USB9211数据采集卡使用说明书

1、 USB-9211 数据采集板使用说明书 一 概述USB-9211是USB总线数据采集控制板,支持USB协议2.0版本,该板可插入具备USB插口 的个人微机或笔记本电脑,1 / 18USB-9211为用户提供了16bit单端32路/双端16路模拟量数据采集输入通道, 模拟量输入通道具有1/2/4/8倍程控放大功能，模拟量输入最高采样速率100K/S， 16Bit 数字量输入/16Bit 数字量输出,USB-9211卡使用时无需外供电源,即插即用。二 性能和技术指标 模拟信号输入分辩率： 16Bit 模拟信号输入通道： 单端32(*)/双端16 ;(*:出品状态) 模拟信号程控放大： 1/2/4

2、/8倍 程控放大器增益误差: ±0.05% 模拟电压信号输入范围: ±10V 模拟信号输入采集速率: 5K/S 100K/S AD转换数据缓冲区容量： 16K字 A/D转换触发方式: 软件触发、外触发 A/D转换方式: 连续采集，通道自动切换 数字量输入输出: 输入输出各16BIT；HC电平 模拟信号输入阻抗: > 10 M A/D转换精度: 2LSB 计数器输入: 32位4通道 定时器输出: 32位4通道 （基准时钟40MHZ） 电源消耗: 375 mA 板外形尺寸: 200mm×110mm ；四层板结构 铝壳外形尺寸: 280mm×170mm&

3、#215;50mm 工作温度范围: 0 70 存储温度范围: 25 85 相对湿度范围: 90（不结露）三 USB-9211卡WINXP下软件安装软件运行环境包括Window2000/XP。 (1) 软件列表 所有软件被包含在光盘内，常用软件的位置及主要功能如表1所示： 表1： 光盘内常用软件列表位置与名称功 能 描 述USB-9211driverCY3684_ez_usb_fxUSB-9211的驱动程序USB-9211driverCyUsbUSB-9211的驱动程序安装配置文件dll和应用程序USB-9211的dllUSB-9211的VC演示程序（2） 软件安装步骤Window环境下,进入光

4、盘USB-9211driver文件夹，双击文件“CY3684_ez_usb_fx ”图标，依Window提示完成USB-9211的驱动程序的安装将USB-9211卡插入到主机的某一USB接口, Window提示发现新的USB设备，当出现“添加新硬件向导”对话框时，选择“是”，仅这一次”，点击“下一步”当出现以下提示 自动安装软件（推荐） 从列表或指定位置安装 (高级) 选择 “从列表或指定位置安装 (高级)” , 然后点击 “下一步”，出现提示后点击 “浏览”，引导至“USB-9211driverCyUsb”, 点击 “确定”，在描述提示框中选择“北京安迈泽成AMUSB-9211数据采集卡”，

5、然后点击 “下一步”，再点击 “仍然继续”，最后点击 “ 完成 ”，完成Window下驱动程序的安装。安装完成驱动程序后,在 “设备管理器”中的“通用串行总线控制器”中可看到 “ 北京安迈泽成AMUSB-9211数据采集卡”。四 USB-9211卡DLL函数说明（1） 获取本机上插的USB采集卡的个数函数：int USB_DeviceNumber()功能：获取本机上插的USB采集卡的个数输入参数：无返回值：本机上插的USB采集卡的个数（2） 打开USB采集卡：函数：int USB_Open(int DeviceCount)功能：打开USB采集卡输入参数：int DeviceCount/当有若干

6、台设备时，本次要打开的采集卡返回值：返回“1”则打开设备成功，否则打开设备失败（3） 设置USB采集卡的工作参数函数：int USB_Set(BYTE * parameter,long length)功能：设置USB采集卡的工作参数输入函数：BYTE * parameter/设置参数的数组long length /设置参数数组的长度返回值：返回负值则设置失败，否则设置成功注意：高字节 低字节字节9 字节8 字节7 字节6 字节5 字节4 字节301字节1字节1字节1字节1字节1字节4字节单双端选择PGA参数采样组数采样模式（默认0）结束通道起始通道采样率设置字说明：单双端选择：0单端方式，1双

7、端方式PGA参数：03；对应程控放大1、2、4、8倍采样组数：在外触发采样模式时有效。采样模式：0连续采样模式；软件控制开始转换 1触发采样模式；外触发信号控制开始转换结束通道：031起始通道：031采样率设置字：32位无符号整型，范围：5K 100K （4） 读取采集的转换数据函数：long USB_Read(BYTE * buf, long ReadLength, long Circle)功能：读取采集的数据输入函数：BYTE * buf /读取数据的缓冲区long ReadLength/要读取的数据长度，可选（32768， ， ，）之中的一个值。long Circle /预留，可随意赋值

8、返回值：实际读到的数据字节数 ；注意：ADC采样值是通过组帧发送的，结构如下：帧头起始通道 结束通道EB9016BIT 16BIT如上表所示：帧长是由所设置的通道数决定的。如设起始通道0结束通道6共7个通道，则1帧数据结构为EB90；CH0DATA;CH1DATA;CH2DATA;CH3DATA;CH4DATA;CH5DATA;CH6DATA共16个字节，每通道占2字节同时EB90占2字节共16个字节，如转换4个通道则共10个字节，请参考光盘应用程序的该部分读取转换数据注意事项动态链接库中创建了读取ADC采集数据的线程，并且将接收到的数据在内存中缓存，应用程序接收的数据，实际是从内存缓冲区中直

9、接读出的，这样应用程序可以每次读取大量数据，从而避免了频繁的读取小量数据的限制。当然，如果应用程序没有及时把数据从内存缓冲区中把数据取走的话，动态链接库的线程任务是自动将数据更新掉的，也就是会发生数据丢失，所以应用程序读取数据流的速度必须大于数据采集模块的数据上传速度，举例说明：如果ADC采样率为100KHz，通道数为7个通道，那么总的帧数据传输速率计算过程如下：数据流是组帧发送的，包括帧头和有效数据；Ø 有效数据流量为（采样率*数据宽度）Ø 帧内有效数据为14yte，每个通道2个byte；帧头占2byte，即0xEB90；Ø 帧头和有效数据之间比值为1/7，所以

10、帧头流量为 Ø ;所以总的数据流量为： ; 上面的速度已经考虑了帧头所占的数据流量。 如果应用程序每次读取8192个byte的话，那它最少需要多长时间读取一次： ;为了保险起见，timer的读写周期最好在35ms以内，以保证不丢数据。用户可以通过通道数和采样率的设置，根据上面的介绍，来估算数据流量；并根据每次读取包的大小，来计算最大读取周期。（5）关闭USB采集卡函数：int USB_Close()功能：关闭USB采集卡输入函数：无返回值：返回“1”则成功关闭采集卡，否则失败（6）复位USB采集卡函数：int USB_Reset()功能：复位USB采集卡输入函数：返回值：返回“1”则

11、成功关闭采集卡，否则失败（7）读取TTL电平输入值WORD IO_input(void)IO接口的16位输入端的输入信号读取函数。函数功能：读取16位输入端的TTL电平值。返回类型word，无符号类型（8）输出TTL电平值 int IO_output(WORD parameter)IO接口的16位输出端的输出功能函数。函数功能：输出16位输出端的TTL电平。输入参数类型：parameter，word，无符号类型，输出TTL电平值。返回值为1时，设置成功。（9）设置CLK时钟输出频率值Int USB_Clk_Set (INT clk_addr, INT parameter);参数类型：INT c

12、lk_addr ：clk时钟地址（板载4个脉冲输出，0x000x03对应clk0clk3） INT parameter：每个clk通道的频率字，32位； Parameter计算公式如下： Parameter = 232*Fout/Fs （取整） Fout是需要输出时钟的频率值单位Hz； Fs是板载的内部时钟基准，为40*106Hz，即40MHz（10）设置TIMER计数器最大值Int USB_Timer_Set (INT timer_addr, INT parameter)参数类型：INT timer_addr Timer地址（板载4个计数器，0x000x03对应timer0timer3） I

13、NT parameter 32计数器最大值；注：板载计数器是外部输入脉冲的驱动下，从设置的最大值递减的，到零后返回到所设置的最大值，周而复始。（11）读取TIMER计数器值Int USB_Timer_Read (INT timer_addr);参数类型：INT timer_addr Timer地址（板载4个计数器，0x000x03对应timer0timer3） 函数返回值为计数器值；四 信号输入/输出插座、跳线、调整电位器定义USB9211铝外壳结构如下： 正面面板结构： USB插口 状态指示 使用时将备件中的USB线缆插入上图所示的USB插口 后背板结构： 数字量I/O插座J2 模拟量AD插

14、座 J1 孔座 针座 注：左侧的孔式37P插座J2是数字量IO输入输出插座右侧的针式37P插座J1是模拟量AD输入插座USB-9211板结构如下 RP1J1：AD 输入插头 RP2 RP3 JP400 J2:DI、DO输入输出插头 JP402 J3：计数定时器 AMUSB USB插头(1) 模拟量输入输出插头J1定义a:USB-9211机壳37P针式D型插头J1定义 机壳插头J1定义 GND 19 37 18 36 17 35 T31 (T14-) (T14-) T30 16 34 T29 (T13-)(T12-) T28 15 33 T27 (T11-)(T10-) T26 14 32 T2

15、5 (T9-)(T8-) T24 13 31 T23 (T7-)(T6-) T22 12 30 T21 (T5-)(T4-) T20 11 29 T19 (T3-)(T2-) T18 10 28 T17 (T1-) (T0-) T16 9 27 T15 (T15+)(T14+) T14 8 26 T13 (T13+)(T12+) T12 7 25 T11 (T11+) (T10+) T10 6 24 T9 (T9+) (T8+) T8 5 23 T7 (T7+) (T6+) T6 4 22 T5 (T5+)(T4+) T4 3 21 T3 (T3+)(T2+) T2 2 20 T1 (T1+)

16、(T0+) T0 1 b:USB-9211板40P双排J1定义定义 插头J1序号 定义 (T0+) T0 1 2 T1 (T1+)(T2+) T2 3 4 T3 (T3+) (T4+) T4 5 6 T5 (T5+) (T6+) T6 7 8 T7 (T7+) (T8+) T8 9 10 T9 (T9+)(T10+) T10 11 12 T11 (T11+)(T12+) T12 13 14 T13 (T13+)(T14+) T14 15 16 T15 (T15+) (T0-) T16 17 18 T17 (T1-)(T2-) T18 19 20 T19 (T3-)(T4-) T20 21 22

17、 T21 (T5-) (T6-) T22 23 24 T23 (T7-) (T8-) T24 25 26 T25 (T9-) (T10-) T26 27 28 T27 (T11-) (T12-) T28 29 30 T29 (T13-) (T14-) T30 31 32 T31 (T14-) 33 34 35 36 GND 37 38 39 40 T0T31: 单端方式时通道0 通道31的模拟量输入端T0+T15+: 双端方式时通道0通道15的模拟量正输入端T0-T15-: 双端方式时通道0通道15的模拟量负输入端 GND: USB-9211的模入模出地线单端输入时信号加在Tn和GND之间双端

18、输入时信号加在Tn+和Tn-之间，使用双端方式时信号的正负输入端需加阻容低通滤波 (2) 数字量输入输出插头J2定义a:USB-9211板机壳37P孔式D型插头J2定义 PA00 1 机壳插头J2定义2 PA01 PA02 3 4 PA03 PA04 5 6 PA05 PA06 7 8 PA07 PA08 9 10 PA09PA10 11 12 PA11PA12 13 14 PA13PA14 15 16 PA15 PB00 17 18 PB01PB02 19 20 PB03PB04 21 22 PB05 PB06 23 24 PB07 PB08 25 26 PB09 PB10 27 28 PB

19、11 PB12 29 30 PB13PB14 31 32 PB15 TR1 33 34 NC+5V 35 36 GNDGND 37 b:USB-9211板40P双排J2定义定义 插头J2序号 定义 PA00 1 2 PA01 PA02 3 4 PA03 PA04 5 6 PA05 PA06 7 8 PA07 PA08 9 10 PA09PA10 11 12 PA11PA12 13 14 PA13PA14 15 16 PA15 PB00 17 18 PB01PB02 19 20 PB03PB04 21 22 PB05 PB06 23 24 PB07 PB08 25 26 PB09 PB10 27

20、 28 PB11 PB12 29 30 PB13PB14 31 32 PB15 TR1 33 34 NC+5V 35 36 GNDGND 37 38 39 40 说明: PA00 PA15: PA口是16BIT数字量输入 PB00 PB15: PB口是16BIT数字量输出 TR1: AD外触发信号输入端，大于1个AD采样周期宽的负脉冲 GND: USB设备的地 NC: 未定义(3)计数定时器输入输出插头J3定义计数器输入: 32位4通道 定时器输出: 32位4通道 （基准时钟40MHZ） J3是26P双排插座定义如下 25P备件序号 定义 J3序号 定义 25P备件序号P1 Pin0 1 2

21、Pin1 P14P2 Pin2 3 4 Pin3 P15 P3 Pout0 5 6 Pout1 P16 P4 Pout2 7 8 Pout3 P17 P5 Gate0 9 10 Gate1 P18 P6 Gate2 11 12 Gate3 P19P7 GND 13 14 GND P20P8 +5V 15 16 +5V P21 P9 NC 17 18 NC P22P10 NC 19 20 NC P23P11 NC 21 22 NC P24P12 NC 23 24 NC P25 P13 NC 25 26 NC 说明： 4通道32位计数器Pin0 Pin3：32位计数器输入通道0通道3 Gate0

22、Gate3：计数器Pin0 Pin3的门控输入端，高有效，置低禁止计数 计数器Pin0 Pin3的初值是通过调用前述函数“（11）设置TIMER计数器最大值”设置的，设置初值后如对应通道的Gaten1则输入脉冲信号将使计数器进行减1操作，减1到0产生溢出将继续从所设初值进行减1操作，Pin与Gate对应关系如下： Pin输入端Gate输入端与Pin对应关系Gaten0时计数器操作Gaten1时计数器操作 Pin0Gate0禁止 有效Pin1Gate1禁止 有效Pin2Gate2禁止 有效Pin3Gate3禁止 有效 读取计数器Pin0 Pin3的当前计数值是通过调用前述函数“（12）读取TIM

23、ER计数器值”得到的 使用时可将JP402短接，即将输入端Pin0接至8M时钟基准，后三个通道接被测脉冲输入，用数字量输出控制计数禁止/有效,经运算得出被测脉冲频率 4通道计数器与4通道定时器是独立的，相互没有关系 4通道32位定时器输出Pout0 Pout3：32位定时器输出通道0通道3 4通道定时器输出脉冲频率是通过调用前述函数“（10）设置CLK时钟输出频率值”实现的，它的内部基准时钟为40MHZ，设定数值范围：00000000HFFFFFFFFH，具体运算见函数说明 GND、+5V GND: USB板的地线GND，使用时应将被测信号的地连到GND+5V: USB板的+5V电源，当无需控制gaten时可将gaten接至+5V(4) JP400、JP401、JP402跨接线选择定义 JP400定义; JP400用于设定模拟信号单双端