USB2813数据采集卡

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情不范
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1 ART2750 任意波形发生器硬件使用说明书北京阿尔泰科技发展有限公司产品研发部修订

2 北京阿尔泰科技发展有限公司目录目录...1 第一章功能概述...2 第一节产品应用...2 第二节 DA 任意波形输出功能...2 第三节其它硬件指标...2 第四节板卡尺寸...2 第五节产品安装核对表...3 第六节安装指导...3 一软件安装指导...3 二硬件安装指导...3 第二章元件布局图...4 第一节主要元件布局图...4 第二节主要元件功能说明...4 一信号输入输出连接器...4 二电位器...4 三跳线器...5 四板卡基地址...5 五指示灯...5 第三章信号输入输出连接器...6 第一节模拟量输入 / 输出接口...6 第二节模拟量信号连接器定义...6 第三节数字量信号输入输出连接器定义...6 第四章各种信号的连接方式...8 第一节模拟量输出接口连接方式...8 第二节外部模拟触发信号 (ATR) 连接方式...8 第三节时钟输入输出和数字触发信号连接方法...8 第四节多卡级联的实现方法...8 第五章数据格式排放顺序及换算关系...10 一 DA 单极性模拟量输出的数据格式...10 二 DA 双极性模拟量输出数据格式...10 第六章寄存器地址分配表...11 第七章产品的应用注意事项校准保修...14 第一节注意事项...14 第二节 DA 模拟量输出的校准...14 第三节保修

3 ART2750 任意波形发生器硬件使用说明书版本 : 第一章功能概述信息社会的发展, 在很大程度上取决于信息与信号处理技术的先进性数字信号处理技术的出现改变了信息与信号处理技术的整个面貌, 而数据采集作为数字信号处理的必不可少的前期工作在整个数字系统中起到关键性乃至决定性的作用, 其应用已经深入到信号处理的各个领域中实时信号处理数字图像处理等领域对高速度高精度数据采集卡的需求越来越大 ISA 总线由于其传输速度的限制而逐渐被淘汰我公司推出的基于 PCI 总线 USB 总线 PC104 总线等数据采集卡综合了国内外众多同类产品的优点, 以其使用的便捷稳定的性能极高的性价比, 获得多家客户的一致好评, 是一系列真正具有可比性的产品, 也是您理想的选择第一节产品应用 ART2750 卡是一种基于 PC104 总线的任意波形发生器, 可直接和计算机的 PC104 接口相连, 构成实验室产品质量检测中心等各种领域的数据采集波形分析和处理系统也可构成工业生产过程监控系统它的主要应用场合为 : 电子产品质量检测信号采集过程控制伺服控制第二节 DA 任意波形输出功能转换器类型 :AD7945 输出量程 (OutputRange):0~10V ±5V ±10V 转换精度 :12 位输出点速率 (Frequency): 1MHz(1uS/ 点 ), 软件可调可调范围 : 0.01Hz~1MHz 模拟信号带宽 :0 ~ 50KHz 通道数 :4 路输出阻抗 :50Ω 或 75Ω( 根据通道的跳线设置, 详见跳线器部分 ) 触发源 (TriggerSource): 软件独立触发源, 软件同步触发源, 硬件模拟外触发源 (ATR) 硬件数字外触发源 (DTR) 触发电平 : 软件可设置, 触发电平 256 级软件可调 (±10V) 触发方向 (TriggerDir): 负向触发正向触发正负向触发时钟源 (ClockSource): 内时钟和外时钟源 (CLKIN) 软件可选存诸器深度 : 1M 字 ( 点 )RAM 存储器工作标志 :DA 转换标志触发标志当前段号当前段内地址当前段循环次数当前总循环次数数据传输方式 : 程序方式增益 (Gain):1 2 倍建立时间 : 600ns 非线性误差 :±0.5LSB 第三节其它硬件指标板载时钟振荡器 :40MHz 第四节板卡尺寸 102mm( 长 )*127mm( 宽 )*16mm( 高 ) 102mm( 长 )*135mm( 宽 )*16mm( 高 )( 包括接口 ) 2

4 北京阿尔泰科技发展有限公司第五节产品安装核对表打开 ART2750 板卡包装后, 你将会发现如下物品 : 1 ART2750 板卡一个 2 ART 软件光盘一张, 该光盘包括如下内容 : a) 本公司所有产品驱动程序, 用户可在 PC104 目录下找到 ART2750 驱动程序 ; b) 用户手册 (pdf 格式电子文档 ); 第六节安装指导一软件安装指导在不同操作系统下安装 ART2750 板卡的方法一致, 在本公司提供的光盘中含有安装程序 Setup.exe, 用户双击此安装程序按界面提示即可完成安装二硬件安装指导在硬件安装前首先关闭系统电源, 待板卡固定后开机, 开机后系统会自动弹出硬件安装向导, 用户可选择系统自动安装或手动安装注意 : 不可带电插拔板卡 3

5 ART2750 任意波形发生器硬件使用说明书版本 : 第一节主要元件布局图第二章元件布局图第二节主要元件功能说明请参考第一节中的布局图, 了解下面各主要元件的大体功能一信号输入输出连接器 P1: 数字量信号输入 / 输出连接器 P2: 模拟量信号输出连接器 AO0~AO3: 模拟量输出接口 ATR: 模拟量触发信号输入接口注解 : 以上连接器的详细说明请参考信号输入输出连接器章节二电位器 RP2 RP3 RP8 RP9:DA 模拟量输出 AO0~AO3 零点调节 RP6:DA 模拟量输出 AO0 的 0~10V ±5V 量程的满度调节 RP7:DA 模拟量输出 AO1 的 0~10V ±5V 量程的满度调节 RP12:DA 模拟量输出 AO2 的 0~10V ±5V 量程的满度调节 RP13:DA 模拟量输出 AO3 的 0~10V ±5V 量程的满度调节 RP4:DA 模拟量输出 AO0 的 ±10V 量程的满度调节 RP5:DA 模拟量输出 AO1 的 ±10V 量程的满度调节 4

6 北京阿尔泰科技发展有限公司 RP10:DA 模拟量输出 AO2 的 ±10V 量程的满度调节 RP11:DA 模拟量输出 AO3 的 ±10V 量程的满度调节注解 : 以上电位器的详细说明请参考产品的应用注意事项校准保修章节三跳线器 JP1 JP2 JP3 JP4:AO0~AO3 输出阻抗设置, 将对应通道跳线 1 2 相连, 则输出阻抗为 50 欧姆,2 3 相连, 输出阻抗为 75 欧姆四板卡基地址 ART2750 板卡基地址固定为 30 五指示灯 -5VA:-5 伏模拟电源指示灯 LED_+5VA:+5 伏模拟电源指示灯 +5VD:+5 伏数字电源指示灯 +3.3VD:+3.3 伏数字电源指示灯 LEDRAM4:DA3 状态指示灯, 闪烁表示在工作 LEDRAM3:DA2 状态指示灯, 闪烁表示在工作 LEDRAM2:DA1 状态指示灯, 闪烁表示在工作 LEDRAM1:DA0 状态指示灯, 闪烁表示在工作 5

7 ART2750 任意波形发生器硬件使用说明书版本 : 第三章信号输入输出连接器第一节模拟量输入 / 输出接口在 ART2750 板卡的一侧有 5 个信号接口, 从上至下依次为 AO0 AO1 AO2 AO3 ATR 信号端口, 其中 AO0 AO1 AO2 AO3 为 4 路 DA 模拟量输出信号, 与模拟量信号连接器 P2 的 DAOUTBOARD0~ DAOUTBOARD3 管脚短路连接 ;ATR 为模拟量触发信号输入, 与模拟量信号连接器 P2 的 ATRIN 管脚短路连接第二节模拟量信号连接器定义关于 12 芯插针 P2 的管脚定义 ( 图形方式 ) ATRIN DAOUTBOARD3 9 3 DAOUTBOARD DAOUTBOARD1 DAOUTBOARD0 关于 12 芯插针 P2 的管脚定义 ( 表格方式 ) 管脚信号名称管脚特性管脚功能定义注释 DAOUTBOARD0~ DAOUTBOARD3 Output DA 模拟量输出管脚, 分别对应于 DA 的 4 个模拟量输出通道, 分别与板卡一侧的 AO0~AO3 接口短路连接 ATRIN Input 模拟触发信号输入, 与板卡一侧的 ATR 接口短路连接 GND 模拟信号地, 当输入输出模拟信号时最好用它作为参考地第三节数字量信号输入输出连接器定义关于 20 芯插针 P1 的管脚定义 ( 图形方式 ) +5V V NC NC NC NC DGND CLKOUT CLKIN DTR DGND 3 4 NC 5 6 NC 7 8 NC 9 10 NC DGND DGND DGND DGND DGND 6

8 北京阿尔泰科技发展有限公司关于 20 芯插针 P1 的管脚定义 ( 表格方式 ) 管脚信号名称管脚特性管脚功能定义注释 CLKIN Input 板外时钟输入管脚 CLKOUT Output 板内时钟输出管脚 DTR Input 外部数字触发信号输入管脚 +5V PWR 正 5 伏电压输出 DGND GND 数字信号地, 当输入数字触发信号时最好用它作为参考地 NC 未连接 7

9 ART2750 任意波形发生器硬件使用说明书版本 : 第一节模拟量输出接口连接方式第四章各种信号的连接方式第二节外部模拟触发信号 (ATR) 连接方式 ATR 模拟触发信号第三节时钟输入输出和数字触发信号连接方法开关量输入输出端口 DTR 数字触发信号 CLKIN 外时钟信号输入 CLKOUT 时钟输出信号 DGND 第四节多卡级联的实现方法 ART2750 多卡同步可以有三种方案, 第一 : 采用主从卡级联, 第二 : 采用共同的外触发, 第三 : 采用共同的外时钟采用主从卡级联的方案时, 主卡一般使用内时钟源模式, 而从卡使用外时钟源模式, 待主卡从卡按相应的时钟源模式被初始化完成后, 先启动所有从卡, 由于主卡还没有被启动没有输出时钟信号, 所以从卡进入等待状态, 直到主卡被启动的同时所有的从卡被启动, 即实现了多卡同步启动的功能当您需要的采样通道数大于一个卡的通道数时, 您可考虑使用多卡级连的方式扩展通道数量 8

10 北京阿尔泰科技发展有限公司 CLKOUT 主卡 CLKIN 从卡 1 CLKIN 从卡 2 多卡级联的连接方法采用共同的外触发的方案时, 设置所有的参数请保持一致首先设置每块卡的硬件参数, 并且都使用外触发 (ATR 或者 DTR), 连接好要采集的信号, 通过 ATR( 需要设置触发电平 ) 或 P1 的 DTR 管脚接入触发信号, 然后点击开始数据采集按钮, 这时采集卡并不采集, 等待外部触发信号, 当每块采集卡都进入等待外部触发信号的状态下, 使用同一个外部触发信号同时启动 DA 转换, 达到同步采集的效果连接方法如下 : 外部触发信号 ATR/DTR ART2750 ATR/DTR ART2750 ATR/DTR ART2750 外触发同步采集的连接方法采用共同的外时钟的方案时, 设置所有的参数请保持一致首先设置每块卡的硬件参数, 并且都使用外时钟, 连接好要采集的信号, 然后点击开始数据采集按钮, 这时采集卡并不采集, 等待外部时钟信号 ; 当每块采集卡都进入等待外部时钟信号的状态下, 接入外部时钟信号同时启动 DA 转换, 达到同步采集的效果连接方法如下 : CLKIN 外部时钟信号 ART2750 CLKIN ART2750 CLKIN ART2750 外时钟同步采集的连接方法 9

11 ART2750 任意波形发生器硬件使用说明书版本 : 一 DA 单极性模拟量输出的数据格式第五章数据格式排放顺序及换算关系采用原码方式, 如下表所示 : 输出 DA 原始码 ( 二进制 ) DA 原始码 ( 十六进制 ) DA 原始码 ( 十进制 ) 正满度 xxxx FFF 4095 正满度 -1LSB xxxx FFE 4094 中间值 +1LSB xxxx 中间值 ( 零点 ) xxxx 中间值 -1LSB xxxx FF 2047 负满度 +1LSB xxxx 负满度 xxxx 注明 : 当输出量程为 0~10V 时, 即为单极性输出假定输出的电压值为 Volt( 单位为 mv), 写向设备的 DA 原始码为 nddaata, 则换算关系如下 :( 注意上限不能超过 4095) 0~10V 量程时 :nddaata = Volt / ( /4096) 二 DA 双极性模拟量输出数据格式采用原码方式, 如下表所示 : 输入 DA 原始码 ( 二进制 ) DA 原始码 ( 十六进制 ) DA 原始码 ( 十进制 ) 正满度 xxxx FFF 4095 正满度 -1LSB xxxx FFE 4094 中间值 +1LSB xxxx 中间值 xxxx 中间值 -1LSB xxxx FF 2047 零点 +1LSB xxxx 零点 xxxx 注明 : 当输出量程为 ±5V ±10V 时, 即为双极性输出假定输出的电压值为 Volt( 单位为 mv), 写向设备的 DA 原始码为 nddaata, 则换算关系如下 :( 注意上限不能超过 4095) ±5V 量程时 :nddaata = Volt / ( /4096) ; ±10V 量程时 :nddaata = Volt / ( /4096) ; 10

12 北京阿尔泰科技发展有限公司第六章寄存器地址分配表 ART2750 寄存器地址分配如下 : 偏移地址读操作时 (Read) 写操作时 (Write) 默认值 0 REG_MODE0: 工作模式 01H 可回读 REG_TIMER0:DA0 的频率分频器 (16Bit) 00FFH 02H 可回读 REG_ENABLE0 : DA0 的使能位, 允许 DA 转换, 同时作为内触发信号 D15=0: 禁止 DA 转换 ( 不改变其他任何状态 ) D15=1: 允许 / 启动 DA 转换 ( 若使用外触发时, 外触发事件未到, 则硬件自动等待, 若触发事件到则启动 DA 转换 ) 另外, 该位也可以用来决定用户是否可以读写 RAM 内存 =0 时可以允许用户读写 RAM, =1 时, 用户不可访问 RAM, 因此该位提供回读是有必要的 03H 可回读 REG_SOFT_TRIG0: 用软件指令产生 AO0 的软件触发事件 04H 可回读 REG_OFFSET_ADDR0: RAM 的当前偏移地址低 16 位 05H 可回读 REG_OFFSET_ADDR0: RAM 的当前偏移地址高 2 位 06H REG_DATA_ADDR: 从 RAM 中读出 DA 数据 REG_DATA_ADDR0: 往 RAM 中写入 DA 数据 07H 可回读 REG_LOOP_START_ADDR0: 循环起始地址低 16 位 08H 可回读 REG_LOOP_START_ADDR0: 循环起始地址高 2 位 09H 可回读 REG_LOOP_END_ADDR0: 循环终止地址低 16 位 0aH 可回读 REG_LOOP_END_ADDR0: 循环终止地址高 2 位 0bH 可回读 REG_LOOP_COUNT0: 循环次数,(0: 表示无限循环 ) 0cH REG_SINGLE_DATA0: 单点立即输出 DA 数据 0dH 可回读 REG_RESTART0: 将 RAM 当前输出位置复位至循环起始位置 0Eh 可回读 POLAR_SET0: 极性设置 DATA[0] =1 单极性,=0 为双极性 0Fh 可回读 GAIN_SET0: 增益设置 DATA[0]=0 单倍增益,=1 双倍增益 1 REG_MODE1: 工作模式 11H 可回读 REG_TIMER1:DA1 的频率分频器 (16Bit) 00FFH 12H 可回读 REG_ENABLE1 : DA1 的使能位, 允许 DA 转换, 同时作为内触发信号 D15=0: 禁止 DA 转换 ( 不改变其他任何状态 ) D15=1: 允许 / 启动 DA 转换 ( 若使用外触发时, 外触发事件未到, 则硬件自动等待, 若触发事件到则启动 DA 转换 ) 另外, 该位也可以用来决定用户是否可以读写 RAM 内存 =0 时可以允许用户读写 RAM, =1 时, 用户不可访问 RAM, 因此该位提供回读是有必要的 13H 可回读 REG_SOFT_TRIG1: 用软件指令产生 AO1 的软件触发事件 14H 可回读 REG_OFFSET_ADDR1: RAM 的当前偏移地址低 16 位 15H 可回读 REG_OFFSET_ADDR1: RAM 的当前偏移地址高 2 位 16H REG_DATA_ADDR: 从 RAM 中读出 DA 数据 REG_DATA_ADDR1: 往 RAM 中写入 DA 数据 17H 可回读 REG_LOOP_START_ADDR1: 循环起始地址低 16 位 11

13 ART2750 任意波形发生器硬件使用说明书版本 : H 可回读 REG_LOOP_START_ADDR1: 循环起始地址高 2 位 19H 可回读 REG_LOOP_END_ADDR1: 循环终止地址低 16 位 1aH 可回读 REG_LOOP_END_ADDR1: 循环终止地址高 2 位 1bH 可回读 REG_LOOP_COUNT1: 循环次数,(0: 表示无限循环 ) 1cH REG_SINGLE_DATA1: 单点立即输出 DA 数据 1dH 可回读 REG_RESTART1: 将 RAM 当前输出位置复位至循环起始位置 1Eh 可回读 POLAR_SET0: 极性设置 DATA[0] =1 单极性,=0 为双极性 1Fh 可回读 GAIN_SET0: 增益设置 DATA[0]=0 单倍增益,=1 双倍增益 2 REG_MODE2: 工作模式 21H 可回读 REG_TIMER2:DA2 的频率分频器 (16Bit) 00FFH 22H 可回读 REG_ENABLE2 : DA2 的使能位, 允许 DA 转换, 同时作为内触发信号 D15=0: 禁止 DA 转换 ( 不改变其他任何状态 ) D15=1: 允许 / 启动 DA 转换 ( 若使用外触发时, 外触发事件未到, 则硬件自动等待, 若触发事件到则启动 DA 转换 ) 另外, 该位也可以用来决定用户是否可以读写 RAM 内存 =0 时可以允许用户读写 RAM, =1 时, 用户不可访问 RAM, 因此该位提供回读是有必要的 23H 可回读 REG_SOFT_TRIG2: 用软件指令产生 AO2 的软件触发事件 24H 可回读 REG_OFFSET_ADDR2: RAM 的当前偏移地址低 16 位 25H 可回读 REG_OFFSET_ADDR2: RAM 的当前偏移地址高 2 位 26H REG_DATA_ADDR: 从 RAM 中读出 DA 数据 REG_DATA_ADDR2: 往 RAM 中写入 DA 数据 27H 可回读 REG_LOOP_START_ADDR2: 循环起始地址低 16 位 28H 可回读 REG_LOOP_START_ADDR2: 循环起始地址高 2 位 29H 可回读 REG_LOOP_END_ADDR2: 循环终止地址低 16 位 2aH 可回读 REG_LOOP_END_ADDR2: 循环终止地址高 2 位 2bH 可回读 REG_LOOP_COUNT2: 循环次数,(0: 表示无限循环 ) 2cH REG_SINGLE_DATA2: 单点立即输出 DA 数据 2dH 可回读 REG_RESTART2: 将 RAM 当前输出位置复位至循环起始位置 2Eh 可回读 POLAR_SET2: 极性设置 DATA[0] =1 单极性,=0 为双极性 2Fh 可回读 GAIN_SET2: 增益设置 DATA[0]=0 单倍增益,=1 双倍增益 3 REG_MODE3: 工作模式 31H 可回读 REG_TIMER3:DA3 的频率分频器 (16Bit) 00FFH 32H 可回读 REG_ENABLE3 : DA3 的使能位, 允许 DA 转换, 同时作为内触发信号 D15=0: 禁止 DA 转换 ( 不改变其他任何状态 ) D15=1: 允许 / 启动 DA 转换 ( 若使用外触发时, 外触发事件未到, 则硬件自动等待, 若触发事件到则启动 DA 转换 ) 另外, 该位也可以用来决定用户是否可以读写 RAM 内存 =0 时可以允许用户读写 RAM, =1 时, 用户不可访问 RAM, 因此该位提供回读是有必要的 33H 可回读 REG_SOFT_TRIG3: 用软件指令产生 AO3 的软件触发事件 34H 可回读 REG_OFFSET_ADDR3: RAM 的当前偏移地址低 16 位 12

14 北京阿尔泰科技发展有限公司 35H 可回读 REG_OFFSET_ADDR3: RAM 的当前偏移地址高 2 位 36H REG_DATA_ADDR: 从 RAM 中读出 DA 数据 REG_DATA_ADDR3: 往 RAM 中写入 DA 数据 37H 可回读 REG_LOOP_START_ADDR3: 循环起始地址低 16 位 38H 可回读 REG_LOOP_START_ADDR3: 循环起始地址高 2 位 39H 可回读 REG_LOOP_END_ADDR3: 循环终止地址低 16 位 3aH 可回读 REG_LOOP_END_ADDR3: 循环终止地址高 2 位 3bH 可回读 REG_LOOP_COUNT3: 循环次数,(0: 表示无限循环 ) 3cH REG_SINGLE_DATA3: 单点立即输出 DA 数据 3dH 可回读 REG_RESTART3: 将 RAM 当前输出位置复位至循环起始位置 3Eh 可回读 POLAR_SET3: 极性设置 DATA[0] =1 单极性,=0 为双极性 3Fh 可回读 GAIN_SET3: 增益设置 DATA[0]=0 单倍增益,=1 双倍增益 13

15 ART2750 任意波形发生器硬件使用说明书版本 : 第七章产品的应用注意事项校准保修第一节注意事项在公司售出的产品包装中, 用户将会找到这本说明书和板卡, 同时还有产品质保卡产品质保卡请用户务必妥善保存, 当该产品出现问题需要维修时, 请用户将产品质保卡同产品一起, 寄回本公司, 以便我们能尽快的帮用户解决问题在使用 ART2750 板时, 应注意以下问题 : 1)ART2750 板正面的 IC 芯片不要用手去摸, 防止芯片受到静电的危害 2) 用户请注意电源的开关顺序, 使用时要求先开主机电源, 后开信号源的电源 ; 先关信号源的电源, 后关主机电源第二节 DA 模拟量输出的校准 ART2750 板出厂时已经校准, 只有当用户使用一段时间后, 或者用户认为需要时才做校准准备一块 5 位半精度以上数字电压表, 安装好 ART2750, 打开主机电源, 预热 15 分种 1) 零点校准 : 在 Windows 下运行 ART2750 高级程序, 选择 0 通道 ( 可选择 AO0~AO3 进行检测 ), 设置输出为 0, 调整电位器 RP2( 相应 1~3 通道分别调节 RP3 RP8 RP9), 使实际 DA 输出为 0V 2)0~10V ±5V 满度校准 : 选模拟输出的任意通道, 比如 AO0 通道, 将 AO0 通道输出设为 4095, 调整电位器 RP6(AO1~AO3 通道可分别调节电位器 RP7 RP12 RP13), 使显示电压值为 mV( 量程为 0~10V 时 ) 或 mV( 量程为 ±5V 时 ) 3 ) ±10V 满度校准 : 选模拟输出的任意通道, 比如 AO0 通道, 将 AO0 通道输出设为 4095, 调整电位器 RP4(AO1~AO3 通道可分别调节电位器 RP5 RP10 RP11), 使显示电压值为 mV 4) 重复以上步骤, 直到满足要求为止第三节保修 ART2750 自出厂之日起, 两年内凡用户遵守运输, 贮存和使用规则, 而质量低于产品标准者公司免费修理 14

产品硬件使用说明书

产品硬件使用说明书 PCI8103 高速任意波形发生器硬件使用说明书北京阿尔泰科技发展有限公司产品研发部修订北京阿尔泰科技发展有限公司目录目录...1 第一章功能概述...2 第一节产品应用...2 第二节总线及制作工艺特点...2 第三节 DA 任意波形输出功能...2 第四节 DI/DO 数字量输入 / 输出功能...2 第五节其他指标...3 第六节产品安装核对表...3 第七节安装指导...3