AC1810使用手册.docx
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AC1810使用手册
AC1810
使用手册
W&WLAB
（c）1998.11
简介
AC1810提供8路并行采样、保持器，支持1－8路同相位的波形信号的采集。
AC1810与PC接口采用16位ISA总线及1KFIFO（先进先出存储器），提供用户更大的方便性，如：
实时信号的实时不间断采集，更友好的对WINDOWS系统的支持等。
AC1810适合于电力、医疗等慢速波形采集的应用场合。
注：
FIFO数据传输方式是指：
FIFO为先进先出存储器，AD顺序写入数据，用户可以同时顺序将数据实时的读出。
FIFO通常应用的标志位为：
“半满－HF”（对AC1810的！
KFIFO指FIFO存入512点时，HF＝0），与“溢出－FF”（即AD已经向FIFO写入超过FIFO容量的数据）。
FIFO的操作在HF＝0时，用户可以一次将512点采样数据连续读出（占用可以提高数据读出速度），同时不间断AD向FIFO写入数据。
如果FIFO的FF位为0，表示FIFO溢出，读出的数据将会丢失数据，所以用户必需保持FIFO不溢出。
对AC1810用户有大约10毫秒的中间缓冲时间。
性能、指标：
模拟部分
£输入8路并行采样保持器，LF398（1000P保持电容），采样建立时间7微秒（0.01%）。
输入低通滤波器，带宽：
150KHZ。
£输入8通道，输入范围0－10V或－5V－＋5V、－10V－＋10V，跳线器选择。
输入通道自动扫描，可以程控从通道“0”到1－7道。
输入采用DB25（空）插座。
£12位100KHZAD（AD1674），分辨率12位，精度0.1%，RMS噪音小于1.5LSB。
£输入最大耐压±15V，瞬时±30V，输入阻抗100M。
工作方式：
£状态：
FIFO半满查询、中断，FIFO溢出标志，触发有效标志
£AD启动方式：
软件、外部触发（上升边沿有效）
£AD转换控制：
板上定时器、外部时钟输入
£外部触发电平：
TTL电平
£外部时钟输入：
TTL电平
£板上时钟：
4MHZ基准，16位分辨率
£中断占用：
IRQ10，11，12，跳线器选择
£AD数据读入采用16位ISA总线，16位操作。
其它：
£译码地址：
100H－3FFH
£开关量DIO，8入及8出，TTL电平，输入电流小于0.5毫安，输出电流大于5毫安。
采用20PIN扁平电缆插座。
£尺寸：
20X12厘米
£板上DC－DC为模拟部分供电。
£工作温度范围：
0－50度。
§1：
简介P1
§2：
跳线器设置P5
2－1：
IO地址设置
2－2：
中断
2－3：
输入范围
§3：
IO译码与编程P7
§4：
软、硬件说明及编程P15
4－1安装P15
4－2原理P15
4－3编程P17
§5：
跳线器位置与连接器定义P24
§2跳线器设置
2-1:
S1I/O地址选择
S1－6位跳线选择器是AC1810的I/O地址选择跳线器,位于AC1810板的中下部分。
AC1810占用4位A0-A3地址线,I/O译码由A4-A9，6位决定，AC1810的I/O空间为100H-3FFH。
S1按二进制方法定，S1的1号跳线位置对应选择地址A4,.......,6号对应A9。
S1的相应位为“跳线器短路－表示为“X””时，对应选择相应位为“0”，“开路－表示为“－””时对应选择相应位为“1”。
S2的选择方式如下，S1的设置地址为300H。
S1
A4
A5
A6
A7
A8
A9
X
X
X
X
－
－
1
2
3
4
5
6
AC1810的实际操作地址:
ADR=偏移地址（OFFSET）+基地址（BASE）
BASE由S1选择,为100H-3FFH。
例:
欲选择ADR=300H,上面是S1＝300H的设置方法（*此地址为出厂时的缺省地址）
注：
1AC1056的译码地址为：
100－3FFH
2PC常用I/O地址：
210H－26FH，280H－2EF0H，300－36FH
2-2:
S3模拟输入极性选择
AC1810可以工作在单极性或双极性状态。
S3三针跳线器可选择1－2或2－3二个位置，定义输入范围：
1－2位置：
对应单极性输入（UNI），0－10V基本量程。
2－3位置：
对应双极性输入（BIP），0－±5V（对应S4跳线器为1，2位置）或0－±10V（对应S4跳线器为2，3位置）
2-3:
S4双极性量程选择
注意：
S4跳线器只对双极性输入有效。
有两档双极性输入方式量程可供用户选择，1－2短路：
0－5V、2－3短路：
0－10V。
*注意：
S3，S4应结合使用。
S4的1，1相连时，单、双极性均可选。
但，S4的2，3相连时，只能选择双极性。
2-4:
S2中断选择
S2用于选择AC1810的中断，S3的1，2，3三个位置对应选择中断10，11，12号。
如果不用中断，可以将短路器去掉。
§3IO译码地址及使用说明
AC1810占用16个IO译码地址，对应四条地址线A0－A3，地址的偏移分配如下（OFFSET）：
偏移
读操作
写操作
0H
状态字，STATE
1H
启动RUN
2H
16操作，读FIFO数据
4H
模式字，MODE
5H
REW，AC1810复位
7H
8位开关量输入，DIN
8位开关量输出，DOUT
CH
定时器通道0，TD0
DH
定时器通道1，TD1
FH
定时器初始化，TCNRL
附：
常用的IO操作命令：
读：
MSC：
i=inp（adr）,i=inpw（adr）（16BITI/O）
TC:
i=inportB（adr）i=inportw（adr）（16bitI/O）
VBDLLi=vbinp（adr）i=vbinpw（adr）
写：
MSC:
outp（adr,data）
TC:
outportB（adr,data）
VBDLLvboutadr,data
说明：
0H读，STATE：
读入状态
读入数据的8位D0－D8定义如下：
D0＝0：
FIFO半满
D1＝0：
FIFO溢出
D2＝1：
外部触发有效
其它无用
1H写，RUN：
写入1H偏移，启动AC1810。
AC1810的二种启动模式下，RUN的作用：
1.AC1810在软件启动模式时，启动后AC1810开始运行。
2.AC1810在外部触发模式时，启动后在外部触发有效（上升边沿输入到来）后，AC1810开始采样
2H16位读，功能：
读取FIFO中的数据，16位IO操作。
当检测到FIFO半满或AC1810中断有效时，用户一次将FIFO中的512个16BIT采样数据读走。
数据转换：
数据范围DATA＝0－4095，对应12位采样数据，定义如下：
单极性输入：
电压V＝DATA×10000/4095（毫伏）
双极性输入：
当输入设置为0－±5V时：
V＝（DATA－2048）×5000/（2048）（毫伏）
输入为0－±10V时，
V＝（DATA－2048）×10000/（2048）（毫伏）
数据顺序：
FIFO中的数据存放顺序是按照通道采样顺序顺序存放。
即：
0，1，....，N，顺序循环存放，N为设置的采样通道的最后一个号码。
4H写，模式控制
MODE：
控制AC1810的通道转换路数、启动方式及时钟输入选择。
MODE的D0－D7八位的定义：
D0：
启动模式控制
D0＝0，软件启动，AC1810在时钟完毕后，写入RUN开始工作
D0＝1，外部触发启动，设置后，写入RUN后并在外部触发有效后，AC1810启动。
D1：
时钟选择
D1＝0，选择板上时钟，AC1810转换依靠板上时钟启动
D1＝1，选择外部时钟，依靠外部时钟驱动。
D4、D5、D6：
选择采样的通道的停止通道号（STOPCH）
D4－D6＝0－7，对应选择采样的通道数为0－7道，采样永远从通道0开始，D4－D6定义的为结束通道，AC1810的通道号为：
0－7。
5H写，REW－复位AC1810
写入5H偏移量，复位AC1810。
在设置AC1810前及启动AC1810前应该进行REW操作。
如果用户中途希望停止AC1810的操作，写入REW即可。
功能：
复位AC1810及停止AC1810的采集。
7H读、写，开关量操作
AC1810具有8个开关量输入及8个开关量输出（带锁存）口。
7H的读操作的8位数据D0－D7对应读入开关量的DI0－DI7，7H的写操作的8位数据D0－D7对应设置输出DO0－DO7。
例：
读入DI放在DATAIN中，同时输出8位数据AAH。
#include
main（）
{
intdatain;
intdatao=0xaa;
datain=inp（0x307）;
outp（0x307,datao）;
}
C、D、FH定时器设置
AC1810的板上定时器为8253或8254，应用定时器必需对8253进行设置及初始化。
初始化包括控制字（FH写），通道0，1的16位数据。
注意8253的数据为16位，必需连续分二次写入，第一次为低8为，第二次为高8位。
AC1810的板上基准时钟为4HMZ，250nS。
FH：
的初始化操作为连续写入二个控制字，控制字为：
34H74H。
DH：
连续写入二个8位数据为：
40（28H）及0H
注：
CH或外时钟控制AC1810的转换周期，即每隔多少时间AC1810进行一轮转换（同时采集用户设置的通道）。
DH的数据控制一轮中AD的采样速度，AD转换速度为10微秒，基准时钟为4MHZ，因此16位数据为0028H（40）。
CH：
决定N个通道的采样周期（N为MODE中设置的采样通道数量），采样周期为：
T＝10uS+10uSXN（微秒）
注意：
N为通道数，即MODE中的STOPCH＋1。
10微秒为采样保持器需要的建立时间。
AC1810的采样时间控制不同与通常的AD卡，定时器控制的时通道采样一轮的时间，而不是每一个通道的采样时间。
例：
设置AC1810的采样为软件启动、内时钟、采样停止通道为7（8个通道），采样周期为100微秒（数据＝400）。
#include
inttdata=100*4;
mode=0x70;
main（）
{
inti,j,k;
//rew
outp（0x305,0）;
//mode
outp（0x304,mode）;
//timercnrl
outp（0x30f,0x34）;
outp（0x30f,0x74）;
//timer1’sdata
outp（0x30d,40）;
outp（0x30d,0）;
//samplingT
outp（0x30c,tdata&0xff）;
outp（0x30c,tdata>>8）;
}
§4软、硬件说明及编程
4－1：
安装
1.关闭PC机电源
2.设置AC1810的IO地址、中断及输入选择跳线
3.插入AC1810，并将接线连接好
注意：
1.模拟输入连线必需采样屏蔽电缆，电缆的屏蔽外层只能在一端连接到地线。
2.输入的模拟地用于模拟信号的地线，数字地用于外部触发等输入的数字信号地（如果不用，可以悬空）。
二个地线不能在AC1810上连接，如果需要可以在前端接地。
3.模拟输入电压不能超过，±15V，外部触发。
外部时钟输入电压不能超过5V，不能小于0V。
4.如果外部地线干扰较大（如电力系统），用户需要用一条粗导线将PC的外壳与前端的地线连接起来。
4－2：
AC1810原理
AC1810输入部分采用8路并行采样保持器，提供同相位采样的能力。
AD转换采用12位100KHZ模数转换器，输入8通道自动扫描（从通道0开始），通道数量可以程控。
同时提供软件触发与硬件触发二种启动模式。
板上提供4MHZ基准时钟的16位定时器，用来控制采样周期。
AC1810的定时器控制，不同于通常的定时器。
定时器每触发一次，AC1810将进行N道的连续采样，N为用户设置的采样通道的数量。
AC1810与PC的数据传输采用1K字的FIFO接口，提供连续采样的能力。
通常的586机器可以支持到800K左右的数据传输速率，因此一台PC可以支持1－8套AC1810同时工作。
框图：
8路输入8SH8：
1A/D1K×16
多路开关FIFO
16位定时器通道控制
4MHZ采样控制
外触发
8路DIPC总线
开关量
8路DO
AC1810的8路模拟量与外部触发、时钟输入由DB25（控）－P1输入，DIO8人、8出由P2－20PIN扁平电缆输入，定义见§5章。
4－3：
采样控制与编程
读数：
AC1810的FIFO数据按用户设置的采样通道数（从0开始）顺序存放在FIFO中，FIFO的数据宽度为16位，其中低12位为采样有效数据，高4位自动设置为“0”。
数据顺序为：
数据：
012…N，（N＋1），（N＋2），…
通道：
012…N，0，1，…
用户查询到FIFO半满（STATE的D0＝0）时或中断到来时，可以一次读取1－512个采样点，通常读取512点。
由于AC1810的FIFO与PC为16位接口，读取512点等效读取512个采样数据。
AC1810采样数据的校正：
AD转换结果为DATA＝0－4095，12位，对应的电压为：
0－10V输入时：
V＝DATA×10000/4095（毫伏）
0－±5V时
V＝（DATA－2048）×5000/2048（毫伏）
0－±10V时
V＝（DATA－2048）×10000/2048（毫伏）
输入量程由跳线器S3，S4设置。
设置方法见第二章。
AC1810的工作模式：
£AD数据缓冲FIFO状态的判别：
查询、中断。
读入STATE，可以判断FIFO半满或溢出。
注意如果FIFO溢出（产生数据错误），在读取FIFO一个数据后，FIFO溢出标志将消失，因此读入STATE并判断FIFO半满有效后应该同时判别FIFO溢出状态。
如果溢出，以后的数据无效。
£AD的启动模式：
软件、硬件触发（上升边沿有效）
软件启动：
设置AC1810的模式、定时器后，启动AC1810，AD开始采样。
硬件触发：
设置AC1810的模式、定时器后，启动AC1810，当由外部触发输入时，AD开始采样。
£时钟模式：
AC1810支持板上时钟（4M基准，16位可编程定时器）或外部时钟。
当外部或板上时钟触发到来时，AC1810将会对通道0－用户设置停止通道进行一轮采样。
AC1810的编程顺序：
1.REW，复位1810
2.设置工作模式及停止通道（MODE）
3.设置定时器控制字、初始化数据
4.REW复位
5.启动AC1810
6.判断FIFO是否半满
7.判断FIFO是否溢出，是，退出并报措。
8.一次读入512个采样数据放在用户电源的数组中，并数组指针＋512。
9.是否继续采样，是，跳转到6。
10.写入REW，停止采样。
例：
设置AC1810
软件启动、应用板上定时器，周期200微秒（数据为800），停止通道为7（8个采样通道）。
采样数据放在DATA中，采样长度为10000（等效20次左右的读取数据，每次512点）。
#include
intdata[11000];
inttdata=800;
main（）
{
inti,j,k;
int*dpt;
//rew
outp（0x305,0）;
//mode
out（0x304,0x70）;
//timercnrldata
outp（0x30f,0x34）;
outp（0x30f,0x74）;
//timer1’sdata
outp（0x30d,40）;
outp（0x30d,0）;
//samplespeedcnrl
outp（0x30c,tdata&0xff）;
outp（0x30c,tdata>>8）;
//rew
outp（0x305,0）;
//run
outp（0x301,0）;
//rddata
dpt=0;
for（i=0;i<20;I++）
{
//iffifook
do{
j=inp（0x300）;
k=j&1;
}while（k!
=0）;
//ifFIFOoverflow
j=j&0x2;
if（j==0）
{
//overflow
printf（“FIFOerro\n\a”）;
exit（0）;
}
//rd512data
for（j=0;j<512;j++）
*（dpt+j）=inpw（0x302）;
//pointer+512;
dpt=dpt+521;
}
}
AC1810的附送盘中的程序AC1810中，有二个MSC（可以直接移植到VC或BORLANDC）的子程序：
£ac1810_ini（inttrsl,intclksl,intstop_ch,unsignedinttimer_data）
功能：
初始化AC1810。
trsl:
＝0软件启动，＝1硬件触发
clksl:
＝0应用板上时钟，＝1应用外部时钟
stop_ch:
采样停止通道，＝0－7
timer_data:
采样速度控制定时器数据，16位无符号整形
£intac1810_sam（int*data_pr,longsam_l）
功能：
从FIFO中读取长度为sam_l长的数据，放在data_pr指向的数组中。
返回＝0表示FIFO溢出，＝1表示数据有效。
上面的例子可以应用以上子程序，如下：
＃include
intdata[11000];
unsignedinttdata=800;
main（）
{
inti,j,k;
//ini
ac1810_ini（0,0,7,tdata）;
//sampling
ac1810_sam（data,10000L）;
}
4－4DIO
开关量由P2－20PIN扁平电缆插座输入、输出。
P2的定义见下一章。
DIO的操作直接对7H偏移口进行读写即可。
§5跳线器位置与插座定义
5－1：
跳线器位置
S41
1S313
P2P1
321
S2S116
5－2插座定义：
P2：
24681012141618
1357911131517
缺口
脚：
1，2，3，4，5，6，7，8：
对应开关量输出通道DO0－DO7。
脚：
11，12，13，14，15，16，17，18：
对应开关量输入DI0－DI7。
脚：
9，10，19，20：
GND
P1：
DB25插座
插座上标记有脚的号码。
脚：
1，2，3，4，5，6，7，8对应模拟输入0－7通道。
脚：
9，22：
模拟GND
脚12：
外部触发输入
脚13：
外时钟输入
脚25：
数字GND（触发与时钟输入应用）
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