Beijing Art Technology PCI2830 Service Manual

USB2830 数据采集卡

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 ..................................................................................................................................................................................1

第一章功能概述.........................................................................................................................................................3

第一节、产品应用...............................................................................................................................................3

第二节、AD 模拟量输入功能 ............................................................................................................................3

第三节、DI 数字量输入功能..............................................................................................................................4

第四节、DO 数字量输出功能 ............................................................................................................................4

第五节、其他指标...............................................................................................................................................4

第六节、板卡外形尺寸.......................................................................................................................................4

第七节、产品安装核对表...................................................................................................................................4

第八节、安装指导...............................................................................................................................................4

一、软件安装指导.......................................................................................................................................4

二、硬件安装指导.......................................................................................................................................4

第二章元件布局图及简要说明.................................................................................................................................5

第一节、主要元件布局图...................................................................................................................................5

第二节、主要元件功能说明...............................................................................................................................5

一、信号输入输出连接器...........................................................................................................................5

二、电位器...................................................................................................................................................5

三、指示灯...................................................................................................................................................5

四、跳线器...................................................................................................................................................6

五、物理 ID 拨码开关.................................................................................................................................6

第三章信号输入输出连接器.....................................................................................................................................7

第一节、信号输入输出连接器定义...................................................................................................................7

第二节、数字量信号输入输出连接器定义.......................................................................................................7

第四章各种信号的连接方法.....................................................................................................................................9

第一节、AD 模拟量输入的信号连接方法 ........................................................................................................9

一、AD 单端输入连接方法 ........................................................................................................................9

二、AD 双端输入连接方法 ........................................................................................................................9

第二节、DI 数字量输入的信号连接方法........................................................................................................10

第三节、DO 数字量输出的信号连接方法 ......................................................................................................10

第四节、时钟输入输出和触发信号的连接方法.............................................................................................10

第五节、多卡同步的实现方法.........................................................................................................................11

第五章数据格式、排放顺序及换算关系...............................................................................................................13

第一节、AD 模拟量输入数据格式及码值换算 ..............................................................................................13

一、AD 双极性模拟量输入的数据格式 ..................................................................................................13

二、AD 单极性模拟量输入数据格式 ......................................................................................................13

第二节、AD 单通道与多通道采集时的数据排放顺序 ..................................................................................13

第六章各种功能的使用方法...................................................................................................................................15

第一节、AD 触发功能的使用方法 ..................................................................................................................15

一、AD 内触发功能..................................................................................................................................15

二、AD 外触发功能..................................................................................................................................15

第二节、AD 内时钟与外时钟功能的使用方法 ..............................................................................................16

一、AD 内时钟功能..................................................................................................................................16

二、AD 外时钟功能..................................................................................................................................16

USB2830 数据采集卡硬件使用说明书版本：6.002

第三节、AD 连续与分组采集功能的使用方法 ..............................................................................................17

一、AD 连续采集功能 ..............................................................................................................................17

二、AD 分组采集功能 ..............................................................................................................................17

第七章产品的应用注意事项、校准、保修...........................................................................................................21

第一节、注意事项.............................................................................................................................................21

第二节、AD 模拟量输入的校准 ......................................................................................................................21

第三节、保修.....................................................................................................................................................21

附录 A：各种标识、概念的命名约定 .....................................................................................................................22

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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

USB2830 卡是一种基于 USB 总线的数据采集卡，可直接和计算机的 USB 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、AD 模拟量输入功能

◆ 转换器类型：AD7321

◆ 输入量程：±10V、±5V（默认）、±2.5V、0～10V

◆ 转换精度：有效精度 12 位(Bit)，第 13 位为符号位

◆ 采样速率(Frequency)：31Hz～250KHz 注释：各通道实际采样速率 = 总采样速率/采样通道数

分频公式：采样频率 = 主频 / 分频数，其中主频 = 10MHz，32 位分频，分频数的取值范围：最低为 40，最高为 322580

◆ 物理通道数：32 通道(单端 SE)，16 通道(双端 DI)

◆ 采样通道数：软件可选择，通过设置首末通道实现(LastChannel – FirstChannel + 1)

◆ 通道切换方式：首末通道顺序切换(软件触发切换，只有发出读数据命令时才有切换动作)

◆ 模拟量输入方式：单端模拟输入和双端模拟输入(双端也叫差分输入)

◆ 数据读取方式：非空和半满查询方式

◆ 存诸器深度：16K 字（点）FIFO 存储器

◆ 存储器标志：非空、半满

◆ 采集方式(ADMode)：连续（异步）与分组(伪同步)采集

◆ 时钟源：板内时钟和板外时钟（软件可选）

◆ 组间间隔(GroupInterval)：软件可设置，最小为采样周期(1/Frequency)，最大为 32767uS (时间)

◆ 组循环次数(LoopsOfGroup)：软件可设置，最小为 1 次，最大为 255 次

◆ 触发模式(TriggerMode)：软件触发(内触发)和硬件后触发（外触发）

◆ 触发类型(TriggerType)：边沿触发和脉冲触发(电平)

◆ 触发方向(TriggerDir)：负向、正向、正负向触发

◆ 触发源（TriggerSource）：DTR(数字触发信号)

◆ 触发源 DTR 输入范围：标准 TTL 电平

◆ 程控放大器类型：默认为 AD8251，兼容 AD8250、AD8253

◆ 程控增益：1、2、4、8 倍(AD8251)或 1、2、5、10 倍(AD8250)或 1、10、100、1000 倍(AD8253)

USB2830 数据采集卡硬件使用说明书版本：6.002

◆ 模拟输入阻抗：10MΩ

◆ AD 芯片转换时间：≤1.6uS

◆ 非线性误差：±1LSB(最大)

◆ 系统测量精度：0.1%

◆ 工作温度范围：0℃ ～ +50℃

◆ 存储温度范围：- 20℃ ～ +70℃

第三节、DI 数字量输入功能

◆ 通道数：16 路

◆ 电气标准：TTL 兼容

◆ 高电平的最低电压：2V

◆ 低电平的最高电压：0.8V

第四节、DO 数字量输出功能

◆ 通道数：16 路

◆ 电气标准：TTL 兼容

◆ 高电平的最低电压：2.4V

◆ 低电平的最高电压：0.5V

◆ 上电输出：低电平

第五节、其他指标

◆ 板载时钟振荡器：40MHz

第六节、板卡外形尺寸

120mm(长) * 98.5mm(宽)*16mm(高)

第七节、产品安装核对表

打开 USB2830 板卡包装后，你将会发现如下物品：

1、 USB2830 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 USB 目录下找到 USB2830 驱动程序； b) 用户手册（pdf 格式电子文档）；

第八节、安装指导

一、软件安装指导

在不同操作系统下安装USB2830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。

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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

CN1：模拟量信号输入输出连接器 CON1：+5V 电源输入端子 P1：数字量信号、计数器信号输入输出连接器

以上连接器的详细说明请参考《

二、电位器

RP2：AD 模拟量输入零点调整电位器 RP1：AD 模拟量输入满度调整电位器

以上电位器的详细说明请参考《

三、指示灯

EF：FIFO 非空状态指示灯 HF：FIFO 半满状态指示灯 FF：FIFO 溢出状态指示灯 LED3.3V：+3.3V 电源状态指示灯，灯亮时表示+3.3V 供电正常，灯灭时表示+3.3V 供电不正常。当正确连

接到计算机此灯应亮。

信号输入输出连接器》章节。

设备的应用注意事项、校准、保修》章节。

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四、跳线器

JP6：加载 USB 控制器程序，默认情况下 1-2 脚跨接

五、物理ID拨码开关

DID1：设置物理ID号，当PC机中安装的多块USB2830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《USB2830S》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）。

ID0ID1ID2ID3

234

DID1

上图表示“1111”，则表示的物理ID号为15

ID0ID1ID2ID3

234

DID1

上图表示“0111”，则代表的物理ID号为7

ID0ID1ID2ID3

234

DID1

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） OFF（0） OFF（0） OFF（0） OFF（0） ON（1） OFF（0） OFF（0） ON（1） OFF（0）

ON（1）

OFF（0） ON（1） OFF（0） ON（1） ON（1） OFF（0） OFF（0） ON（1） ON（1）

ON（1） OFF（0） OFF（0） OFF（0） ON（1） OFF（0） OFF（0） ON（1） OFF（0） ON（1） OFF（0） ON（1） OFF（0） ON（1） ON（1） ON（1） OFF（0） OFF（0） ON（1） ON（1） OFF（0） ON（1） ON（1） ON（1） OFF（0） ON（1） ON（1） ON（1）

OFF（0） 0 0

ON（1） 1 1

OFF（0） 2 2

ON（1） 3 3

OFF（0） OFF（0）

4 4

OFF（0） ON（1） 5 5

6 6

ON（1） 7 7

8 8

ON（1） 9 9

A 10

ON（1） B 11

C 12

ON（1） D 13

E 14

ON（1） F 15

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