PC-6333 多功能模入模出接口卡技术说明书

PC-6333 多功能模入模出接口卡技术说明书
1. 概述：
PC-6333 多功能模入模出接口卡适用于具有ISA 总线的PC系列微机，具有很好的兼容性，CPU从目前广泛
使用的64位处理器直到早期的16位处理器均可适用，操作系统可选用经典的MS-DOS，目前流行的 Windows 系
列，高稳定性的Unix等多种操作系统以及专业数据采集分析系统 LabVIEW等软件环境。在硬件的安装上也非常
简单，使用时只需将接口卡插入机内任何一个ISA总线插槽中，信号电缆从机箱外部直接接入。也可插入我所研
制的PC 扩展箱内使用。本卡可广泛应用于工业过程控制系统以及实验室数据采集系统。
PC-6333 多功能模入模出接口卡安装使用方便，程序编制简单。其模入模出及I／O信号均由卡上的37芯D
型插头与外部信号源及设备连接。对于模入部分，用户可根据实际需要选择单端或双端输入方式。对于模出部分，
用户可根据控制对象的需要选择电压或电流输出方式以及不同的量程。本卡上的 A／D、D／A 转换均为 12 位，
同时还备有6路数字量输入和6 路数字量输出接口，三路16位字长的计数／定时器，以及1Mhz 的基准时钟。
本卡的A／D转换启动方式可以选用程序触发、定时器自动触发、外同步触发等方式，转换状态可以用程序查询，
也可以用中断方式通知CPU读取转换结果。
2. 主要技术参数：
2.1 模入部分：
2.1.1 输入通道数：单端16路；* ( 标*为出厂标准状态，下同 )
双端8路
2.1.2 输入信号范围：0V～10V*；－5V～＋5V
2.1.3 输入阻抗：≥ 10MΩ
2.1.4 A／D转换分辨率：12位
2.1.5 A／D转换速度：10μS
2.1.6 A／D启动方式：程序启动／定时触发启动／外触发启动
2.1.7 A／D转换结束识别：程序查询／中断方式
2.1.8 A／D转换非线性误差：±1LSB
2.1.9 A／D转换输出码制：单极性原码*／双极性偏移码
2.1.10 系统综合误差：≤ 0.1％ F.S
2.2 模出部分：
2.2.1 输出通道数：1路
2.2.2 输出范围：
电压方式：0～5V；0～10V*；－5V～＋5V；－2.5V～＋2.5V
电流方式：0～10mA；4～20mA
2.2.3 输出阻抗：≤ 2Ω ( 电压方式 )
2.2.4 D／A转换器件：DAC1210
2.2.5 D／A转换分辨率：12位
2.2.6 D／A转换输入码制：二进制原码 ( 单极性输出方式时 ) *
二进制偏移码 ( 双极性电压输出方式时 )
2.2.7 D／A转换综合建立时间：≤ 2μS
2.2.8 D／A转换综合误差：电压方式：≤ 0.1％ F.S
电流方式：≤ 0.5％ F.S
2.2.9 电压输出方式负载电流：≤ 5mA
2.2.10 电流输出方式负载电阻范围：
使用机内＋12V电源时：0～250Ω
外加＋24V电源时：0～750Ω
2.3 数字量输入输出部分：
2.3.1 DI：6路／DO：6路；TTL电平
2.3.2 16位字长计数／定时器：3路，用户可外接使用一路计数／定时通道
2.3.3 基准时钟：1MHz，占空比50％
2.4 电源功耗： ＋ 5V(±10％) ≤ 500mA
＋12V(±10％) ≤ 100mA ( D／A 4～20mA输出，并使用机内电源时 )
－ 5V(±10％) ≤ 10mA
－12V(±10％) ≤ 50mA
2.5 使用环境要求：工作温度：10℃～40℃
相对湿度： 40％～80％
1存贮温度：－55℃～＋85℃
2.6 外型尺寸：( 不含档板 )
长×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数转换电路、数模转换电路、数字量输入输出电路，接口控制逻辑电路构成。
3.1 工作原理框图：
PC-6333 模入模出接口卡工作原理框图见图1。
图1 工作原理框图
3.2模入部分：外部模拟信号经多路转换开关选择后送入高速放大器处理。放大器前后设有单／双端输入选择跨
接器 KJ1、KJ2 和转换码制选择跨接器 KJ3，处理后的信号送入模数转换器进行转换。模数转换器的启动可以使
用程序启动方式或者定时器定时触发启动方式，也可用外部触发方式启动。其转换状态和结果可用程序查询和读
出。转换结束信号也可用中断方式通知CPU进行处理。
3.3 模出部分：
模拟量输出部分由 DAC1210 D／A 转换器件和有关的基准源、运放、阻容件和跨接选择器组成。依靠改变跨
接套的连接方式，可分别选择电压或电流输出方式以及不同的输出量程。当采用电流输出方式时，本卡可直接外
接Ⅱ、Ⅲ型执行器。D／A部分具有加电自动清零功能。
3.4 数字量输入输出部分：
数字量输入输出电路为用户提供6 路DI及6 路DO的信号，并具备加电DO清零功能。
3.5 计数／定时器部分：
计数／定时器电路由一片可编程定时／计数器 8253 芯片和基准时钟电路以及有关的跨接选择器组成。可为用
户提供3个16位字长的计数／定时通道和1MHz、占空比为50％的基准时钟，其中两路计数／定时通道供本卡内
部使用，用户可外接使用一路计数／定时通道。
3.6 8253可编程计数／定时器应用简介：
3.6.1 8253芯片管脚图如图2 ( 图2见下页 ) 。
3.6.2 8253 功能及框图：
8253是INTEL公司微型计算机系统中的一个部件，可以将8253作为一个具有四个输入／输出接口的器件处理，
其中三个是计数器，一个是可编程序工作方式的控制寄存器。其内部结构图如图3所示
图2 8253芯片管脚图
2图3 8253内部结构图
3.6.3 8253可编程计数／定时器编程要点：
8253 的全部功能是由CPU 编程设定的。CPU 通过输出指令给8253装入控制字，从而设定其功能。8253控制
字格式如下：
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
SC1 SC0 RL1 RL0 M2 M1 M0 BCD
各位的功能见表1～表4：
表1 SC 、SC － 计数器选择
1 0
SC1 SC0 选 择 计 数 器
0 0 选择0#
0 1 选择1#
1 0 选择2#
1 1 非 法
表2 RL 、RL －CPU读／写操作
1 0
RL1 RL0 操 作 类 型
0 0 计数器封锁操作
0 1 读／写计数器低8位

当然可以。PC-6333多功能模入模出接口卡是一种专为工业自动化和控制系统设计的硬件设备，它具备模拟输入（拟量输入）和模拟输出（模拟量输出）的功能，允许用户将来自传感器、变送器或其他设备的模拟信号进行采集，并能将控制指令或计算结果以模拟信号的形式发送到执行机构或监控系统。 该技术说明书详细介绍了PC-6333接口卡的技术规格，包括但不限于以下内容： 1. **产品概述**：对PC-6333的结构、尺寸、工作原理及主要功能的简要介绍。 2. **接口特性**： - 模拟输入通道数量、类型（如0-5V, 4-20mA, 0-10V等）、采样率、分辨率以及抗干扰能力； - 模拟输出通道数量、驱动能力（例如最大输出电流、电压范围）、精度以及线性度参数； - 是否支持菊花链连接或冗余配置，以及通信协议（如RS-485, CAN, Modbus RTU等）。 3. **安装与接线指南**：如何正确安装接口卡及其前端/后端连接器的布局、针脚定义以及注意事项。 4. **使用方法**：包括如何设置输入/输出通道、编写软件配置程序、数据格式转换以及错误处理等方面的操作步骤和示例。 5. **性能指标与测试**：列出在标准条件下的各项性能参数，如最大工作电压、最大功耗、温度范围等，并附带相应的测试方法和结果。 6. **安全规范与操作警告**：针对接口卡及其应用环境的安全使用要求，可能存在的潜在风险及预防措施。 7. **维护与故障排除**：提供日常保养建议、常见问题排查方法以及故障代码解读等内容。 综上所述，这份技术说明书是针对PC-6333多功能模入模出接口卡全面而详细的指导文档，旨在帮助用户正确、高效地使用该设备并确保其稳定可靠的工作性能。