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PCI-1747U 快速安装使用手册 PCI-1747U 快速安装使用手册... 1 第一章产品介绍... 2 1.1 概述... 2 1.1.1 即插即用功能... 2 1.1.2 自动通道 / 增益 /SD*/BU* 扫描... 2 1.1.3 卡上 FIFO( 先入先出 ) 存储器... 2 1.1.4 自动校准功能... 2 1.1.5 板卡 ID... 2 1.2 特点... 3 1.3 选型指导... 3 第二章安装与测试... 4 2.1 初始检查... 4 2.2 Windows2K/XP/9X 下板卡的安装... 4 2.2.1 软件的安装... 5 2.2.2 硬件的安装... 10 2.3 测试... 12 第三章信号连接... 14 3.1 模拟信号输入连接... 14 3.1.1 单端模拟输入连接... 14 3.1.2 差分模拟输入连接... 15 第四章例程使用详解... 17 4.1 板卡支持例程列表... 17 4.2 常用例子使用说明 ( 以 API 函数编程的例程为例 )... 17 4.2.1 AD_SOFT( 软件触发方式例程 )... 17 4.2.2 AD_INT( 中断方式进行数据采集的例程 )... 19 4.2.3 AD_DMA_BM(DMA 方式进行数据采集的例程 )... 20 第五章遇到问题, 如何解决?... 233 1

第一章产品介绍 1.1 概述 PCI-1747U 是一款功能强大的高分辨率 高通道数模拟量输入 PCI 数据采集卡 它带有 250KS/s16 位 A/D 转换器,1K 用于 A/D 的采样 FIFO 缓冲器 PCI-1747U 可以提供 64 路单端模拟量输入或 32 路 差分模拟量输入, 也可以组合输入 1.1.1 即插即用功能 PCI-1747U 完全符合 PCI 规格 Rev2.1 标准, 支持即插即用 在安装插卡时, 用户不需要设置任何 跳线和 DIP 拨码开关 所有与总线相关的配置, 比如基地址 中断, 均由即插即用功能完成 1.1.2 自动通道 / 增益 /SD*/BU* 扫描 PCI-1747U 有一个自动通道 / 增益 /SD/BU 扫描电路 该电路控制采样中的多路选通器, 这种方法比软件控制具有更高的效率 卡上的 SRAM 存储有不同的通道增益 SD 和 BU 值, 这种设计方法使用户可以执行多通道的高速采样, 并且每个通道可以设定为不同的增益 SD 和 BU 值 SD: 单端 / 差分 ; BU: 双极 / 单极 1.1.3 卡上 FIFO( 先入先出 ) 存储器 PCI-1747U 带有 1K 的采样 FIFO( 先进先出 ) 缓冲器, 用于 A/D 转换, 该特性提供了连续高速的 数据传输及 Windows 下更可靠的性能 1.1.4 自动校准功能 PCI-1747U 通过使用校准程序可以提供自动校准功能 PCI-1747U 内建的校准电路对模拟量输入和 输出通道中的增益和偏移误差进行修正, 无须调整外部设备和用户设置 1.1.5 板卡 ID PCI-1747U 带有一个 DIP 拨码开关, 当 PC 机箱中安装了多块 PCI-1747U 采集卡时, 可使用此开关 来定义每块卡的 ID 当用户使用多块 PCI-1747U 采集卡构建自己的系统时,ID 设置功能极为有用 如 果采集卡的设置正确, 用户可以很方便的在硬件配置和软件编程过程中区分和访问每块采集卡 2

1.2 特点 : 1. 16 位高分辨率 A/D 转换 2. 高达 250KS/s 采样速率, 且卡上带 1K 采样 FIFO 缓冲器 3. 64 路单端或 32 路差分模拟量输入, 或组合输入方式 4. 自动校准功能 5. 单极 / 双极输入范围, 最大量程范围 0~10V( 单极性 ) +/-10V( 双极性 ) 6. 通用 PCI 总线 ( 支持 3.3V 和 5V 的 PCI 总线信号 ) 7. 板卡 ID 1.3 选型指导 PCI-1747U 板卡硬件接口为 68 孔型接口, 需要搭配一根两端带针型接口的 68 芯 SCSI-II 电缆 PCL-10168, 且需要一个 DIN 导轨安装的 68 芯 SCSI 接线端子板 ADAM-3968 1.PCI-1747U 外型图 ( 尺寸为 175*100mm) 2.PCL-10168 外型图 3.ADAM-3968 外型图 3

第二章安装与测试 2.1 初始检查 研华 PCI-1747U, 包含如下三部分 : 一块 PCI-1747U 高分辨率 PCI 数据采集卡, 一本使用手册和一个内含板卡驱动的光盘 打开包装后, 请您查看这三件是否齐全, 请仔细检查有没有在运送过程中对板卡造成的损坏, 如果有损坏或者规格不符, 请立即告知我们的服务部门或是本地经销代理商, 我们将会负责维修或者更换 取出板卡后, 请保留它的防震包装, 以便在您不使用时将采集卡保护存放 在您用手持板卡之前, 请先释放手上的静电 ( 例如, 通过触摸您电脑机箱的金属底盘释放静电 ), 不要接触易带静电的材料, 比如塑料材料等 手持板卡时只能握它的边沿, 以免您手上的静电损坏面板上的集成电路或组件 2.2 Windows2K/XP/9X 下板卡的安装 安装流程图, 如下 : 4

2.2.1 软件的安装 : 2.2.1.1 安装 Device Manager 和 32bitDLL 驱动注意 : 测试板卡和使用研华驱动编程必须首先安装 Device Manager 和 32bitDLL 驱动 第一步 : 将启动光盘插入光驱 ; 第二步 : 安装执行程序将会自动启动安装, 这时您会看到下面的安装界面 : 图 2-1 注意 : 如果您的计算机没有启用自动安装, 可在光盘文件中点击 autorun.exe 文件启动安装程序 第三步 : 点击 CONTINUE, 出现下图界面 ( 见图 2-2) 图 2-2 第四步 : 点击 Installation, 进入安装驱动界面 首先安装 Device Manager 也可以在光盘中执行 5

\tools\devmgr.exe 直接安装 图 2-3 第五步 : 点击 Individual Driver, 然后选择您所安装的板卡的类型和型号, 然后按照提示就可一步 一步完成驱动程序的安装 图 2-4 根据您使用的板卡类型, 选择板卡驱动来安装 ( 见图 2-5) 6

图 2-5 2.2.1.2 32bitDLL 驱动手册 ( 软件手册 ) 说明安装完 Device Manager 后, 相应的驱动手册 Device Driver s Manual 也会自动安装 注意在安装过程中可以选择此驱动手册的语言版本, 默认为英文版, 可以手动选为中文版 有关研华 32bitDLL 驱动程序的函数说明, 例程说明等资料在此驱动手册中获取 快捷方式位置为 : 开始 / 所有程序 / Advantech Automation/ Device Manager/ DeviceDriver's Manual 也可以直接执行 C:\ProgramFiles\ADVANTECH\ADSAPI\Manual\Driver.chm 2.2.1.3 32bitDLL 驱动编程示例程序说明点击自动安装界面的 Example&Utility 出现以下界面 ( 见图 2-6) 选择对应的语言安装示例程序 例程默认安装在 C:\Program Files\ADVANTECH\ADSAPI\Examples 下 可以在这里找到 32bitDLL 驱动函数使用的示例程序供编程时参考 示例程序的说明在驱动手册 Device Driver s Manual 中有说明, 见下图 2-7 7

图 2-6 图 2-7 2.2.1.4 LabVIEW 驱动程序安装使用说明研华提供 LabVIEW 驱动程序 注意 : 安装完前面步骤的 Device Manager 和 32bitDLL 驱动后 LabVIEW 驱动程序才可以正常工作 光盘自动运行点击 Installation, 再点击 Advance Options: 8

图 2-8 出现以下界面 ( 见图 2-9): 图 2-9 点击 : LabVIEW DAQ VIs 来安装 LabVIEW 驱动程序和 LabVIEW 驱动手册和示例程序 也可以在光盘中直接执行 : 光盘 \ LabVIEW \ LabVIEW.exe 来安装 安装完后 LabVIEW 驱动帮助手册快捷方式为 : 开始 / 程序 / Advantech Automation/LabVIEW/ XXXX.chm 默认安装下也可以在 C:\Program Files\National Instruments\LabVIEW\help\Advantech 中直接打开 LabVIEW 驱动帮助手册 LabVIEW 示例程序默认安装在 C:\Program Files\National Instruments\LabVIEW\examples \Advantech 9

目录下 2.2.1.5 ActiveDAQ 控件安装使用说明研华提供 ActiveDAQ Pro 控件, 供可视化编程使用 注意 : 安装完前面步骤的 Device Manager 和 32bitDLL 驱动后安装 ActiveDAQ 控件, 才能正常工作 光盘自动运行点击 Installation 再点击 Advance Options 出现安装界面 ( 见图 2-9) 点击: ActiveDAQ Pro 来安装 Active DAQ 控件和示例程序 也可以在光盘中直接执行 : 光盘 \ActiveDAQ\ActiveDAQ.exe 来安装 ActiveDAQ 控件使用手册快捷方式为开始 / 程序 / Advantech Automation/ActiveDAQ Pro/ ActiveDAQ Pro.chm 默认安装下也可以在 C:\Program Files\ADVANTECH\ActiveDAQ Pro 中直接打开 Active DAQ 驱动手册 :ActiveDAQ Pro.chm ActiveDAQ 控件示例程序安装在 C:\Program Files\ADVANTECH\ActiveDAQ Pro\Examples 目录下 以上所有驱动都可以在研华官方网站下载 : http://support.advantech.com.cn/support/downloadsrdetail.aspx?sr_id=1-13vhir&doc_source =Download 2.2.2 硬件的安装 : 第一步 : 关掉计算机, 将您的板卡插入到计算机后面空闲的 PCI 插槽中 ( 注意 : 在您手持板卡之前触摸一下计算机的金属机箱壳以免手上的静电损坏板卡 ) 第二步 : 检查板卡是否安装正确, 可以通过右击 我的电脑, 点击 属性, 弹出 系统属性 框 ; 选中 硬件 页面, 点击 设备管理器 ; 将弹出画面, 如下图所示 : 从图中可以看到板卡已经成功安装 第三步 : 从开始菜单 / 所有程序 /Advantech Automation/Device Manager, 打开 Advantech Device Manager, 如下图 : 10

当您的计算机上已经安装好某个产品的驱动程序后, 它前面将没有红色叉号, 说明驱动程序已经安装成功 比如上图中的 PCI-1747U 前面就没有红色叉号 PCI 总线的板卡插好后计算机操作系统会自动识别,Device Manager 在 Installed Devices 栏中 My Computer 下也会自动显示出所插入的器件, 这一点和 ISA 总线的板卡不同, 如上图所示 点击 Setup, 弹出下图 : 11

在此界面中, 您可以设置模拟输入采用单端输入还是差分输入, 设置好后点击 OK 注意: 模拟量输入的差分通道设置需要每个通道分别进行设置 同时, 在这个界面中还可以进行板卡精度的校准, 点击 Calibration 按钮, 弹出下框, 进行精度校准 : 至此,PCI-1747U 数据采集卡的软件和硬件已经安装完毕, 可进行板卡测试 2.3 测试 在上图的界面中点击 Test, 弹出下图 : 12

测试界面说明 : Channe1 No: 模拟量输入通道号 (0-15); Input range: 输入范围选择 ; 可以通过下拉框来选择不同的量程范围 ; Analog input reading: 模拟量输入通道读取的数值 ; Channel mode: 通道设定模式 ; 可显示单端或差分 ; Sampling period: 采样时间间隔 测试时可用 PCL-10168( 两端针型接口的 68 芯 SCSI-II 电缆,1 米 /2 米 ) 将 PCI-1747U 与 ADAM-3968 ( 可 DIN 导轨安装的 68 芯 SCSI-II 接线端子板 ) 连接, 这样 PCI-1747U 的 68 个针脚和 ADAM-3968 的 68 个接线端子一一对应, 可通过将输入信号连接到接线端子来测试 PCI-1747U 管脚 例如 : 在单端输入模式下, 测试通道 0, 需将待测信号接至通道 0 所对应接线端子的 68 与 60 管脚, 在通道 0 对应的 Analog input reading 框中将显示输入信号的电压值 以上是使用研华提供的 Device Manager 的 TEST 界面来测试板卡的基本功能 如果测试通过, 证 明板卡硬件没有问题 13

第三章信号连接 在数据采集应用中, 模拟量输入基本上都是以电压信号输入 为了达到准确测量并防止损坏您的应用系统, 正确的信号连接是非常重要的 这一章我们将向您介绍如何来正确连接模拟信号的输入 输出以及计数器的连接 管脚图 : 3.1 模拟信号输入连接 : 3.1.1 单端模拟输入连接 PCI-1747U 提供 64 路模拟量输入通道, 当测量一个单端信号时, 只需一根导线将信号连接到输入 14

端口, 被测的输入电压以公共地为参考 没有地端的信号源称为 浮动 信号源, 在这种模式下,PCI-1747U 为外部浮动信号源提供一个参考地 测量单端模拟信号输入, 标准连接方法, 如下图所示 : 3.1.2 差分式模拟输入连接 PCI-1747U 有 64 个模拟输入通道, 可以设置成 32 对差分式输入通道 差分输入需要两根线分别接到两个输入通道上, 测量的是两个输入端的电压差 如果信号源连有参考地, 则 PCI-1747U 的地端和信号源的地端之间会存在电压差, 这个电压差会随信号源输入到输入端, 这个电压差就是共模干扰 为了避免共模干扰, 您可以将信号地连到低电压输入端 连接方式如下图所示 : 通过这种连接方式, 可以消除在信号源和板卡地之间的共模干扰电压 (VCM) 如果是一个浮动信号源连接到差分输入端, 信号源可能会超过 PGIA 的共模输入范围,PGIA 过饱 15

和将不能正确读出输入电压值, 因此您必须将浮动信号源的两端连接到 AIGND 如下图所示, 将浮动 信号源的两端分别通过一个电阻连接到 AIGND 这种连接可以消除信号源同板卡地之间的共模电压 但是, 这样做的一个缺点就是串联的两个电阻增大了信号源负载 例如, 输入阻抗 Rs 是 1KΩ, 两个电阻 Ra 和 Rb 分别是 100KΩ, 电阻负载增加的 200KΩ 就会导致 -0.5% 的增益误差 电路图和计算 过程如下图所示 : 16

第四章例程使用详解 研华提供的软件编程有三种方式 : * API 函数编程的方式 : 主要是使用动态链接库来编程, 提供五种语言 (VC VB BCB Console Delphi) 的例子程序 ; * ActiveDAQ Pro 控件方式编程 : 提供六种语言 (VC VB BCB C# Delphi VB.NET) 的例子程序 ; * LabVIEW 编程 : 提供在 LabVIEW 平台上使用控件方式编程的例程 本章将介绍这些例子程序的使用 4.1 板卡支持例程列表 4.1.1 API 函数编程方式 Example Name Description VC VB Console Delphi BCB AD_INT 用中断方式单通道采集 允许用户使用 FIFO AD-DMA-BM 展示主 DMA 采集功能 AD_SOFT 用软件触发方式采集单通道数据 MAD_INT 用中断方式多通道采集 允许用户使用 FIFO MAD_SOFT 用软件触发方式采集多通道数据 PORT_RW 演示端口位 / 字节输出函数.. 4.1.2 LabVIEW 函数编程方式 PCI-1747U 支持例程有 : ADDMABM,ADINT,ADSOFT,MADSOFT,MADINT 4.2 常用例子使用说明 ( 以 API 函数编程的例程为例 ) 4.2.1 AD_SOFT( 软件触发方式例程 ) 单通道模拟量数据采集例程 ( 软件触发模式 ): 该例程主要使用 DRV_AIConfig 配置模拟量输入通道等信息, 使用模拟量输入函数 (DRV_AIVoltageIn), 通过软件触发方式 ( 使用 Windows Timer) 实现数据采集 1) 单击 Setting 菜单弹出下面的对话框 : 17

Device: 显示出所安装的设备, 如果你安装了多块板卡可以在这里选择支持该例程的板卡 ; Range: 选择输入范围 ; Channel: 选择输入通道 2) 单击 Scan, 弹出下面的对话框 : 可以设置计数的时间间隔, 默认值为 1000 毫秒 3) 单击 Run 菜单项中的 Start 菜单就可以开始软件触发模式数据采集, 单击 Stop 项停止 18

4.2.2 AD_INT( 中断方式进行数据采集的例程 ) 单通道模拟量数据采集例程 ( 中断模式 ): 该例程通过 DRV_FAIIntStart 函数启动了中断功能, 该功能运行于后台, 可以使用 DRV_FAICheck 函数检查工作状态, 同时可以使用 DRV_FAITransfer 函数传输数据, 当工作结束, 或者任何时刻, 你都可以采用 DRV_FAIStop 来停止工作, 另外 : 该例程支持用户设定 FIFO 大小 1) 单击 Setting, 弹出设备选择窗口如下所示 : 2) 选择设备点击 Select 按钮后的对话框如下图所示 : 对话框中的参数含义如下 : Select Device from Device List: 按钮可以弹出板卡选择的对话框 ; Scan Channel: 可以输入要采集的通道数据号, 其范围由板卡的通道数目确定 ; FIFO Setting: 设置是否使用 FIFO 及其大小 ; Gain Option: 选择增益, 这里只能选择 Overall 选项, 因为是单通道中断采集不用选择 GainList; Input Range: 为所有的通道选择相同的量程范围 ; 19

Pacer Rate: 设置采样频率 ; Conv.#:A/D 转化的数目, 注意 : 这个数字必须是半 FIFO 大小的整数倍 ; Single/Auto:Cyclic: 循环模式 ;Noncyclic: 非循环模式 ; Triggering: 触发方式,Internal 内部触发 ;External 外部触发 ; Buffer: 使用单个 buffer(single), 双 buffer(double); Data Type: 数据类型 ;Raw Data 原始数据 二进制 / 十六进制 未经过 DA 转换的数据 ; Voltage: 真实的电压数据 ; Event: 事件 ; 是否允许设置事件来编程 ( 只是对中断和 DMA 方式来讲 ), 如果选择 Enable, 则当程序完成 Conv.# 设定的转换次数之后自动弹出数据显示对话框 ; 若选择的是 Disable, 则当用户单击 Stop 按钮的时候, 才会弹出数据显示对话框 3) 设置完成后单击 Display, 弹出下面的对话框 : 设置将要现实的数据的范围, 默认 (0~99) 注 :Stop Pt 不能大于 Conv.# 设置的数值 4) 单击 Run 菜单项开始采集数据, 当采集完成 Conv.# 设置的那么多次的 A/D 转换之后, 就会显示 ( 假设没有修改 Display 菜单中的默认值 )0~99 点的数据 显示窗口如下所示 : 4.2.3 AD_DMA_BM(DMA 方式进行数据采集的例程 ) 单通道模拟量数据采集例程 (DMA 模式 ):DMA 是最快的数据传输方式, 数据在没有 CPU 介入 20

的情况下直接在设备和内存间传输 设备驱动会探测数据转换状态并发送合适的事件通知用户 首先调用 DRV_EnableEvent 函数使能事件通知功能, 再调用函数 DRV_FAIDmaExStart 启动高速采样 接下来可以调用 DRV_CheckEvent 函数来等待使能的事件通知, 当接收到 Buffer Change 事件进行对数据进行处理 DRV_FAITerminate 函数随时都可以被用来中止采样操作 1) 单击 Setting, 弹出设备选择窗口如下所示 : 2) 选择设备点击 Select 按钮后的对话框如下图所示 : 21

对话框中的参数含义如下 : Select Device: 按钮可以弹出板卡选择的对话框 ; Scan Channel: 可以输入要采集的通道数据号, 其范围由板卡的通道数目确定 ; Data Type: 数据类型 ;Raw Data 原始数据 二进制 / 十六进制 未经过 DA 转换的数据 ; Gain Option: 选择增益, 即量程范围 ; Pacer Rate: 设置采样频率 ; Conv.#:A/D 转化的数目, 注意 : 这个数字必须是半 FIFO 大小的整数倍 ; Clock Source: 时钟源选择, 可以选择使用内部时钟或外部时钟 ; Trig. Mode: 触发模式, 可以选择使用 Pacer 模式 Post 模式 Delay 模式 About 模式 ; Triggering: 触发方式,Internal 内部触发 ;External 外部触发 ; Trig. Edge: 触发沿选择,Rising: 上升沿 ;Falling: 下降沿 ; Trig. Type: 触发类型, 模拟量触发 / 数字量触发 ; Single/Auto: 两个选项 Cyclic: 循环模式 ;Noncyclic: 非循环模式 ; Data Type:Raw Data: 原始数据 ;Voltage: 真实的电压数据 ; Event: 事件 ; 是否允许设置事件来编程 ( 只是对中断和 DMA 方式来讲 ), 如果选择 Enable, 则当程序完成 Conv.# 设定的转换次数之后自动弹出数据显示对话框 ; 若选择的是 Disable, 则当用户单击 Stop 按钮的时候, 才会弹出数据显示对话框 3) 设置完成后单击 Display, 弹出下面的对话框 : 设置将要现实的数据的范围, 默认 (0~99) 注 :Stop Pt 不能大于 Conv.# 设置的数值 4) 单击 Run 菜单项开始采集数据, 当采集完成 Conv.# 设置的那么多次的 A/D 转换之后, 就会显示 ( 假设没有修改 Display 菜单中的默认值 )0~99 点的数据 显示窗口如下所示 : 22

第五章遇到问题, 如何解决? 当您在使用板卡遇到问题时, 可以通过下述途径来解决 : 1. 请详细阅读随板卡送的硬件 Manual(PDF 格式的文档 ) 安装在光盘 \Documents\Hardware Manuals 目录下 2. 详细阅读安装驱动后的软件手册 快捷方式位置为 : 开始 / 程序 / Advantech Automation/ Device Manager/ Device Driver's Manual 也可以直接执行 C:\ProgramFiles\ADVANTECH\ADSAPI\Manual\ Device Driver s manual.chm 3. 登陆下述网页,http://www.advantech.com.cn/support/, 搜索相应的产品型号 得到一些常见问题解答以及相应的驱动程序和工具 中文手册 快速指南 4. 登陆中国区主页 http://www.advantech.com.cn/support/ 点击左上角中国区 FTP 下载资源, 会得到中国区支持的一些最新资源 也可以直接访问 ftp://ftp.advantech.com.cn/ 来进入 FTP 网站 23