產(chǎn)品主要特性:
•16路單端模擬信號輸入
•8路雙端模擬信號輸入
•16路開關量輸入
•16路開關量輸出
•硬增益范圍：1、2、4、8(N6為PGA203) 1、10、100、10000(N6為PGA202)
•4路模擬信號輸出
→ 性能及技術指標
USB2009模板是USB總線兼容的數(shù)據(jù)采集板，可經(jīng)USB電纜接入計算機，構成實驗室、產(chǎn)品質量檢驗中心、野外測控、醫(yī)療設備等領域的數(shù)據(jù)采集、波形分析和處理系統(tǒng)，也可構成工業(yè)生產(chǎn)過程控制監(jiān)控系統(tǒng)。而且它具有體積小，即插即用等特點，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轉換器。為用戶提供了16路 單端模擬信號輸入、8路雙端的模擬輸入通道。A/D轉換器輸入信號范圍為: USB2009: ±5V，±10V(AD7899-1)。硬增益范圍：1、2、4、8(N6為PGA203時)，1、10、100、10000(N6為PGA202時)。本卡還為用戶提供了四路DA輸出功能。同時還提供了內外時鐘和內外觸發(fā)工作方式。還有一組計數(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)品為用戶提供了機箱（鋁合金外殼）小巧、美觀、使用方便(310mm （長）× 260mm（寬）× 60mm(高))。
第三章 產(chǎn)品說明
第一節(jié) 性能和技術指標
一、性能
·模擬電壓輸入范圍：±5V、±10V(板上A/D轉換器為AD7899-1)
0~5V、0~2.5V(板上A/D轉換器為AD7899-2)
·A/D轉換分辨率：14Bit，32K字FIFO存儲器保證AD數(shù)據(jù)的完整性。
·16路單端模擬信號輸入
·8路雙端模擬信號輸入
·16路開關量輸入
·16路開關量輸出
·硬增益范圍：1、2、4、8(N6為PGA203)
1、10、100、10000(N6為PGA202)
·4路模擬信號輸出
·模擬電壓輸出范圍：±5V，±10V, 0～10V，0～5V
·可以選擇內外時鐘信號
·可以選擇內外觸發(fā)信號
·一組計數(shù)器供用戶使用
二、應用范圍
·野外測控
·信號采集
·醫(yī)療設備
三、技術指標
1、模擬信號輸入部分
·模擬通道輸入數(shù)：16路單端/8路雙端模擬信號輸入
支持通道掃描及偽同時采樣（同步采保）掃描模式。（注：偽同步模式：既模擬同步采樣模式，采樣被定時器或外部時鐘啟動后，USB2009以400KHz的最大速度對用戶設置的一組
通道采樣，結束后等待下一次啟動，如此循環(huán)采樣）
·模擬輸入電壓范圍：
±5V、±10V(板上A/D轉換器為AD7899-1)
0~5V、0~2.5V(板上A/D轉換器為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）
·放大器建立時間：2uS
2、A/D轉換電路部分
·A/D分辨率：14Bit(16384)
·非線性誤差：±1LSB(最大)
·轉換時間：2.5μS
·系統(tǒng)測量精度(滿量程)：0.1%
·采樣速率：400K
·轉換時間：2.5 us
·系統(tǒng)測量精度(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
·建立時間：10μS(0.01%精度)
·輸出阻抗：0.2Ω
注： 以上技術指標未注明者均為典型值。
5、開關量輸入輸出部分
·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)字端口滿足標準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（出廠標準設置）
RP1：D/A輸出電壓零點調整電位器
RP2：D/A0輸出電壓滿度調整電位器
RP3：D/A1輸出電壓滿度調整電位器
RP4：D/A2輸出電壓滿度調整電位器
RP5：D/A3輸出電壓滿度調整電位器
RP6：程控儀表放大器零點調整電位器
RP7：程控儀表放大器滿度調整電位器
XF1：模擬電壓輸入量程選擇
XF4、XF5：模擬電壓輸入（AD轉換部分）單端、雙端選擇
XF3、XF6：模擬信號輸出（DA轉換部分）單端、雙端選擇
XF9：模擬信號輸出通道DA0量程選擇
XF7：模擬信號輸出通道DA1量程選擇
XF10：模擬信號輸出通道DA2量程選擇
XF8：模擬信號輸出通道DA3量程選擇
XF11：內外時鐘選擇
XS1: 模擬信號輸入連接插座
XS2：開關量輸入插座
XS3：開關量輸出插座
第一個POWER LED: USB2009卡電源指示燈，USB2009與計算機通過USB帶纜連接后，此指示燈應亮
第二個POWER LED：與POWER LED并聯(lián)聯(lián)接，當將USB2009放置于機箱內時，可將其電源指示燈移到機箱上
第一個OVERFLOW LED：當USB2009卡上FIFO存儲器“全滿”指示燈亮時，說明USB2009卡的A/D數(shù)據(jù)已經(jīng)溢出
第二個OVERFLOW LED：與第一個并聯(lián)聯(lián)結，通過它可以將FIFO存儲器“全滿”指示燈移到上
二、 關于模擬輸入引腳37芯插頭XS1的管腳定義
1、.圖象說明
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
19 DGND 數(shù)字地 IN/OUT 37 TR 外觸發(fā)信號輸入 IN
18 EX_CLK 外部時鐘輸入 IN 36 DGND 數(shù)字地 IN/OUT
17 DGND 數(shù)字地 IN/OUT 35 CH0 模擬信號輸入通道0 IN
16 CH1 模擬信號輸入通道1 IN 34 CH2 模擬信號輸入通道2 IN
15 CH3 模擬信號輸入通道3 IN 33 CH4 模擬信號輸入通道4 IN
14 CH5 模擬信號輸入通道5 IN 32 CH6 模擬信號輸入通道6 IN
13 CH7 模擬信號輸入通道19 IN 31 CH8 模擬信號輸入通道18 IN
12 CH9 模擬信號輸入通道7 IN 30 CH10 模擬信號輸入通道8 IN
11 CH11 模擬信號輸入通道9 IN 29 CH12 模擬信號輸入通道10 IN
10 CH13 模擬信號輸入通道11 IN 28 CH12 模擬信號輸入通道12 IN
9 CH15 模擬信號輸入通道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 模擬信號輸出通道0 OUT
DA0～DA3：DA輸出通道號
CH0～CH15：AD輸入通道號（單端方式時）
CH0～CH7：雙端模擬信號輸入正端 （ 雙端方式時）
CH8～CH15：雙端模擬信號輸入負端 （雙端方式時）
在調用InitDeviceAD初始化AD過程中，若用戶置硬件參數(shù)ADPara.GroundingMode為USB2009_SE_MODE常量時為單端方式，此時所有通道均可被采樣，若置硬件參數(shù)ADPara.GroundingMode為USB2009_DI_MODE常量時為雙端方式，此時，各通道的對應關系如下：
正端CH0+n與負端CH8+n構成雙端輸入，n為0-8的自然數(shù)，即為雙端通道號。
如n為0時，則表示為雙端通道0由正端CH0（即0+0）與負端CH8(即8+0)構成；
如n為1時，則表示為雙端通道1由正端CH1（即0+1）與負端CH9(即8+1)構成；
以次類推。
EX_CLK：外部輸入時鐘信號（由軟件和硬件設置相一致時有效）
硬件上：通過XF3跳線設置完成。
軟件上：
當選擇內時鐘（即ADPara.ClockSource=USB2009_IN_CLOCK）時此信號無效
當選擇外時鐘時（即ADPara.ClockSource=USB2009_IN_CLOCK）時此信號有效。此時，AD采樣時鐘由EX_CLK信號提供，且ADPara.Frequency參數(shù)自動失效。
內外時鐘選擇實現(xiàn)函數(shù): InitDeviceAD
詳情請參考軟件說明書中USB2009_PARA_AD
TR：外部觸發(fā)信號（由軟件設置即可）
當選擇內觸發(fā)（即ADPara.TriggerSource=USB2009_IN_TRIGGER）時此信號無效
當選擇外觸發(fā)時（即ADPara.TriggerSource=USB2009_OUT_TRIGGER）時此信號有效。此時，只有當TR管腳上有一上升沿跳變時，AD才會被啟動，否則AD讀取函數(shù)ReadDeviceAD自動等待直到觸發(fā)信號到來。
內外觸發(fā)選擇實現(xiàn)函數(shù): InitDeviceAD
詳情請參考軟件說明書中USB2009_PARA_AD
AGND：模擬地
DGND：數(shù)字地
三、于20芯插頭XS2開關量輸入的管腳定義
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：為開關量輸入
DGND：數(shù)字地
四、關于20芯插頭XS3開關量輸出的管腳定義
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 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：為開關量輸出
DGND：數(shù)字地
五、關于4芯插頭XS5計數(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/計數(shù)器的供用戶使用的一組管腳
DGND：數(shù)字地
注：關于8254的編程資料見《定時計數(shù)器8253_4》文檔。
第三節(jié) 模擬信號的增益設置
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) 短路套設置
本產(chǎn)品出廠設置為：
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)用戶要求設置各種配置。
一、模擬信號輸入部分（A/D）跳線設置
1、單端、雙端跳線設置
本卡模擬信號輸入的單、雙端選擇是由軟硬件共同完成的。
在調用InitDeviceAD初始化AD過程中，若用戶置硬件參數(shù)ADPara.GroundingMode為USB2009_SE_MODE常量時為單端方式，此時所有通道均可被采樣，若置硬件參數(shù)ADPara.GroundingMode為USB2009_DI_MODE常量時為雙端方式
2、模擬信號輸入量程選擇
二、模擬信號輸出部分（D/A）跳線設置
三、內外時鐘跳線設置
第五節(jié) 寄存器數(shù)據(jù)格式
1、 A/D轉換結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轉換結果的14位數(shù)據(jù)，它的具體定義如下表。
IN0、IN1：兩個數(shù)據(jù)位已分別通過XS2接線座的11腳和12腳引出，可接外部TTL電平信號。通過對此兩位的合理利用，可以實現(xiàn)在AD采樣過程中，跟蹤某些特定的或隨機的外部信號，如觸發(fā)點信號，轉速脈沖信號，頻率脈沖信號等。注意：外接信號必須符合TTL電平標準，如果不用時，請最好接本設備地線。
USB2009板為雙極性模擬輸入（USB2009）時的結果數(shù)據(jù)格式如下表所示：
