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1、PCI80002A 同步高速速数据采集集卡硬件使用说说明书阿尔泰科技技发展有限限公司产品研发部部修订阿尔泰科技技发展有限限公司目录1PCI80002A 同步高速速数据采集集卡硬件使使用说明书书版本：6.111 2阿尔泰科技技发展有限限公司第一章功功能概述信息社会的的发展，在在很大程度度上取决于于信息与信信号处理技技术的先进进性。数字字信号处理理技术的出出现改变了了信息与信号处理理技术的整整个面貌，而而数据采集集作为数字字信号处理理的必不可可少的前期期工作在整整个数字系系统中起到到关键性、乃至决决定性的作作用，其应应用已经深深入到信号号处理的各各个领域中中。实时信信号处理、数数字图像处处理等领域
2、域对高速度、高精度度数据采集集卡的需求求越来越大大。ISA 总线由于于其传输速速度的限制制而逐渐被被淘汰。我我公司推出出的基于 PCI总线、USSB总线等数数据采集卡卡综合了国国内外众多多同类产品品的优点，以以其使用的的便捷、稳稳定的性能能、极高的的性价比，获得多多家客户的的一致好评评，是一系系列真正具具有可比性性的产品，也也是您理想想的选择。第一节、产产品应用本卡是一种种基于 PPCI 总总线的数据据采集卡，可可直接插在在 IBMM-PC/AT 或与之兼兼容的计算算机内的任任一 PCCI 插槽槽中，构成实验室室、产品质质量检测中中心等各种种领域的数数据采集、波波形分析和和处理系统统，也可构构
3、成工业生生产过程监监控系统。它的主要应应用场合为为： 电子产产品质量检检测 信号采采集 过程控控制 伺服控控制第二节、总总线及制作作工艺特点点32 位 PCII总线，支支持 PCCI2.22 协议，真真正实现即即插即用 支持 5V PPCI 总总线（总线线上的+55V 和+12VV 均被使使用）FPGGA 接口口芯片设计计，具有极极高的保密密性，特别别适合 OOEM 合合作第三节、AAD 模拟量输输入功能 转换器器类型：AAD92224 输入量量程：55V、2.55V、1V、0.55V 转换精精度：122 位(Bitt) 采样速速率(同步采样样)最高采样速速率为 440MHz(225 纳秒秒/
4、点) 最低采样速速率为 4400KHHz(约 2.5 微秒/点)分频公式：采样频率率 =主频 /分频数，其其中主频 = 800MHz，32 位分分频，分频频数的取值值范围：最最低为 22，最高为 2200 物理通通道数：44 通道(各通道完完全独立同同步采样) 模拟量量输入方式式：单端模模拟输入 模拟输输入阻抗：10MM 模拟输输入共模电电压范围：2VV 通道切切换方式：4 通道同同时转换 数据读读取方式：软件读取取方式、DDMA 方方式（此方方式速度最最高） 存诸器器深度：每每通道 5512K 字（点）RRAM 存储器器 时钟源源选项：板板内时钟和和板外时钟钟软件可选选 触发模模式：软件件内
5、部触发发和硬件外外部触发 触发类类型：边沿沿触发触发发 触发方方向：负向向触发、正正向触发、负负正向触发发 触发电电平：共 40966 级软件件可调，可可调范围为为10VV 1PCI80002A 同步高速速数据采集集卡硬件使使用说明书书 触发灵灵敏度：软软件可选范范围为 11655335（819uuS） 模拟量量触发源：AI0、AI1、AI2、AI3、ATR、DTR (软件可可选) 系统测测量精度：0.1% 工作温温度范围：-40 +85 存储温温度范围：-40 +1220第四节、DDI 数字量输输入功能 通道数数：8 路 电气标标准：TTTL- CCMOS 兼容 最大吸吸收电流：小于 00.
6、5mAA(毫安) 高电平平的最低电电压：2VV 低电平平的最高电电压：0.8V 第五节、DDO 数字量输输出功能 通道数数：8 路 电气标标准：CMMOS 兼兼容 最大下下拉电流：20mAA 最大上上拉电流：2.6mmA(毫安安) 高电平平的最低电电压：3.4V 低电平平的最高电电压：0.5V 第六节、其其他指标 板载时时钟振荡器器：80MHHz第七节产产品安装核核对表打开 PCCI80002A 板板卡包装后后，你将会会发现如下下物品：1、 PCCI80002A 板板卡一个2、 ARRT 软件件光盘一张张，该光盘盘包括如下下内容：a)本公公司所有产产品驱动程程序，用户户可在 PPCI 目目录下
7、找到到 PCII80022A 驱动动程序；b)用户户手册（ppdf 格格式电子文文档）；第八节安安装指导一、软件安安装指导版本：6.111 在不同操作作系统下安安装PCII80022A板卡的的方法一致致，在本公公司提供的的光盘中含含有安装程程序Settup.eexe，用用户双击此安装程程序按界面面提示即可可完成安装装。二、硬件安安装指导在硬件安装装前首先关关闭系统电电源，待板板卡固定后后开机，开开机后系统统会自动弹弹出硬件安安装向导，用用户可选择择系统自动安装装或手动安安装。注意：不可可带电插拔拔板卡。2阿尔泰科技技发展有限限公司第一节、主主要元件布布局图第二节、主主要元件功功能说明第二章元元
8、件布局图图及简要说说明图 2.11元件布局局图请参考第一一节中的布布局图，了了解下面各各主要元件件的大体功功能。一、信号输输入输出连连接器BNC 00BNC 3：AD 模拟拟信号输入入端J1：时钟钟信号、触触发源等信信号接口P1：开关关量输入输输出信号引引线插座二、电位器器VR_DAAF1：DA 满度度调节VR_DAAZ1：DA 零点点调节VR_1.25：-2.55V 参考考电源调整整（出厂已已经设置好好）以上电位器器的详细说说明请参考考章节节。三、拨码开开关JP12JP199：AD模拟信信号输入量量程选择以上拨码开开关的详细细说明请参参考ADD输入量程程选择章章节。四、状态灯灯L-ER：硬件
9、运行行错误指示示灯。该指指示灯为亮亮状态时，表表示硬件设设备运行出错，复复位硬件设设备就可以以正常使用L-TR：触发信号号指示灯。该该指示灯为为亮状态时时，表示有有触发信号号产生；该该指示灯为为暗状态时时，表示完完成指定长度的采采集。该指指示灯的状状态为闪烁烁状态L-SW：RAM切换换指示灯。该该指示灯为为闪烁状态态，表示RRAM正在在切换ADBuusy LLed：AD转换指指示灯。该该指示灯为为闪烁状态态，表示AAD正在切切换L-PW：电源指示示灯。该指指示灯为亮亮状态，表表示板卡供供电正常3PCI80002A 同步高速速数据采集集卡硬件使使用说明书书第三章信信号输入输输出连接器器第一节、A
10、AD 模拟量信信号输入连连接器定义义关于 BNNC 输入入的管脚定定义从上至下下依次为 AI0AI3,为模拟信信号输入接接口关于 J11 连接器器的管脚定定义如下图图：管脚定义：版本：6.111 管脚号6管脚命名ATR颜色红外触发发模拟信号号输入管脚功能5 AGNND4 CLKKIN/DDTR白模拟地地绿AD 外时钟输输入（此功功能暂不提提供），可可作为数字字触发信号号（DTRR）输入3CAL黄1KHHz 校准准信号输出出2 SYNNOUT1 DGNND注明：蓝内时钟钟输出黑数字地地（一）、关关于AI00-AI33信号的输输入连接方方法请参考考 （二）、关关于ATRR、DTR的信信号输入连连接
11、方法请请参考章节节，其触发发功能的使使用方法请参考考章节节。第二节、DDI/DOO 数字量信信号输入连连接器定义义关于20芯芯插头P11的管脚定定义关于20芯芯插头P1的管脚脚定义管脚号管脚定义特性管脚号管脚定义特性1 +5VVOutpuut2 +5VVOutpuut3DI0Inputt44DI1Inputt阿尔泰科技技发展有限限公司5DI22Inputt6DI3Inputt7911 DOO013 DOO215 DOO417 DOO6DI4DI6InputtInputtOutpuutOutpuutOutpuutOutpuut81012 DOO114 DOO316 DOO518 DOO7DI5D
12、I7InputtInputtOutpuutOutpuutOutpuutOutpuut19 DGGNDPWR20 DGGNDPWR注明：关于于DI数字量量信号的输输入连接方方法请参考考章节节。关于DO数数字量信号号的输出连连接方法请请参考 +5V 表表示输出电电压为 55 伏，最最大输出电电流为 1100mAA第三节、AAD 输入量程程设置板卡输入通通道从上往往下依次为为：0通道，1通道，2通道，3通道一、0通道道量程设置置输入量程5V2.5VV1V0.5VV二、1通道道量程设置置输入量程5V2.5VV1V0.5VVJP13JP155JP12JP14PCI80002A 同步高速速数据采集集卡硬件
13、使使用说明书书三、2通道道量程设置置版本：6.111 输入量程5V2.5VV1V0.5VV四、3通道道量程设置置输入量程5V2.5VV1V0.5VVJP17JP196JP16JP18阿尔泰科技技发展有限限公司第四章各各种信号的的连接方法法第一节、AAD 模拟量输输入的信号号连接方法法单端方式是是指使用单单个通路实实现某个信信号的输入入，同时多多个信号的的参考地共共用一个接接地点。此此种方式主主要应用在干扰不不大，通道道数相对较较多的场合合。可按下图连连接成模拟拟电压单端端输入方式式，4路模拟输输入信号连连接到AII0AI3端，其其公共地连连接到AGGND端。模拟信号输入连接器AI0AI1AI2
14、AI3AGND被测现场的的模拟信号号现场设备现场设备第二节、AAD 触发源、外外时钟信号号的连接方方法模ATR 模拟触发信信号拟信号输入连接器DTR 数字字触发信号号DGNDAGND第三节、DDI 数字量输输入的信号号连接方法法开关量输入端口DI0DI1DI2DI7DGND被测现场开开关的信号号现场开关设设备现场开关设设备7PCI80002A 同步高速速数据采集集卡硬件使使用说明书书第四节、DDO 数字量输输出的信号号连接方法法DO0控控制现场开开关的信号号版本：6.111 开关量输出端口DO1DO2DO7DGND现场开关设设备现场开关设设备第五节、多多卡同步的的实现方法法PCI80002A多
15、多卡同步采采用共同的的外触发。采用共同的的外触发的的方案时，设设置所有的的参数请保保持一致。首首先设置每每块卡的硬硬件参数，并并且都使用用外触发（ATR或或者DTRR），连接接好要采集集的信号，通通过PS22接口的ATTR（需要要设置触发发电平）或或DTR管脚脚接入触发发信号，然后点击“开始数据据采集”按钮，这这时采集卡卡并不采集集，等待外外部触发信信号，当每每块采集卡卡都进入等等待外部触触发信号的状态下下，使用同同一个外部部触发信号号同时启动动AD转换，达达到同步采采集的效果果。连接方方法如下：外部触发信信号ATR/DDTRATR/DDTRATR/DDTRPCI80002APCI80002A
16、PCI80002A外触发同步步采集的连连接方法注意：使用用DTR时请请使用内时时钟模式8阿尔泰科技技发展有限限公司第五章数数据格式、排排放顺序及及换算关系系AD双极性性模拟量输输入的数据据格式采用用补码方式式，如下表表所示：输入AD原始码码(二进制)AD原始码码(十六进制制)求补后的的码(十进制)正满度正满度11LSB中间值+11LSB中间值（零零点）中间值11LSB负满度+11LSB负满度1111 11111 11111 1111 11111 11110 1000 00000 000011000 00000 000000111 11111 11111 0000 00000 000010000
17、 00000 00000FFFFFE 8018007FF 00100040954094 204920482047 10注明：当输输入量程为为5V、2.55V、1V、0.55V时，即即为双极性性输入（输输入信号允允许在正负负端范围变变化）。按 照 以以 上 表表 格 所所 示 ， 假 设 从 设 备 中 读 取 的 ADD 端 口口 数 据据 为 AADBufffer （ 驱 动 程 序 中 来 自 于ReadDDevicceProoAD/RReadDDevicceDmaaAD的ADBuufferr参数），电电压值为VVolt，那么双极极性量程的的转换公式式为：5V 量量程: Vollt = (
18、100000.000/40096) * (AADBufffer0 &0x0FFFF) 50000.000;2.5VV量程: Vollt = (50000.000/40996) * (ADDBufffer00 &00x0FFFF) 25000.000;1V 量量程: Vollt = (20000.000/40996) * (ADDBufffer00 &00x0FFFF) 10000.000;0.5VV 量程: Vollt = (10000.000/40996) * (ADDBufffer00 &00x0FFFF) 5000.00;9PCI80002A 同步高速速数据采集集卡硬件使使用说明书书第六
19、章各各种功能的的使用方法法第一节、AAD 触发功能能的使用方方法一、AD内内部软件触触发功能版本：6.111 在初始化AAD时，若若AD硬件参参数ADPPara. TriiggerrModee = PPCI80002A_TRIGGMODEE_SOFFT时，则则可实现内内触发采集。在内触触发采集功功能下，调调用StaartDeeviceeAD函数启启动AD时，AD即刻进进入转换过过程，不等等待其他任任何外部硬硬件条件。也可可理解为软软件触发。具体过程请请参考以下下图例，图图中AD工作脉脉冲的周期期由设定的的采样频率率(Freequenncy)决决定。ADD启动脉冲冲由软件接口函数SStarttD
20、eviiceADD函数产生生。AD 启动动脉冲AD在启启动脉冲触触发后产生第第一个工作脉冲二、AD硬硬件外触发发功能内触发图例例在 初 始始 化 AAD 时 ， 若 AD 硬 件 参 数 ADDParaa. TrriggeerModde = PCI88002AA_ TRRIGMOODE_DDELAYY 或 ADPPara. TrigggerMoode = PCII80022A_ TTRIGMMODE_MIDLL时，则可可实现外触触发采集。在在外触发采采集功能下下，调用SStarttDeviiceADD函数启动AAD时，AD并不立立即进入转转换过程，而而是要等待待外部硬件件触发源信信号符合指指定
21、条件后后才开始转转换AD数据，也可理理解为硬件件触发。其其外部硬件件触发源信信号提供。关关于在什么么条件下触触发AD，由用用户选择的的触发源(TrigggerSSourcce)、触触发模式（TriggerMode）、触发类型（TriggerType）、触发方向(TriggerDir)、触发电平（TrigLevelVolt）等共同决定定。三、AD模模拟量触发发功能模拟量触发发是将一定定范围内变变化的模拟拟量信号作作为触发源源。触发信信号与模拟拟触发电平平信号同时时进入模拟拟比较器进行高速速模拟比较较，产生一一个预期的的比较结果果(Ressult)来触发ADD转换（如如下图）。模模拟触发电电平信号
22、由由DA0的输出电压决决定。具体体实现方法法是：DTA/AATR Resullt触发电平比较器模拟量比较较原理边沿触发就就是捕获触触发源信号号相对于触触发电平的的信号变化化特征来触触发AD转换。说说的简单点点，就是利利用模拟比较器的输输出Ressult的的边沿信号号作为触发发条件。ADParra.TrriggeerDirr = PPCI80002A_TRIGGDIR_NEGAATIVEE时，即选选择触发方方向为下降降沿触发。即即当触发源源信号从大于触发发电平TrriggeerLevvel变化化至小于触触发电平时时，AD即刻进进入转换过过程，采集集指定长度度的数据后后停止，等等待下一次的触触发信
23、号到到来，启动动下一次AAD转换。10阿尔泰科技技发展有限限公司ADParra.TrriggeerDirr = PPCI80002A_TRIGGDIR_POSIITIVEE时，即选选择触发方方向为上升升沿触发。它它与下边沿沿触发的方向相反以以外，其他他方面同理理。ADParra.TrriggeerDirr = PPCI80002A_TRIGGDIR_NEGAAT_POOSIT时时，即选择择触发方向向为下降或或上升沿触触发。与ADParra.TrriggeerDirr = PPCI80002A_TRIGGDIR_NEGAATIVEE的区别在在于只要触触发源信号号的变化跨跨越触发电电平便立即即触发
24、AD转换换，采集指指定长度的的数据后停停止，等待待下一次的的触发信号号到来，启启动下一次次AD转换。具体过程请请参考软件件说明书。第二节、AAD 内时钟与与外时钟功功能的使用用方法一、AD内内时钟功能能内时钟功能能是指使用用板载时钟钟振荡器经经板载逻辑辑控制电路路根据用户户指定的分分频数分频频后产生的的时钟信号号去触发AD定定时转换。要要使用内时时钟功能应应在软件中中置硬件参参数ADPPara.ClocckSouuce= PCI88002AA_CLOOCKSRRC_INN。该时钟的频频率在软件件中由硬件件参数ADDParaa.Freequenncy决定定。如Frrequeency = 1000
25、0000，则表示示AD以1000000Hzz的频率工作（即1100KHHz，10微秒/点）。二、AD外外时钟功能能外时钟功能能是指使用用板外的时时钟信号来来定时触发发AD进行转转换。该时时钟信号由由连接器JJ1的INCLLK脚输入入提供。板外的时钟钟可以是另另外一块PPCI80002A的的时钟输出出提供，也也可以是其其他设备如如时钟频率率发生器等等。要使用用外时钟功能应在软软件中置硬硬件参数AADParra.CllockSSoucee = PPCI80002A_CLOCCKSRCC_OUTT，其整个个AD采样频频率完全受受控于外时钟频率率。第三节、AAD 数据位高高位控制的的使用方法法AD的数
26、据据位为D00D11位， D112位为超超量程标志志，D155位为触发发标志，DD13和D14位用用于表示开开关量输入入状态的变化情情况，数据据为与开关关量的对应应关系如下下图所示：AD 输入入通道数据位AI0_DD13AI0 AI0_DD14AI1_DD13AI1 AI1_DD14AI2_DD13AI2 AI2_DD14AI3_DD13AI3 AI3_DD14数据位状态态功能0DI00 边沿锁锁存(上升沿有有效)1DI00 电平跟随0DI11 边沿锁锁存(上升沿有有效)1DI11 电平跟跟随0DI22 边沿锁锁存(上升沿有有效)1DI22 电平跟跟随0DI33 边沿锁锁存(上升沿有有效)1D
27、I33 电平跟跟随0DI44 边沿锁锁存(上升沿有有效)1DI44 电平跟跟随0DI55 边沿锁锁存(上升沿有有效)1DI55 电平跟跟随0DI66 边沿锁锁存(上升沿有有效)1DI66 电平跟跟随0DI77 边沿锁锁存(上升沿有有效)1DI77 电平跟跟随关于边沿锁锁存和电压压跟随的功功能以开关关量输入DDI0为例例进行解释释，模拟量量输入通道道AI0的D13位的的状态如下下图所示：11PCI80002A 同步高速速数据采集集卡硬件使使用说明书书DI0 AI0_DD13边沿锁存图图例DI0 AI0_DD13电压跟随图图例12版本：6.111 阿尔泰科技技发展有限限公司第七章产产品的应用用注意
28、事项项、校准、保保修第一节、注注意事项在公司售出出的产品包包装中，用用户将会找找到这本说说明书和PPCI80002A板板，同时还还有产品质质保卡。产产品质保卡卡请用户务必妥妥善保存，当当该产品出出现问题需需要维修时时，请用户户将产品质质保卡同产产品一起，寄寄回本公司司，以便我我们能尽快的帮用用户解决问问题。在使用该产产品时，应应注意以下下问题：产品正面的的IC芯片不不要用手去去摸，防止止芯片受到到静电的危危害。万不不得已时，请请先将手触触摸一下主主机机箱(确保主机电源源三线插头头中的地线线与大地相相接)，以提前前放掉身体体上的静电电。第二节、保保修 PPCI80002A自自出厂之日日起，两年年内凡用户户遵守运输输，贮存和和使用规则则，而质量量低于产品品标准者公公司免费修修理。13