Beijing Art Technology PCI8002A Service Manual

PCI8002A 同步高速数据采集卡

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

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、AD 模拟量输入功能..............................................................................................................................2

第四节、DI 数字量输入功能..............................................................................................................................3

第五节、DO 数字量输出功能..............................................................................................................................3

第六节、其他指标...............................................................................................................................................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

一、信号输入输出连接器...........................................................................................................................4

二、电位器...................................................................................................................................................4

三、拨码开关...............................................................................................................................................4

四、状态灯...................................................................................................................................................4

第三章 信号输入输出连接器.....................................................................................................................................5

第一节、AD 模拟量信号输入连接器定义 ..........................................................................................................5

第二节、DI/DO 数字量信号输入连接器定义 ....................................................................................................5

第三节、AD 输入量程设置..................................................................................................................................7

一、0 通道量程设置....................................................................................................................................7

二、1 通道量程设置....................................................................................................................................7

三、2 通道量程设置....................................................................................................................................7

四、3 通道量程设置....................................................................................................................................8

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

第二节、AD 触发源、外时钟信号的连接方法 ..................................................................................................9

第三节、DI 数字量输入的信号连接方法 ..........................................................................................................9

第四节、DO 数字量输出的信号连接方法 ........................................................................................................10

第五节、多卡同步的实现方法.........................................................................................................................10

第五章 数据格式、排放顺序及换算关系...............................................................................................................12

第六章 各种功能的使用方法...................................................................................................................................13

第一节、AD 触发功能的使用方法....................................................................................................................13

一、AD 内部软件触发功能 ......................................................................................................................13

二、AD 硬件外触发功能 ..........................................................................................................................13

三、AD 模拟量触发功能 ..........................................................................................................................13

第二节、AD 内时钟与外时钟功能的使用方法 ................................................................................................14

一、AD 内时钟功能 ..................................................................................................................................14

二、AD 外时钟功能 ..................................................................................................................................14

第三节、AD 数据位高位控制的使用方法 ........................................................................................................14

第七章 产品的应用注意事项、校准、保修.......................................................................................................16

第一节、注意事项.............................................................................................................................................16

第二节、保修.....................................................................................................................................................16

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PCI8002A 同步高速数据采集卡硬件使用说明书 版本：6.1.11

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

本卡是一种基于 PCI 总线的数据采集卡，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，
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、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

◆ 支持 5V PCI 总线（总线上的+5V 和+12V 均被使用）

◆ 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、AD 模拟量输入功能

◆ 转换器类型：AD9224

◆ 输入量程：±5V、±2.5V、±1V、±0.5V

◆ 转换精度：12 位(Bit)

◆ 采样速率(同步采样)
最高采样速率为 40MHz(25 纳秒/点)
最低采样速率为 400KHz(约 2.5 微秒/点)
分频公式：采样频率 = 主频 / 分频数，其中主频 = 80MHz，32 位分频，分频数的取值范围：最低为 2，

最高为 200

◆ 物理通道数：4 通道(各通道完全独立同步采样)

◆ 模拟量输入方式：单端模拟输入

◆ 模拟输入阻抗: >10MΩ

◆ 模拟输入共模电压范围：<±2V

◆ 通道切换方式：4 通道同时转换

◆ 数据读取方式：软件读取方式、DMA 方式（此方式速度最高）

◆ 存诸器深度： 每通道 512K 字（点）RAM 存储器

◆ 时钟源选项：板内时钟和板外时钟软件可选

◆ 触发模式：软件内部触发和硬件外部触发

◆ 触发类型：边沿触发触发

◆ 触发方向：负向触发、正向触发、负正向触发

◆ 触发电平：共 4096 级软件可调，可调范围为±10V

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◆ 触发灵敏度：软件可选范围为 1～65535（819uS）

◆ 模拟量触发源：AI0、AI1、AI2、AI3、ATR、DTR (软件可选)

◆ 系统测量精度：0.1%

◆ 工作温度范围： -40 ℃ ～ +85℃

◆ 存储温度范围：-40℃ ～ +120℃

第四节、DI 数字量输入功能

◆ 通道数：8 路

◆ 电气标准: TTL- CMOS 兼容

◆ 最大吸收电流：小于 0.5mA(毫安)

◆ 高电平的最低电压：2V

◆ 低电平的最高电压：0.8V

第五节、DO 数字量输出功能

◆ 通道数：8 路

◆ 电气标准: CMOS 兼容

◆ 最大下拉电流：20mA

◆ 最大上拉电流：2.6mA(毫安)

◆ 高电平的最低电压：3.4V

◆ 低电平的最高电压：0.5V

第六节、其他指标

◆ 板载时钟振荡器: 80MHz

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PCI8002A 同步高速数据采集卡硬件使用说明书 版本：6.1.11

第二章 元件布局图及简要说明

第一节、主要元件布局图

图 2.1 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

BNC 0～BNC 3：AD 模拟信号输入端
J1：时钟信号、触发源等信号接口

P1：开关量输入输出信号引线插座

二、电位器

VR_DAF1：DA 满度调节
VR_DAZ1：DA 零点调节
VR_1.25：-2.5V 参考电源调整（出厂已经设置好）

以上电位器的详细说明请参考《

三、拨码开关

JP12～JP19：AD模拟信号输入量程选择
以上拨码开关的详细说明请参考《AD输入量程选择》章节。

四、状态灯

L-ER：硬件运行错误指示灯。该指示灯为亮状态时，表示硬件设备运行出错，复位硬件设备就可以正常使用
L-TR：触发信号指示灯。该指示灯为亮状态时，表示有触发信号产生；该指示灯为暗状态时，表示完成指定

长度的采集。该指示灯的状态为闪烁状态

L-SW：RAM切换指示灯。该指示灯为闪烁状态，表示RAM正在切换
AD－Busy Led：AD转换指示灯。该指示灯为闪烁状态，表示AD正在切换
L-PW：电源指示灯。该指示灯为亮状态，表示板卡供电正常

设备的应用注意事项、校准、保修》章节。

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第三章 信号输入输出连接器

第一节、AD 模拟量信号输入连接器定义

关于 BNC 输入的管脚定义 从上至下依次为 AI0～AI3,为模拟信号输入接口
关于 J1 连接器的管脚定义如下图：

管脚定义：

管脚号 管脚命名 颜色 管脚功能

6 ATR
5 AGND
4 CLKIN/DTR
3 CAL
2 SYNOUT
1 DGND

注明：
（一）、关于AI0-AI3信号的输入连接方法请参考《
（二）、关于ATR、DTR的信号输入连接方法请参考《

方法请参考《

AD触发功能》章节。

红 外触发模拟信号输入
白 模拟地
绿 AD 外时钟输入，可作为数字触发信号（DTR）输入
黄 1KHz 校准信号输出
蓝 内时钟输出
黑 数字地

AD模拟量输入的信号连接方法》章节；

AD触发源信号的连接方法》章节，其触发功能的使用

第二节、DI/DO 数字量信号输入连接器定义

关于20芯插头P1的管脚定义

关于20芯插头P1的管脚定义

管脚号 管脚定义 特性 管脚号 管脚定义 特性

1 +5V Output 2 +5V Output
3 DI0 Input 4 DI1 Input

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