6621原理说明12=定时器频率/转换通道的个数相同通道号之间的采样数据的时间间隔：T=转换通道的个数*定时器设定的时间周期图示（用户设置转换由通道1到3号）：启动时钟通道号123123AD数据D1D2D3D1D2D3tad1.D1D2D3为通道1、2、3的AD转换结果。2.tad：用户设置的定时器时间，tad=tdata*0.25uS定时器AC6621的AD转换时钟启动由板上时钟控制。定时器输入基准时钟为4MHz，周期为250ns（0.25uS）。定时器数AC6621原理说明13()函数的tdata变量设置。定时器为减法计数器，当由用户设置数值tdata减到1时，发出启动脉冲并自动将定时器数据重新设置为tdata。16位数据取值（tdata）：1-65535，对应：转换周期T=0.25*N(uS)，N：设置的16位定时器数据tdata。AD的总转换频率F=4000/tdata(KHz)最小转换周期为2.5uS（tdata=10，400KHz），由此转换周期为：2.5uS～16385uS。外部触发AC6621的启动或触发控制分为二种：软件启动/外部硬件触发，由AC6621_AD()函数的trsl位控制，trsl=0：选择软件触发启动/trsl=1：选择外部硬件触发启动。硬件触发的极性可以软件控制模式