產(chǎn)品主要特性:
•16路單端模擬信號(hào)輸入
•8路雙端模擬信號(hào)輸入
•16路開(kāi)關(guān)量輸入
•16路開(kāi)關(guān)量輸出
•硬增益范圍：1、2、4、8(N6為PGA203) 1、10、100、10000(N6為PGA202)
•4路模擬信號(hào)輸出
→ 性能及技術(shù)指標(biāo)
USB2009模板是USB總線兼容的數(shù)據(jù)采集板，可經(jīng)USB電纜接入計(jì)算機(jī)，構(gòu)成實(shí)驗(yàn)室、產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)中心、野外測(cè)控、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域的數(shù)據(jù)采集、波形分析和處理系統(tǒng)，也可構(gòu)成工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制監(jiān)控系統(tǒng)。而且它具有體積小，即插即用等特點(diǎn)，因此是便攜式系統(tǒng)用戶的最佳選擇。
板卡功能：
有14Bit分辨率的A/D轉(zhuǎn)換器。為用戶提供了16路 單端模擬信號(hào)輸入、8路雙端的模擬輸入通道。A/D轉(zhuǎn)換器輸入信號(hào)范圍為: USB2009: ±5V，±10V(AD7899-1)。硬增益范圍：1、2、4、8(N6為PGA203時(shí))，1、10、100、10000(N6為PGA202時(shí))。本卡還為用戶提供了四路DA輸出功能。同時(shí)還提供了內(nèi)外時(shí)鐘和內(nèi)外觸發(fā)工作方式。還有一組計(jì)數(shù)器供用戶使用。
USB2009數(shù)據(jù)采集板具有二種采樣模式：
1、 偽同步采集(也稱為分組采集)
2、 分頻采集(也稱為連續(xù)采集)
本產(chǎn)品為用戶提供了機(jī)箱（鋁合金外殼）小巧、美觀、使用方便(310mm （長(zhǎng)）× 260mm（寬）× 60mm(高))。
第三章 產(chǎn)品說(shuō)明
第一節(jié) 性能和技術(shù)指標(biāo)
一、性能
·模擬電壓輸入范圍：±5V、±10V(板上A/D轉(zhuǎn)換器為AD7899-1)
0~5V、0~2.5V(板上A/D轉(zhuǎn)換器為AD7899-2)
·A/D轉(zhuǎn)換分辨率：14Bit，32K字FIFO存儲(chǔ)器保證AD數(shù)據(jù)的完整性。
·16路單端模擬信號(hào)輸入
·8路雙端模擬信號(hào)輸入
·16路開(kāi)關(guān)量輸入
·16路開(kāi)關(guān)量輸出
·硬增益范圍：1、2、4、8(N6為PGA203)
1、10、100、10000(N6為PGA202)
·4路模擬信號(hào)輸出
·模擬電壓輸出范圍：±5V，±10V, 0～10V，0～5V
·可以選擇內(nèi)外時(shí)鐘信號(hào)
·可以選擇內(nèi)外觸發(fā)信號(hào)
·一組計(jì)數(shù)器供用戶使用
二、應(yīng)用范圍
·野外測(cè)控
·信號(hào)采集
·醫(yī)療設(shè)備
三、技術(shù)指標(biāo)
1、模擬信號(hào)輸入部分
·模擬通道輸入數(shù)：16路單端/8路雙端模擬信號(hào)輸入
支持通道掃描及偽同時(shí)采樣（同步采保）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，USB2009以400KHz的最大速度對(duì)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）
·模擬輸入電壓范圍：
±5V、±10V(板上A/D轉(zhuǎn)換器為AD7899-1)
0~5V、0~2.5V(板上A/D轉(zhuǎn)換器為AD7899-2)
·模擬輸入阻抗：100MΩ
·模擬輸入共模電壓范圍：>±2V
·程控放大器增益范圍： 1、2、4、8（PGA203）
或1、10、100、1000倍（PGA202）
·放大器建立時(shí)間：2uS
2、A/D轉(zhuǎn)換電路部分
·A/D分辨率：14Bit(16384)
·非線性誤差：±1LSB(最大)
·轉(zhuǎn)換時(shí)間：2.5μS
·系統(tǒng)測(cè)量精度(滿量程)：0.1%
·采樣速率：400K
·轉(zhuǎn)換時(shí)間：2.5 us
·系統(tǒng)測(cè)量精度(滿量程)：0.1%
4、DA輸出部分
·輸出通道數(shù)：4路
·模擬輸出電壓范圍：0～5V、±5V、0～10V、±10V
·D/A分辨率：12Bit(4096)
·非線性誤差：±1LIB(最大)
·D/A輸出精度(滿量程)：±1LIB
·建立時(shí)間：10μS(0.01%精度)
·輸出阻抗：0.2Ω
注： 以上技術(shù)指標(biāo)未注明者均為典型值。
5、開(kāi)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(guò)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0.5毫安。
輸出TTL電平，最大下拉電流20mA,上拉電流2.6毫安。
·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（模擬輸入和輸出量程均為±5V）
USB2009板的單端模擬輸入主要跳線位置圖（出廠標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置）
RP1：D/A輸出電壓零點(diǎn)調(diào)整電位器
RP2：D/A0輸出電壓滿度調(diào)整電位器
RP3：D/A1輸出電壓滿度調(diào)整電位器
RP4：D/A2輸出電壓滿度調(diào)整電位器
RP5：D/A3輸出電壓滿度調(diào)整電位器
RP6：程控儀表放大器零點(diǎn)調(diào)整電位器
RP7：程控儀表放大器滿度調(diào)整電位器
XF1：模擬電壓輸入量程選擇
XF4、XF5：模擬電壓輸入（AD轉(zhuǎn)換部分）單端、雙端選擇
XF3、XF6：模擬信號(hào)輸出（DA轉(zhuǎn)換部分）單端、雙端選擇
XF9：模擬信號(hào)輸出通道DA0量程選擇
XF7：模擬信號(hào)輸出通道DA1量程選擇
XF10：模擬信號(hào)輸出通道DA2量程選擇
XF8：模擬信號(hào)輸出通道DA3量程選擇
XF11：內(nèi)外時(shí)鐘選擇
XS1: 模擬信號(hào)輸入連接插座
XS2：開(kāi)關(guān)量輸入插座
XS3：開(kāi)關(guān)量輸出插座
第一個(gè)POWER LED: USB2009卡電源指示燈，USB2009與計(jì)算機(jī)通過(guò)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USB2009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)USB2009卡上FIFO存儲(chǔ)器“全滿”指示燈亮?xí)r，說(shuō)明USB2009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(guò)它可以將FIFO存儲(chǔ)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、.圖象說(shuō)明
2、表格說(shuō)明
管腳號(hào) 名稱 管腳功能 特性 管腳號(hào) 名稱 管腳功能 特性
19 DGND 數(shù)字地 IN/OUT 37 TR 外觸發(fā)信號(hào)輸入 IN
18 EX_CLK 外部時(shí)鐘輸入 IN 36 DGND 數(shù)字地 IN/OUT
17 DGND 數(shù)字地 IN/OUT 35 CH0 模擬信號(hào)輸入通道0 IN
16 CH1 模擬信號(hào)輸入通道1 IN 34 CH2 模擬信號(hào)輸入通道2 IN
15 CH3 模擬信號(hào)輸入通道3 IN 33 CH4 模擬信號(hào)輸入通道4 IN
14 CH5 模擬信號(hào)輸入通道5 IN 32 CH6 模擬信號(hào)輸入通道6 IN
13 CH7 模擬信號(hào)輸入通道19 IN 31 CH8 模擬信號(hào)輸入通道18 IN
12 CH9 模擬信號(hào)輸入通道7 IN 30 CH10 模擬信號(hào)輸入通道8 IN
11 CH11 模擬信號(hào)輸入通道9 IN 29 CH12 模擬信號(hào)輸入通道10 IN
10 CH13 模擬信號(hào)輸入通道11 IN 28 CH12 模擬信號(hào)輸入通道12 IN
9 CH15 模擬信號(hào)輸入通道13 IN 27 AGND 模擬地 IN/OUT
8 AGND 模擬地 IN/OUT 26 AGND 模擬地 IN/OUT
7 DA3 模擬信號(hào)輸出通道3 OUT 25 AGND 模擬地 IN/OUT
6 AGND 模擬地 IN/OUT 24 AGND 模擬地 IN/OUT
5 DA2 模擬信號(hào)輸出通道2 OUT 23 AGND 模擬地 IN/OUT
4 AGND 模擬地 IN/OUT 22 AGND 模擬地 IN/OUT
3 DA1 模擬信號(hào)輸出通道1 OUT 21 AGND 模擬地 IN/OUT
2 AGND 模擬地 IN/OUT 20 AGND 模擬地 IN/OUT
1 DA0 模擬信號(hào)輸出通道0 OUT
DA0～DA3：DA輸出通道號(hào)
CH0～CH15：AD輸入通道號(hào)（單端方式時(shí)）
CH0～CH7：雙端模擬信號(hào)輸入正端 （ 雙端方式時(shí)）
CH8～CH15：雙端模擬信號(hào)輸入負(fù)端 （雙端方式時(shí)）
在調(diào)用InitDeviceAD初始化AD過(guò)程中，若用戶置硬件參數(shù)ADPara.GroundingMode為USB2009_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USB2009_DI_MODE常量時(shí)為雙端方式，此時(shí)，各通道的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：
正端CH0+n與負(fù)端CH8+n構(gòu)成雙端輸入，n為0-8的自然數(shù)，即為雙端通道號(hào)。
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CH8(即8+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CH9(即8+1)構(gòu)成；
以次類推。
EX_CLK：外部輸入時(shí)鐘信號(hào)（由軟件和硬件設(shè)置相一致時(shí)有效）
硬件上：通過(guò)XF3跳線設(shè)置完成。
軟件上：
當(dāng)選擇內(nèi)時(shí)鐘（即ADPara.ClockSource=USB2009_IN_CLOCK）時(shí)此信號(hào)無(wú)效
當(dāng)選擇外時(shí)鐘時(shí)（即ADPara.ClockSource=USB2009_IN_CLOCK）時(shí)此信號(hào)有效。此時(shí)，AD采樣時(shí)鐘由EX_CLK信號(hào)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(qǐng)參考軟件說(shuō)明書(shū)中USB2009_PARA_AD
TR：外部觸發(fā)信號(hào)（由軟件設(shè)置即可）
當(dāng)選擇內(nèi)觸發(fā)（即ADPara.TriggerSource=USB2009_IN_TRIGGER）時(shí)此信號(hào)無(wú)效
當(dāng)選擇外觸發(fā)時(shí)（即ADPara.TriggerSource=USB2009_OUT_TRIGGER）時(shí)此信號(hào)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(huì)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(hào)到來(lái)。
內(nèi)外觸發(fā)選擇實(shí)現(xiàn)函數(shù): InitDeviceAD
詳情請(qǐng)參考軟件說(shuō)明書(shū)中USB2009_PARA_AD
AGND：模擬地
DGND：數(shù)字地
三、于20芯插頭XS2開(kāi)關(guān)量輸入的管腳定義
管腳號(hào) 管腳名稱 管腳定義 電氣特性 管腳號(hào) 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(kāi)關(guān)量輸入
DGND：數(shù)字地
四、關(guān)于20芯插頭XS3開(kāi)關(guān)量輸出的管腳定義
管腳號(hào) 管腳名稱 管腳定義 電氣特性 管腳號(hào) 管腳名稱 管腳定義 電氣特性
1 DO0 數(shù)字量輸出通道0 IN 2 DO1 數(shù)字量輸出通道1 IN
3 DO2 數(shù)字量輸出通道2 IN 4 DO3 數(shù)字量輸出通道3 IN
5 DO4 數(shù)字量輸出通道4 IN 6 DO5 數(shù)字量輸出通道5 IN
7 DO6 數(shù)字量輸出通道6 IN 8 DO7 數(shù)字量輸出通道7 IN
9 DO8 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(kāi)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(hào) 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(jiàn)《定時(shí)計(jì)數(shù)器8253_4》文檔。
第三節(jié) 模擬信號(hào)的增益設(shè)置
USB2005 A/D卡通過(guò)軟件來(lái)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：
A/D：雙極性輸入，±5V量程
D/A：雙極性輸出，±5V量程
也可以根據(jù)用戶要求設(shè)置各種配置。
一、模擬信號(hào)輸入部分（A/D）跳線設(shè)置
1、單端、雙端跳線設(shè)置
本卡模擬信號(hào)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(guò)程中，若用戶置硬件參數(shù)ADPara.GroundingMode為USB2009_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USB2009_DI_MODE常量時(shí)為雙端方式
2、模擬信號(hào)輸入量程選擇
二、模擬信號(hào)輸出部分（D/A）跳線設(shè)置
三、內(nèi)外時(shí)鐘跳線設(shè)置
第五節(jié) 寄存器數(shù)據(jù)格式
1、 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
IN1 IN0 AD13 AD12 AD11 AD10 AD9 AD8 AD7 AD6 AD5 AD4 AD3 AD2 AD1 AD0
AD0～AD13：為A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的14位數(shù)據(jù)，它的具體定義如下表。
IN0、IN1：兩個(gè)數(shù)據(jù)位已分別通過(guò)XS2接線座的11腳和12腳引出，可接外部TTL電平信號(hào)。通過(guò)對(duì)此兩位的合理利用，可以實(shí)現(xiàn)在AD采樣過(guò)程中，跟蹤某些特定的或隨機(jī)的外部信號(hào)，如觸發(fā)點(diǎn)信號(hào)，轉(zhuǎn)速脈沖信號(hào)，頻率脈沖信號(hào)等。注意：外接信號(hào)必須符合TTL電平標(biāo)準(zhǔn)，如果不用時(shí)，請(qǐng)最好接本設(shè)備地線。
USB2009板為雙極性模擬輸入（USB2009）時(shí)的結(jié)果數(shù)據(jù)格式如下表所示：
