AC6644说明
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开关量部分介绍
20芯扁平电缆插座。
16位开关量的二个8位可以分别设置为输入、输出。
一路16位计数器(DB25插座输入)。内置16位定时器(基准时钟:1MHz),可以精确测量频率、脉冲宽度。定时器测量范围:1微秒-65毫秒。
应用范围
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电力谐波、纪录测量,医疗仪器,震动信号采集,频谱分析。
配套端子板
AC6111模拟输入可以配接AC146端子板。开关量可以配接AC142或AC145端子板
1.2 性能参数
AD性能
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A/D转换器: 400KHZ 12位A/D ADS7818, A/D内置采样保持器。
16路单端输入/8路差分, 输入阻抗:大于100MΩ, 最大输入电压:< +12V / -12V,瞬时输入耐压:-30V - +30V,差分输入共模抑制比大于80DB。DB25孔式输入连接器。
? 输入支持:SH、NORMAL二种通道模式(并行采样、扫描采样)。对应最小每通道采样时间: SH:N*2.5 (uS) 其中:N为设置的采样通道数量。 NORMAL:2.5uS
? 程控模拟输入范围,双极性输入幅度:? 5V、?10伏,单极性输入幅度:5V、10V输入,对应输入幅度及精度如下:
输入 0-5V 0-10V -5V-+5V -10V-+10V 精度 0.1% 0.1% 0.1% 0.1% 分辨率 ? 1LSB ? 1LSB ? 1LSB ? 1LSB 5 ww.wwlab.com.cn
AC6644说明
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A/D最大通过率:400KHZ,输入通道建立时间<2uS。
AD工作模式、参数: ?
采集启动模式:软件、硬件触发(外触发)启动。外部触发的极性可以选择为“上升边沿“或“下降边沿“有效。 ? ? ? ?
触发输入:TTL电平(注1),内置10K上拉电阻,CMOS输入。输入带shmit触发器。 采样定时器模式:内部时钟、外部时钟。外部时钟支持上升、下降边沿选择。
板上时钟:16位定时器、基准时钟4MHz,设置范围:10-65535,对应采样速度:400KHz-16Hz。 外部时钟输入:TTL电平,输入特性同外部触发输入。时钟输入最小有效脉冲宽度:大于100nS。时钟频率必须小于对应采样模式的最大采样速度。 ?
AD与计算机采用FIFO接口,容量:4K字,提供:FIFO空、半满、溢出标志。半满标志支持中断。
DA性能
? 二路12位D/A,输出电压10V或?10V(程控)。 精度:10V: 0.1% , -10V - +10V: 0.2%。 分辨率:12位。
输出驱动能力:电流大于5毫安、电容驱动能力:100P。
开关量性能
? 16路开关量(2个8位定义为:PA、PB口),TTL电平(注1)。PA、PB可以分别程控为输入、输出。20脚扁平电缆插座输出、输出。开关量复位后为输入状态。 输出高电压 > 3V,低电压 < 0.4V
输出下拉电流 > 20mA/路,上拉>6mA
输入电流:<0.1mA 输入高电压门限:〉2.5V, 低电压:〈 0.8V, 最大输入耐压:-0.3V - +7V
计数器性能
? 16位计数器,计数范围1-65535,减法计数器。计数输入TTL电平(注1),上升边沿有效,内部结构同触发输入。最大计数频率:大于5MHz。具有计数溢出标志(计数到0时溢出)。
? 内置16位定时器,可以测量从计数器设置数值到溢出有效这一个时间段的时间。定时器输入时钟为1MHz(1uS周期),精度:?66纳秒。
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AC6644说明
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计数器与定时器结合可以完成:计数、测频、测量脉冲宽度的功能。
注1:TTL电平:高电平大于2.3V,低电平小于:0.6V
系统
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PCI总线,符合PCI V2.1标准,供电:+5伏。 AC6111占用64个I/O选通空间(自动分配)。
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AC6111 第一章、AC6111简介
二、硬件原理说明
AC6111采用PLX9052 PCI接口芯片及门阵列作为主控芯片。门阵列控制模拟输入、采样、模拟输出及开关量。如下图:
输出
输入量程选择
SW SH A/D 门阵列 D/A
XC95288
D/A
计数器
触发、时钟
16DIO
缓冲 PLX9052 PCI总线
16MHz 时钟
2.1 AD转换部分的原理
转换模式、通道控制
ac6111具有二种采样模式,SH:采保模式、NORMAL:普通扫描模式。
SH模式:模拟同步采样模式,适合应用在对一组输入通道采样的时差要求尽量小,但组之间的时间间隔较大的应用场合。当由定
时器脉冲或外部时钟有效边沿启动后,在板上逻辑的控制下以400KHz的速度,从第N通道开始顺序转换到第M通道结束,(N、M 分别为用户设置的起始与结束通道,N<=M)。同时转换数据顺序写入FIFO寄存器中,转换完后重新进入等待模式,等待下一个启动信号。
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AC6111 第一章、AC6111简介
NORMAL模式:普通模式指,当由定时器脉冲或外部时钟有效边沿启动后,AD开始转换当前通道,并通道在转换时自动设置为下
一个转换通道,等待下一个有效启动脉冲到来。通道转换顺序为:从第N通道开始顺序转换到第M通道结束,然后由重新从N到M通道,如此循环直到用户结束转换,(N、M定义同上)。转换数据顺序写入FIFO寄存器中。
因此,在不同模式下,启动时钟的最大频率不同。由于AD的转换速度是400KHz,各种模式下的最大转换速度如下:
SH模式:K个通道的最小转换时间 Tmin = 2.5*K (uS), K=(M-N+1)为一次转换的输入通道数量。等效每通道最大采样速度:1000/Tmin(KHz)。
NORMAL: 每通道最小转换时间:Tmin=2.5uS/通道,等效每通道最大转换速度:400/(转换通道个数) (KHz)。 AD转换启动控制
转换启动可以在触发选择中(TRSL)设置:由软件或外部硬件触发启动整个转换过程,除非用户终止转换,否测将一直转换下去。硬件触发可以在触发极性选择中(TRPOL)设置为“上升边沿”或“下降边沿”有效。
一旦启动转换,AD转换将在板上定时器或外部时钟驱动下按用户设置的起始(STCH)、终止通道(ENDCH)逐一通道顺序、循
环转换。时钟选择(CLKSL)可以软件设置。应用外部时钟时,可以在模式设置字的CLKPOL控制位,控制时钟为“上升边沿”或“下降边沿”有效或启动转换。
用户应该区分二种模式:SH、NORMAL模式的通道转换模式及最小转换时间(或最大转换速度)的要求。
小结:采样模式 1. 2. 3. 4. 5. 6. 板上转换定时器
AC6111的16位定时器为模拟转换提供精确的定时,误差小于?250纳秒。定时器输入基准时钟为4MHz,周期为250纳秒。定时器为减法计数器,当由用户设置数值tdata减到1时,发出启动脉冲并自动将定时器数据重新设置为tdata。
16位数据取值(tdata):1-65535,对应周期=0.25*N(uS),N:设置的16位定时器数据tdata。
在NORMAL模式下:最小转换周期为2.5uS(tdata=10),由此6111的转换周期为:2.5uS – 16385uS。 1.
在SH模式下,最小转换周期为2.5*Nch(uS),Nch:为采样通道的个数。由此转换周期的间隔范围为:2.5*Nch(uS) – 16385uS。 转换触发启动:软件/硬件 (trsl=0/1)。 硬件触发极性:上升/下降边沿 (trpol=0/1)。 转换控制时钟:内部/外部 (clksl=0/1)。 外部时钟极性: 上升/下降 (clkpol=0/1)。 模拟通道采样模式:SH/NORMAL (sammode=1/0)。 采样通道控制:起始通道/结束通道 (stch/endch)。
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