PC-6333 多功能模入模出接口卡技術(shù)說明書

PC-6333 多功能模入模出接口卡技術(shù)說明書
1. 概述：
PC-6333 多功能模入模出接口卡適用于具有ISA 總線的PC系列微機，具有很好的兼容性，CPU從目前廣泛
使用的64位處理器直到早期的16位處理器均可適用，操作系統(tǒng)可選用經(jīng)典的MS-DOS，目前流行的 Windows 系
列，高穩(wěn)定性的Unix等多種操作系統(tǒng)以及專業(yè)數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng) LabVIEW等軟件環(huán)境。在硬件的安裝上也非常
簡單，使用時只需將接口卡插入機內(nèi)任何一個ISA總線插槽中，信號電纜從機箱外部直接接入。也可插入我所研
制的PC 擴展箱內(nèi)使用。本卡可廣泛應(yīng)用于工業(yè)過程控制系統(tǒng)以及實驗室數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
PC-6333 多功能模入模出接口卡安裝使用方便，程序編制簡單。其模入模出及I／O信號均由卡上的37芯D
型插頭與外部信號源及設(shè)備連接。對于模入部分，用戶可根據(jù)實際需要選擇單端或雙端輸入方式。對于模出部分，
用戶可根據(jù)控制對象的需要選擇電壓或電流輸出方式以及不同的量程。本卡上的 A／D、D／A 轉(zhuǎn)換均為 12 位，
同時還備有6路數(shù)字量輸入和6 路數(shù)字量輸出接口，三路16位字長的計數(shù)／定時器，以及1Mhz 的基準時鐘。
本卡的A／D轉(zhuǎn)換啟動方式可以選用程序觸發(fā)、定時器自動觸發(fā)、外同步觸發(fā)等方式，轉(zhuǎn)換狀態(tài)可以用程序查詢，
也可以用中斷方式通知CPU讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。
2. 主要技術(shù)參數(shù)：
2.1 模入部分：
2.1.1 輸入通道數(shù)：單端16路；* ( 標(biāo)*為出廠標(biāo)準狀態(tài)，下同 )
雙端8路
2.1.2 輸入信號范圍：0V～10V*；－5V～＋5V
2.1.3 輸入阻抗：≥ 10MΩ
2.1.4 A／D轉(zhuǎn)換分辨率：12位
2.1.5 A／D轉(zhuǎn)換速度：10μS
2.1.6 A／D啟動方式：程序啟動／定時觸發(fā)啟動／外觸發(fā)啟動
2.1.7 A／D轉(zhuǎn)換結(jié)束識別：程序查詢／中斷方式
2.1.8 A／D轉(zhuǎn)換非線性誤差：±1LSB
2.1.9 A／D轉(zhuǎn)換輸出碼制：單極性原碼*／雙極性偏移碼
2.1.10 系統(tǒng)綜合誤差：≤ 0.1％ F.S
2.2 模出部分：
2.2.1 輸出通道數(shù)：1路
2.2.2 輸出范圍：
電壓方式：0～5V；0～10V*；－5V～＋5V；－2.5V～＋2.5V
電流方式：0～10mA；4～20mA
2.2.3 輸出阻抗：≤ 2Ω ( 電壓方式 )
2.2.4 D／A轉(zhuǎn)換器件：DAC1210
2.2.5 D／A轉(zhuǎn)換分辨率：12位
2.2.6 D／A轉(zhuǎn)換輸入碼制：二進制原碼 ( 單極性輸出方式時 ) *
二進制偏移碼 ( 雙極性電壓輸出方式時 )
2.2.7 D／A轉(zhuǎn)換綜合建立時間：≤ 2μS
2.2.8 D／A轉(zhuǎn)換綜合誤差：電壓方式：≤ 0.1％ F.S
電流方式：≤ 0.5％ F.S
2.2.9 電壓輸出方式負載電流：≤ 5mA
2.2.10 電流輸出方式負載電阻范圍：
使用機內(nèi)＋12V電源時：0～250Ω
外加＋24V電源時：0～750Ω
2.3 數(shù)字量輸入輸出部分：
2.3.1 DI：6路／DO：6路；TTL電平
2.3.2 16位字長計數(shù)／定時器：3路，用戶可外接使用一路計數(shù)／定時通道
2.3.3 基準時鐘：1MHz，占空比50％
2.4 電源功耗： ＋ 5V(±10％) ≤ 500mA
＋12V(±10％) ≤ 100mA ( D／A 4～20mA輸出，并使用機內(nèi)電源時 )
－ 5V(±10％) ≤ 10mA
－12V(±10％) ≤ 50mA
2.5 使用環(huán)境要求：工作溫度：10℃～40℃
相對濕度： 40％～80％
1存貯溫度：－55℃～＋85℃
2.6 外型尺寸：( 不含檔板 )
長×高＝185.5mm×106.7 mm ( 7.3英寸×4.2英寸 )
3. 工作原理：
PC-6333模入模出接口卡主要由模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、數(shù)字量輸入輸出電路，接口控制邏輯電路構(gòu)成。
3.1 工作原理框圖：
PC-6333 模入模出接口卡工作原理框圖見圖1。
圖1 工作原理框圖
3.2模入部分：外部模擬信號經(jīng)多路轉(zhuǎn)換開關(guān)選擇后送入高速放大器處理。放大器前后設(shè)有單／雙端輸入選擇跨
接器 KJ1、KJ2 和轉(zhuǎn)換碼制選擇跨接器 KJ3，處理后的信號送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換。模數(shù)轉(zhuǎn)換器的啟動可以使
用程序啟動方式或者定時器定時觸發(fā)啟動方式，也可用外部觸發(fā)方式啟動。其轉(zhuǎn)換狀態(tài)和結(jié)果可用程序查詢和讀
出。轉(zhuǎn)換結(jié)束信號也可用中斷方式通知CPU進行處理。
3.3 模出部分：
模擬量輸出部分由 DAC1210 D／A 轉(zhuǎn)換器件和有關(guān)的基準源、運放、阻容件和跨接選擇器組成。依靠改變跨
接套的連接方式，可分別選擇電壓或電流輸出方式以及不同的輸出量程。當(dāng)采用電流輸出方式時，本卡可直接外
接Ⅱ、Ⅲ型執(zhí)行器。D／A部分具有加電自動清零功能。
3.4 數(shù)字量輸入輸出部分：
數(shù)字量輸入輸出電路為用戶提供6 路DI及6 路DO的信號，并具備加電DO清零功能。
3.5 計數(shù)／定時器部分：
計數(shù)／定時器電路由一片可編程定時／計數(shù)器 8253 芯片和基準時鐘電路以及有關(guān)的跨接選擇器組成?？蔀橛?br/>戶提供3個16位字長的計數(shù)／定時通道和1MHz、占空比為50％的基準時鐘，其中兩路計數(shù)／定時通道供本卡內(nèi)
部使用，用戶可外接使用一路計數(shù)／定時通道。
3.6 8253可編程計數(shù)／定時器應(yīng)用簡介：
3.6.1 8253芯片管腳圖如圖2 ( 圖2見下頁 ) 。
3.6.2 8253 功能及框圖：
8253是INTEL公司微型計算機系統(tǒng)中的一個部件，可以將8253作為一個具有四個輸入／輸出接口的器件處理，
其中三個是計數(shù)器，一個是可編程序工作方式的控制寄存器。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖3所示
圖2 8253芯片管腳圖
2圖3 8253內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
3.6.3 8253可編程計數(shù)／定時器編程要點：
8253 的全部功能是由CPU 編程設(shè)定的。CPU 通過輸出指令給8253裝入控制字，從而設(shè)定其功能。8253控制
字格式如下：
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
SC1 SC0 RL1 RL0 M2 M1 M0 BCD
各位的功能見表1～表4：
表1 SC 、SC － 計數(shù)器選擇
1 0
SC1 SC0 選 擇 計 數(shù) 器
0 0 選擇0#
0 1 選擇1#
1 0 選擇2#
1 1 非 法
表2 RL 、RL －CPU讀／寫操作
1 0
RL1 RL0 操 作 類 型
0 0 計數(shù)器封鎖操作
0 1 讀／寫計數(shù)器低8位

當(dāng)然可以。PC-6333多功能模入模出接口卡是一種專為工業(yè)自動化和控制系統(tǒng)設(shè)計的硬件設(shè)備，它具備模擬輸入（擬量輸入）和模擬輸出（模擬量輸出）的功能，允許用戶將來自傳感器、變送器或其他設(shè)備的模擬信號進行采集，并能將控制指令或計算結(jié)果以模擬信號的形式發(fā)送到執(zhí)行機構(gòu)或監(jiān)控系統(tǒng)。 該技術(shù)說明書詳細介紹了PC-6333接口卡的技術(shù)規(guī)格，包括但不限于以下內(nèi)容： 1. **產(chǎn)品概述**：對PC-6333的結(jié)構(gòu)、尺寸、工作原理及主要功能的簡要介紹。 2. **接口特性**： - 模擬輸入通道數(shù)量、類型（如0-5V, 4-20mA, 0-10V等）、采樣率、分辨率以及抗干擾能力； - 模擬輸出通道數(shù)量、驅(qū)動能力（例如最大輸出電流、電壓范圍）、精度以及線性度參數(shù)； - 是否支持菊花鏈連接或冗余配置，以及通信協(xié)議（如RS-485, CAN, Modbus RTU等）。 3. **安裝與接線指南**：如何正確安裝接口卡及其前端/后端連接器的布局、針腳定義以及注意事項。 4. **使用方法**：包括如何設(shè)置輸入/輸出通道、編寫軟件配置程序、數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換以及錯誤處理等方面的操作步驟和示例。 5. **性能指標(biāo)與測試**：列出在標(biāo)準條件下的各項性能參數(shù)，如最大工作電壓、最大功耗、溫度范圍等，并附帶相應(yīng)的測試方法和結(jié)果。 6. **安全規(guī)范與操作警告**：針對接口卡及其應(yīng)用環(huán)境的安全使用要求，可能存在的潛在風(fēng)險及預(yù)防措施。 7. **維護與故障排除**：提供日常保養(yǎng)建議、常見問題排查方法以及故障代碼解讀等內(nèi)容。 綜上所述，這份技術(shù)說明書是針對PC-6333多功能模入模出接口卡全面而詳細的指導(dǎo)文檔，旨在幫助用戶正確、高效地使用該設(shè)備并確保其穩(wěn)定可靠的工作性能。