PC-6313 多功能模入模出接口卡技術說明書
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PC-6313 多功能模入模出接口卡技術說明書
PC-6313多功能模入模出接口卡安裝使用方便，程序編制簡單。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。
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PC-6313 多功能模入模出接口卡技術說明書
1. 概述：
PC-6313 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任何一個ISA總線插槽中, 其模入模出及I／O信號均可通過信號電纜從機箱外部直接接入。
也可插入我所研制的PC擴展箱內使用。
PC-6313多功能模入模出接口卡安裝使用方便，程序編制簡單。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轉換均為12位字長，同時還備有24路TTL可編程輸入輸出接口，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讀取轉換結果。
2. 主要技術參數(shù)：
2.1 模入部分：
2.1.1 輸入通道數(shù)：(標*為出廠標準狀態(tài)，下同)
單端32路；* ∕ 雙端16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 放大倍率設定：×1*、×10
2.1.5 A／D轉換分辨率：12位
2.1.6 A／D轉換速度：10μS
2.1.7 A／D啟動方式：
程序啟動／定時觸發(fā)啟動／外觸發(fā)啟動
2.1.8 A／D轉換結束識別：
程序查詢／中斷方式
2.1.9 A／D轉換非線性誤差：±1LSB
2.1.10 A／D轉換輸出碼制：單極性原碼*／雙極性偏移碼
2.1.11 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)：2路 (互相獨立，可同時或分別輸出)
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轉換器件：DAC1210
2.2.5 D／A轉換分辨率：12位
2.2.6 D／A轉換輸入碼制：
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轉換綜合建立時間：≤2μS
2.2.8 D／A轉換綜合誤差：
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／每路
2.2.10 電流輸出方式負載電阻范圍：
使用機內＋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 可編程DI／DO共24路，一片8255
2.3.2 16位字長計數(shù)／定時器，3路，一片8253
12.3.3 基準時鐘：1MHz，占空比50％
2.4 電源功耗：
＋5V(±10％)≤500mA
＋12V(±10％)≤100mA
－ 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％
存貯溫度：－55℃～＋85℃
2.6 外型尺寸：(不含檔板)
長×高＝210mm×106.7mm ( 8.2英寸×4.2英寸)
3. 工作原理：
PC-6313模入模出接口卡主要由模數(shù)轉換電路、數(shù)模轉換電路、數(shù)字量輸入輸出電路，接口控制邏輯電路構成。
3.1 工作原理框圖：
PC-6313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)多路轉換開關選擇后送入高速放大器處理。放大器前后設有單／雙端輸入選擇跨接器 KJ、KJ
1 2
和放大器增益選擇跨接器KJ 以及轉換碼制選擇跨接器KJ。處理后的信號送入模數(shù)轉換器進行轉換。模數(shù)轉換器
3 4
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。其轉換狀態(tài)和結果可用程
序查詢和讀出。轉換結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轉換器件和有關的基準源、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部分的各個通道由用戶自行選擇可分別按不同的輸出方
式和范圍輸出，并具有加電自動清零功能。
3.4 數(shù)字量輸入輸出部分：
數(shù)字量輸入輸出電路由一片可編程并行接口芯片8255 組成。為用戶提供24路TTL電平的DI／DO信號。用戶
可以通過對8255進行編程，使其按需要設置成不同的工作模式及輸入輸出狀態(tài)。
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。
3.6 8253可編程計數(shù)／定時器應用簡介：
3.6.1 8253芯片管腳圖如圖2。
2圖2 8253芯片管腳圖
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。其內部結構圖如圖3所示。
圖3 8253內部結構圖
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編程設定的。CPU通過輸出指令給8253裝入控制字，從而設定其功能。8253控制字
格式如下：
D D D D D D D D
7 6 5 4 3 2 1 0
SC SC RL RL M M M BCD
1 0 1 0 2 1 0
1. 概述：
PC-6313 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任何一個ISA總線插槽中, 其模入模出及I／O信號均可通過信號電纜從機箱外部直接接入。
也可插入我所研制的PC擴展箱內使用。
PC-6313多功能模入模出接口卡安裝使用方便，程序編制簡單。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轉換均為12位字長，同時還備有24路TTL可編程輸入輸出接口，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讀取轉換結果。
2. 主要技術參數(shù)：
2.1 模入部分：
2.1.1 輸入通道數(shù)：(標*為出廠標準狀態(tài)，下同)
單端32路；* ∕ 雙端16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 放大倍率設定：×1*、×10
2.1.5 A／D轉換分辨率：12位
2.1.6 A／D轉換速度：10μS
2.1.7 A／D啟動方式：
程序啟動／定時觸發(fā)啟動／外觸發(fā)啟動
2.1.8 A／D轉換結束識別：
程序查詢／中斷方式
2.1.9 A／D轉換非線性誤差：±1LSB
2.1.10 A／D轉換輸出碼制：單極性原碼*／雙極性偏移碼
2.1.11 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)：2路 (互相獨立，可同時或分別輸出)
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轉換器件：DAC1210
2.2.5 D／A轉換分辨率：12位
2.2.6 D／A轉換輸入碼制：
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轉換綜合建立時間：≤2μS
2.2.8 D／A轉換綜合誤差：
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／每路
2.2.10 電流輸出方式負載電阻范圍：
使用機內＋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 可編程DI／DO共24路，一片8255
2.3.2 16位字長計數(shù)／定時器，3路，一片8253
12.3.3 基準時鐘：1MHz，占空比50％
2.4 電源功耗：
＋5V(±10％)≤500mA
＋12V(±10％)≤100mA
－ 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％
存貯溫度：－55℃～＋85℃
2.6 外型尺寸：(不含檔板)
長×高＝210mm×106.7mm ( 8.2英寸×4.2英寸)
3. 工作原理：
PC-6313模入模出接口卡主要由模數(shù)轉換電路、數(shù)模轉換電路、數(shù)字量輸入輸出電路，接口控制邏輯電路構成。
3.1 工作原理框圖：
PC-6313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)多路轉換開關選擇后送入高速放大器處理。放大器前后設有單／雙端輸入選擇跨接器 KJ、KJ
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和放大器增益選擇跨接器KJ 以及轉換碼制選擇跨接器KJ。處理后的信號送入模數(shù)轉換器進行轉換。模數(shù)轉換器
3 4
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。其轉換狀態(tài)和結果可用程
序查詢和讀出。轉換結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轉換器件和有關的基準源、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部分的各個通道由用戶自行選擇可分別按不同的輸出方
式和范圍輸出，并具有加電自動清零功能。
3.4 數(shù)字量輸入輸出部分：
數(shù)字量輸入輸出電路由一片可編程并行接口芯片8255 組成。為用戶提供24路TTL電平的DI／DO信號。用戶
可以通過對8255進行編程，使其按需要設置成不同的工作模式及輸入輸出狀態(tài)。
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。
3.6 8253可編程計數(shù)／定時器應用簡介：
3.6.1 8253芯片管腳圖如圖2。
2圖2 8253芯片管腳圖
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。其內部結構圖如圖3所示。
圖3 8253內部結構圖
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編程設定的。CPU通過輸出指令給8253裝入控制字，從而設定其功能。8253控制字
格式如下：
D D D D D D D D
7 6 5 4 3 2 1 0
SC SC RL RL M M M BCD
1 0 1 0 2 1 0
AIGC當然可以。PC-6313多功能模入模出接口卡是一種專門針對工業(yè)自動化和控制系統(tǒng)的設備，它具備模擬輸入（Modular Input, MI）和模擬輸出（Modular Output, MO）的功能。這份技術說明書詳細闡述了該接口卡的主要特性、規(guī)格參數(shù)：
1. **產(chǎn)品概述**：介紹PC-6313接口卡的基本結構、尺寸、安裝方式以及在電氣控制系統(tǒng)中的應用場景，如數(shù)據(jù)采集、過程控制、PLC通訊等。
2. **功能模塊**：
- 模擬輸入模塊：說明其支持的信號類型（如4-20mA電流信號、0-10V電壓信號等），通道數(shù)量、精度等級、采樣率及抗干擾能力等相關信息。
- 模擬輸出模塊：同樣包括支持的信號類型（如0-20mA電流信號、±5V/±10V/±12V/±24V電壓信號等）、驅動負載能力、輸出精度、響應時間等內容。
3. **電氣性能指標**：列出接口卡的工作電壓范圍、最大電流消耗、絕緣電阻、耐壓等級等關鍵電氣參數(shù)。
4. **通信協(xié)議與接口**：詳細介紹PC-6313支持的各種通信協(xié)議（如RS-485、PROFINET、Ethernet/IP、MODBUS等），以及相應的數(shù)據(jù)傳輸速率、波特率選擇以及命令格式說明。
5. **安裝與接線指南**：提供清晰明了的接線圖示，解釋各接口針腳的功能及其正確的連接方法。
6. **安全注意事項與操作規(guī)程**：強調在使用過程中應注意的安全事項，如防靜電措施、接地要求以及正確操作步驟。
7. **故障診斷與維護**：列出常見問題及其解決方案，以及接口卡的日常維護保養(yǎng)建議。
總之，這份PC-6313多功能模入模出接口卡的技術說明書是為用戶提供全面而深入的產(chǎn)品技術指導，確保用戶能有效利用該接口卡進行系統(tǒng)集成與調試工作。
