数据采集卡AC6111(3)

AC6111 第一章、AC6111简介

相应启动频率为： F=1000/(0.25*N) (KHz) N：16位定时器数据。 FIFO数据、状态：

FIFO中的数据按从stch的采样数据到endch采样数据循环存放，如下： Stch, stch+1 ,…., endch…….stch,..,endch,……结束

6111的FIFO（先进先出寄存器）容量为4096字，具有空（EF）、半满（HF）、溢出（FF）标志，标志为“0”时有效。采样数据不断的写入FIFO中，用户检测到半满标志后，立即读入2048个数据，以保持FIFO中的数据不超过4096个，否则FIFO溢出，数据队列顺序会打乱（新进入的数据将冲掉最先写入的数据）。如果出现FIFO溢出，只能靠提高计算机速度或降低采样速度或扩大存储器容量来弥补。

数据格式：16位读出数据定义如下：

D15 AD11 D14 AD10 D13 AD9 D12 AD8 D11 AD7 D10 AD6 D9 AD5 D8 AD4

D7 AD3 D6 AD2 D5 AD1 D4 AD0 D3 IO1 D2 IO0 D1 trsign D0 chsign

D15-D0：16位数据的从高到低位。

AD11-AD0：12位采样数据，（MSB - LSB）。 IO1：开关量通道1状态。 IO0：开关量通道0状态。

Trsign：触发标志，=0：没有触发 / =1：触发有效

Chsign：通道标志，=0：数据为起始通道数据 / =1：其他通道的数据。 应用： 1.

采样时可以记录开关量通道的0、1号，IO0、IO1状态（必须设置为输入状态）。由此可以将二个输入作为数字波形纪录器使用，速度为AD采样速度。 2.

trsign：记录录外部触发状态，如果触发有效，trsign将从0变为1。检测这位可以在软件启动模式下检测外部触发的开始，用于实现预触发功能。 3.

chsign：用于通道检测校正。如果FIFO中的数据乱了，可以通过检测chsign是否为“0”重新获得数据的起始位置。因为通道按stch-endch顺序循环采样，由此chsign每隔采样通道数量的个数为“0”、或对起始通道（stch）采样时起始时为“0”，其余时间为“1”。 模拟输入量程选择控制 AC6111的AD输入有4档量程，为： 单极性：0-5伏、0-10伏

双极性：-5伏 - +5伏、-10伏 - +10伏

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AC6111 第一章、AC6111简介

由PS位设置。PS=0，1，2，3对应选择输入为：5、10、?5、?10伏。注意：不要在AD转换过程中设置通道stch、endch与PS。

2.2 DA部分的原理

AC6111提供二路12位D/A。输出可以分别由软件控制为：0-10伏或?10伏。控制寄存器为damode的低二位，如下：16位数据D15-D0的D1、D0控制模拟输出通道1、0号的输出范围，对应控制字定义为：damode0、damode1，分别控制DA输出通道0、1号。

Damode0或damode1 =0 ：对应输出为0-10伏。 Damode0或damode1 =1 ：对应输出为?10伏。

2.3 开关量部分的原理

16路开关量DIO15-DIO0分为二个8位，可以由iomode寄存器的iomode0、iomode1位控制为输入或输出，0号控制低8位PA：DIO7-DIO0、1号控制高8位PB： DIO15-DIO8。Iomode0、iomode1对应16位控制字D15-D0的D0、D1位。定义： IOMODEn=0：设置对应口为输入。 IOMODEn=1：设置对应口为输出。 注： n=0、1

16路数据通过16位I/O指令一次性读入或输出。如果对应口为输入，输出数据没有影响，但输入可以读入输出的状态。结构如下：

数据线D7-D0 PA 输出寄存器 PA输出容许 PB 数据线D15-D8 输出寄存器 PB输出容许 PA读入数据，D7-D0 PB读入数据，D15-D8

2.4 计数器的原理

AC6111提供一个16位多功能计数器cnt，可以完成：计数、测频、脉冲宽度测量等功能。计数器为16位减法计数器，设置数

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AC6111 第一章、AC6111简介

据范围1-65535，输入上升边沿脉冲有效（进行减1操作）。计数器减法计数到0时，自动将溢出标志cntov由0设置为1，并保持到重新设置计数器数值。Cntov可以由状态查询位读入。Cnt的数据可以通过cntw、cntr指令设置或随时读出，cntw指令清除计数器、定时器数据并重新开始计数、定时。

AC6111内置16位定时器tcnt，功能为：测量由开始计数的第一个上升边沿到计数器溢出（最后一个脉冲的上升边沿）间的时间周期。Tcnt的输入时钟为1微秒，测量时间为1-65535微秒，如果超过65535。微秒，读入数值恒定为65535微秒。如果读入数据为FFFFH（65535），用户应该认为定时器已经溢出、测量结果无效。定时器性能： 1. 2. 3. 应用：

?

计数器模式：用户初始化计数器数值，开始减法计数操作。可以随时读入计数器数值，计数的个数=初始化数值 - 读入16位定时器，定时范围：1-65535微秒，对应频率测量范围5000KHz-16Hz。 定时器为加法计数器，从0开始计数。

输入时钟：1微秒周期。时钟来自16兆时钟源4分频，并且分频器与定时器同时启动，保证?66纳秒的时钟精度。

数值。 ?

测量N个脉冲上升边沿间的时间：设置计数器数值为N，检测到计数器溢出标志后，读入tcnt数据，时间间隔为tcnt

（uS）。注意：N的最小数值为2，即测量一个波形周期（二个上升边沿间）的时间。

波形示意：

写入数据 N 开始计数

cntov

定时器

启动

计数器 数据 N-1 N-2 0

定时器

数据 0 1 M

注：

1.计数器初始化数据为N 2.定时器结束数值为M。

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AC6644硬件设置与连接

三、硬件设置与连接

3.1安装

关掉PC机电源，将AC6111插入主机的任何一个PCI插槽中并将外部的输入、输出线连好。如果主机有

多套AC系列PCI插卡，请注意并标记插槽的顺序与号码以方便连接与编程。

连接注意事项：

注：差分输入的开关选择与输入定义见附录： 模拟输入： 1. 2.

输入连接电缆必须用屏蔽电缆。

模拟信号的地线应该连接到前端的模拟输出的地线上，不能与数字地线混合。如果需要混合数字、模拟地线，可以将数字地线连接到前端的电源地线上。 3.

如果前端信号干扰较大，如电力信号采集应用时，最好将PC机的外壳与前端的地线单独连接。这样可以避免干扰、高压烧毁6111卡。

模拟输出： 1. 2.

输出不要对外部电源短路。

输出的电容负载能力有限，注意不能驱动大的电容负载，否则会引起输出不稳定。如果需要驱动电容、电感负载，应该在输出与被驱动设备间加入一个10-100欧姆的电阻。

开关量： 1. 2. 3.

开关量输入电平不能低于-0.3V 或高于+5V。 输出不要对地线、电源短路。

输出如果需要驱动大功率设备，为防止干扰应该选用AC145端子板，将输出与设备隔离。

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AC6644硬件设置与连接

3.2 输入输出插座定义

输入差分选择

6位拨码开关“SW1”选择模拟输入方式为差分或单端模式，如下： 1、2、3号ON,4、5、6号OFF选择输入为单端模式。 1、2、3号OFF,4、5、6号ON选择输入为差分模式。

连接器P1：模拟输入插座定义

P1：DB25芯D型插头，孔式，在输入的插头上标有对应的号码。定义如下：

输入定义： ? ? ? ? ? ? ? ?

AIN0-AIN15对应A/D单端输入通道：0-15。

差分模式：AIN0-AIN7对应差分“+”输入通道0-7、AIN8-AIN15:对应“-”输入通道0-7号。 AMPLOW：伪差分输入，6111不用。

DAOUT0、DAOUT1：对应D/A输出通道“0”、“1”。 9、22脚：模拟GND 13脚：数字地 CNT0：计数器输入 TRIG：触发输入

OCLKTRIGCNT0DAOUT1DAOUT0AMPLOWAIN15AIN7AIN14AIN6AIN13AIN5AIN12AIN4AIN11AIN3AIN10AIN2AIN9AIN1AIN8AIN013251224112310229218207196185174163152141P1DB2514 ww.wwlab.com.cn

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