USB数据采集板

1、USBSA2000数据采集卡使用说明书第一章功能概述现今社会是飞速发展的信息社会，信息技术对社会发展有着深远影响，而数据采集是信 息技术的关键环节。我公司推出的基于PCI总线、PCIe总线、USB总线、以太网及嵌入式 等数据采集卡综合了国内外众多同类产品的优点，以其使用的便捷、性能的稳定、性价比高， 获得了客户的一致好评，是您理想的选择。第一节、简介USBSA2000是具有USB接口的高速数据采集卡。板卡具有四路模拟信号输入通道（同步）。板 卡具有外触发、内触发等多种触发功能。软件界面灵活方便，用户能够快捷的配置板卡的运行参数， 可实时采集、保存数据。USBSA2000具有配套的信号调理板ST

2、2000，二者结合使用可以方便快捷的 处理传感器信号。USBSA2000采用大规模FPGA技术、高速USB接口技术。具有AD转换精度高、 数据传输速度快、可靠性好、软件支持丰富等优点，可用于电力线监控和保护系统、多相电机控制、 仪表和控制系统、多轴定位系统、地球物理信息采集系统、数据采集系统、工业测控系统等多领域。第二节、板卡性能指标AD采样频率最高200Khz。AD具有4路独立的模拟输入通道，可以同时进行数据转换。AD转换精度16位。高性能 AD 转换芯片，95.5 dB SNR,107 dB THD。AD每个模拟通道输入均具有钳位保护，提供7kV ESD额定值AD每个模拟输入通道具有二阶抗

3、混叠模拟滤波器。AD每个模拟输入通道具有1M欧姆模拟输入阻抗的输入缓存器。输入量程-5V +5V 或-10V +10V。输入通道：4个模拟量输入通道（BNC接口）。尸采样通道数：软件可选择。模拟量输入方式：单端模拟输入。触发模式：软件内部触发和硬件外部触发（简称外触发）。外触发信号类型：模拟电平触发和数字电平触发。模拟外触发电平门限：软件可调，触发电平门限由DAC输出调控。数字量触发源（DTR）输入范围：标准TTL电平。模拟量触发源（ATR）输入范围：0 10V。USB2.0接口，数据传输速度快，即插即用，方便快捷。尸采样ALTERA高性能FPGA。能够对采样通道零点进行校准。A具有配套的信号

4、调理板卡ST2000，可以外接四路传感器。3个LED输出指示灯。尸外供电电源5V/2A。第三节、软件支持USBSA2000任意波形发生卡提供丰富的软件支持，提供集成软件和驱动程序以及编 程接口、动态连接库、使用例程等。第二章硬件详述第一节、板卡外形第二节、板卡结构说明1：J1接口信号定义（PS2接口）JIEXATR1 TAGNDSLLXDL!TsJiEXDTRSCLfCIN3ULiND6（信号位置示意图）EXDTR为数字外触发信号，TTL电平标准。EXATR为模拟外触发信号010V。SCLKOUT为AD采样时钟输出。SCLKIN位AD采样时钟输入。AGND为板卡模拟地信号。DGND为板卡数字地

5、信号。2 : BNC接口定义四路BNC接口： J6,J7,J8,J9:分别对应四路模拟信号输入通道：AIN1,AIN2,AIN3,AIN4。3：电位器电位器RP1用于微调ADC的参考电压（2.5V标准电压）。4:电源管脚定义外部输入直流电源为5V/2A，J3为电源插头，管脚2为电源管脚（靠近USB接口一侧 管脚），管脚1（靠近板卡外侧管脚）为地管脚。5 : LED指示灯LED1 :用来指示系统上电复位成功。LED2 :用来指示板卡FIFO中有AD数据。LED3 :用来指示AD使能采集。6:如何微调输出波形的幅值和零点产品出厂时已经校准，当用户使用一段时间后，使用环境改变后，认为需要校准时，可

6、按如下方法进行校准。准备一块5位半精度以上数字电压表，安装好该产品，打开主机电源，预热 15分钟。零点校准：用VC打开高级应用程序工程文件，打开StdAfx.h头文件，修改zero_adjust的数值， 然后重新进行编译，生成sys.exe文件。将板卡AI0输入通道接地，运行sys.ex e程序，进行参 数配置。通道总数配置为1；选择输入通道AI0 ；触发源选择软件触发；采样频率选项可以填 写100000值；点击开始数据采集按钮。查看AI0采集数据值是否达到0V左右。反复修改 zero_adjust的数值，编译并测试，直到采集到的AI0采集数据值达到O0V左右为止。7:安装驱动将USBSA20

7、00.inf文件和USBSA2000.sys文件分别拷贝到C:windowsinf文件夹和 C:windowssystem32drivers文件夹下。将USBSA2000板卡上电，并将USB接口和计算机 USB接口连接。系统的“设备管理器”中“通用串口控制器”一栏显示“USBSA2000”设备。第三章软件使用说明第一节、界面构成用户界面分为5个部分：通道数据显示、通道波形显示、参数配置、性能分析、数据采 集控制按键。IFlEmH3.BE心TlT,皿心相-iWirtm,jEEI4I1EA411*71.31 期的 221L11龙j炉W?i困用USBSA2000通道0采集USBSG800产生1khz

8、的正弦波信号）皿I -巍皿a t网W.fiffittMHMWtiWBI f|gj .础册M通道数据显示用于显示被选中的输入通道缓冲区中的数据，索引值用于标识数据在缓冲 区中位置。通道波形显示用于显示被选中的输入通道采集到的数据波形，如果鼠标左键双击显示区中某一通道，那么波形显示区只显示该通道的波形，其他通道波形被屏蔽。数据采集控制按键用于启动数据采集和停止数据采集。包括开始数据采集按钮和停止数 据采集按钮4:其他图形显示和数据显示切换按键：数据处理9数据方式显示/图形方式显示。数据存盘处理：操作方法，文件操伶新建数据文件。开始数据操作后，数据保存到该 文件中。打开数据文件：文件操作9打开数据文

9、件。第三节、二次开发指南1：编程接口USBSA2000提供驱动文件为USBSA2000.inf和USBSA2000.sys，提供高级应用程序例程。用 户在此基础上二次开时，工程文件中需要包含 USBSA2000.lib、CyAPI.lib、及头文件 USBSA2000.h。2 : USBSA2000.lib库函数简介/*常量定义*CreateFileObject中的Mode参数使用的文件操作方式控制字（可通过或指令实现多种方式并操作)const long USBSA2000_modeReadconst long USBSA2000_modeWriteconst long USBSA2000_m

10、odeReadWriteconst long USBSA2000_modeCreate该文件，如果存在，则重建此文件，并清0=0 x0000;/只读文件方式=0 x0001;/只写文件方式=0 x0002;/既读又写文件方式=0 x1000;/如果文件不存可以创建BOOL 设备BOOLBOOL/* 常规通用函数* *HANDLE USBSA2000_CreateDevice(int DeviceLgcID); / 创建设备对象(该函数使用系统 内逻辑设备ID)int USBSA2000_GetDeviceCount(HANDLE hDevice); / 取得 USBSA2000 在系 统中的设

11、备数量USBSA2000_ListDeviceDlg(void); / 用对话框列表系统当中的所有 USBSA2000USBSA2000_ResetDevice(HANDLE hDevice); / 复位整个 USB 设备USBSA2000_ReleaseDevice(HANDLE hDevice); / 设备句柄/* ad 数据读取函 数* 初始化设备函数HANDLE hDevice 设备句柄,它应由CreateDevice函数创建ULONG Config硬件参数，增益控制可任意输入0-63范围的值BOOL USBSA2000_InitDeviceAD( HANDLE hDevice,ULO

12、NG Config );启动设备AD函数HANDLE hDevice设备句柄,它应由CreateDevice函数创建 BOOL USBSA2000_StartDeviceAD( HANDLE hDevice);初始化设备后，即可用此函数读取设备上的AD数据HANDLE hDevice 设备句柄,它应由CreateDevice函数创建USHORT ADBuffer将用于接受数据的用户缓冲区LONG nReadSizeWord读取AD数据的长度(字)(每次必须为14592个点)LONG nRetSizeWords = NULL实际返回数据的长度(字)BOOL USBSA2000_ReadDevic

13、eAD( HANDLE hDevice,USHORT ADBuffer,LONG nReadSizeWords,PLONG nRetSizeWords = NULL);停止设备ADHANDLE hDevice设备句柄,它应由CreateDevice函数创建 BOOL USBSA2000_StopDeviceAD( HANDLE hDevice);停止AD采集，释放AD对象所占资源BOOL USBSA2000_ReleaseDeviceAD(HANDLE hDevice);调整AD通道偏移值BOOL USBSA2000_ADChannelAdjust(HANDLE hDevice,ULONG z

14、ero_adjust,unsigned char channelnum);BOOL USBSA2000_ADSampleRate(HANDLE hDevice,ULONG SampleRate);/配置 AD 采样 率BOOL USBSA2000_ChannelSelect(HANDLE hDevice,unsigned char channelselect);/ 配置采样通道BOOL USBSA2000_TriggerSelect(HANDLE hDevice,unsigned char triggerselect);/配置 AD 触发模式BOOL USBSA2000_TriggerLeve

15、l(HANDLE hDevice,unsigned char triggerlevel);/酒己置 ATR 触 发电平unsigned char USBSA2000_FPGAFifoStatus(HANDLE hDevice);/主机查询 fpga fifo 状态BOOL USBSA2000_ADOS(HANDLE hDevice,ULONG Config);/ 配置 AD 的过采样设置 参数 Config设置参考过呆样 信率dB做(kHa)(kH=)景大吞吐 CDKVSTHMI kH4000No 058990IS22200001W1522100010T93493j6闩户5。0111&9429

16、510.3l.y251001695.5如61251。13296.496.7336251106496.99715133.125111无地AD时钟选择函数ULONG Config : 0表示内时钟，1表示外时钟BOOL USBSA2000_ADClkCfg(HANDLE hDevice,ULONG Config);BOOL USBSA2000_ResetDeviceFifo(HANDLE hDevice);/复位设备 FIFO配置AD量程寄存器函数unsigned char Range : ad 量程选择BOOL USBSA2000_ADRange(HANDLE hDevice,unsigned

17、char Range);/*文件操作函数* *HANDLE USBSA2000_CreateFileObject( / 创建文件对象函数HANDLE hDevice,/设备句柄,它应由CreateDevice函数创建LPCTSTR strFileName,/路径及文件名int Mode);/文件操作方式BOOL USBSA2000_WriteFile（ /保存用户空间中数据到磁盘文件HANDLE hFileObject, / 文件句柄,它应由 CreateFileObject 函数创建PVOID pDataBuffer,/用户数据空间地址LONG nWriteSizeBytes）;/ 缓冲区大

18、小（字节）BOOL DEVAPI FAR PASCAL USBSA2000_ReadFile（/从磁盘文件中读取数据到用户空间HANDLE hFileObject,/ 文件句柄,它应由 CreateFileObject 函数创建PVOID pDataBuffer,/接受文件数据的用户内存缓冲区LONG OffsetBytes, /从文件前端开始的偏移位置LONG nReadSizeBytes）;/从偏移位置开始读的字节数BOOL DEVAPI FAR PASCAL USBSA2000_SetFileOffset（/ 设置文件偏移指针HANDLE hFileObject,/ 文件句柄,它应由 CreateFileObject 函数创建LONG nOffsetBytes）;文件偏移位置（以字为单位）DEVAPI ULONG FAR PASCAL USBSA2000_GetFileLength（HANDLE hFileObject）;