產(chǎn)品主要特性:
•模擬電壓輸入范圍：±10V
•A/D轉(zhuǎn)換分辨率：16Bit ，32K字FIFO存儲器保證AD數(shù)據(jù)的完整性。
•32 單端模擬信號輸入
•16雙端模擬信號輸入
•16路開關(guān)量輸入
•16路開關(guān)量輸出
•硬增益范圍：1、2、4、8(N2為PGA203) 1、10、100、10000(N2為PGA202)
•可以選擇內(nèi)外時(shí)鐘信號
•可以選擇內(nèi)外觸發(fā)信號
•一組計(jì)數(shù)器供用戶使用
→ 性能及技術(shù)指標(biāo)
一、性能
·模擬電壓輸入范圍：±10V
·A/D轉(zhuǎn)換分辨率：16Bit ，32K字FIFO存儲器保證AD數(shù)據(jù)的完整性。
·32 單端模擬信號輸入
·16雙端模擬信號輸入
·16路開關(guān)量輸入
·16路開關(guān)量輸出
·硬增益范圍：1、2、4、8(N2為PGA203)
1、10、100、10000(N2為PGA202)
·可以選擇內(nèi)外時(shí)鐘信號
·可以選擇內(nèi)外觸發(fā)信號
·一組計(jì)數(shù)器供用戶使用
二、應(yīng)用范圍
·野外測控
·信號采集
·醫(yī)療設(shè)備
三、 技術(shù)指標(biāo)
1、模擬信號輸入部分
·模擬通道輸入數(shù)： 32路單端/16路雙端模擬信號輸入
支持通道掃描及偽同時(shí)采樣（即同步采集）掃描模式。（注：偽同步模式：既模擬同步采樣模式，采樣被定時(shí)器或外部時(shí)鐘啟動(dòng)后，USB2005以100KHz（ADS7805）/200KHz（AD976A AR）的最大速度對用戶設(shè)置的一組通道采樣，結(jié)束后等待下一次啟動(dòng)，如此循環(huán)采樣）
·模擬電壓輸入范圍：±10V
·模擬輸入阻抗：100MΩ
·模擬輸入共模電壓范圍：>±2V
·放大器建立時(shí)間：2uS
·硬增益范圍：1、2、4、8(N2為PGA203)
1、10、100、10000(N2為PGA202)
2、A/D轉(zhuǎn)換電路部分
·A/D分辨率：16Bit(65536)
·非線性誤差：±1LSB(最大)
·系統(tǒng)測量精度(滿量程)：0.1%
·采樣速率：100 KHz（ADS7805）/200 KHz（AD976A AR）
·轉(zhuǎn)換時(shí)間：10 us（ADS7805）/20 us （AD976A AR）
·系統(tǒng)測量精度(滿量程)：0.05%
注： 以上技術(shù)指標(biāo)未注明者均為典型值。
2、開關(guān)量輸入輸出部分
·16路數(shù)字量輸入、16路數(shù)字量輸出經(jīng)過20腳扁平電纜插座 XS2、XS3引出。
·數(shù)字端口滿足標(biāo)準(zhǔn)TTL電氣特性：
輸入TTL電平，吸入電流小于0.5mA。
輸出TTL電平，最大下拉電流20mA,上拉電流2.6 mA。
·數(shù)字量輸入高電平(即“1”)的最低電壓：2V
數(shù)字量輸入低電平(即“0”)的最高電壓：0.8V
·數(shù)字量輸出高電平(即“1”)的最低電壓：3.4V
數(shù)字量輸出低電平(即“0”)的最高電壓：0.5V
第二節(jié) 元件位置圖及各種插座管腳定義
一、主要元件位置圖
此板配有機(jī)箱；
RP1：程控儀表放大器零點(diǎn)調(diào)整電位器
RP2：程控儀表放大器滿度調(diào)整電位器
RP3：A/D零點(diǎn)調(diào)整電位器
RP4：A/D滿度調(diào)整電位器
XF1、XF2：模擬電壓輸入單端、雙端選擇
XF3：內(nèi)外時(shí)鐘選擇
XS1: 模擬信號輸入及外觸發(fā)信號輸入連接插座
XS2：開關(guān)量輸入插座
XS3：開關(guān)量輸出插座
第一個(gè)POWER LED: USB2005卡電源指示燈，USB2005與計(jì)算機(jī)通過USB帶纜連接后，此指示燈應(yīng)亮
第二個(gè)POWER LED：與POWER LED并聯(lián)聯(lián)接，當(dāng)將USB2005放置于機(jī)箱內(nèi)時(shí)，可將其電源指示燈移到機(jī)箱上
第一個(gè)OVERFLOW LED：當(dāng)USB2005卡上FIFO存儲器“全滿”指示燈亮?xí)r，說明USB2005卡的A/D數(shù)據(jù)已經(jīng)溢出
第二個(gè)OVERFLOW LED：與第一個(gè)并聯(lián)聯(lián)結(jié)，通過它可以將FIFO存儲器“全滿”指示燈移到上
二、 關(guān)于模擬輸入引腳37芯插頭XS1的管腳定義
1、 圖表說明
注：全篇GND即是DGND。
2、表格說明
管腳號 名稱 管腳功能 特性 管腳號 名稱 管腳功能 特性
1 CH31 模擬信號輸入通道31 IN 20 CH30 模擬信號輸入通道30 IN
2 CH29 模擬信號輸入通道29 IN 21 CH28 模擬信號輸入通道28 IN
3 CH27 模擬信號輸入通道27 IN 22 CH26 模擬信號輸入通道26 IN
4 CH25 模擬信號輸入通道25 IN 23 CH24 模擬信號輸入通道24 IN
5 CH23 模擬信號輸入通道23 IN 24 CH22 模擬信號輸入通道22 IN
6 CH21 模擬信號輸入通道21 IN 25 CH20 模擬信號輸入通道20 IN
7 CH19 模擬信號輸入通道19 IN 26 CH18 模擬信號輸入通道18 IN
8 CH17 模擬信號輸入通道17 IN 27 CH16 模擬信號輸入通道16 IN
9 CH15 模擬信號輸入通道15 IN 28 CH14 模擬信號輸入通道14 IN
10 CH13 模擬信號輸入通道13 IN 29 CH12 模擬信號輸入通道12 IN
11 CH11 模擬信號輸入通道11 IN 30 CH10 模擬信號輸入通道10 IN
12 CH9 模擬信號輸入通道9 IN 31 CH8 模擬信號輸入通道8 IN
13 CH7 模擬信號輸入通道7 IN 32 CH6 模擬信號輸入通道6 IN
14 CH5 模擬信號輸入通道5 IN 33 CH4 模擬信號輸入通道4 IN
15 CH3 模擬信號輸入通道3 IN 34 CH2 模擬信號輸入通道2 IN
16 CH1 模擬信號輸入通道1 IN 35 CH0 模擬信號輸入通道0 IN
17 AGND 模擬地 IN/OUT 36 AGND 模擬地 IN/OUT
18 EX_CLK 外部時(shí)鐘輸入 IN 37 TR 外觸發(fā)信號輸入 IN
19 DGND 數(shù)字地 IN/OUT
CH0～CH31：USB2005 A/D卡輸入通道號（單端方式時(shí)）
CH0～CH15 ：雙端模擬信號輸入正端 （ 雙端方式時(shí)）
CH16～CH31 ：雙端模擬信號輸入負(fù)端 （雙端方式時(shí)）
在調(diào)用InitDeviceAD初始化AD過程中，若用戶置硬件參數(shù)ADPara.GroundingMode為USB2005_SE_MODE常量時(shí)為單端方式，此時(shí)所有通道均可被采樣，若置硬件參數(shù)ADPara.GroundingMode為USB2005_DI_MODE常量時(shí)為雙端方式，此時(shí)，各通道的對應(yīng)關(guān)系如下：
正端CH0+n與負(fù)端CH16+n構(gòu)成雙端輸入，n為0-15的自然數(shù)，即為雙端通道號。
如n為0時(shí)，則表示為雙端通道0由正端CH0（即0+0）與負(fù)端CH16(即16+0)構(gòu)成；
如n為1時(shí)，則表示為雙端通道1由正端CH1（即0+1）與負(fù)端CH17(即16+1)構(gòu)成；
以次類推。
EX_CLK：外部輸入時(shí)鐘信號（由軟件和硬件設(shè)置相一致時(shí)有效）
硬件上：通過XF3跳線設(shè)置完成。
軟件上：
當(dāng)選擇內(nèi)時(shí)鐘（即ADPara.ClockSource=USB2005_IN_CLOCK）時(shí)此信號無效
當(dāng)選擇外時(shí)鐘時(shí)（即ADPara.ClockSource=USB2005_IN_CLOCK）時(shí)此信號有效。此時(shí)，AD采樣時(shí)鐘由EX_CLK信號提供，且ADPara.Frequency參數(shù)自動(dòng)失效。
內(nèi)外時(shí)鐘選擇實(shí)現(xiàn)函數(shù): InitDeviceAD
詳情請參考軟件說明書中USB2005_PARA_AD
TR：外部觸發(fā)信號（由軟件設(shè)置即可）
當(dāng)選擇內(nèi)觸發(fā)（即ADPara.TriggerSource=USB2005_IN_TRIGGER）時(shí)此信號無效
當(dāng)選擇外觸發(fā)時(shí)（即ADPara.TriggerSource=USB2005_OUT_TRIGGER）時(shí)此信號有效。此時(shí)，只有當(dāng)TR管腳上有一上升沿跳變時(shí)，AD才會被啟動(dòng)，否則AD讀取函數(shù)ReadDeviceAD自動(dòng)等待直到觸發(fā)信號到來。
內(nèi)外觸發(fā)選擇實(shí)現(xiàn)函數(shù): InitDeviceAD
詳情請參考軟件說明書中USB2005_PARA_AD
AGND：模擬地
DGND：數(shù)字地
三、于20芯插頭XS2開關(guān)量輸入的管腳定義
管腳號 管腳名稱 管腳定義 電氣特性 管腳號 管腳名稱 管腳定義 電氣特性
1 DI0 數(shù)字量輸入通道0 IN 2 DI1 數(shù)字量輸入通道1 IN
3 DI2 數(shù)字量輸入通道2 IN 4 DI3 數(shù)字量輸入通道3 IN
5 DI4 數(shù)字量輸入通道4 IN 6 DI5 數(shù)字量輸入通道5 IN
7 DI6 數(shù)字量輸入通道6 IN 8 DI7 數(shù)字量輸入通道7 IN
9 DI8 數(shù)字量輸入通道8 IN 10 DI9 數(shù)字量輸入通道9 IN
11 DI10 數(shù)字量輸入通道10 IN 12 DI11 數(shù)字量輸入通道11 IN
13 DI12 數(shù)字量輸入通道12 IN 14 DI13 數(shù)字量輸入通道13 IN
15 DI14 數(shù)字量輸入通道14 IN 16 DI15 數(shù)字量輸入通道15 IN
17 DGND 數(shù)字地 IN/OUT 18 DGND 數(shù)字地 IN/OUT
19 DGND 數(shù)字地 IN/OUT 20 DGND 數(shù)字地 IN/OUT
DI0～DI15：為開關(guān)量輸入
DGND：數(shù)字地
四、關(guān)于20芯插頭XS3開關(guān)量輸出的管腳定義
管腳號 管腳名稱 管腳定義 電氣特性 管腳號 管腳名稱 管腳定義 電氣特性
1 D00 數(shù)字量輸出通道0 IN 2 DO1 數(shù)字量輸出通道1 IN
3 D02 數(shù)字量輸出通道2 IN 4 DO3 數(shù)字量輸出通道3 IN
5 D04 數(shù)字量輸出通道4 IN 6 DO5 數(shù)字量輸出通道5 IN
7 D06 數(shù)字量輸出通道6 IN 8 DO7 數(shù)字量輸出通道7 IN
9 D08 數(shù)字量輸出通道8 IN 10 DO9 數(shù)字量輸出通道9 IN
11 D010 數(shù)字量輸出通道10 IN 12 DO11 數(shù)字量輸出通道11 IN
13 D012 數(shù)字量輸出通道12 IN 14 DO13 數(shù)字量輸出通道13 IN
15 DO14 數(shù)字量輸出通道14 IN 16 DO15 數(shù)字量輸出通道15 IN
17 DGND 數(shù)字地 IN/OUT 18 DGND 數(shù)字地 IN/OUT
19 DGND 數(shù)字地 IN/OUT 20 DGND 數(shù)字地 IN/OUT
DO0～DO15：為開關(guān)量輸出
DGND：數(shù)字地
五、關(guān)于4芯插頭XS5計(jì)數(shù)器管腳定義
管腳號 管腳定義
1 CLK
2 OUT
3 GATE
4 DGND
CLK、OUT、GATE：分別為8254定時(shí)/計(jì)數(shù)器的供用戶使用的一組管腳
DGND：數(shù)字地
注：關(guān)于8254的編程資料見《定時(shí)計(jì)數(shù)器8253_4》文檔。
第三節(jié) 模擬信號的增益設(shè)置
USB2005 A/D卡通過軟件來選擇AD前端放大器的倍數(shù), N2為PGA203硬件增益：1、2、4、8倍;
N2為PGA203硬件增益:1、10、100、10000倍。
第四節(jié) 短路套設(shè)置
本產(chǎn)品出廠設(shè)置為：
量程為±10V；單端輸入方式，內(nèi)時(shí)鐘和內(nèi)觸發(fā)方式。
模擬信號輸入方式選擇：
本卡模擬信號輸入的單、雙端選擇是由軟硬件共同完成的。
在調(diào)用InitDeviceAD初始化AD過程中，若用戶置硬件參數(shù)ADPara.GroundingMode為USB2005_SE_MODE常量時(shí)為單端方式，此時(shí)所有通道均可被采樣，若置硬件參數(shù)ADPara.GroundingMode為USB2005_DI_MODE常量時(shí)為雙端方式。
第五節(jié) 寄存器數(shù)據(jù)格式
A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器各位定義如下：
D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
AD15 AD14 AD13 AD12 AD11 AD10 AD9 AD8 AD7 AD6 AD5 AD4 AD3 AD2 AD1 AD0
AD0～AD15：為A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的16位數(shù)據(jù)，它的具體定義(雙極性模擬輸入時(shí)的結(jié)果數(shù)據(jù)格式)如下表:
輸入 A/D結(jié)果編碼(二進(jìn)制) A/D結(jié)果編碼(十六進(jìn)制) A/D結(jié)果編碼(十進(jìn)制)
正滿度 1111 1111 1111 1111 FFFF 65535
正滿度－1LSB 1111 1111 1111 1110 FFFE 65534
中間值+1LSB 1110 0000 0000 0001 8001 32769
中間值（零點(diǎn)） 1000 0000 0000 0000 8000 32768
中間值－1LSB 0111 1111 1111 1111 7FFF 32767
負(fù)滿度+1LSB 0000 0000 0000 0001 0001 1
負(fù)滿度 0000 0000 0000 0000 0000 0
第六節(jié) 模擬信號輸入連接方式
一、單端輸入方式：
USB2005板均可按下圖連接成模擬電壓單端輸入方式，主要應(yīng)用在噪聲干擾不高的場合。16路模擬輸入信號連接到CH0～CH31端，其公共地連接到AGND端。連接方式如下圖：
二、雙端輸入方式：
USB2005板可按下圖連接成模擬電壓雙端輸入方式，主要應(yīng)用在噪聲干擾高的場合，可以有效抑制共模干擾信號，提高采集精度。8路模擬輸入信號正端接到CH0～CH15端，其模擬輸入信號負(fù)端接到CH16～CH31端，并在距離XS1插座近處，在負(fù)端與AGND端各接一只幾十KΩ至幾百KΩ的電阻（當(dāng)現(xiàn)場信號源內(nèi)阻小于100Ω時(shí)，該電阻應(yīng)為現(xiàn)場信號源內(nèi)阻的1000倍；當(dāng)現(xiàn)場信號源內(nèi)阻大于100Ω時(shí)，該電阻應(yīng)為現(xiàn)場信號源內(nèi)阻的2000倍），為儀表放大器輸入電路提供偏置。連接方式如下圖：
