PC-6340高速模入接口卡技术说明书.

1、PC-6340 高速模入接口卡技术说明书 1概述：PC-6340高速模入接口卡适用于具有ISA总线的PC系列微机，具有很好的兼容性， CPU从目前广泛使用的 64位处理器直到早期的16位处理器均可适用， 操作系统可选用经典 的MS-DOS目前流行的 Windows系列，高稳定性的 Unix等多种操作系统以及专业数据采 集分析系统 LabVIEW 等软件环境。在硬件的安装上也非常简单，使用时只需将接口卡插入 机内任何一个 ISA 总线插槽中，信号电缆从机箱外部直接接入。 PC-6340 高速模入接口卡适用于符合 EISA(AT) 总线标准的 286386 486 系列原装机 及其兼容机。 本接口

2、卡具有高速高精度的特点， 可广泛应用于工业过程控制系统及实验室数 据采集系统。 PC-6340 高速模入接口卡安装使用方便、功能齐全。其AD 转换启动可以选 用程序触发、定时器触发等方式。转换状态可以用程序查询、也可以用中断方式通知CPU 读取转换结果，还可以用DMA方式自动读取转换结果。当主机为286-20以上的微机并采用 适当的编程时，程控采样频率最大可达200KHZ,而采用DMA方式时，则在任何机型上的最 高采样频率均可达到 200KHz。 2. 主要技术参数: 2.1输入通道数：单端16路 2.2输入信号范围：010V, 5V 2.3输入阻抗： 10MD 2.4 A / D转换分辩率：

3、12位 2.5 最高采样频率： 200KHZS 2.6采样获取时间：100nS,孔径时间20nS 2.7 A / D启动方式：程序启动/定时触发启动 2.8 A /D转换结束识别：程序查询/中断方式/ DMA申请 2.9 A / D转换非线性误差：土 1LSB 2.10 A / D转换输出码制：单极性二进制原码/双极性二进制补码 2.11系统综合误差： V 0.1 % F.S 2.12 自备时钟频率： P2MHZ 2.13 电源功耗： + 5V( 10 %) 200mA + 12V( 10 %) 50mA 12V( 10 %) 10,小于10将出现错 误的结果。8253的工作方式一般选用方式

4、2。 4. 安装及使用注意： 4.1安装： 本卡的安装十分简便， 只要将主机机壳打开，在关电情况下，将本卡插入主机的任何一个 空余扩展槽中，再将档板固定螺丝压紧即可。 4.2禁止带电插拔本接口卡。设置接口卡开关，跨接套和安装连接信号引出线均应在关电情 况下进行。 4.3本卡跨接选择器较多，使用中应严格按照说明书进行设置操作。输入信号端在使用中应 避免对地短路。 4.4为保证安全及采集精度，应确保系统地线（计算机及外接仪器机壳）接地良好。特别是 使用双端输入方式时，为防止外界较大的共模干扰，应注意对信号线进行屏蔽处理。 4.5对外供电端应注意加以保护，严禁短路，否则将造成主机电源损坏，使用中应特

5、别小心。 5. 使用与操作： 5.1主要可调整元件位置见图2： 图2主要可调整元件位置图 5.2 输入接口定义见表1 : 表1输入接口定义表 插座引脚 插座引脚 信号定义 信号定义 1 NC 14 NC 2 CH1 15 CH2 3 CH3 16 CH4 4 CH5 17 CH6 5 CH7 18 CH8 6 CH9 19 CH10 7 CH11 20 CH12 8 CH13 21 CH14 9 CH15 22 CH16 10 NC 23 NC 11 GND 24 GND 12 GND 25 GND 13 GND 5.3 I / 0基地址的设定与选择： 用户可通过K1选择所需要的初始地址。开关

6、拨至ON处为“ 0”反之为“1”初始地址的 可选范围为000H3F8H共128个可选地址。现举例说明见图3。 ON1 2 3 4 5 6 7ON 1 2 3 4 5 6 7 BBBBBSB SSBflBSB (a) 100H (b) 318H 图3 I /O地址选择 A 3 A, A A A7 Ab a A3 A4 A A Ai Ab AA 5.4跨接插座的用法: 5.4.1转换码制选择: KJ1为转换码制选择插座。 码制的疋义参见5.6节。用户应根据输入信号的极性进仃选择, 方法见图4。 a.单极性二进制原码 b.双极性二进制补码 D SD S 10 图4转换码制选择 5.4.2中断方式及中

7、断号选择：KJ2为中断号选择插座，本卡提供可供选择的中断号有 IRQ3、5、7,当用户需要使用中断方式时，可根据主机内中断资源的分配任选其一，同时还 需要参见5.5.2节，用程序禁止 DMA方式并允许中断方式。中断号的选择方法见图5。不使 用中断方式时应将跨接套放在NC处。 KJ2 KJ 2 KJ2 KJ2 0 OOO 0 OOO O 0 OO O 0 OO OO O O OO O O OOO o OOO 0 非中断方式 IRQ3 5 7 NC IRQ3 5 7 NC IRQ3 5 7 NC IRQ3 5 7 NC a. IRQ 3 b. IRQ 5 c. IRQ 7 d. 图5中断方式及中断

8、号选择 5.4.3 DMA通道选择： KJ3为DMA通道号选择插座，本卡提供可供选择的DMA申请号有DRQ5 6、7以及DMA 应答号DACK5 6、7,用户在使用 DMA方式时应将 DRQ与DACK配合使用，同时还需用程序 KJ oooooololol oooofo- 00 oooooo|o|o| ooooo 0J00 禁止中断方式并允许 DMA方式。DMA!道选择方法见图 6。并应注意当不使用 DMA方式时应 将KJ3放置在NC处。 KJ 3 NC 7 7 66 5 5 a. DMA CH NC 7 7 6 6 5 5 5b. DMA CH KJ3 oofo- foloooo 00 0J0

9、000 KJ3 OOOOOO OOOOOO NC 7 7 66 5 5 NC 7 7 6 6 5 5 c. DMA CH 7d. 非DMA方式 图6 DMA通道选择 5.4.4 定时通道选择： KJ4为定时选择控制插座，本卡上的8253定时/计数器设计为串联方式，即CH0的输出 端接至CH1的时钟输入端，CH1的输出端接至CH2的时钟输入端，同时将三个通道的输出端 接至KJ4供用户选择。一般在高速采样时，只需选择CH0即可。只有在定时间隔大于32mS 时才需选用CH1。同理，定时间隔大于2000秒后才需选用CH2同时使用中应注意对所选择 KJ4 KJ4 KJ4 O OO OO O O O 0

10、O O CH 0 1 2 CH 0 1 2 CH 0 1 2 a. 选择CH) b. 选择CH 的通道进行编程。定时通道选择方法见图7。 c. OO O OO 选择CH 图7定时通道选择 5.5控制端口地址及有关数据格式： 5.5.1各个控制端口的操作地址与功能见表2 : 表2端口操作地址与功能表 端口操作地址 操作命令 功能 BAS冉 0 IOW 写通道代码及方式控制字 BAS冉 1 IOW 程序启动A/ D转换 BAS冉 1 IOR 程序查询A/ D转换结束否 BAS冉 2 IOR 程序读取A/ D转换结果(12位全 部)，清除中断及DMA申请标志 BAS冉 4 IOR / IOW 读/写

11、8253计数器0通道数据 BAS冉 5 IOR / IOW 读/写8253计数器1通道数据 BAS冉 6 IOR / IOW 读/写8253计数器2通道数据 BAS冉 7 IOR / IOW 写入8253控制寄存器控制字 5.5.2 通道代码及方式控制字的格式和定义: 通道代码及方式控制字的格式和定义见表3，(端口地址为基地址+0)。 表3通道代码及方式控制字格式和定义表 疋 义 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 C4 C3 C2 C1 通道代码 其中，通道代码的范围为015,对应通道1通道16: 当选用程控通道方式时(C1 = 0)，写入实际选择通道代码 当选用自动通道方式时(

12、C1 = 1)，写入终止通道代码 C1为通道控制方式：C1 = 0时为程控通道方式 C1 = 1时为自动通道方式 加电初始时C1= 0 C2 为A/ D启动方式：C2 = 0时为程控启动方式 C2 = 1时为定时启动方式 加电初始时C2= 0 C3 为DMA方式控制：C3 = 0时禁止DMA申请 C3 = 1时允许DMA申请 加电初始时C3= 0 C4为中断方式控制：C4 = 0时禁止中断申请 C4 = 1时允许中断申请 加电初始时C4= 0 5.5.3 程序查询A/D转换状态数据格式： 程序查询A/ D转换状态时的数据格式及意义见表4（端口地址为基地址+ 1）。 表4 A/D转换状态数据格式

13、表 操作命令 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 A/ D转换状态 IOR X X X X X X X 0 没有或正在转换 IOR X X X X X X X 1 转换结束 注：A/ D转换结束标志在数据被读出后自动清除。 5.5.4 A /D转换结果数据格式： A / D转换结果可用程序读取或采用DMA方式自动存取，其数据格式见表5（端口地址为基 地址+ 2）。 表5 A / D转换结果数据格式表 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 0 0 0 DB11 DB10 DB9 DB8 DB7 DB6 DB5

14、DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 5.6 A / D转换码制以及数据与模拟量的对应关系： 本卡在单极性方式时， 转换结果为单极性二进制原码，在双极性方式时，转换结果为双极 性二进制补码，具体结果参见表6。 表6A/D转换码制以及数据与模拟量的对应关系 （1LSB= 2.44mV ） 单极性方式 （二进制原码） 双极性方式 （二进制补码） 输入有效转换结果1 输入 有效转换结果 0V0000 -5.000V 100. .0 5.000V1000 -0.002V 111. .1 9.9976V1111 0.000V 000. .0 +2.500V 010. 0 +4.9976V 011 0

15、5.7调整与校准： 5.7.1本卡出厂时已进行了校准，如无必要，请不要进行此项工作。如果长期使用后发现零 点或满度偏移，请按本节所述方法进行调校。调校时应开机预热5分钟以上，并准备一块 4 位半以上的数字万用表。 5.7.2各电位器功能说明： W1为A/ D转换器单极性方式零点调节。 W2为A/ D转换器双极性方式偏移调节。 W3为A/ D转换器满度调节。 5.7.3 调整方法： 零点调整：选择单极性方式，使任一通道与模拟地短接（即输入电压等于0 ），并按实际 情况设置好通道代码运行采样程序，调整W1使读数为0并偶尔出现几个1即可。 满度调整：输入一接近满度的稳定电压信号，并用数字万用表监测，

16、同时运行采样程序， 调整W3使计算机读数与数字万用表读数相等或接近。 双极性偏移调整：如果发现在双极性方式时偏移较大可在外端口分别加上正负电压信号， 调整W2使其对称。 6. 驱动程序简介： PC-6000系列演示程序及驱动程序是为PC-6000系列多功能工控采集板配制的工作在 中西文 Windows 95/98/ NT环境下的一组驱动程序以及使用该驱动程序组建的一个演示程序，可以方便地使用户在中西文 Windows 环境下检测硬件的工作状态以及帮助软件开发人 员在常用的 CC+, Visual Basic, Delphi, Borland C+ Builder, Borland Pascal

17、 for windows 等开发环境中使用 PC-6000 系列工控采集板进行数据采集和过程控制等工作 . 驱动 程序是一个标准动态链接库 （DLL 文件 ） 。它的输出函数可以被其它应用程序在运行时直接 调用。用户的应用程序可以用任何一种可以使用 DLL 链接库的编程工具来编写。 每种板卡 依据其自身功能的不同具有不同的输出函数和参数定义。 驱动程序输出函数定义： 所列函数的说明格式为 VC+6.0 环境下 PC6000.Dll 库函数的原函数格式， 无论使用哪 一种开发工具， 务必请注意数据格式的匹配及函数的返回类型， 本说明中所使用的数据类型 定义如下： short 16位带符号数 *

18、函数 : short APIENTRY AI6340Single(short nAdd,short nCha,short AIMode) 功能 : 进行某一通道的模拟量数据采集。 参数 : nAdd 基地址 nCha 通道号：0-15 AIMode 输入方式：0 -原码值 1 - 0,10v 2 - -5v,+5v * 函数: void APIENTRY AI6340All(short nAdd,short AIMode,short *p) 功能: 全部 1 6通道的模拟量数据采集。 参数 : nAdd AIMode 基地址 输入方式：0 -原码值 1 - 0,10v 2 - -5v,+5v

19、p 指向 16 个通道的采集结果的起始地址 7. 编程举例 ： 7.1 对通道 1 采样 1 次，程序启动、 MOV DX,300H MOV AL,0 OUT DX,AL MOV DX,302H IN AL,DX MOV DX,301H MOV AL,0 OUT DX,AL L1: IN AL,DX AND AL,1 JZ L1 INC DX IN AX,DX 如有需要使用 Windows 系列及 LabVIEW 驱动程序的用户可向本公司索取 , 请注明所使 用的操作系统和开发软件。 查询、读取数据。卡基地址设为300H。 ；设卡基地址设为 300H ；送通道代码为 0 ； ；空读 AD 转换

20、结果 ；清除转换标志 ； ；启动 AD 转换 ； ；读转换标志 ；等待转换结束 ； ；读入转换结果 ；结果在 AX 中 7.2对通道1通道16顺序采集各100次，定时启动、自动扫描、程序读出，采样频率为 200KHZ,卡基地址为 100H。 MOV DX，107 ;对 8253 通道 0 编程 MOV AL，14H ;只读/写低 8位;二进制比率分频方式 OUT DX，AL ; MOV DX，104 ;通道 0 装入分频值 MOV AL，10 ;分频值：2MHz / 200KHz= 10 OUT DX，AL ; MOV DX，102H ;空读 A/ D 转换结果 INAL，DX ;清除转换标志

21、 MOV DI， 4000H ;数据缓冲区起始地址 MOV CX，1600 ;采集总点数=100 X 16 CLD ;清方向标志 CLI ;禁止中断 MOV DX，100H ;装入自动扫描末通道代码 MOV AL，0FH ; AND AL，30H ;通道控制方式为：自动通道方式 OUT DX，AL ; A/D 启动方式为定时启动方式 L1: MOV DX，101H ; L2: INAL，DX ;读转换标志 AND AL，01 ;等待转换结束 JZ L2 INC DX ; INAX，DX ;读入数据 STOSW ;存入数据缓冲区 LOOP L1 ;循环采集全部样点 MOV DX，100H ; M

22、OV AL，0 ;关闭定时启动，恢复程控通道方式 OUT DX，A ; STI ;开中断 7.3用DMA方式以200KHZ的采样频率顺序采集 14通道的数据,每通道采集4096点，定 时启动，自动扫描。板基地址为 200H,选用DMA通道6（使用前应注意按543节安装好跨 接选择器 KJ3 ) 。 MOV DX， 200H MOV AL， 0 OUT DX， AL MOV DX， 207H MOV AL， 14H MOV DX， 204H MOV AL， 10 OUT DX， AL MOV DX， 202H IN AL， DX MOV AL， 04H OUT 08H， AL OUT 0D0H，

23、 AL MOV AL， 0 OUT 0D8H， AL MOV AL， 46H ；关闭 8253 定时器 ;停止A/ D工作 ； ;对 8253 通道 0 编程 ;只读/写低 8位;二进制比率分频方式 ;通道 0 装入分频值 ;分频值：2MH/ 200KHz= 10 ;空读 A/ D 转换结果 ;清除转换标志 ;开始DMA编程 ;禁止1# DMA芯片工作 ;禁止2# DMA芯片工作 ;清除字节指示触发器 ;通道 6 选择单方式，写传递 OUT 0D6H, AL ； MOV AL, 0C4H ；通道 4 选择级联方式，写传递 OUT 0D6H, AL MOV AL, 02H ；允许通道 6 请求

24、OUT 0D2H, AL ； MOV AL, 4 ；装入页面寄存器 OUT 89H, AL ； MOV AX, 0000H ；装入基址寄存器 OUT 0C8H, AL MOV AL, AH ；起始地址为 4000:0000H OUT 0C8H, AL ； MOV AX, 4000H ；采集总点数为 4000H OUT 0CAH, AL ；装入计数寄存器 MOV AL, AH ； OUT 0CAH, AL ； MOV AL, 02H ；清除通道 6 屏蔽位 OUT 0D4H, AL ； MOV AL, 00H OUT 08H, AL ；允许 1# DMA 芯片工作 OUT 0D0H, AL ;允许2# DMA芯片工作 MOV DX, 200H ；装入自动扫描末通道代码 MOV AL, 03H ; AND AL, 70H ;定时启动；自动扫描；DMA方式 OUT DX, AL LL: IN AL, 0D0H ；读状态寄存器 AND AL, 04H ；传送计数到达否 JZ LL ；未结束；等待结束 MOV DX, 200H ;关闭定时启动及 DMA申请 MOV AL, 0 ；恢复程控通道方式 OUT DX, AL MOV AL, 06H ;关闭DMA通道6 OUT 0D4H, AL ； 7.4 在 Windows 95/98 环境下，使用 Micr