PCI8002A同步高速数据采集卡硬件操作说明书

1、 HYPERLINK PCI880022A 同同步高速速数据采采集卡硬件使用用说明书书阿尔泰科科技发展展有限公公司产品研发发部修订订阿尔泰科科技发展展有限公公司目录1PCI880022A 同同步高速速数据采采集卡硬硬件使用用说明书书版本：66.1111 2阿尔泰科科技发展展有限公公司第一章功能概概述信息社会会的发展展，在很很大程度度上取决决于信息息与信号号处理技技术的先先进性。数字信信号处理理技术的的出现改改变了信信息与信号处处理技术术的整个个面貌，而数据据采集作作为数字字信号处处理的必必不可少少的前期期工作在在整个数数字系统统中起到到关键性、乃至至决定性性的作用用，其应应用已经经深入到到信号

2、处处理的各各个领域域中。实实时信号号处理、数字图图像处理理等领域域对高速速度、高精精度数据据采集卡卡的需求求越来越越大。IISA总线由由于其传传输速度度的限制制而逐渐渐被淘汰汰。我公公司推出出的基于于 PCCI总线、UUSB总线等等数据采采集卡综综合了国国内外众众多同类类产品的的优点，以其使使用的便便捷、稳稳定的性性能、极极高的性性价比，获得得多家客客户的一一致好评评，是一一系列真真正具有有可比性性的产品品，也是是您理想想的选择择。第一节、产品应应用本卡是一一种基于于 PCCI 总总线的数数据采集集卡，可可直接插插在 IIBM-PC/AT 或与与之兼容容的计算算机内的的任一 PCII 插槽槽中

3、，构成实验验室、产产品质量量检测中中心等各各种领域域的数据据采集、波形分分析和处处理系统统，也可可构成工工业生产产过程监监控系统统。它的主要要应用场场合为： 电子子产品质质量检测测 信号号采集 过程程控制 伺服服控制第二节、总线及及制作工工艺特点点32 位 PCCI总线，支持 PCII2.22 协议议，真正正实现即即插即用用 支持持 5VV PCCI 总总线（总总线上的的+5VV 和+122V 均均被使用用）FPGGA 接接口芯片片设计，具有极极高的保保密性，特别适适合 OOEM 合作第三节、AD模拟拟量输入入功能 转换换器类型型：ADD92224 输入入量程：5VV、2.5V、1VV、0.5

4、V 转换换精度：12 位(Biit) 采样样速率(同步采采样)最高采样样速率为为 400MHz(25 纳秒/点) 最低采样样速率为为 4000KHHz(约约 2.5 微微秒/点)分频公式式：采样样频率 =主频 /分频数数，其中中主频 = 880MHHz，32 位分频频，分频频数的取取值范围围：最低低为 22，最高为 2000 物理理通道数数：4 通道(各通道道完全独独立同步步采样) 模拟拟量输入入方式：单端模模拟输入入 模拟拟输入阻阻抗：10MM 模拟拟输入共共模电压压范围：22V 通道道切换方方式：44 通道道同时转转换 数据据读取方方式：软软件读取取方式、DMAA 方式式（此方方式速度度最

5、高） 存诸诸器深度度：每通通道 5512KK 字（点）RRAM 存储储器 时钟钟源选项项：板内内时钟和和板外时时钟软件件可选 触发发模式：软件内内部触发发和硬件件外部触触发 触发发类型：边沿触触发触发发 触发发方向：负向触触发、正正向触发发、负正正向触发发 触发发电平：共 440966 级软软件可调调，可调调范围为为100V 1PCI880022A 同同步高速速数据采采集卡硬硬件使用用说明书书 触发发灵敏度度：软件件可选范范围为 1655535（8199uS） 模拟拟量触发发源：AAI0、AI11、AI22、AI33、ATRR、DTRR (软软件可选选) 系统统测量精精度：00.1% 工作作温

6、度范范围：-40 +85 存储储温度范范围：-40 +1120第四节、DI数字字量输入入功能 通道道数：88 路 电气气标准：TTLL- CCMOSS 兼容容 最大大吸收电电流：小小于 00.5mmA(毫毫安) 高电电平的最最低电压压：2VV 低电电平的最最高电压压：0.8V 第五节、DO数字字量输出出功能 通道道数：88 路 电气气标准：CMOOS 兼兼容 最大大下拉电电流：220mAA 最大大上拉电电流：22.6mmA(毫毫安) 高电电平的最最低电压压：3.4V 低电电平的最最高电压压：0.5V 第六节、其他指指标 板载载时钟振振荡器：80MMHz第七节产品安安装核对对表打开 PPCI88

7、0022A 板板卡包装装后，你你将会发发现如下下物品：1、 PPCI880022A 板板卡一个个2、 AART 软件光光盘一张张，该光光盘包括括如下内内容：a)本本公司所所有产品品驱动程程序，用用户可在在 PCCI 目目录下找找到 PPCI880022A 驱驱动程序序；b)用用户手册册（pddf 格格式电子子文档）；第八节安装指指导一、软件件安装指指导版本：66.1111 在不同操操作系统统下安装装PCII80002A板板卡的方方法一致致，在本本公司提提供的光光盘中含含有安装装程序SSetuup.eexe，用户双双击此安装装程序按按界面提示示即可完完成安装装。二、硬件件安装指指导在硬件安安装前

8、首首先关闭闭系统电电源，待待板卡固固定后开开机，开开机后系系统会自自动弹出出硬件安安装向导导，用户户可选择择系统自动安安装或手手动安装装。注意：不不可带电电插拔板板卡。2阿尔泰科科技发展展有限公公司第一节、主要元元件布局局图第二节、主要元元件功能能说明第二章元件布布局图及及简要说说明图 2.1元件布布局图请参考第第一节中中的布局局图，了了解下面面各主要要元件的的大体功功能。一、信号号输入输输出连接接器BNC 0BNCC 3：AD 模拟信信号输入入端J1：时时钟信号号、触发发源等信信号接口口P1：开开关量输输入输出出信号引引线插座座二、电位位器VR_DDAF11：DA 满度调调节VR_DDAZ1

9、1：DA 零点调调节VR_11.255：-2.5V 参考电电源调整整（出厂厂已经设设置好）以上电位位器的详详细说明明请参考考章章节。三、拨码码开关JP122JP119：AD模拟拟信号输输入量程程选择以上拨码码开关的的详细说说明请参参考AAD输入入量程选选择章章节。四、状态态灯L-ERR：硬件件运行错错误指示示灯。该该指示灯灯为亮状状态时，表示硬硬件设备备运行出错错，复位位硬件设设备就可可以正常常使用L-TRR：触发发信号指指示灯。该指示示灯为亮亮状态时时，表示示有触发发信号产产生；该该指示灯灯为暗状状态时，表示完完成指定长度的的采集。该指示示灯的状状态为闪闪烁状态态L-SWW：RAMM切换指指

10、示灯。该指示示灯为闪闪烁状态态，表示示RAMM正在切切换ADBBusyy Leed：AD转换换指示灯灯。该指指示灯为为闪烁状状态，表表示ADD正在切切换L-PWW：电源源指示灯灯。该指指示灯为为亮状态态，表示示板卡供供电正常常3PCI880022A 同同步高速速数据采采集卡硬硬件使用用说明书书第三章信号输输入输出出连接器器第一节、AD模拟拟量信号号输入连连接器定定义关于 BBNC 输入的的管脚定定义从上至至下依次次为 AAI0AI33,为模模拟信号号输入接接口关于 JJ1 连连接器的的管脚定定义如下下图：管脚定义义：版本：66.1111 管脚号6管脚命名名ATR颜色红外触触发模拟拟信号输输入管

11、脚功能能5 AGGND4 CLLKINN/DTTR白模拟拟地绿ADD 外时时钟输入入（此功功能暂不不提供），可作作为数字字触发信信号（DDTR）输入3CAL黄1KKHz 校准信信号输出出2 SYYNOUUT1 DGGND注明：蓝内时时钟输出出黑数字字地（一）、关于AAI0-AI33信号的的输入连连接方法法请参考考（二）、关于AATR、DTRR的信号号输入连连接方法法请参考考章节，其触发发功能的的使用方法请参参考章节。第二节、DI/DO数数字量信信号输入入连接器器定义关于200芯插头头P1的管管脚定义义关于200芯插头P1的管管脚定义义管脚号管脚定义义特性管脚号管脚定义义特性1 +55VOutp

12、put2 +55VOutpput3DI0Inpuut44DI1Inpuut阿尔泰科科技发展展有限公公司5DII2Inpuut6DI3Inpuut7911 DDO013 DDO215 DDO417 DDO6DI4DI6InpuutInpuutOutpputOutpputOutpputOutpput81012 DDO114 DDO316 DDO518 DDO7DI5DI7InpuutInpuutOutpputOutpputOutpputOutpput19 DDGNDDPWR20 DDGNDDPWR注明：关关于DII数字量量信号的的输入连连接方法法请参考考章章节。关于DOO数字量量信号的的输出连连接

13、方法法请参考考+5V 表示输输出电压压为 55 伏，最大输输出电流流为 1100mmA第三节、AD输入入量程设设置板卡输入入通道从从上往下下依次为为：0通道，1通道，2通道，3通道一、0通通道量程程设置输入量程程5V2.55V1V0.55V二、1通通道量程程设置输入量程程5V2.55V1V0.55VJP133JP1555JP122JP144PCI880022A 同同步高速速数据采采集卡硬硬件使用用说明书书三、2通通道量程程设置版本：66.1111 输入量程程5V2.55V1V0.55V四、3通通道量程程设置输入量程程5V2.55V1V0.55VJP177JP1996JP166JP188阿尔泰科

14、科技发展展有限公公司第四章各种信信号的连连接方法法第一节、AD模拟拟量输入入的信号号连接方方法单端方式式是指使使用单个个通路实实现某个个信号的的输入，同时多多个信号号的参考考地共用用一个接接地点。此种方方式主要要应用在干扰扰不大，通道数数相对较较多的场场合。可按下图图连接成成模拟电电压单端端输入方方式，44路模拟拟输入信信号连接接到AII0AI33端，其其公共地地连接到到AGNND端。模拟信号输入连接器AI0AI1AI2AI3AGNDD被测现场场的模拟拟信号现场设备备现场设备备第二节、AD触发发源、外外时钟信信号的连连接方法法模ATR 模拟触发发信号拟信号输入连接器DTR 数字触触发信号号DG

15、NDDAGNDD第三节、DI数字字量输入入的信号号连接方方法开关量输入端口DI0DI1DI2DI7DGNDD被测现场场开关的的信号现场开关关设备现场开关关设备7PCI880022A 同同步高速速数据采采集卡硬硬件使用用说明书书第四节、DO数字字量输出出的信号号连接方方法DO0控制现现场开关关的信号号版本：66.1111 开关量输出端口DO1DO2DO7DGNDD现场开关关设备现场开关关设备第五节、多卡同同步的实实现方法法PCI880022A多卡卡同步采采用共同同的外触触发。采用共同同的外触触发的方方案时，设置所所有的参参数请保保持一致致。首先先设置每每块卡的的硬件参参数，并并且都使使用外触触发

16、（ATRR或者DTTR），连接好好要采集集的信号号，通过过PS22接口的的ATRR（需要要设置触触发电平平）或DDTR管管脚接入入触发信信号，然后点击击“开始数数据采集集”按钮，这时采采集卡并并不采集集，等待待外部触触发信号号，当每每块采集集卡都进进入等待待外部触触发信号的状态态下，使使用同一一个外部部触发信信号同时时启动AAD转换换，达到到同步采采集的效效果。连连接方法法如下：外部触发发信号ATR/DTRRATR/DTRRATR/DTRRPCI880022APCI880022APCI880022A外触发同同步采集集的连接接方法注意：使使用DTTR时请请使用内内时钟模模式8阿尔泰科科技发展展有

17、限公公司第五章数据格格式、排排放顺序序及换算算关系AD双极极性模拟拟量输入入的数据据格式采采用补码码方式，如下表表所示：输入AD原始始码(二进制制)AD原始始码(十六进进制)求补后后的码(十进制制)正满度正满度1LSSB中间值+1LSSB中间值（零点）中间值1LSSB负满度+1LSSB负满度11111 11111 11111 11111 11111 11110 10000 00000 0000110000 00000 0000001111 11111 11111 00000 00000 0000100000 00000 00000FFFFFE 8018007FF 001000409554094

18、4 204992048820477 10注明：当当输入量量程为5V、2.5V、1VV、0.5V时时，即为为双极性性输入（输入信信号允许许在正负负端范围围变化）。按 照 以 上上 表 格 所所 示 ， 假假 设 从 设设 备 中 读读 取 的 AAD 端端 口 数 据据 为 ADBBufffer （ 驱驱 动 程 序序 中 来 自自 于ReaddDevviceeProoAD/ReaadDeevicceDmmaADD的ADBBufffer参参数），电压值值为Voolt，那么双双极性量量程的转转换公式式为：5V 量程: VVoltt = (1000000.000/40096) * (ADDBufff

19、err0 &00 x0FFFF) 50000.000;2.55V量程程: Voolt = (50000.000/440966) * (AADBuuffeer00 &0 x00FFFF) 25500.00;1V 量程: VVoltt = (20000.00/40996) * (ADBBufffer0 &0 xx0FFFF) 110000.000;0.55V 量量程: VVoltt = (10000.00/40996) * (ADBBufffer0 &0 xx0FFFF) 5500.00;9PCI880022A 同同步高速速数据采采集卡硬硬件使用用说明书书第六章各种功功能的使使用方法法第一节、AD

20、触发发功能的的使用方方法一、ADD内部软软件触发发功能版本：66.1111 在初始化化AD时，若ADD硬件参参数ADDParra. TriiggeerMoode = PPCI880022A_TTRIGGMODDE_SSOFTT时，则则可实现现内触发发采集。在内内触发采采集功能能下，调调用SttarttDevviceeAD函数数启动AAD时，AD即刻刻进入转转换过程程，不等等待其他他任何外外部硬件件条件。也也可理解解为软件件触发。具体过程程请参考考以下图图例，图图中ADD工作脉脉冲的周周期由设设定的采采样频率率(Frrequuenccy)决决定。AAD启动动脉冲由由软件接口函数数StaartDD

21、eviiceAAD函数数产生。AD 启启动脉冲冲AD在在启动脉脉冲触发后产生生第一个个工作脉冲二、ADD硬件外外触发功功能内触发图图例在 初 始 化化 ADD 时 ， 若若 ADD 硬 件 参参 数 ADPParaa. TTrigggerrModde = PCCI80002AA_ TTRIGGMODDE_DDELAAY 或或 ADDParra. TrigggerrModde = PCCI80002AA_ TTRIGGMODDE_MMIDLL时，则则可实现现外触发发采集。在外触触发采集集功能下下，调用用StaartDDeviiceAAD函数启动动AD时，AD并不不立即进进入转换换过程，而是要要等

22、待外外部硬件件触发源源信号符符合指定定条件后后才开始始转换AAD数据，也可可理解为为硬件触触发。其其外部硬硬件触发发源信号号提供。关于在在什么条条件下触触发ADD，由用用户选择择的触发发源(TriiggeerSoourcce)、触发模模式（TTrigggerrModde）、触发类类型（TTrigggerrTyppe）、触发方方向(TTrigggerrDirr)、触触发电平平（TrrigLLeveelVoolt）等共同决决定。三、ADD模拟量量触发功功能模拟量触触发是将将一定范范围内变变化的模模拟量信信号作为为触发源源。触发发信号与与模拟触触发电平平信号同同时进入入模拟比比较器进行高高速模拟拟比

23、较，产生一一个预期期的比较较结果(Ressultt)来触触发ADD转换（如下图图）。模模拟触发发电平信信号由DDA0的的输出电压压决定。具体实实现方法法是：DTA/ATRR Resuult触发电平平比较器模拟量比比较原理理边沿触发发就是捕捕获触发发源信号号相对于于触发电电平的信信号变化化特征来来触发AAD转换换。说的的简单点点，就是是利用模模拟比较器的的输出Reesullt的边边沿信号号作为触触发条件件。ADPaara.TriiggeerDiir = PCCI80002AA_TRRIGDDIR_NEGGATIIVE时时，即选选择触发发方向为为下降沿沿触发。即当触触发源信信号从大于触触发电平平T

24、riiggeerLeevell变化至至小于触触发电平平时，AAD即刻刻进入转转换过程程，采集集指定长长度的数数据后停停止，等等待下一次的的触发信信号到来来，启动动下一次次AD转换换。10阿尔泰科科技发展展有限公公司ADPaara.TriiggeerDiir = PCCI80002AA_TRRIGDDIR_POSSITIIVE时时，即选选择触发发方向为为上升沿沿触发。它与下下边沿触触发的方向相反反以外，其他方方面同理理。ADPaara.TriiggeerDiir = PCCI80002AA_TRRIGDDIR_NEGGAT_POSSIT时时，即选选择触发发方向为为下降或或上升沿沿触发。与ADPa

25、ara.TriiggeerDiir = PCCI80002AA_TRRIGDDIR_NEGGATIIVE的的区别在在于只要要触发源源信号的的变化跨跨越触发发电平便便立即触触发AD转转换，采采集指定定长度的的数据后后停止，等待下下一次的的触发信信号到来来，启动动下一次次AD转换换。具体过程程请参考考软件说说明书。第二节、AD内时时钟与外外时钟功功能的使使用方法法一、ADD内时钟钟功能内时钟功功能是指指使用板板载时钟钟振荡器器经板载载逻辑控控制电路路根据用用户指定定的分频频数分频频后产生生的时钟钟信号去去触发ADD定时转转换。要要使用内内时钟功功能应在在软件中中置硬件件参数AADPaara.Clo

26、ockSSoucce= PCII80002A_CLOOCKSSRC_IN。该时钟的的频率在在软件中中由硬件件参数AADPaara.Freequeencyy决定。如Frrequuenccy = 10000000，则则表示AAD以10000000Hz的的频率工作（即即1000KHzz，10微秒秒/点）。二、ADD外时钟钟功能外时钟功功能是指指使用板板外的时时钟信号号来定时时触发AAD进行行转换。该时钟钟信号由由连接器器J1的INCCLK脚脚输入提提供。板外的时时钟可以以是另外外一块PPCI880022A的时时钟输出出提供，也可以以是其他他设备如如时钟频频率发生生器等。要使用用外时钟钟功能应在在软件中中置硬件件参数AADPaara.CloockSSoucce = PCCI80002AA_CLLOCKKSRCC_OUUT，其其整个AAD采样样频率完完全受控控于外时钟频频率。第三节、AD数据据位高位位控制的的使用方方法AD的数数据位为为D0D111位， DD12位位为超量量程标志志，D115位为为触发标标志，DD13和和D144位用于于表示开开关量输输入状态的变化化情况，数据为为与开关关量的对对应关系系如下图图所示：AD 输输入通道道