数据采集与处理技术--数据的接口板卡采集 ppt课件
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6
8.1 概述
2. 微型计算机的分类 以CPU的体系分类
Intel X86体系
AMD
联想、HP、Dell
非X86体系：PowerPC Apple
7
8.1 概述 X86体系微型计算机的类型
商用PC机 计算机类型
工业计算机（IPC）
8
8.1 概述 商（家）用PC计算机
9
8.1 概述 工业计算机（IPC）
放大器可选增益： ×1；×10；×100；×1000 (倍)
A／D转换器位数：12位 A／D转换时间：10 s 系统最快采样速率：15 kHz 系统综合误差：≤0.2 % FSR (×1倍时) A／D启动方式：程序启动／外触发启动 A／D工作方式：程序查询／中断请求
27
8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡
隔离 电源
40
芯
光电
插
隔离
座
地址开关
“金手指”
14
8.1 概述 PCI数据采集板卡
15
8.1 概述
ISA数据采集板卡： 1. 插排长、金手指间距宽
区别 2. 需要自设定板卡地址 3. 数据总线为16位，地址总线24位
PCI数据采集板卡： 1. 插排短、金手指间距窄 2. 不需要自设定板卡地址 3. 总线为32位 / 64位
生产厂商：研华、研祥等
10
8.1 概述 3. 主板总线扩展槽的类型
AGP插槽
商用P4机主板
PCI插槽 CNR插槽
11
ISA槽
8.1 概述
PCI槽
工业计算机主板
12
8.1 概述 4. 数据采集板卡的类型
板卡类型
ISA数据采集板卡 PCI数据采集板卡
13
8.1 概述 ISA数据采集板卡 A/D转换器 多路开关
第8章 数据的接口板卡采集
1
第8章 数据采集接口板卡
本章教学内容
8.1 概述 8.2 PC - 6319光电隔离模入接口卡 8.4 Windows 98 数据采集板卡
编程 8.5 数据采集的新技术
2
第8章 数据采集接口板卡
8.1 概述
3
8.1 概述
本节教学目标
掌握数据采集板卡的类型及特征 掌握数据采集系统的构建
单极性：二进制码 A／D转换输出码制
双极性：偏移二进制码 隔离形式： 三总线光电隔离型
隔离电压：≥500V 电源功耗： ±5V(±10%) ≤900mA
28
8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡
3. 模入接口卡工作原理
模拟信号
多Baidu Nhomakorabea开关
放大
A／D
通道译码器
倍率选择
缓冲器
光电耦合器 数据缓冲器
光电耦合器
A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9
0100H
A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9
0280H
A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9
0318H
图8-3 I／O基地址选择举例
00120800HH A99 A88 A77 A66 A55 A44 A33 01 01 ，10 00 00 00 ，00
2. 主要技术指标 A／D通道数： 单端32路；双端16路 输入信号范围： 0V～10V；±5V；±10V 最大允许输入电压：±15V 输入阻抗：≥ 100MΩ 共模抑制比(典型值)： 90dB (G=1)；110dB ( G= 10)； 130dB (G>100)
26
8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡
接口控制 逻辑
光电耦合器
地址 译码
缓冲器
IOW IOR RESE T IRQn
D0～D4 A0～A1
A4～A9 D7 D0～D7
图8-1 模入接口卡工作原理
STS
29
8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡
A/D转换器
多路开关
隔离 电源
40
光电 隔离
芯 插 座
地址开关 PC-6319光电隔离模入接口卡
30
8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡 ①多路开关 4片八选一模拟开关 ②高性能放大器 AD620
板卡组成
③ A／D转换芯片 AD1674
内部自带采样／保持器、精密基 准电源
④接口控制逻辑 ⑤光电隔离器 ⑥ DC － DC电源电路
31
8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡
4. 使用与操作 器件的调整 主要可调整器件的位置见图8-2。
4
8.1 概述 1. 数据采集板卡的定义
什么是〞数据采集板卡〞 ？
数据采集板卡— 在一块印刷电路板上集成了 模拟多路开关、程控放大器、 采样／保持器、 A／D 转换 器等芯片而构成的器件。
5
8.1 概述 优点：将数据采集板插入计算机主板上的扩展
槽，就能迅速组成一个数据采集系统。
市场上的微型计算机 有几种？
数据采集板卡
板卡安装 II
21
8.1 概述
实际接线情况
开关信号输出 数字信号输入 模拟信号输入
22
第8章 数据采集接口板卡
8.2 PC - 6319光电隔离 模入接口卡
23
8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡
本节教学目标
能够正确写出数据采集板卡的地址 能够正确设置数据采集板卡的工作方式 能够编写出模拟信号采集程序
32
8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡
DC-DC 5D15S5
PC-6319
W1 W2 W3
K6
K4 K3
K5
K2
CZ1
K1 ON
K7
K8
图8-2 PC-6319接口卡可调元件的位置
33
8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡
I／O基地址选择 I／O基地址选择
设置地址开关
ON
K1
12 345 67 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9
16
8.1 概述 5. 数据采集系统的构建
数据采集板卡插入ISA插槽
17
8.1 概述
板卡插入计算机ISA扩展槽的过程
18
8.1 概述
连接模拟信号
模拟信号
接线端子板
计算机的ISA扩展槽
40芯插头 40芯并行线
19
8.1 概述
内存条
板卡安装 I
CPU卡
20
开关量 输出板卡
8.1 概述
8255 板卡
开关拨至ON 相应位为0， 反之为1。
34
8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡 地址的选择范围一般为：
0100H ～ 01FFH 0210H ～ 02FFH 0300H ～ 036FH
35
8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡
ON
ON
ON
12 345 67
12 345 67
1 2 345 67
24
8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡
1. 特点 该卡适用于符合PC／ISA 总线标准的
PC机。 该卡采用三总线光电隔离技术，使被
测量系统与计算机之间完全电气隔离。
适用于恶劣环境的工业现场数据采集 以及必须保证人身安全的人体信号采集。
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8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡
8.1 概述
2. 微型计算机的分类 以CPU的体系分类
Intel X86体系
AMD
联想、HP、Dell
非X86体系：PowerPC Apple
7
8.1 概述 X86体系微型计算机的类型
商用PC机 计算机类型
工业计算机（IPC）
8
8.1 概述 商（家）用PC计算机
9
8.1 概述 工业计算机（IPC）
放大器可选增益： ×1；×10；×100；×1000 (倍)
A／D转换器位数：12位 A／D转换时间：10 s 系统最快采样速率：15 kHz 系统综合误差：≤0.2 % FSR (×1倍时) A／D启动方式：程序启动／外触发启动 A／D工作方式：程序查询／中断请求
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8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡
隔离 电源
40
芯
光电
插
隔离
座
地址开关
“金手指”
14
8.1 概述 PCI数据采集板卡
15
8.1 概述
ISA数据采集板卡： 1. 插排长、金手指间距宽
区别 2. 需要自设定板卡地址 3. 数据总线为16位，地址总线24位
PCI数据采集板卡： 1. 插排短、金手指间距窄 2. 不需要自设定板卡地址 3. 总线为32位 / 64位
生产厂商：研华、研祥等
10
8.1 概述 3. 主板总线扩展槽的类型
AGP插槽
商用P4机主板
PCI插槽 CNR插槽
11
ISA槽
8.1 概述
PCI槽
工业计算机主板
12
8.1 概述 4. 数据采集板卡的类型
板卡类型
ISA数据采集板卡 PCI数据采集板卡
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8.1 概述 ISA数据采集板卡 A/D转换器 多路开关
第8章 数据的接口板卡采集
1
第8章 数据采集接口板卡
本章教学内容
8.1 概述 8.2 PC - 6319光电隔离模入接口卡 8.4 Windows 98 数据采集板卡
编程 8.5 数据采集的新技术
2
第8章 数据采集接口板卡
8.1 概述
3
8.1 概述
本节教学目标
掌握数据采集板卡的类型及特征 掌握数据采集系统的构建
单极性：二进制码 A／D转换输出码制
双极性：偏移二进制码 隔离形式： 三总线光电隔离型
隔离电压：≥500V 电源功耗： ±5V(±10%) ≤900mA
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8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡
3. 模入接口卡工作原理
模拟信号
多Baidu Nhomakorabea开关
放大
A／D
通道译码器
倍率选择
缓冲器
光电耦合器 数据缓冲器
光电耦合器
A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9
0100H
A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9
0280H
A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9
0318H
图8-3 I／O基地址选择举例
00120800HH A99 A88 A77 A66 A55 A44 A33 01 01 ，10 00 00 00 ，00
2. 主要技术指标 A／D通道数： 单端32路；双端16路 输入信号范围： 0V～10V；±5V；±10V 最大允许输入电压：±15V 输入阻抗：≥ 100MΩ 共模抑制比(典型值)： 90dB (G=1)；110dB ( G= 10)； 130dB (G>100)
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8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡
接口控制 逻辑
光电耦合器
地址 译码
缓冲器
IOW IOR RESE T IRQn
D0～D4 A0～A1
A4～A9 D7 D0～D7
图8-1 模入接口卡工作原理
STS
29
8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡
A/D转换器
多路开关
隔离 电源
40
光电 隔离
芯 插 座
地址开关 PC-6319光电隔离模入接口卡
30
8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡 ①多路开关 4片八选一模拟开关 ②高性能放大器 AD620
板卡组成
③ A／D转换芯片 AD1674
内部自带采样／保持器、精密基 准电源
④接口控制逻辑 ⑤光电隔离器 ⑥ DC － DC电源电路
31
8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡
4. 使用与操作 器件的调整 主要可调整器件的位置见图8-2。
4
8.1 概述 1. 数据采集板卡的定义
什么是〞数据采集板卡〞 ？
数据采集板卡— 在一块印刷电路板上集成了 模拟多路开关、程控放大器、 采样／保持器、 A／D 转换 器等芯片而构成的器件。
5
8.1 概述 优点：将数据采集板插入计算机主板上的扩展
槽，就能迅速组成一个数据采集系统。
市场上的微型计算机 有几种？
数据采集板卡
板卡安装 II
21
8.1 概述
实际接线情况
开关信号输出 数字信号输入 模拟信号输入
22
第8章 数据采集接口板卡
8.2 PC - 6319光电隔离 模入接口卡
23
8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡
本节教学目标
能够正确写出数据采集板卡的地址 能够正确设置数据采集板卡的工作方式 能够编写出模拟信号采集程序
32
8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡
DC-DC 5D15S5
PC-6319
W1 W2 W3
K6
K4 K3
K5
K2
CZ1
K1 ON
K7
K8
图8-2 PC-6319接口卡可调元件的位置
33
8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡
I／O基地址选择 I／O基地址选择
设置地址开关
ON
K1
12 345 67 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9
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8.1 概述 5. 数据采集系统的构建
数据采集板卡插入ISA插槽
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8.1 概述
板卡插入计算机ISA扩展槽的过程
18
8.1 概述
连接模拟信号
模拟信号
接线端子板
计算机的ISA扩展槽
40芯插头 40芯并行线
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8.1 概述
内存条
板卡安装 I
CPU卡
20
开关量 输出板卡
8.1 概述
8255 板卡
开关拨至ON 相应位为0， 反之为1。
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8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡 地址的选择范围一般为：
0100H ～ 01FFH 0210H ～ 02FFH 0300H ～ 036FH
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8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡
ON
ON
ON
12 345 67
12 345 67
1 2 345 67
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8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡
1. 特点 该卡适用于符合PC／ISA 总线标准的
PC机。 该卡采用三总线光电隔离技术，使被
测量系统与计算机之间完全电气隔离。
适用于恶劣环境的工业现场数据采集 以及必须保证人身安全的人体信号采集。
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8.2 PC-6319光电隔离模入接口卡