AC6682使用手册.docx

1、AC6682使用手册AC6682使 用 手 册12位1MHz AD24路可编程开关量wwlab 2004/6在开始使用前请仔细阅读下面说明检查打开包装请查验如下：AC6682卡一个手册及光盘。DB37插头二套。30PIN 转接电缆一条。CP6682：30PIN扁平电缆插座到DB37插座转接卡一个。安装 关掉PC机电源，将AC6682插入主机的任何一个PCI插槽中并将外部的输入、输出线连好。如果主机有多套AC系列PCI插卡，请每次只安装一个插卡。软件启动安装请察看第四章说明。保修本产品自售出之日一年内，用户遵守储存、运输和使用要求，而产品质量不合要求，凭保修单免费维修。因违反操作规定和要求而造成

2、损坏的，需缴纳器件费和维修费及相应的运输费用，如果板卡有明显烧毁、烧糊情况原则上不予维修。如果板卡开箱测试有问题，可以免费维修（限购买板卡10天内）。第一章、简介.11.1 AC6682介绍.11.2 性能参数.2 - AD性能 - 开关量性能 - 软件支持第二章、原理说明.62.1 AD部分的原理.7 - 输入通道及电压计算 - 数据存储模式 - 触发模式 - 启动时钟2.2 开关量部分的原理.15第三章 硬件安装与连接183.1安装及注意事项.183.2 连接器定义.19 - P1 DB37插座 - P2 DIO插座 - CP6682引出插座3.3 配套端子板223.4 常用外部信号处理2

3、2第四章、软件开发244.1 软件安装.24 - 软件说明- 驱动安装4.2 接口函数说明.26 4.2.1 设备操作函数.27 4.2.2 AD函数28 4.2.3 开关量函数.314.3 VC程序编程说明.334.4 VB程序编程说明.59第五章、附录375.1 AC6682的IO功能说明375.2 AC6682示意图.415.3 AC6682调整.41第一章、简介1.1 AC6682介绍AC6682是一款高速存储式A/D板，RAM容量1M采样点。采用PCI总线支持即插即用。AC6682具有32路单端模拟输入、24路可编程开关量（3个8位口）、采集转换支持多种触发形式。AC6682采用大规

4、模可编程门阵列设计，提高可靠性。主要应用范围：电力、医疗仪器，震动信号采集，频谱分析。AD部分介绍：模拟输入采用DB37接头（P1）。32路输入，支持通道扫描及突发采样扫描模式（SH模式）。（注：突发采样模式：既模拟同步采样模式，采样被定时器或外部时钟启动后，6682以1000KHz的最大速度对用户设置的一组通道采样，结束后等待下一次启动，如此循环采样）。AD转换器：12位1000KHz A/D转换器。多通道采集速度可以达到最大采样速度。转换数据范围：0-4095，双极性输入数据采用偏移码格式，零点：2048。模拟输入通道支持自动扫描模式，可以设置任意起始、停止通道。程控输入范围：单极性：5伏

5、、10伏，双极性：5伏。输入通道模式：SH/NORMAL，既：突发/等时间间距通道扫描模式。AD启动模式：软件、外部硬件触发。触发可以选择上升、下降边沿有效。触发输入由P1 DB37插座输入,触发电平可以由外部电压设置。AD定时器模式：板上16位定时器（基准时钟10MHz）、外部同步时钟（OCLK）。OCLK可以选择时钟上升或下降边沿有效。时钟触发在“SH”模式，每个触发转换N个通道；“NORMAL”模式，每个时钟触发转换一个通道。外部时钟输入为TTL电平。外部时钟由P2插座输入。采样长度控制为20位计数器，可以设置采样长度1-1M点（1，000，000）。AD转换结果存储在板上RAM中，容量

6、：1M x 16bit。开关量部分介绍：30芯扁平电缆插座P2输入/输出。 24位开关量由3个8位构成，可以分别设置为输入、输出。开关量：兼容TTL及3.3逻辑电平。1.2 性能参数：AC6682采用PCI总线，符合PCI V2.1标准，支持即插即用。AC6682占用256个I/O选通空间(自动分配)。AD性能：A/D转换器: 1000KHZ 12位A/D AD7472, A/D内置采样保持器。32路单端输入, 输入阻抗：1M, 最大输入电压: +12V / 12V，瞬时输入耐压：-20V - +20V。DB37孔式输入连接器。输入支持：SH、NORMAL二种通道模式（突发采样、扫描采样）。程

7、控模拟输入范围，双极性输入幅度： 5V，单极性输入幅度：5V、10V输入，对应输入幅度及精度如下：输入精度峰值噪音05V0.2% 3LSB010V0.2% 3LSB-5V+5V0.2% 3LSB注：测试采用500点采样数据计算。A/D最大通过率：1000KHZ，输入通道建立时间2V、低电平： 2.5V，低电压 5mA/路。输入电流：0.1mA 输入高电压门限：2V， 低电压： 0.8V， 最大输入耐压：-0.3V - +5V。输入、兼容3伏电平。注1：TTL电平：高电平大于2.3V，低电平小于：0.6V软件支持：win98、2000、XP驱动。测试程序。附件：手册及光盘。DB37插头二套。30

8、PIN 转接电缆一条。CP6682：30PIN扁平电缆插座到DB37插座转接卡一个。第二章、原理说明原理说明：AC6682采用365 PCI接口芯片及门阵列作为主控芯片。门阵列控制模拟输入、采样、模拟输出及开关量。如下图：32路AD输入 MUX 量程 AD RAM 1Mx16bit 通道控制 增益控制 10M 时钟 门阵列 外部触发、时钟输入24路开关量 PCI桥 PCI总线 2.1 AD部分的原理模拟信号由DB37插座P1输入到电子开关并自动由硬件控制选择用户采样的通道，输入到AD转换器。AD由外部或板上时钟启动，同时采样通道自动转向下一个通道。转换结束后，采样结果顺序写入板上存储器，并存储

9、器地址自动加一，指向下一个存储器单元。当完成用户规定的转换次数后，转换自动结束，此时，用户可以复位存储器RAM地址，并顺序读入转换数据。AD的启动模式有：软件、外部硬件（硬件触发）。AD转换速度控制：板上定时器、外部时钟。AD转换模式：Normal/SH模式。SH模式：突发采样模式。适合应用在对一组输入通道采样的时差要求尽量小，但组之间的时间间隔较大的应用场合。当由定时器脉冲或外部时钟有效边沿启动后，在板上逻辑的控制下以1000KHz的速度，从第N通道开始顺序转换到第M通道结束，（N、M 分别为用户设置的起始与结束通道，N=M）。同时转换数据顺序写入RAM中，转换完后重新进入等待模式，等待下一

10、个启动信号。SH模式示意图：AD启动脉冲转换通道（2个） 通道0 1 通道 0 1 间隔1微秒 间隔1微秒 NORMAL模式：普通模式指，当由定时器脉冲或外部时钟有效边沿启动后，AD开始转换当前通道，并通道在转换时自动设置为下一个转换通道，等待下一个有效启动脉冲到来。通道转换顺序为：从第N通道开始顺序转换到第M通道结束，然后由重新从N到M通道，如此循环直到用户结束转换，（N、M定义同上）。转换数据顺序写入RAM寄存器中。此模式通道间的时间间隔，为等间隔。间隔为用户设置的定时器或外部时钟的时钟周期。在不同模式下，启动时钟的最大频率不同。由于AD的转换速度是1000KHz，各种模式下的最大转换速度

11、如下：SH模式：K个通道的最小转换时间 Tmin = 1.0*K （uS）， K=(M-N+1)为用户设置的输入通道数量。等效每通道最大采样速度：1000/Tmin（KHz）。NORMAL模式: 每通道最小转换时间：Tmin=1.0uS/通道，等效每通道最大转换速度：1000/（转换通道个数K） （KHz）。2-1-1：输入通道及电压计算 AC6682具有32个单端输入通道（输入信号为一个输入及一个地线，输入信号以地线为零点参考）。输入等效示意图如下：AD的转换结果为16位有效数据（D15-D0）,其中高12位为有效数据，定义如下：数据格式：16位读出数据定义如下：D15D14D13D12D1

12、1D10D9D8AD11AD10AD9AD8AD7AD6AD5AD4D7D6D5D4D3D2D1D0AD3AD2AD1AD0XXXCHSIGND15-D0：16位数据的从高到低位。AD11-AD0：12位采样数据，（MSB - LSB）。CHSIGN：通道标志位，当转换通道为起始通道（设置的第一个通道）时，此位置“0”，否则为“1”。转换结果的D3-D1无效。注：CHSIGN：可以用来检测AD转换通道顺序的正确性。AD输入范围：单极性：0-5伏、0-10伏双极性：-5伏 - +5伏输入范围由通道控制寄存器的PS位设置。PS=0，1，2，3对应选择输入为：5、10、5、5伏。注意：不要在AD转换

13、过程中进行设置通道操作。AD转换结果计算：设置：12位AD转数据结果data= 16位读入数据 /160-5伏输入V= data * 5000.0 /4095.0 (mV)0-10伏输入V= data * 10000.0 /4095.0 (mV)5伏输入V= （data-2048） * 5000.0 /2048.0 (mV)2-1-2：数据存储模式RAM中的数据按从stch的采样数据到endch采样数据循环存放，如下： Stch, stch+1 ,., endch.stch,.,endch,结束 采样数据永远从RAM地址“0”开始顺序存放，因此读入数据时，将地址清零，对RAM进行读入操作（每读

14、入一次，地址自动加1）,可以顺序读入采样数据。 采样长度由”cntl” 20位减法计数器控制，启动转换后，采样长度计数器随着每次转换自动减1，直到计数器=0自动停止转换。数据读入与cntl无关。注意：采样长度指总的存放在RAM中的采样数据长度，而不是每一个通道的采样长度。2-1-3：触发模式AC6682 AD转换启动可以在触发选择中（TRSL）设置：由软件或外部硬件触发启动整个转换过程，启动后，采样长度计数器随着每次转换自动减1，直到计数器=0，即：完成用户设置长度的采样。硬件触发可以在触发极性选择中（TRPOL）设置为“上升边沿”或“下降边沿”有效。 一旦启动转换，AD转换将在板上定时器或外

15、部时钟驱动下按用户设置的起始（STCH）、终止通道（ENDCH）逐一通道顺序、循环转换。时钟选择（CLKSL）可以软件设置。应用外部时钟时，可以在模式设置字的CLKPOL控制位，控制时钟为“上升边沿”或“下降边沿”有效或启动转换。 外部触发的电平缺省设置为2.5V，用户可以通过外部输入电压来设置触发的电平门限，输入连接为P1 Db37插座的TRLEVEL脚。如果需要应用末一个通道的信号作为触发启动信号，可以直接将触发输入连接到相应的通道上。2-1-4：启动时钟AC6682的16位定时器为模拟转换提供精确的定时，误差小于50纳秒。定时器输入基准时钟为10MHz，周期为100纳秒。定时器为减法计数

16、器，当由用户设置数值tdata减到1时，发出启动脉冲并自动将定时器数据重新设置为tdata。16位数据取值（tdata）：1-65535，对应周期=0.1*N(uS)，N：设置的16位定时器数据tdata。在NORMAL模式下：最小转换周期为1.0uS（tdata=10），由此AC6682的转换周期为：1.0uS 6553uS。因此:AD总转换周期 t=tdata x 0.1 (uS)转换频率 f=1000/t (kHz)或 10000/tdata(kHz)每一个通道的转换频率= f/Nch Nch:为用户设置的总转换通道个数Nch=结束通道号-起始通道号+1在SH模式下：最小转换周期为1.0

17、*Nch(uS)，Nch：为用户设置的采样通道的个数(等于：结束通道号-起始通道号+1)。由此转换周期的间隔范围为：1.0 x Nch(uS) 6553uS。相应每通道AD转换频率为： f = 1000/(0.1 x tdata) (KHz) tdata：16位定时器数值。AD转换周期=0.1 x N (uS)。在应用编程中，用户应该区分二种模式：SH、NORMAL模式的通道转换模式及最小转换时间（或最大转换速度）的要求。通常我们不建议应用SH模式。小结：采样模式1.转换触发启动：软件/硬件 （trsl=0/1）。2.硬件触发极性：上升/下降边沿 （trpol=0/1）。3.转换控制时钟：内部

18、/外部 （clksl=0/1）。4.外部时钟极性： 上升/下降 （clkpol=0/1）。5.模拟通道采样模式：SH/NORMAL （sammode=1/0）。6.采样通道控制：起始通道/结束通道 （stch/endch）。7.AD输入范围：ps=0,1,2对应输入：5/10/5伏。2-2： 开关量部分的原理：24路开关量分为3个8位口：PA、PB、PC。每一个8位口具有8路开关量信号可以总的设置为输入/输出。24路开关量定义为：PA: PA7-PA0 (由高-)低位)PB: PB7-PB0 (由高-)低位)PC: PC7-PC0 (由高-)低位)PA、PB、PC可以由iomode寄存器的io

19、mode0、iomode1、iomode2 位)控制为输入或输出，定义如下：D7D6D5D4D3D2D1D0xxxxxIomode2Iomode1Iomode08位数据D7-D0的低3位控制DIO-开关量的输入/输出状态。Iomode0控制PA、Iomode1控制PB、Iomode2控制PC。IOMODEn=0：设置对应口为输入。IOMODEn=1：设置对应口为输出。注： n=0、1、2功能示意图： PA7.PA0 输入 8位数据线 缓冲 读入选通 输出 输出数据所存 所存输出数据容许（iomode0）上图示意了PA通道原理，其他通道原理相同。DIO信号通过输入缓冲器，在读入相同有效时，将输入

20、状态放在数据线上备AC6682读入。在输出时，输出数据所存在输出所存器中，如果相应的iomode位为“1”，则可以输出数据。并且通过上图，可以知道：输出数据可以由输入端口直接读入。由此，AC6682可以支持用户直接测试DIO端口的正确性，只要将对应的端口设置为输出，并输出一个数据，读入这个端口，判断读入数据是否与输出数据一样，就可以测试此端口的正确性。同样，在输出操作中，如果要设置末一位的状态，也可以先读入数据，然后将相应的位置“1”或“0”来进行位操作。例：读入数据为N,要设置第2位（例PA2）等于“0”应该输出数据= N 与操作 (11111011) 二进制：11111011 等于16进制

21、 FBH例：读入数据为N,要设置第2位（例PA2）等于“1”应该输出数据= N 或操作 (00000100) 二进制：00000100 等于16进制 4H 第三章 硬件安装与连接3.1：安装及注意事项： 关掉PC机电源，将AC6682插入主机的任何一个PCI插槽中并将外部的输入、输出线连好。如果主机有多套AC系列PCI插卡，请每次只安装一个插卡。注意事项模拟输入：1.输入连接电缆必须用屏蔽电缆。2.模拟信号的地线应该连接到前端的模拟输出的地线上，不能与数字地线混合。如果需要混合数字、模拟地线，可以将数字地线连接到前端的电源地线上。3.如果前端信号干扰较大，如电力信号采集应用时，最好将PC机的外

22、壳与前端的地线单独连接。这样可以避免干扰、高压烧毁AC6682卡。开关量：1.开关量输入电平不能低于-0.3V 或高于+5V。2.输出不要对地线、电源短路。3.输出如果需要驱动大功率设备，为防止干扰应该选用AC145端子板，将输出与设备隔离。3.2 连接器定义P1 DB37模拟输入/外部触发P1：DB37(孔)插座。连接器示意图：AIN0-AIN31：AD模拟输入通道0-31号脚3、21：模拟输入及触发电平输入的地线TRIG：外部触发输入TRLEVEL：外部触发电平调节输入。脚1：数字地线（如果外部触发为数字触发，连接此地线到外部触发输出的地线）P2：开关量及外部时钟输入P2:30线扁平电缆插

23、座。PA0-PA7：开关量PA口。PB0-PB7：开关量PB口。PC0-PC7：开关量PC口。25、26脚：数字地线。OCLK:外部时钟输入。PW：+5V电源输出（最大容许电流500毫安）CP6682引出插座CP6682为AC6682的30芯扁平电缆插座P2到外部DB37插座的转接卡，负责将6682的开关量转接到PC机外部。Db37插座定义如上图：3-3：配套端子板AC6682模拟输入可以配接AC142端子板。开关量可以配接AC142AC142：提供：40端子到DB37插座的接线3-4：常用外部信号处理模拟信号的阻抗匹配高速信号采集需要前端输出信号具有低输出阻抗，最好小于500欧姆，并要求前端

24、的输出放大器的速度足够快。由此，如果远端输出阻抗较高，应该在在远端输出与AC6682间最好有高速隔离缓冲放大器，放大器可以选择如：LF356、AD711等运算放大器。模拟输入信号的过压保护 如果输入信号有高压干扰，为了防止损坏AC6682，可以采取如下保护措施：利用二只背对背10伏的稳压二极管，将输入电压幅度限制在10.6伏之间。外部时钟输入的处理如果应用外部时钟模式，要求时钟输入没有毛刺，否则会产生误触发。如果外部时钟信号的噪音较大，可以在时钟输入与地线之间并接一个100-1000pF的电容来解决。外部开关量输入保护如果开关量输入中有高压或负电压，会烧毁6682的输入。为了保护输入，请在66

25、82的开关量输入与前端输出间串联一个1K欧姆的电阻。开关量输出的保护 如果开关量输出驱动的设备具有感性或高压干扰，可以采用上面对模拟输入的保护方法来保护输出，但稳压二极管应该更换为电压为3-4伏的二极管。也可以在输出与地线之间并接一个瞬变二极管（电压：4伏左右）。第四章、软件开发本章介绍驱动的安装、动态连接库函数使用方法以及针对AC6682的软件开发指导。请用户在编程前，仔细阅读本手册，了解相关信息。4.1：软件安装4.1.1 软件说明AC6682附带光盘中，提供如下内容：1.说明书。2.驱动程序，支持win98/win2000/winXP操作系统。3.Visaul C+、Visaul Bas

26、ic编程实例。注：由于win98、winNT微软已经不提供支持，不建议使用。6682卡的驱动不支持win NT。在光盘的PCIAC6682DRIVER目录中包含：ac6682.inf、 ac6682.sys 、ac6682.dll三个文件。AC6682.inf 驱动安装文件。AC6682.sys 驱动程序。Ac6682.dll 动态连接库。在光盘的PCIAC6682VC目录中包含：VC的编程例子编程需要的include文件。在光盘的PCIAC6682VB目录中包含：VB的编程例子VB编程需要的声明模块程序。4.1.2 驱动安装安装方法：1.关闭计算机电源，将ac6682插入一个PCI插槽。如果有多个AC6682插卡，请每一次安装一个AC6682插卡。第一次安装的插卡的设备号为“0”，第二次安装的插卡的设备号为“1”，依次类推。2.打开计算机电源，启动Windows3.Windows将会显示找到新硬件，可按找到新硬件向导进行下一步；4.选择搜索适用我的设备的驱动程序，下一步；5.选择驱动所在目录，进行安装（PCIAC6682 driver）；6.按找到新硬件向导的提示进行下一步；7.Windows将