完整版PC 6325B.docx

1、完整版PC 6325BPC-6325B光电隔离模入接口卡技术说明书1.概述：PC-6325B 模入接口卡适用于具有 ISA总线的PC系列微机，具有很好的兼容性， CPU从目前广泛使用的 64位处理器直到早期的16位处理器均可适用，操作系统可选用经典的 MS-DOS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 ISA总线插槽中，信号电缆从机箱外部直接接入。本卡采用三总线光电隔离技术，使被测量信号系统同计算机之间完全电气隔离。适用于恶劣环境的工业现场数据采集以及必须保

2、证人身安全的人体信号采集系统。同时，本卡自带 DC/ DC隔离电源模块，无需用户外接电源。2.主要技术指标：2.1输入通道数：单端 32路* /双端16路；（标*为出厂标准状态，下同）2.2输入信号范围：0V10V*; 5V; 10V2.3最大允许输入电压：土 15V2.4输入阻抗：10MD2.5A / D转换分辨率：16位2.6A / D芯片转换时间：10卩S2.7系统最高采集速率：66KHz/ S2.8通道切换时间：（模拟开关导通时间+放大器建立时间 ）w 5卩S2.9系统综合误差：w 0.2 % FSR2.10A / D启动方式：程序启动/外触发启动2.11A / D工作方式：程序查询/

3、中断请求2.12*/双极性偏移码或补码A / D转换输出码制：单极性原码2.13隔离形式：三总线光电隔离型 2.14隔离电压：500V2.15 电源功耗：+ 5V（ 10%） w 900mA2.16使用环境要求：工作温度：10C40C相对湿度存贮温度2.19外型尺寸40% 80% RH55C + 85 C（不含档板）长乂高=177.8mmX 106.7mm（7英寸X 4.2英寸）3.工作原理：DC/ DC 电本卡主要由模拟多路开关电路、放大器电路、模数转换电路、接口控制逻辑电路、光电隔离电路及 源电路组成。3.1工作原理框图：PC-6325B 光电隔离模入接口卡工作原理框图见图 1 。3.2模

4、拟多路开关电路：模拟多路开关由4片8选1模拟开关芯片等组成，通过 KJ1和KJ2跨接插座可以选择 32路单端或16路双端输入方式，并将选中的信号送入差分放大器处理。3.3模数转换电路：本卡选用新一代 A/D器件ADS7809作为本卡的模数转换器件。 ADS7809内部自带采保和精密基准电源。 A/D转换可以由程序启动，也可由外部触发信号启动。 A/D转换结束的标志可以由程序查询检出，也可通过中断方式通知CPU处理。3.4接口控制逻辑电路及光隔电路：接口控制逻辑电路用来产生与各种操作有关的控制信号。光隔电路采用 6N137高速光耦对系统总线与模拟信号之间进行光电隔离，以避免相互间的干扰。3.5

5、DC / DC电源电路：DC / DC电源电路由电源模块及相关的滤波元件组成。该电源模块的输入电压为+ 5V,输出电压为与原边隔离的土 15V和+5V,原付边之间隔离电压可达 1500V。4.安装及使用注意：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。本卡采用的模拟开关是 COMS电路，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 将人体所带静电荷对地放掉，同时应避免直接用手接触器件管脚，以免损坏器件。禁止带电插拔本接口卡。设置接口卡开关、跨接套和安装接口带缆均应在关电状态下进行。当模入通道不全部使

6、用时，应将不使用的通道就近对地短接，不要使其悬空，以避免造成通道间串扰和损坏通 道。ADS7809的时序规定第N次转换后读出的数据为第 N- 1次转换的结果。这点在用户编程时要特别注意。 本卡的最高采集速率约为 66KHz，这在单通道采集时容易实现。在多通道连续采集时，由于模拟开关切换及放 大器信号建立需要一定的时间，故而会降低采样速率。但是考虑 A/ D转换器件本身占用的转换时间，在编程时加以利用，也可以使多通道采样速率达到 66KHZ。为保证安全及采集精度，应确保系统地线（计算机及外接仪器机壳）接地良好。特别是使用双端输入方式时， 为防止外界较大的共模干扰，应注意对信号线进行屏蔽处理。5.

7、使用与操作：5.1主要可调整元件位置见图 2。吕 wg_ Wh 1 1KJ-It JiOM1也Ft；图2主要可调整元件位置图5.2I / O基地址选择：I/O基地址的选择是通过开关 K1进行的，开关拨至ON处为0,反之为1，初始地址的选择范围一般为 0100H 0378H之间。用户应根据主机硬件手册给出的可用范围以及是否插入其它功能卡来决定本卡的 I /O基地址。出厂时本卡的基地址设为 0300H,并从基地址开始占用连续 4个地址。现举例说明见图 3。ON 1 2 3 4 5 6 7 ON 1 2 3 4 5 6 7 ON 1 2 3 4 5 6 7（单端）或信号线组（双端），为BBBBBBB

8、 BBBBBBS BBBBBBSA 3 A9 A3 A 9 A 3 A 9(a) 100H(b) 300H(c) 318H图3I /O基地址选择举例5.3输入接口定义:本卡前端37芯D型插座的信号定义见表 1，用户可按实际需要选择连接信号线减少信号串扰和保护通道开关，凡不使用的信号端应与模拟地短接。表1输入插座接口定义插座引脚号信号定义插座引脚号信号定义1模拟地20模拟地2CH1 (CH1+)21CH17(CH1-)3CH2 (CH2+)22CH18(CH2-)4CH3 (CH3+)23CH19(CH3-)5CH4 (CH4+)24CH20(CH4-)6CH5 (CH5+)25CH21(CH5

9、-)7CH6 (CH6+)26CH22(CH6-)8CH7 (CH7+)27CH23(CH7-)9CH8 (CH8+)28CH24(CH8-)10CH9 (CH9+)29CH25(CH9-)11CH10(CH10+)30CH26(CH10-)12CH11(CH11+)31CH27(CH11-)13CH12(CH12+)32CH28(CH12-)14CH13(CH13+)33CH29(CH13-)15CH14(CH14+)34CH30(CH14-)16CH15(CH15+)35: CH31(CH15-)17CH16(CH16+)36CH32(CH16-)18E.T / REF37: 模拟地19模

10、拟地5.4跨接插座的用法：541 A /D量程选择:KJ3、KJ4、KJ5为A/ D量程选择插座，其选择方法见图 5。a. 010V输入： b. 5V输入 c. 10V输入5.4.2输入单/双端方式选择:KJ1、KJ2为单/双端输入方式选择，二者应共同使用，其使用方法见图KJ 2 KJ 1b. 双端输入方式图4单/双端输入方式选择543 转换码制选择：当双极性输入时,KJ 6决定ADC输出的码制，选择方法见图 6:a. 二进制偏移码 b. 二进制补码图6输出码制选择5.4.4 中断有效及中断源选择:KJ 8为中断有效及中断源选择插座， KJ8全部开路或N位短接时为非中断方式。 中断操作的具体说

11、明见 5.8。本卡提供IRQ5、7两个中断源供用户选配，中断源的选择见图 7。5.4.5 外触发/基准电压选择：KJ7进行选择，其使用本卡出厂时提供一个供测试用的测试头，二者共用一个外接信号引脚，在使用时应通过 方法见图&1 loop 2 1 C|oo| 2a. 测试方式 b. 外触发方式图8外触发/基准电压选择5.5控制端口地址与有关数据格式：5.5.1控制端口的操作地址与功能：各个控制端口的操作地址与功能见表 2。表2端口地址与功能表端口操作地址操作命令功 能基地址+0写写通道代码，选通道基地址+1写启动A/D转换（写任意数值） :基地址+1读查询A/ D转换状态，D7= 1没有或正在转换

12、，D7= 0转换结束1基地址+2读读A/ D高4位转换结果基地址+3读读A/D低8位转换结果，清 A/D转换状态及中断标志5.5.2 查询A/ D转换状态数据格式：查询A/ D转换状态时的数据格式及意义见表 3（端口地址为基地址+1）。表3 A / D转换状态数据格式（X表示任意）操作命令D7D6D5D4D3D2D1D0A/D转换状态读1xxxxxxx没有或正在转换读0xxxxxxx转换结束5.5.3 通道代码数据格式见表 4 :表4通道代码数据格式通道号十进制代码十六进制代码输入方式通道号r十进制代码十六进制代码输入方式1000H单/双171610H单2101H单/双181711H单3202

13、H单/双191812H单4303H单/双20:1913H单5404H单/双212014H单6505H单/双222115H单7606H单/双232216H单8707H单/双242317H单9808H单/双252418H单10909H单/双262519H单11100AH单/双27261AH单12110BH单/双28271BH单13120CH单/双29281CH单14130DH单/双30291DH单15140EH单/双31301EH单16150FH单/双32311FH单5.5.4 A / D转换结果数据格式：A / D转换结果数据格式见表 5。表5 A / D转换结果数据格式端口地址操作命令D7Ds

14、D5D4D3QD1D0意义基地址+2读DBI5DB14DBl3DB12DB11DB10DB9DB高4位数据基地址+3读DB7DBSDB5DSDBJDBDBDB)低8位数据5.6模入码制以及数据与模拟量的对应关系：5.6.1本接口卡在单极性方式工作时，即模入的模拟量为 010V时，转换后的16位数码为二进制原码。此 16位数码表示一个正数码，其数码与模拟电压值的对应关系为：模拟电压值=数码(16位)X 10(V) / 65536 (V)即: 1LSB = 0.152mV5.6.2本接口卡在双极性方式工作时，转换后的 16位数码为二进制偏移码或补码。如为偏移码时， 16位数码的最高位(DB15)为

15、符号位，“ 0”表示负，“ 1”表示正。偏移码与补码仅在符号位上定义不同，可以先求出补码再将符号位取反就可得到偏移码，反之一样。 (输出偏移码或补码可以通过 KJ6的选择进行，参见 5.4.3 )。此时偏移码与模拟电压值的对应关系为：1模入信号为5+ 5V时：模拟电压值=数码(16位)X 10(V) / 65536 5 ( V )即: 1LSB= 0.152mV2模入信号为10+ 10V时：模拟电压值=数码(16位)X 20(V) / 65536 10 ( V ) 即: 1LSB= 0.305mV5.7外触发信号E.T的要求：本卡的模入部分可以在外触发方式下工作。每当 E.T有一个低电平时，A

16、/D就启动转换一次。使用该方式时，应注意E.T信号必须符合TTL电平标准，其波形和参数要求参见图 9。同时在使用外触发方式之前应将通道选择好并清除转换中断标志。ThE.T100nS v T1 v 10 S T 2 15 卩 S图9 E.T信号波形图5.8中断工作方式：本卡的A/ D转换结束信号可以采用中断方式通知 CPU进行处理。改变 KJ8的位置可以选用IRQ5/ IRQ7中断。用户在使用中断方式时，应对主机系统的 8259中断管理器进行初始化并编制中断处理程序。并在 8259中断允许之前，先清除本卡的中断标志。当 A/D转换结束时，本卡会向 8259中断管理器发出一个高电平的中断申请， C

17、PU接到中断请求后转向中断处理程序运行读数操作。当读取低 8位转换结果时，会自动清除中断标志。5.9关于转换及中断标志使用的补充说明：本卡在上电时能够自动清除 A/D转换标志及中断申请标志，在本卡正常运行时，上述标志是通过读取低 8位转换结果自动完成的。如果系统程序是非正常中止退出的，而上述标志没有被清除，则会在重新采样时出现错误的 状态而影响正常运行。故建议在程序运行开始时可对低 8位转换结果进行虚读，以达到使标志复位。5.10关于测试头的使用说明：本卡附带的测试头可用来对本卡进行测试检验。测试头使用本卡提供的的高稳定度基准电源并通过四只电阻分压以提供四种不同的直流测试信号。由于电阻的精度有

18、限，测试头提供的测试信号不保证绝对值准确，因此不能用测试头做调试的基准。使用测试头前，应将本卡上的跨接器 KJ7置于测试方式。输入方式为单端， 010V单极性输入。此时插上测试头后，本卡上的通道 5、13、21、29为2.5V，通道6、14、22、30为5V,通道7、15、23、31为7.5V，通道8、16、24、32为10V,其余通道均为 0V（通道编号从1至32）。5.10 调整与校准：5.10.1本卡出厂前，已完成了零点、满度和双极性偏移的调整，一般情况下用户不需进行调节，如果发现误差较大，可按本节所述的方法进行调整。调整时应开机预热适当时间，并准备一块 5位半以上的数字电压表。5.10

19、.2各电位器功能说明：W 2为输出基准源调节。W 3为 AD 转换器零点或双极性偏移调节。W 4为 AD 转换器满度调节。5.10.3输入偏差调整：1零点调整：使任一通道与模拟地短接，并对该通道采样，调整 W，使转换结果为0V土 1LSB2满度调整：在任一通道接入一接近正满度的电压信号，并用数字表测量之。同时运行采样程序，调整 W4使转换结果等于外加电压信号。3双极性偏移调整：在单极性方式时， W3可用于零点的辅助调整。在双极性方式时，如果出现正负信号偏差较大时，可在外端口分别加上正负信号，调整 W3 使其对称。6.驱动程序简介：PC-6000 系列演示程序及驱动程序是为 PC-6000 系列

20、多功能工控采集板配制的工作在中西文 Windows 95/98/ NT 环境下的一组驱动程序以及使用该驱动程序组建的一个演示程序，可以方便地使用户在中西文 Windows 环境下检测硬件的工作状态以及帮助软件开发人员在常用的 CC+, Visual Basic, Delphi, Borland C+ Builder,Borland Pascal for windows 等开发环境中使用 PC-6000 系列工控采集板进行数据采集和过程控制等工作 .驱动程序是一个标准动态链接库 （DLL 文件） 。它的输出函数可以被其它应用程序在运行时直接调用。 用户的应用程序可以用任何一种可以使用 DLL 链

21、接库的编程工具来编写。 每种板卡依据其自身功能的不同具有不同的输出函数和参 数定义。驱动程序输出函数定义：所列函数的说明格式为 VC+6.0 环境下 PC6000.Dll 库函数的原函数格式，无论使用哪一种开发工具，务必请 注意数据格式的匹配及函数的返回类型，本说明中所使用的数据类型定义如下：short 16 位带符号数Double 8 字节浮点数*函数 : double APIENTRY AI6325BSingle(short nAdd,short nCha,short AIMode) 功能 : 进行某一通道的模拟量数据采集。参数: nAdd 基地址nCha 通道号 : 0-31( 单端 )

22、,0-15( 双端 )AIMode 输入方式： 0 - 原码值1 - 0,10v2- -5v,+5v3- -10v,+10v*函数 : void APIENTRY AI6325BAllSingle(short nAdd,short AIMode,Double *p)功能:单端输入方式下，全部32 通道的模拟量数据采集。参数 :nAdd基地址AIMode输入方式：0 - 原码值1 - 0,10v2- -5v,+5v3- -10v,+10vp指向 32 个通道的采集结果的起始地址* 函数 : void APIENTRY AI6325BAllDouble(short nAdd,short AIMod

23、e,double *p) 功能: 双端输入方式下，全部 16 通道的模拟量数据采集。 参数: nAdd 基地址AIMode 输入方式： 0 - 原码值1 - 0,10v2 - -5v,+5v3 - -10v,+10vp 指向 16 个通道的采集结果的起始地址请注明所使用的操作系统和开发软如有需要使用 Windows 系列及 LabVIEW 驱动程序的用户可向本公司索取 件。7.编程举例：7.1对通道1连续采样100次，程序启动和查询。(BASIC语言)100 CLS110 ADD=&H300120 A=INP(ADD+3)130 CH=0140 OUT(ADD),CH150 FOR J=0 T

24、O 100 :NEXT J 160 OUT(ADD+1),0 170 IF INP(ADD+1)=128 THEN 170180 A=INP(ADD+3)190 FOR I = 0 TO 100200 OUT(ADD+1),0210 IF INP(ADD+1)128 THEN 210220 DH=INP(ADD+2):DL=INP(ADD+3)230 V=(DH*256+DL)*10000/65536240 PRINT DH,DL,V,mV250 NEXT I 260 END7.2 C 语言程序，对通道 1连续采样 100次，程序启动和查询。 /* 6325B: Single channle

25、to continue run */#include stdio.h#include dos.h#include conio.hk=(dh*256+dl); /* valuej=(k)*10.0/65536.0; /*for(j=0;j=32Private Sub Timer1_Timer() 多通道采集 32 通道， 0-31 通道采集结果分别存放在 a(0)-a(31) 中Call AI6325BAllSingle(256, 1, a(0)For i = 0 To 31 Text2(i) = a(i) 界面显示 32 通道数据Next i 单通道采集第 0 通道Text1 = AI6325BSingle(256, 0, 1)End Sub附A.名词注释：1 .单端输入方式： 各路输入信号共用一个参考电位，即各路输入信号共地，这是最常用的接线方式。使用单端输入方式时，地线 比较稳定，抗干扰能力较强，建议用户尽可能使用此种方式。2. 双端输入方式： 各路输入信号各自使用自己的参考电位，即各路输入信号不共地。如果输入信号来自不同的信号源，而这些信号源的参考电位 ( 地线) 略有差异，可考虑使用这种接线方式。使用双