产品硬件使用说明书

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间杖吉
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1 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

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 第二章元件布局图及简要说明...4 第一节主要元件布局图...4 第二节主要元件功能说明...4 第三章信号输入输出连接器...7 第一节模拟量输入 / 输出接口...7 第二节外部数字触发信号连接方式时钟输入输出和开关量输入输出连接器...7 第四章各种信号的连接方法...8 第一节 BNC 接口连接方式...8 第二节 DI 数字量输入的信号连接方法...8 第三节 DO 数字量输出的信号连接方法...8 第四节板外时钟输入输出和触发信号连接方法...9 第五章数据格式排放顺序及换算关系...10 第一节 DA 单极性模拟量输出的数据格式...10 第二节 DA 双极性模拟量输出数据格式...10 第六章各种功能的使用方法...11 第一节 DA 触发功能的使用方法...11 第二节 DA 内时钟与外时钟功能的使用方法...11 第七章产品的应用注意事项校准保修...12 第一节注意事项...12 第二节 DA 模拟量输出的校准...12 第三节保修...12 附录 A: 各种标识概念的命名约定

3 PCI8103 高速任意波形发生器硬件使用说明书版本 :7.011 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 PCI8103 卡是一种基于 PCI 总线的高速任意波形发生器, 可直接插在 IBM-PC/AT 或与之兼容的计算机内的任一 PCI 插槽中, 作为实验室产品质量检测中心等各种领域的信号发生源使用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总线及制作工艺特点 32 位 PCI 总线, 支持 PCI2.2 协议, 真正实现即插即用 FPGA 接口芯片设计, 具有极高的保密性, 特别适合 OEM 合作第三节 DA 任意波形输出功能转换器类型 :AD7945 输出量程 (OutputRange):0~5V( 默认 ) 0~10V ±2.5V ±5V 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 分频公式 : 采样频率 = 主频 / 分频数, 其中主频 = 40MHz,32 位分频, 分频数的取值范围 : 最低为 40, 最高为 2 32 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): 软件内触发, 硬件模拟外触发 (ATR) 硬件数字外触发(DTR) 触发模式 (TriggerMode): 单次连续单步和紧急触发 ( 此功能详见软件说明书中触发功能部分 ) 触发方向 (TriggerDir): 负向触发正向触发正负向触发触发电平 : 软件可设置, 触发电平 256 级软件可调 (0~10V) 时钟源 (ClockSource): 内时钟和外时钟源软件可选存诸器深度 : 每路 256K 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 : 程序方式工作温度范围 :-40 ~ +85 存储温度范围 :-40 ~ +120 第四节 DI/DO 数字量输入 / 输出功能锁存器 :74ALVC

4 北京阿尔泰科技发展有限公司输入通道数 :4 路输出通道数 :4 路电气标准 :TTL 兼容输入电压指标 : 高电平最低为 2V, 低电平最高为 0.8V 输出电压指标 : 高电平最低为 3.7V, 低电平最高为 0.55V 第五节其他指标板载时钟振荡器 :40MHz 第六节产品安装核对表打开 PCI8103 板卡包装后, 你将会发现如下物品 : 1 PCI8103 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 PCI 目录下找到 PCI8103 驱动程序 ; b) 用户手册 (pdf 格式电子文档 ); 第七节安装指导一软件安装指导在不同操作系统下安装 PCI8103 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 PCI8103 高速任意波形发生器硬件使用说明书版本 :7.011 第一节主要元件布局图第二章元件布局图及简要说明第二节主要元件功能说明请参考第二节中的布局图, 了解下面各主要元件的大体功能一信号输入输出连接器 AO0~AO3: 模拟通道 0~3 信号输出接口 ATR: 外部模拟触发信号输入接口 P2: 外部数字触发信号时钟输入输出和开关量输入输出接口以上接口的连接方法请参考信号的连接方式二电位器 RP3 RP6 RP9 RP12:AO0~AO3 模拟信号输出的零点调节 RP1 RP4 RP7 RP11:AO0~AO3 模拟信号输出的放大倍数调节 1 RP2 RP5 RP8 RP10:AO0~AO3 模拟信号输出的放大倍数调节 2 RP13: 触发电平调节 4

6 北京阿尔泰科技发展有限公司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~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 75 欧姆,2 3 相连, 输出阻抗为 50 欧姆四指示灯 LEDRAM1~LEDRAM4:AO0~AO3 的 RAM 指示灯 +5VA:5 伏模拟电源指示灯指示灯为亮状态表示板卡供电正常 +3.3VD:3.3 伏数字电源指示灯指示灯为亮状态表示板卡供电正常 +5VD:5 伏数字电源指示灯指示灯为亮状态表示板卡供电正常五物理 ID 拨码开关 DID1: 设置物理 ID 号, 当 PC 机中安装的多块 PCI8103 时, 可以用此拨码开关设置每一块板卡的物理 ID 号, 这样使得用户很方便的在硬件配置和软件编程过程中区分和访问每块板卡下面四位均以二进制表示, 拨码开关拨向 ON, 表示 1, 拨向另一侧表示 0 如下列图中所示: 位置 ID3 为高位, ID0 为低位, 图中黑色的位置表示开关的位置 ( 出厂的测试软件通常使用逻辑 ID 号管理设备, 此时物理 ID 拨码开关无效若您想在同一个系统中同时使用多个相同设备时, 请尽可能使用物理 ID 关于逻辑 ID 与物理 ID 的区别请参考软件说明书 PCI8103S 的设备对象管理函数原型说明章节中 CreateDevice 和 CreateDeviceEx 函数说明部分 ) ID3 4 ID2 3 ID1 2 ID0 1 ON DID1 ON 上图表示 1111, 则表示的物理 ID 号为 15 ID3 ID2 ID1 ID DID1 ON ON 上图表示 0111, 则代表的物理 ID 号为 7 ID3 ID2 ID1 ID DID1 ON ON 上图表示 0101, 则代表的物理 ID 号为 5 下面以表格形式说明物理 ID 号的设置 : ID3 ID2 ID1 ID0 物理 ID(Hex) 物理 ID(Dec) OFF(0) OFF(0) OFF(0) OFF(0) 0 0 OFF(0) OFF(0) OFF(0) ON(1) 1 1 OFF(0) OFF(0) ON(1) OFF(0) 2 2 OFF(0) OFF(0) ON(1) ON(1) 3 3 OFF(0) ON(1) OFF(0) OFF(0) 4 4 OFF(0) ON(1) OFF(0) ON(1) 5 5 OFF(0) ON(1) ON(1) OFF(0) 6 6 OFF(0) ON(1) ON(1) ON(1) 7 7 ON(1) OFF(0) OFF(0) OFF(0) 8 8 5

7 PCI8103 高速任意波形发生器硬件使用说明书版本 :7.011 ON(1) OFF(0) OFF(0) ON(1) 9 9 ON(1) OFF(0) ON(1) OFF(0) A 10 ON(1) OFF(0) ON(1) ON(1) B 11 ON(1) ON(1) OFF(0) OFF(0) C 12 ON(1) ON(1) OFF(0) ON(1) D 13 ON(1) ON(1) ON(1) OFF(0) E 14 ON(1) ON(1) ON(1) ON(1) F 15 6

北京阿尔泰科技发展有限公司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 PCI8103 板卡的一侧有 4 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 路模拟量输出信号端 ;ATR 为外部模拟触发信号输入接口它们的具体连接方法请参考 DA 模拟量输出的信号 AO0~AO3 连接方式和

8 北京阿尔泰科技发展有限公司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 PCI8103 板卡的一侧有 4 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 路模拟量输出信号端 ;ATR 为外部模拟触发信号输入接口它们的具体连接方法请参考 DA 模拟量输出的信号 AO0~AO3 连接方式和外部模拟触发信号 (ATR) 连接方式第二节外部数字触发信号连接方式时钟输入输出和开关量输入输出连接器关于 20 芯插头 P2 的管脚定义 ( 图形方式 ) 关于 20 芯插头 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 DI0~DI3 Input 数字信号输入管脚 DO0~DO3 Output 数字信号输出管脚 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 CLKOUT Output 板内时钟输出管脚 CLKIN Input 板外时钟输入管脚 +5V PWR 正 5 伏电压输出 DTR Input 外部数字触发信号输入管脚 7

9 PCI8103 高速任意波形发生器硬件使用说明书版本 :7.011 第一节 BNC 接口连接方式一 DA 模拟量输出的信号 AO0~AO3 连接方式第四章各种信号的连接方法二外部模拟触发信号 (ATR) 连接方式如果使用我公司配备的 BNC 引线进行信号输出或输入, 那么 BNC 引线的红色端为输出或输入信号, 而黑色端为输出或输入信号的地第二节 DI 数字量输入的信号连接方法开关量输入端口 DI0 DI1 DI2 DI3 被测现场开关的信号现场开关设备现场开关设备 DGND 第三节 DO 数字量输出的信号连接方法 8

10 北京阿尔泰科技发展有限公司开关量输出端口 DO0 DO1 DO2 DO3 DGND 控制现场开关的信号现场开关设备现场开关设备第四节板外时钟输入输出和触发信号连接方法信号输入输出连接器 CLKOUT 板外时钟输出信号 CLKIN 板外时钟输入信号 DTR 数字触发信号 ATR 模拟触发信号 AGND DGND 9

11 PCI8103 高速任意波形发生器硬件使用说明书版本 :7.011 第一节 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) 0~5V 量程时 :nddaata = Volt / ( /4096) 0~10V 量程时 :nddaata = Volt / ( /4096) 第二节 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) ±2.5V 量程时 :nddaata = Volt / ( /4096) ; ±5V 量程时 :nddaata = Volt / ( /4096) ; 10

12 北京阿尔泰科技发展有限公司第一节 DA 触发功能的使用方法第六章各种功能的使用方法各种条件的具体实现请参考 PCI8103 软件说明书的触发部分第二节 DA 内时钟与外时钟功能的使用方法一 DA 内时钟功能内时钟功能是指使用板载时钟振荡器经逻辑控制电路根据用户指定的分频数分频后产生的时钟信号去触发 DA 定时转换 ( 即 DA 的刷新时钟 ) 该时钟最大与触发 DA 的频率相同, 最小可以达到板载时钟的 32 位分频, 这样可以实现慢速回放 SRAM 中存放的波形要使用内时钟功能应在软件中置硬件参数 DAPara.ClockSouce = PCI8103_CLOCKSRC_IN 该时钟的频率在软件中由硬件参数 DAPara.Frequency 决定如 Frequency = , 则表示输出点数的速度为 100KHz 二 DA 外时钟功能外时钟功能是指使用板外的时钟信号来定时触发 DA 进行转换该时钟信号由连接器 P300 的 CLKIN 脚输入提供要使用外时钟功能应在软件中置硬件参数 DAPara.ClockSouce = PCI8103_CLOCKSRC_OUT 该时钟的频率主要取决于外时钟的频率在外时钟模式下, 无论是 DA 的刷新时钟还是读取波形数据的时钟均与外时钟相同 11

13 PCI8103 高速任意波形发生器硬件使用说明书版本 :7.011 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, 用户将会找到这本硬件说明书软件说明书和 PCI8103 板, 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该产品时, 应注意产品正面的 IC 芯片不要用手去摸, 防止芯片受到静电的危害万不得已时, 请先将手触摸一下主机机箱 ( 确保主机电源三线插头中的地线与大地相接 ), 以提前放掉身体上的静电第二节 DA 模拟量输出的校准出厂默认量程为 ±5V, 下面以 ±5V 量程为例进行校准, 其他量程同理 : 1) 将数字电压表的地线与 BNC 头的地相接, 电压表的输入端与需要校准的 DA 通道相连接 2) 零点校准 : 在 Windows 下运行 PCI8103 高级程序, 选择 0 通道 ( 可选择 AO0~AO3 进行检测 ) 的波形文件操作下的直线 (DC), 设置输出为 0V, 测量 0 通道的输出端调整电位器 RP3( 相应 1~3 通道分别调节 RP6 RP9 RP12), 使实际输出为 0V 3) 满度校准 : 选择 0 通道 ( 可选择 AO0~AO3 进行检测 ) 的波形文件操作下的直线 (DC), 设置输出为 5V, 测量 0 通道的输出端调整电位器 RP2( 相应 1~3 通道分别调节 RP5 RP8 RP510), 使实际输出为 5V 第三节保修 PCI8103 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 12

14 北京阿尔泰科技发展有限公司附录 A: 各种标识概念的命名约定 AO0 AO1 AO2 AO3: 表示模拟量输出通道, 0 1 为模拟量输出通道编号 (Number). ATR: 表示模拟触发源信号 DTR: 表示数字触发源信号 CLKIN: 表示外时钟输入 CLKOUT: 表示内时钟输输出 DI: 表示数字量输入信号 DO: 表示数字量输出信号 DAPara : 指的是 DA 初始化函数中的 DAPara 参数, 它的实际类型为结构体 PCI8103_PARA_DA 13

USB2813数据采集卡

USB2813数据采集卡 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