AC6682使用手册.docx
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AC6682使用手册
AC6682
使用手册
☐12位1MHzAD
☐24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………………………………………………………..
1
1.1AC6682介绍……………………………………………………..
1
1.2性能参数………………………………………………………..
2
-AD性能
-开关量性能
-软件支持
第二章、原理说明…………………………………………………..
6
2.1AD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……………………………………………
18
3.1安装及注意事项………………………………………………..
18
3.2连接器定义…………………………………………………….
19
-P1DB37插座
-P2DIO插座
-CP6682引出插座
3.3配套端子板
22
3.4常用外部信号处理
22
第四章、软件开发……………………………………………………
24
4.1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
4.2.2AD函数…………………………………………………
28
4.2.3开关量函数….……………………………………….
31
4.3VC程序编程说明……………………………………………….
33
4.4VB程序编程说明……………………………………………….
59
第五章、附录…………………………………………………………
37
5.1AC6682的IO功能说明…………………………………………
37
5.2AC6682示意图…………………………………………………..
41
5.3AC6682调整…………………………………………………….
41
第一章、简介
1.1AC6682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1000KHzA/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、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P1DB37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：
1Mx16bit。
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PCIV2.1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:
1000KHZ12位A/DAD7472,A/D内置采样保持器。
✧32路单端输入,输入阻抗：
1MΩ,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
0－5V
0.2%
3LSB
0－10V
0.2%
3LSB
-5V－+5V
0.2%
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<1uS。
AD工作模式、参数：
✧采集启动模式：
软件、硬件触发（外触发）启动。
外部触发的极性可以选择为“上升边沿“或“下降边沿“有效。
✧触发输入：
触发输入门限2.5V，误差：
±5%，输入阻抗：
1M欧姆，最大输入电压±12伏。
触发门限可以由外部输入电压设置，门限参考输入端阻抗：
10K欧姆。
触发延时:
小于1uS。
✧采样定时器模式：
内部时钟、外部时钟。
外部时钟支持上升、下降边沿选择。
✧外部时钟电平：
高电平：
>2V、低电平：
<0.8V。
外部时钟输入内置1K欧姆上拉电阻，吸入电流小于：
3.3毫安。
时钟输入最小有效脉冲宽度：
大于100nS。
时钟频率必须小于对应采样模式的最大采样速度。
✧板上时钟：
16位定时器、基准时钟10MHz，设置范围：
10-65535，对应采样速度：
1000KHz-160Hz。
AD数据存储模式：
✧AD数据存储采用板上RAM模式，采样数据存储在板上RAM中，采样结束后计算机才能读出数据。
RAM容量：
1000K字。
✧采样长度控制由20位计数器控制，可以设置采样点数1-1M点。
开关量性能：
24路开关量（3个8位口定义为：
PA、PB、PC口），TTL电平（注1）。
PAPBPC可以分别程控为输入、输出。
由P2：
30脚扁平电缆插座输入、输出。
开关量复位后为输入状态。
✧输出高电压>2.5V，低电压<0.5V
✧输出电流>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。
✧30PIN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365PCI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ADRAM1Mx16bit
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
2.1AD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，等待下一个启动信号。
SH模式示意图：
AD启动脉冲
转换通道（2个）
通道01通道01
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：
D15
D14
D13
D12
D11
D10
D9
D8
AD11
AD10
AD9
AD8
AD7
AD6
AD5
AD4
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
AD3
AD2
AD1
AD0
X
X
X
CHSIGN
✧D15-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/16
✧0-5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
AC6682AD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P1Db37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=tdatax0.1（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*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：
1.0xNch（uS）–6553uS。
相应每通道AD转换频率为：
f=1000/（0.1xtdata）（KHz）tdata：
16位定时器数值。
AD转换周期=0.1xN（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/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iomode0、iomode1、iomode2位）控制为输入或输出，定义如下：
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
x
x
x
x
x
Iomode2
Iomode1
Iomode0
8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
⏹P1DB37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AC142
AC142：
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6682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.VisaulC++、VisaulBasic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winNT。
⏹在光盘的\PCI\AC6682\DRIVER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\PCI\AC6682\VC目录中包含：
✧VC的编程例子
✧编程需要的include文件。
⏹在光盘的\PCI\AC6682\VB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Windows
3.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（\PCI\AC6682\driver）；
6.按找到新硬件向导的提示进行下一步；
7.Windows将
升级会员 