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PCI8333

PCI-8333多功能模入模出接口卡技术说明书

1.概述

PCI-8333多功能模入模出接口卡适用于提供了PCI总线插槽的PC系列微机，具有即插即用（PnP）

的功能。

其操作系统可选用目前流行的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PCI总线插槽中并用螺丝固定，信号电缆从机箱外部直接接入。

PCI-8333多功能模入模出接口卡安装使用方便，程序编制简单。

其模入模出及I/O信号均由卡上的

37芯D型插头与外部信号源及设备连接。

对于模入部分，用户可根据实际需要选择单端或双端输入方式。

对于模出部分，用户可根据控制对象的需要选择电压或电流输出方式以及不同的量程。

本卡上的A/D、D/A

转换均为12位，同时还备有16路数字量输入和16路数字量输出接口，三路16位字长的计数/定时器，以及1Mhz的基准时钟。

本卡的A/D转换启动方式可以选用程序触发、定时器自动触发、外同步触发等方式，转换状态可以用程序查询，也可以用中断方式通知CPU卖取转换结果。

2.主要技术参数

2.1模入部分：

2.1.1输入通道数：

单端16路*（标*为出厂标准状态，下同）

双端8路

2.1.2输入信号范围：

0V〜10V*;-5V〜+5V

2.1.3输入阻抗：

》10MQ

2.1.4A/D转换分辨率：

12位

2.1.5A/D转换速度：

10卩S

2.1.6A/D启动方式：

程序启动/定时触发启动/外触发启动

2.1.7A/D转换结束识别：

程序查询/中断方式

2.1.8A/D转换非线性误差：

土1LSB

2.1.9A/D转换输出码制：

单极性原码*/双极性偏移码

2.1.10系统综合误差：

W0.1%F.S2.2模出部分：

2.2.1输出通道数：

2路

2.2.2输出范围：

电压方式：

0〜5V;0〜10V*;-5V〜+5V;-2.5V〜+2.5V;+1V〜+5V电流方式：

0〜10mA4〜20mA

2.2.3输出阻抗：

w2Q（电压方式）

2.2.4D/A转换分辨率：

12位

2.2.5D/A转换输入码制：

二进制原码（单极性输出方式时）*

二进制偏移码（双极性电压输出方式时）

2.2.6D/A转换综合建立时间：

w2卩S

2.2.7D/A转换综合误差：

电压方式：

w0.1%F.S

电流方式：

w0.5%F.S

2.2.8电压输出方式负载电流：

w5mA

2.2.9电流输出方式负载电阻范围：

使用机内+12V电源时：

0〜250Q

外加+24V电源时：

0〜750Q

2.3数字量输入输出部分：

2.3.1DI:

16路/DO:

16路;TTL电平

2.4定时/计数器部分：

2.4.116位字长计数/定时器：

3路

2.4.2基准时钟：

1MHz占空比50%

2.5电源功耗：

+5V（±10%）w800mA

电流方式输出，并使用机内电源时）

+12V（±10%）w50mA（D/A

10C〜40C

40%〜80%

-55C〜+85C

2.6使用环境要求：

工作温度：

相对湿度:

存贮温度:

2.6外型尺寸：

（不含档板）

外型尺寸（不含档板）：

长乂高=175.0mmX106.7mm（6.89英寸x4.2英寸）

3.工作原理

PCI-8333模入模出接口卡主要由模数转换电路、数模转换电路、数字量输入输出电路，定时/技术起

电路和接口控制逻辑电路构成。

3.1模入部分

外部模拟信号经多路转换开关选择后送入高速放大器处理。

放大器前后设有单/双端输入选择跨接器

KJ1、KJ2和转换码制选择跨接器KJ3,处理后的信号送入模数转换器进行转换。

模数转换器的启动可以使

用程序启动方式或者定时器定时触发启动方式，也可用外部触发方式启动。

其转换状态和结果可用程序查询和读出。

转换结束信号也可用中断方式通知CPU进行处理。

3.2模出部分

模拟量输出部分由D/A转换器件和有关的基准源、运放、阻容件和跨接选择器组成。

依靠改变跨接套的连接方式，可分别选择电压或电流输出方式以及不同的输出量程。

当采用电流输出方式时，本卡可直接外接n、川型执行器。

D/A部分具有加电自动清零功能，当主机加电启动时，本卡将自动关闭D/A部分的基准源使D/A输出

为最低。

只有当用户对D/A1进行写操作时，本卡才打开基准源使D/A输出一个需要的信号。

因此，在用

户需要同时使用两路D/A的情况下，第一次操作时应先写D/A2后写D/A1，以后的操作则不再受此限制。

3.3数字量输入输出部分

数字量输入输出电路为用户提供16路DI及16路DO的信号，DO部分具备加电清零功能。

3.4计数/定时器部分

计数/定时器电路由一片可编程定时/计数器8254芯片和基准时钟电路以及有关的跨接选择器组成。

可为用户提供3个16位字长的计数/定时通道和1MHz占空比为50%的基准时钟，用户可外接使用三路计数/定时通道。

3.58254可编程计数/定时器应用简介

3.5.18254芯片管脚图如图1

—

1

24

Vcc

%诸

九一

2

23

一WR

GLKn:

廿数春茁忡输人

—

3

22

—RD

GATEnt

廿数善控制输入

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4

21

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Dg

5

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%

6

19

Aq

WR:

町（控制字硯歎捋值）

6—

7

18

——CL心

cs:

8

17

—OUJ

AiAq*

clko—

9

1ft

'—gatf3

Vgg•

4-5V

QUT^—

10

15

'—CLK.

GND:

地

11

14

—GATE,

OND—

12

13

'—OUT,

图18254芯片管脚图

3.5.28254功能及框图

8254是INTEL公司微型计算机系统中的一个部件，可以将8254作为一个具有四个输入/输出接口的器

件处理，其中三个是计数器，一个是可编程序工作方式的控制寄存器。

其内部结构图如图2所示

图28254内部结构图

3.5.38254可编程计数/定时器编程要点

8254

8254的全部功能是由CPU编程设定的。

CPU!

过输出指令给8254装入控制字，从而设定其功能。

控制字格式如下：

D7D6D5D4D3D2D1DO

SC1

SCO

RL1

RL0

M2

M1

M0

BCD

各位的功能见表1〜表4:

表1SC1、SC—计数器选择

SC1SCO

选择计数器

00

选择0#

01

选择1#

10

选择2#

11

非法

表2RL1、RL）—CPU读/写操作

RL1RL0

操作类型

00

计数器封锁操作

01

读/写计数器低8位:

10

读/写计数器高8位

11

先读/写低8位，后读/写咼8位「

表3M2、M、M0—工作方式选择

M3M2M1

计数工作方式

000

方式0

001

方式1

010

方式2

011

方式3

100

方式4

101

方式5

表4BCD—计数方式选择

BCD

数码形式

0

十六位一进制计数

1

四位十进制（BCD）码计数

8254的三个计数器是独立的16位减法计数器。

计数器的工作方式由工作方式寄存器确定。

计数器在

编程写入初始值后，在某些方式下计数到0后自动预置，计数器连续工作。

CPU访问计数器时，必须先设

定工作方式控制字中的RL1、RL0位。

计数器对CLK计数输入端的输入信号进行递减计数。

选通信号GATE

控制计数工作的进行，其功能如表5所示。

表5选通信号GATE的功能

低电平或进入低电平

上升边沿

高电平

方式0

禁止计数

——

允许计数

方式1

1.初始化和计数

2.下一个时钟后清除输岀

方式2

1.禁止计数

2.使输岀立即变为高电平

1.重新装入计数器

2.启动计数

允许计数

方式3

1.禁止计数

2.使输岀立即变为高电平

初始化和计数

允许计数

方式4

禁止计数

计数未结束时初始化和计数

允许计数

方式5

——

初始化和计数

——

8254的三个计数器按照各工作方式寄存器中控制字的设置进行工作。

可以选择的工作方式有六种。

这六种方式是：

方式0:

计数结束时中断。

编程后自动启动，计数器减1计数，计数到终点（减至0）后输出高电平，

可用于中断请求信号，GATE为低电平时停止计数，回到高电平后继续往下计数。

再次启动要重新

装入计数值或重新编程。

方式1:

可编程单脉冲输出。

GATE上升沿进行初始化并开始计数。

输出低电平的宽度等于计数时间。

单脉

冲输出可用GATE上升沿多次触发。

方式2:

比率发生器。

编程后重复地循环计数。

计数到终点时输出一个时钟周期宽度的低电平脉冲，自动

初始化后继续计数。

用GATE的上升沿初始化，并开始计数。

GATE为低电平时停止计数。

方式3:

方波发生器。

这种方式是在编程后重复地循环计数，输出波形为方波。

如果初始计数值为偶数，每个时钟输入脉冲使计数器减2,达到计数终点时输出电平改变。

如果初始计数值为奇数，则输

出高电平时第一个时钟输入脉冲使计数器减1，随后每个输入脉冲使计数器减2;输出为低电平

时第一个时钟输入脉冲使计数器减3,随后每个输入脉冲使计数器减2,到达计数终点时输出电

平改变，计数器自动初始化后继续计数。

用GATE的上升沿初始化并开始计数，GATE为低电平时

停止计数。

方式4:

软件启动选通脉冲输出。

编程后自动启动，计数到终点后输出一个时钟周期的低电平脉冲。

用GATE

的上升沿初始化并开始计数，GATE为低电平时停止计数。

方式5:

硬件启动选通脉冲输出。

编程后，等待GATE上升沿进行初始化并开始计数，计数到终点后输出

一个时钟周期的低电平脉冲，计数器开始计数后不受GATE信号电平的影响，这种选通脉冲的输

出可用GATE的上升沿多次触发。

在工作方式控制字中，如果设置计数器锁存操作，则该控制字中工作方式选择位M1、M0和计数方式选择位BCD无效。

即设置锁存操作时不影响计数器的工作方式，计数器锁存操作，是在计数器计数过程中，在不影响正在进行的计数操作的条件下，把当前的计数值锁存到寄存器，供CPU卖取，这时在工作方式控制字中，SC1、SC0指定要锁存的计数

器，RL1、RL0=00表示锁存操作，其余4位无效，计数器按原来设定的方式工作。

当本卡A/D转换选择定时器定时触发启动工作方式时，一般将8254的工作方式设置为方式2（即比

率发生器），以保证符合A/D转换启动信号的要求。

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。

37芯D型插头可从主机后面引出并与外设连接。

4.2本卡采用的模拟开关是COMSI路，容易因静电击穿或过流造成损坏，所以在安装或用手触摸本卡时,

应事先将人体所带静电