Tpci103

Tpci103

使用手册

?PCI总线数据采集板

?16 路12位AD，130kHz采样率? 2 路12位DA，7us响应时间?16 路DO，TTL

?24 路DI，TTL

Tonghe Tech.

2010/8

在开始使用前请仔细阅读本手册

检查

Tonghe 数据采集卡或采集模块都有包装，外部有标识，首先查验外部标识确认是否是您的订货规格。

打开包装：

Tpci103 采集卡，1块

手册及光盘，1套

安装

关掉PC机电源，将Tpci103插入主机的任何一个PCI插槽中。如果主机有多套Tpci103卡，请记下PCI插槽的序号，小序号的为第一个卡，设备号为0，以此类推。驱动软件安装请查看第四章说明。

板卡外部的输入、输出线连结只能在断电的情况下才能操作。

保修

本产品自售出之日起一年内，用户遵守储存、运输和使用要求，而产品质量不合要求，可以免费维修。因违反操作规定和要求而造成损坏的，需缴纳器件费和维修费及相应的运输费用，如果板卡有烧毁、主要芯片损坏的情况，不予维修。

目录

一、概述 (4)

1.1简介 (4)

基本信息 (4)

类似产品 (4)

配套端子板 (4)

1.2 特征和性能 (4)

模拟量输入 (4)

模拟量输出 (4)

开关量输入 (4)

开关量输出 (5)

软件支持 (5)

其他 (5)

二、技术描述 (6)

2.1 原理框图 (6)

2.2 开关量输入 (6)

2.3 开关量输出 (6)

2.4 模拟量输入 (6)

2.5 模拟量输出 (7)

三、硬件安装与连接 (9)

3.1 板卡安装 (9)

3.2 连接插座定义 (9)

四、软件 (11)

4.1 软件安装与说明 (11)

软件说明 (11)

驱动安装 (11)

4.2 接口函数说明 (11)

4.3 VC编程说明 (13)

4.4 VB程序编程说明 (14)

4.5 Delphi程序编程说明 (14)

4.6 LabVIEW程序编程说明 (15)

五、附录 (16)

5.1布局 (16)

5.2 布局说明 (16)

5.3 电位器功能说明 (16)

一、概述

1.1简介

基本信息

Tpci103是一款PCI总线非隔离模拟量输入输出、数字量输入输出板卡，具有16路12位AD 输入、2路12位DA输出、16路数字输出、24路数字输入。模拟量输入种类有5V、±5V、10V、±10V，软件选择，AD转换程序触发。Tpci103有5V基准电压输出，供检查输入通道的准确度。模拟量输出建立时间7us，输出种类有5V、±5V、10V、±10V，软件选择。

类似产品

Tnet1053：RJ45网络接口模拟量输入输出模块。

配套端子板

咨询供应商。

1.2 特征和性能

模拟量输入

16路12位AD，程序触发。

采样率130kHz（单通道采集时）。

输入种类：5V、10V、±5V、±10V，软件选择。

输入阻抗2M。

精度：0.03%（10次采样均值）

模拟量输出

2路12位DA。

建立时间7us。

输出电压：5V、10V、±5V、±10V，软件设置。

输出阻抗小于10欧姆。

上电输出0V。

最大偏差：不大于10mV。

开关量输入

数字逻辑：TTL。

高电平：大于2伏。

低电平：小于0.8伏。

Tpci103

输入电压范围：0-5伏。

输入悬空时默认为高电平。

开关量输出

数字逻辑：TTL。

高电平：大于2.5伏。

低电平：小于0.5伏。

最大输出电流：-5mA/路。

开关量输出上电自动清零。

软件支持

操作系统支持win98/win2000/winXP/Vista/Win7。

开发包：驱动程序、DLL库。

例子：VC、VB、Delphi、Labview。

测试程序：Tpci103.exe。

位置：Tonghe\Pci\Tpci103CD目录。

其他

总线：符合5伏PCI标准

内部板卡尺寸：12cm x 10.5cm （宽x高）

二、技术描述

2.1 原理框图

Tpci103采用PCI接口，即插即用，不需要跳线设置。具有开关量16路12位AD、2路12位DA、24路开关量输入和16路开关量输出。

2.2 开关量输入

Tpci103提供24个输入接口，如果没有外部输入，读入数据为1。24个输入接口分为两部分，其中DI15-DI0共16位由函数Tpci103_DI()读入，SDI7-SDI0共8位由函数Tpci103_SDI()读入。

Tpci103的输入兼容TTL、5伏CMOS电平。

2.3 开关量输出

Tpci103提供16个输出接口，输出为TTL电平。所有的输出口在上电时初始化低电平。16位输出DO15-DO0由函数Tpci103_DO()设置。

2.4 模拟量输入

Tpci103具有16路模拟输入，输入阻抗2兆欧姆。输入具有过压保护，可以承受瞬时±20

伏的电压。

AD有4种输入范围，由软件控制（详细见编程部分说明，分别对应类型选择：0、1、2 、3）。输入范围：

单极性：0-5伏

单极性：0-10伏

双极性：-5伏 - +5伏

双极性：-10伏 - +10伏

注：单极性指输入电压相对地线为大于0的信号。双极性指输入电压相对地线为±输入的信号。

Tpci103有5V基准电压输出，供检查输入通道的准确度。

AD转换数据格式与计算：

数据格式：12位读出数据（D11-D0）定义如下：

12位转换数据范围为0-4095，data为12位转换结果，对应电压计算：

0-5伏：

电压=data*5.000/4095.0 (V)

0-10伏：

电压=data*10.000/4095.0 (V)

±5伏：

电压=(data-2048)*5.000/2048.0 (V)

±10伏：

电压=(data-2048)*10.000/2048.0 (V)

2.5 模拟量输出

Tpci103具有两路DA输出，由函数Tpci103_DAMode()设置输出范围：5/10/±5/±10伏。

模拟输出部分原理示意：

DA输出信号到电压转换单元，同时将DA输出的信号变换为5伏、10伏、±5伏、±10伏信号，最后经缓冲器输出。由于运算放大器输出无法驱动电容、电感负载，因此应用时如果驱动类似负载，请在输出与被驱动设备中间串接一个100欧姆的电阻。

Tpci103 DA输出为静态低速信号，适合作为控制信号，不适合输出波形信号。

电压计算：

0-5伏：输出电压=data*5/4095 (V)

data(范围0-4095)为12位DA数据。

0-10伏：输出电压=data*10/4095 (V)

data(范围0-4095)为12位DA数据。

±5伏：输出电压=（data-2048）*5/2048 (V)

data(范围0-4095)为12位DA数据。

±10伏：输出电压=（data-2048）*10/2048 (V)

data(范围0-4095)为12位DA数据。

DA输出通过函数Tpci103_DA（）设置。

三、硬件安装与连接

3.1 板卡安装

必须完全关闭计算机后才能安装或取出板卡，绝对不能带电插拔板卡及外部接口。计算机在PCI插槽旁边标记了插槽的序号，如果插入多个板卡，序号最小的是第一个卡，设备号为0，以此类推。

3.2 连接插座定义

Tpci103有三个电缆连接插座：J1、J2、J3。

J1定义：

说明：

?1至16脚对应16位数字量输入的DO0 - DO15。

?17、18脚地线。

?19脚+5V输出，20脚+12V输出，均配有500mA自恢复保险。

J2定义：

说明：

?1至16脚对应24位数字量输入的低16位DI0 – DI15。

?17至24脚对应24位数字量输入的高8位SDI0 – SDI7。

?25、26脚地线。

J3定义：

?1至16脚对应16位模拟量输入的AD0 – AD15，20至35脚对应模拟量地。?18、19脚对应12位模拟量输出DA0、DA1，18、19脚对应模拟量输出地。?17脚+5V基准电压输出，仅用于检查板卡，不能外接任何负载。

四、软件

4.1 软件安装与说明

软件说明

软件可能会更新，尽可能使用最新的程序软件。当V isaul C++/Visaul Basic等例程从CD-ROM复制到硬盘时，属性仍将保持为只读属性。请将属性改为文档属性，这样就可以进行正常的编译、调试工作了。

Tpci103板卡附带光盘中，提供如下内容：

说明书。

驱动程序，支持win98/win2000/winXP/Vista/win7操作系统。

Visaul C++、Visaul Basic、Delphi、Labview编程实例。

Tpci103测试程序。

驱动安装

将Tpci103插入一个PCI插槽，Windows将会显示找到新硬件，可按找到新硬件向导进行下一步。

选择手动安装或自己搜索适用我的设备的驱动程序，下一步。

选择驱动所在目录，进行安装。

按找到新硬件向导的提示进行下一步，Windows将显示完成添加/删除硬件向导，单击完成即可完成安装过程。

完成后如果安装第二个Tpci103，插入第二块Tpci103卡，重复上述过程即可。

计算机在PCI插槽旁边标记了插槽的序号，如果插入多个板卡，序号最小的是第一个卡，设备号为0，以此类推。

安装后，程序自动将Tpci103.dll动态链接库程序拷贝到windows系统的system32目录中，用户也可以自己将DLL拷贝到工作目录下。

驱动安装完毕后在\控制面板\系统\设备管理中会看到Tonghe Devices条目，其中会找到Tpci103卡，据此查看安装是否成功。

如果需要更新设备驱动，请在硬件设备管理目录下选择Tpci103卡，双击条目，选择驱动程序，然后再重新安装驱动程序。

操作系统不同，添加硬件的提示会产生差异，按系统提示手动添加硬件是基本原则。4.2 接口函数说明

本卡以DLL动态链接库的方式封装了用户在Windows环境下编程需要的函数。动态链接库可以被Windows环境下的多数编程语言调用，用户只要正确使用调用格式就能调用函数。本手册提供了VC、VB、Delphi、Labview8.5例子，有关其他语言调用的方法，用户可以参考相关书籍。

?打开一个Tpci103设备

函数：HANDLE Tpci103_OpenDevice ( UCHAR DevNum )

参数：

?DevNum：入口参数，Tpci103设备号，0、1、2….，表示第一个、第二个Tpci103卡等。

?函数返回值：卡的操作句柄。

注：VC中如果句柄不等于INV ALID_HANDLE_V ALUE为有效句柄；VB中如果句柄不等于&HFFFFFFFF为有效句柄；Delphi中如果句柄不等于$FFFFFFFF为有效句柄。

?关闭一个Tpci103设备

函数：VOID Tpci103_CloseDevice ( HANDLE hDev )

参数：

?hDevice：入口参数，卡的操作句柄。

?函数返回数值：无。

?读入低16位开关量输入（DI15-DI0）

函数：USHORT Tpci103_DI ( HANDLE hDev )

参数：

?hDev：入口参数，卡的操作句柄。

?函数返回值：IO端口数据。

?读入高8位开关量输入（DI23-DI16）或（SDI7-SDI0）

函数：UCHAR Tpci103_SDI ( HANDLE hDev )

参数：

?hDev：入口参数，卡的操作句柄。

?函数返回值：IO端口数据。

?开关量输出，设置16位输出数据（DO15-DO0）

函数：VOID Tpci103_DO ( HANDLE hDev, USHORT mData )

参数：

?hDev：入口参数，卡的操作句柄。

?mData：入口参数，输出的数据。

?函数返回：无。

?DA模式选择，设置DA输出电压范围

函数：VOID Tpci103_DAMode(HANDLE hDev, UCHAR mCh, UCHAR mMode)

参数：

?hDev：入口参数，卡的操作句柄。

?mCh：入口参数，通道号，0 = 通道0，1 = 通道1。

?mMode：入口参数，模式识别号，0 = 5V，1 = 10V，2 = ±5V，3 =±10V。

?函数返回：无。

?DA输出设置，设置DA输出电压

函数：VOID Tpci103_DA(HANDLE hDev, UCHAR mCh, USHORT mDA)

参数：

?hDev：入口参数，卡的操作句柄。

?mCh：入口参数，通道号，0 = 通道0，1 = 通道1。

?mDA：入口参数，输出12位数据。数据和电压对应关系见第二章技术描述。

?函数返回：无。

?读取AD通道数据

函数：USHORT Tpci103_AD(HANDLE hDev, UCHAR mCh, UCHAR mType, USHORT mN)

参数：

?hDev：入口参数，卡的操作句柄。

?mCh：入口参数，通道号，0 = 通道0，1 = 通道1，依此类推，最大值15。

?mType：入口参数，输入类型，0 = 5V，1 = 10V，2 = ±5V，3 =±10V。

?mN：入口函数，最小值1，设置采集次数，取值越大，数据跳动越小，采样速率越慢。

当mN=0时，返回0值。

?函数返回：12位AD数据。

4.3 VC编程说明

编程前，将Tpci103.lib及Tpci103.h程序拷贝到工作目录中。

VC编程的基本流程：

Tpci103.lib、Tpci103.h文件必须在当前工作目录中。在程序的开始处加入如下语句：

#pragma comment(lib,“Tpci103.lib”)

#include“Tpci103.h”

详细参考VC目录中的程序，Tpci103.h文件包含了动态库全部函数的声明。

利用Tpci103_OpenDevice函数获得板卡的操作句柄。

利用其它函数操作板卡。

在退出程序时必须利用Tpci103_CloseDevice函数关闭句柄。

例：

//获得所有Tpci103的操作函数

#pragma comment(lib,"Tpci103.lib")

#include"Tpci103.h"

HANDLE hDevice=INVALID_HANDLE_VALUE; //硬件操作句柄

//获得Tpci103硬件操作句柄

hDevice = Tpci103_OpenDevice(0); //创建设备驱动句柄，设备号为0

……………………… //用户程序

//退出

Tpci103_CloseDevice(hDevice); //关闭操作句柄

详细可以参考光盘上的Tpci103的VC目录下的例子。

在编程时必须注意，硬件操作句柄HANDLE必须为全局变量，必须传递给有相应硬件操作的函数。硬件句柄只在程序启动时打开一次即可，不需要每次打开或关闭。

4.4 VB程序编程说明

编程前，请将Tpci103.dll动态链接库程序拷贝到工作目录中或Windows系统的system32目录中。

VB编程的基本流程：

在工程中添加模块Tpci103.bas，该文件为所有函数的声明文件。该模块在Driver 或VB示例文件夹下可以找到，应用时将文件拷贝到工作目录。

模块中已定义了一个硬件操作句柄pTpci103，即一个long属性的全局变量，程序通过句柄操作板卡。

利用Tpci103_OpenDevice函数获得板卡的操作句柄：

Private Sub Form_Load()

pTpci103 = Tpci103_OpenDevice(0) // 打开0号设备，获得句柄

…… // 其他操作

End Sub

调用其它函数操作板卡。

在退出程序时必须利用Tpci103_CloseDevice函数关闭句柄对应设备：Private Sub Form_Unload(Cancel As Integer)

CALL Tpci103_CloseDevice(pTpci103) //关闭设备

End Sub

4.5 Delphi程序编程说明

编程前，请将Tpci103.dll动态链接库程序拷贝到用户当前目录中或windows系统的system32目录中。

Delphi编程的基本流程：

1、在工程中添加模块Tpci103.pas，该文件为所有函数的声明文件。该模块在Driver 或Delphi示例文件夹下可以找到，应用时将文件拷贝到工作目录。

2、定义一个硬件操作句柄，即一个ulong属性的全局变量。

3、利用Tpci103_OpenDevice函数获得板卡的操作句柄。

4、利用功能函数操作板卡。

5、退出程序时利用Tpci103_CloseDevice函数关闭句柄。

例：

var

pTpci103:Longword;//句柄

…………………

procedure TForm1.FormCreate(Sender: TObject);

begin

pTpci103:= Tpci103_OpenDevice(0);

end;

…………………………

……………………//其他操作

procedure TForm1.Formdestroy(Sender: TObject);

begin

Tpci103_CloseDrive(pTpci103);

end;

4.6 LabVIEW程序编程说明

方法一：板卡的接口函数以动态链接库的形式提供给用户，在使用LabVIEW环境下进行开发时，需通过LabVIEW中的Call Library Function Node节点来调用动态链接库函数即可对硬件进行相关操作。

方法二：利用CD中提供的编译好的通过Call Library Function Node节点调用DLL函数的Sub VI的形式，用户只需在LabVIEW的Block Diagram中点击右键，选择ALL Functions->Select a VI，找到Tpci103_Sub VI目录，将所需Sub VI添加到LabVIEW的Block Diagram中，即可完成对DLL函数的调用。

五、附录

5.1布局

5.2 布局说明

图中J1为16位数字量输出口，J2为24位数字量输入口，J3为模拟量输入输出接口。ISP严禁使用。U6、U7为主芯片。FU5、FU12为500mA可恢复保险丝。T1为+5V参考基准测试点，T2为AD采样芯片前端输入测试点。

5.3 电位器功能说明

板卡上电位器无条件时严禁随意调节。各电位器功能如下：

Zero：AD输入零点调节，把任意通道接地，采集其值（10次均值，mN=10）,使其在0和1之间跳动。

Gain：AD输入满度调节，把任意通道接+5V参考基准，采集其值（10次均值，mN=10）,使其在4094和4095之间跳动。

P5：严禁调节，+5V参考基准调节，测试T1点，出厂时电位调节为4.9999V-5.0000V。

N5：严禁调节，-5V参考基准调节。

DA0：不建议调节，模拟输出通道0满度调节。

DA1：不建议调节，模拟输出通道0满度调节。