pci-1710 1710hg user manual(ch) ed.1 - advantech
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用户手册
PCI-1710/1710HG
PCI 总线多功能 DAS 卡
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PCI-1710/1710HG 用户手册中文第一版，参照 PCI-1710/1710HG 用户手册英文第一版。
产品质量保证（2年）从购买之日起，研华为原购买商提供两年的产品质量保证。但对那些未经授权的维修人员维修过的产品并不予提供质量保证。研华对于不正确的使用、灾难、错误安装产生的问题有免责权利。
如果研华产品出现故障，在质保期内我们提供免费维修或更换服务。对于出保产品，我们将会酌情收取材料费、人工服务费用。请联系相关销售人员了解详细情况。
如果您认为您的产品出现故障，请遵循以下步骤：
1. 收集您所遇到的问题信息 （例如，CPU 主频、使用的研华产品及其它软件、硬件等）。请注意屏幕上出现的任何不正常信息显示。
2. 打电话给您的供货商，描述故障问题。请借助手册，产品和任何有帮助的信息。
3. 如果您的产品被诊断发生故障，请从您的供货商那里获得 RMA (Return Material Authorization) 序列号。这可以让我们尽快地进行故障产品的回收。
4. 请仔细地包装故障产品，并在包装中附上完整的售后服务卡片和购买日期证明（如销售发票）。我们对无法提供购买日期证明的产品不提供质量保证服务。
5. 把相关的 RMA 序列号写在外包装上，并将其运送给销售人员。
Part No. 2003171000 第一版
中国印刷 2010 年 3 月
PCI-1710/1710HG 用户手册 ii
符合性声明
CE
本设备已通过 CE 测试，符合以屏蔽电缆进行外部接线的环境规格标准。建议用户使用屏蔽电缆，此种电缆可从研华公司购买。如需订购，请与当地分销商联系。
技术支持与服务1. 有关该产品的 新信息，请访问研华公司的网站：
http://support.advantech.com.cn
2. 用户若需技术支持，请与当地分销商、销售代表或研华客服中心联系。进行技术咨询前，用户须将下面各项产品信息收集完整：
– 产品名称及序列号
– 外围附加设备的描述
– 用户软件的描述 （操作系统、版本、应用软件等）
– 产品所出现问题的完整描述
– 每条错误信息的完整内容
iii PCI-1710/1710HG 用户手册
PCI-1710/1710HG 用户手册 iv
目录
第 1 章 概述 .................................. 1
1.1 产品简介........................................................2
1.2 产品特性........................................................2
1.3 产品规格........................................................3
1.4 功能块图........................................................5
图 1.1 PCI-1710/PCI-1710HG 功能块图 ...................5
第 2 章 安装 .................................. 7
2.1 安装............................................................8
2.2 打开包装........................................................8
2.3 安装驱动........................................................8
图 2.1： 研华自动化软件安装界面.........................9
图 2.2： 研华自动化软件 - 分组选择.......................9
图 2.3： 研华自动化软件 - 安装选项......................10
图 2.4： 研华自动化软件 - 驱动总线列表..................10
2.4 安装硬件.......................................................11
图 2.5： 设备管理器上的设备名列表......................12
2.5 安装 & 配置设备.................................................13
2.5.1 安装设备................................................13
图 2.6： “Device Manager”对话框 ......................13
图 2.7： 设备名出现在 “Installed Devices”中 ..........14
2.5.2 配置设备................................................15
图 2.8： “Device Setting”对话框 ......................15
2.6 测试设备.......................................................16
图 2.9： “Device Test”对话框中的 “Analog input”标签.16
第 3 章 信号连接 .............................. 17
3.1 概述...........................................................18
3.2 I/O 接口 ......................................................18
3.2.1 针脚定义................................................19
图 3.1 针脚定义......................................19
表 3.1： I/O 接口信号描述 ..............................20
3.3 模拟量输入连接.................................................20
3.3.1 单端通道连接............................................20
图 3.2 单端输入通道连接..............................21
3.3.2 差分通道连接............................................21
图 3.3 差分输入通道连接 - 接地参考信号源..............21
图 3.4 差分输入通道连接 - 浮动信号源..................22
3.4 模拟量输出连接.................................................23
图 3.5 模拟量输出连接................................23
3.5 触发源连接.....................................................23
3.5.1 内部脉冲触发连接........................................233.5.2 外部触发源连接..........................................23
3.6 现场接线考虑因素...............................................24
v PCI-1710/1710HG 用户手册
第 4 章 寄存器结构与格式 ...................... 25
4.1 概述 .......................................................... 26
4.2 I/O 接口地址映射 .............................................. 26
表 4.1： PCI-1710/1710HG 寄存器格式 ................... 26
4.3 通道编号和 A/D 数据— BASE+0 和 BASE+1 .......................... 27
表 4.2： 通道编号和 A/D 数据的寄存器................... 27
4.4 软件 A/D 触发— BASE+0 ......................................... 27
4.5 A/D 通道范围设定— BASE+2 ..................................... 27
表 4.3： 用于设置 A/D 通道范围的寄存器................. 27
表 4.4： PCI-1710 的增益码 ............................ 27
表 4.5： PCI-1710HG 的增益码 .......................... 28
4.6 MUX 控制— BASE+4 和 BASE+5 .................................... 28
表 4.6： 用于多路转换器控制的寄存器................... 28
4.7 控制寄存器— BASE+6 ........................................... 29
表 4.7： 控制寄存器 ................................... 29
4.8 状态寄存器— BASE+6 和 BASE+7 .................................. 29
表 4.8： 状态寄存器 ................................... 29
4.9 清除中断和 FIFO — BASE+8 和 BASE+9 ............................ 29
4.10 D/A 输出通道 0 — BASE+10 和 BASE+11 ............................ 29
表 4.9： 用于 D/A 通道 0 数据的寄存器................... 29
4.11 D/A 输出通道 1 — BASE+12 和 BASE+13 ............................ 30
表 4.10： 用于 D/A 通道 1 数据的寄存器................... 30
4.12 D/A 参考控制— BASE+14 ........................................ 30
表 4.11： 用于 D/A 参考控制的寄存器..................... 30
4.13 数字量 I/O 寄存器— BASE+16 和 BASE+17 .......................... 30
4.14 可编程计时器 / 计数器的寄存器— BASE+24、 BASE+26、BASE+28 和BASE+30 ....................................................... 30
第 5 章 校准 ................................. 31
5.1 简介 .......................................................... 32
5.2 VR 分配 ....................................................... 32
图 5.1 PCL-1710/1710HG VR 分配 ...................... 32
表 5.1： VR 的功能 .................................... 32
5.3 A/D 校准 ...................................................... 33
5.4 D/A 校准 ...................................................... 33
5.5 A/D 自校准 .................................................... 34
附录 A 82C54 计数器芯片功能................... 35
A.1 Intel 82C54 ................................................... 36
A.2 计数器读 / 写和控制寄存器...................................... 36
表 A.1： 寄存器的功能................................. 36
表 A.2： BASE+30(Dec) 82C54 控制、标准码 .............. 36
表 A.3： SC1 & SC0 选择计数器 ......................... 36
表 A.4： RW1 & RW0 选择读 / 写操作 ..................... 37
表 A.5： M2、M1 & M0 选择操作模式..................... 37
表 A.6： BCD 选择双极或 BCD 计数 ....................... 37
表 A.7： BASE + 30(Dec) 82C54 控制、回读模式 .......... 37
表 A.8： BASE+24/26/28(Dec) 状态回读模式 .............. 37
PCI-1710/1710HG 用户手册 vi
A.3 计数器操作模式.................................................38
A.4 计数器操作.....................................................39
vii PCI-1710/1710HG 用户手册
PCI-1710/1710HG 用户手册 viii
第 1 章
1概述本章介绍了 PCI-1710/1710HG 的基本信息。
内容包括：
产品简介
产品特性
产品规格
功能块图
1.1 产品简介 PCI-1710/1710HG 是一款 PCI总线接口的多功能 DAS卡。其优异的电路设计使其具有更高的品质和更多的功能，其中包括 重要的 5 个测量与控制功能，即 12-bit A/D 转换、D/A 转换、数字量输入、数字量输出，以及计数器 /定时器功能。
自动通道 / 增益扫描，可任意组合单端和差分模拟量输入
PCI-1710/1710HG配有自动通道/增益扫描电路。该电路能代替软件控制采样期间多路采样值的切换。板载 SRAM 存储了每个通道的不同增益值及配置。这种设计允许用户对不同通道使用不同增益，并自由组合单端和差分输入来完成多通道的高速采样 （采样速率可达 100 kHz）。
PCI 总线即插即用
PCI-1710/1710HG使用 PCI控制器连接卡和PCI总线。控制器符合PCI总线规格Rev2.1标准。所有与总线相关的配置，如基地址、中断分配等，均由软件自动控制。进行配置时，用户无需设置任何跳线和 DIP 开关。
板载 FIFO （先进先出）缓存
PCI-1710/1710HG 配有板载 FIFO 缓存 , 它能存储多达 4K 的 A/D 采样值。当 FIFO 半满时，PCI-1710/1710HG 会产生一个中断。该特性能够保证连续高速的数据传输以及在Windows 下更可靠的性能。
板载可编程计数器
PCI-1710/1710HG 提供了可编程计数器，用于为 A/D 转换提供脉冲触发。计数器芯片为 82C54 或同等芯片，包含 3 个 16-bit 10 MHz 时钟的计数器。其中 1 个计数器作为事件计数器，用于对输入通道的事件进行计数。另外两个级联在一起，用作脉冲触发的 32-bit 定时器。
1.2 产品特性 16路单端或 8路差分模拟量输入或组合方式输入
12-bit A/D 转换器，采样速率可达 100 kHz
每个输入通道的增益可编程
自动通道 /增益扫描
板载 4K 采样 FIFO 缓存
2 路 12-bit 模拟量输出
16 路数字量输入及 16 路数字量输出
可编程计数器 / 定时器
PCI-1710/1710HG 用户手册 2
1概
述
1.3 产品规格模拟量输入
通道：16 路单端或 8 路差分 （可通过软件编程）
分辨率：12-bit
板载 FIFO：4K 采样点数
转换时间：8 μ s
输入范围：（± 10 V，可通过软件编程）
大输入过压：± 30 V
共模抑制比 （CMRR）
大采集速率：
PCI-1710：100 kHz
PCI-1710HG：（变量，受增益影响，由 PGIA 设置时间决定）
精度 （由增益决定）
*S.E：单端； D：差分
线性误差：± 1 LSB
输入阻抗：1 G Ω
触发模式：软件，板载可编程定时器或外部触发器
模拟量输出
通道：2
分辨率：12-bit
相对精度：± 1/2 LSB
增益误差：± 1 LSB
大采样速率：100 K 采样 /s
电压变化率：10 V/ μ s
输出范围：（可通过软件编程）
内部参考：0 ~ +5 V, 0 ~ +10 V外部参考：0 ~ +x @ -x (-10 V ≤ x ≤ 10 V)
PCI-1710 PCI-1710HG
增益 1 1
CMRR 75dB 75dB
PCI-1710HG
增益 0.5，1
速度 40 kHZ
PCI-1710 PCI-1710HG
增益 0.5，1 0.5，1
精度 FSR ± 1 LSB 的 0.01% FSR ± 1 LSB 的 0.01%
备注 S.E./D*
3 PCI-1710/1710HG 用户手册
数字量输入
通道：16
输入电压：
低： 大 0.4 V
高： 小 2.4 V
输入负载：
低：-0.2 mA @ 0.4 V
高：20 μ A @ 2.7 V
数字量输出
通道：16
输出电压：
低： 大 0.4 V @ 8.0 mA （汇点）
高： 小 2.4 V @ -0.4 mA （源点）
可编程定时器 /计数器
计数器芯片：82C54 或同等芯片
计数器：3 通道、16 位、2个通道被永久配置为可编程定时器，1个通道供用户根
据需要进行配置。
输入电平：TTL/CMOS 兼容
时基：
通道 1：1 MHz
通道 2：从通道 1 的输出获取输入
通道 0：内部 100 kHz 或外部时钟 （ 大 10 MHz），通过软件选择
一般规格
I/O 接口：68 针 SCSI-II 母型接口
功耗：+5 V @ 850 mA （典型）, +5 V @ 1.0 A （ 大）
尺寸：175 mm x 107 mm （6.9” x 4.2”）
工作温度：0 ~ +60 °C (32 ~ 140 °F)
工作湿度 5 ~ 85% 非凝结 （参考 IEC-68-1、2、3）
储存温度：-20 ~ +70 °C (-4 ~ 158 °F)
储存湿度：5 ~ 95% 非凝结
PCI-1710/1710HG 用户手册 4
1概
述
1.4 功能块图
图 1.1 PCI-1710/PCI-1710HG 功能块图
PCI Controller
Address Decoder
16-bit Digital Output
16-bit Digital Input
12-bit D/A Output 0
12-bit D/A Output 1
Data Bus
PC
I Bus
A/D & D/A StatusControl Logic
4K SamplesFIFO
12-bit A/DConvertor
IRQ ControlLogic
A/D TriggerLogic
1 MHzOSC
1 MHz/10=100KHz
PGIA+
-
Gain Control RAM
Channel Scan Logic
Multiplexer16 S/E
or8 DIFF
COUNTER2
COUNTER1
COUNTER0
AI15
AI0
AI1
EXT_TRG
PACER_OUT
CNT0_GATE
CNT0_OUT
CNT0_CLK
Address Bus
INT
5 PCI-1710/1710HG 用户手册
PCI-1710/1710HG 用户手册 6
第 2 章
2安装本章内容包括产品包装清单列表、如
何打开包装以及驱动和 PCI 板卡的安
装指南。
内容包括：
安装
打开包装
安装驱动
安装硬件
安装 & 配置设备
测试设备
2.1 安装本章为用户提供了包装清单、正确的打开包装指示以及驱动和卡的安装步骤。请注意本章将以 PCI-1710 为示例。
2.2 打开包装收到 PCI-1710 包装后，请首先检查里面的物品。包装内应包括以下各项：
PCI-1710 板卡
所附光盘 （包含 DLL 驱动）
用户手册
快速入门手册
PCI-1710 卡的一些电子元件极易受到静电放电 （ESD）的损害。如果保护措施不当，则集成电路和某些元件极易被 ESD 损害。将卡从静电屏蔽袋中取出之前，用户应按照以下步骤的指导来防止可能的 ESD 损害：
- 用手触摸机箱的金属部分来移除身体所附的静电，或者也可以使用接地母线。
- 打开静电屏蔽袋之前，使其接触机箱的金属部分。
- 取卡时，只能握住卡的金属托架。
将卡取出后，请首先：
- 检查卡上是否有明显的外部损伤 （元件松动或损坏等）。如果有明显损坏，请立即联系我们的服务部门或者当地销售代表。切勿将损坏的卡安装至系统。
- 避免身体与一些带静电的材料接触，如塑料、乙烯基和泡沫聚苯乙烯。
2.3 安装驱动建议用户先安装驱动，再安装 PCI-1710 板卡，这样安装步骤会比较顺利。
PCI-1710 板卡的 32-bit DLL 驱动安装程序位于板卡包装所附的光盘中。请按照以下步骤安装驱动软件：
1. 将光盘插入光驱。
2. 如果用户的系统开启了自动播放功能，安装程序就会自动运行。当安装程序运行
时，用户会看到以下安装界面。
注！ 如果用户的系统没有启用自动播放功能，请使用 Windows Explorer 或Windows Run 命令来执行光盘中的 Setup.exe.
PCI-1710/1710HG 用户手册 8
2安
装
图 2.1：研华自动化软件安装界面
3. 点击 "Continue" 按钮并选择 Installation。
图 2.2：研华自动化软件 -分组选择
9 PCI-1710/1710HG 用户手册
4. 选择 “Installation”继续安装。屏幕上将出现 “Device Manager”、“Individual Drivers”、“Examples & Utility”和 “Advance Options”。
图 2.3：研华自动化软件 - 安装选项
5. 请首先安装 “Device Manager”。
6. “Device Manager”安装完成后，可以安装卡的其它驱动。请点击“Individual Drivers”。
图 2.4：研华自动化软件 -驱动总线列表
PCI-1710/1710HG 用户手册 10
2安
装
7. 选择 "PCI Series"，然后选择 PCI-1710 安装驱动程序。
有关驱动相关的其它信息，请通过以下路径访问设备驱动手册在线版本：
Start\Programs\Advantech Automation\Advantech Device Manager\Device Driver'Manual
2.4 安装硬件
设备驱动安装完成后，用户即可将 PCI-1710 板卡插入计算机的任一 PCI 插槽。若有任何疑问，请参考计算机的用户手册或其它相关文档。请按照以下步骤安装模块。
1. 关闭计算机，拔下电源线和其它电缆。安装或移除计算机上的组件之前，请先关闭计算机。
2. 移除计算机盖。
3. 移除后面板上的插槽盖。
4. 接触计算机表面的金属部分来移除身体的静电。
5. 将 PCI-1710 板卡插入 PCI 插槽。请只抓住卡的边缘，将卡与插槽对齐。然后插入插槽。请避免用力过大，否则也许会损坏卡。
6. 用螺丝将 PCI 卡托架固定在计算机后面板导轨上。
7. 将需要的附件 （电缆、接线端子等）连接至 PCI 卡。
8. 将计算机盖重新放回并固定。重新连接步骤 1 中断开的电缆。
9. 插上电源线并开启计算机。
注！ 安装卡之前，请确认已安装了驱动。（请参考 2.3 节 “安装驱动”）。
注！ 如果安装模块之前没有安装 DLL 驱动，重启后 Windows 2000/xp 会将模块视为 “未知设备”，并会提示用户提供必要驱动。这时，用户需忽略提示信息 （单击 “Cancel”键）并按照 2.3 节 “驱动安装”的步骤安装驱动。
11 PCI-1710/1710HG 用户手册
安装完 PCI-1710 卡后，用户可确认其是否正确安装在研华设备管理器系统中：
1. 通过右键单击 “我的电脑”，选择 “管理”打开 “计算机管理”。
2. PCI-1710 应该列在 “计算机管理”页面的 “设备管理器”标签下。
图 2.5：设备管理器上的设备名列表
下面的章节将指导用户进行设备安装、配置和测试。
注！ 若卡已正确安装，用户可在 “设备管理器”标签列表中看到该设备。若在列表可以看到该设备名但标记为感叹号 “！”，则表明卡没有安装正确。这种情况下，请选择该设备名并按下 “Remove”按钮将卡设备从设备管理器中移除。
PCI-1710/1710HG 用户手册 12
2安
装
2.5 安装 & 配置设备 Advantech Device Manager 程序是一种实用工具，允许用户进行设备安装、配置和测试，并将设置值存储在系统注册表中。用户调用研华设备驱动的 API 时，将会用到这些设置值。
2.5.1 安装设备
1. 如需安装 I/O 设备，请依次点击 “Start/Advantech Automation/Device Man-ager/Advantech Device Manager)”。
2. 用户可在 “Installed Devices”列表框中看到已安装的设备。如果没有安装设备，则列表为空，如下图 （图 2.6）所示。
图 2.6：“Device Manager”对话框
13 PCI-1710/1710HG 用户手册
3. 如果硬件板卡设备已经安装在 PC 内，设备名将出现在已安装设备对话框，如图2.7 所示。
图 2.7：设备名出现在 “Installed Devices”中
注！ 如上所注，设备名 “000：< PCI-1710 BoardID=15 I/O=af00H >”开头带有设备编号 “000”，是为每个卡专门分配的。设备编号会发送给驱动以确定用户想要控制的设备。
注！ 如果已经安装了设备，但是并未在 Advantech Device Manager 内看到设备，请先关闭 Advantech Device Manager 后再打开。
PCI-1710/1710HG 用户手册 14
2安
装
2.5.2 配置设备
1. 单击 “Setup”按钮即可看到 “Device Setting”对话框，如下图。
图 2.8：“Device Setting”对话框
1) 用户可设置 AI 通道的连接方式：单端或者差分。PCI-1710 支持混合连接，亦即单端和差分通道可以混合使用。
2) 用户可设置 AO 通道的参考电压是使用内部或者外部的，如果使用内部参考电压，可选择 0-5V 或者 0-10V.
设置完毕后，点击 “OK”保存设置。
15 PCI-1710/1710HG 用户手册
2.6 测试设备完成前面章节中的安装和配置步骤后，用户即可点击“Installed Device”对话框（图2.7）中的 “Test”按钮来测试设备。“Device Test”对话框将会出现。在 “DeviceTest”对话框内，用户可以选择测试 PCI-1710 的模拟量输入输出功能、数字量输入输出功能和计数器功能。
图 2.9：“Device Test”对话框中的 “Analog input”标签
只有在板卡被正确安装、配置和测试之后，设备安装才能完成。此时，用户即可放心地进行下一章的信号连接。
PCI-1710/1710HG 用户手册 16
第 3 章
3信号连接本章介绍如何设置和连接 PCI-1710/1710HG。
内容包括：
概述
I/0 接口
模拟量输入连接
模拟量输出连接
触发源连接
现场接线考虑因素
3.1 概述正确的信号连接是保证系统发送和接收数据的重要因素之一。良好的信号连接可以避免对 PC 和其它硬件设备造成不必要而又花费高的损坏。本章内容将指导用户如何通过I/O 接口将输入、输出信号连接到 PCI-1710/1710HG 卡。
3.2 I/O 接口PCI-1710/1710HG卡的I/O接口为68针，用户可通过PCL-10168屏蔽电缆连接68针附件。
注！ PCL-10168 屏蔽电缆专为 PCI-1710/1710HG 卡而设计，可以减少模拟量输入信号线内的噪声。该电缆皆为双绞线。模拟量线路和数字量线路是分别屏蔽的，能够将信号间的串扰降到 低并可有效防止 EMI/EMC 问题。
PCI-1710/1710HG 用户手册 18
3信
号连
接
3.2.1 针脚定义
图 3.1 为 PCI-1710/1710HG 卡的 68 针 I/O 接口的针脚定义信息。
图 3.1 针脚定义
19 PCI-1710/1710HG 用户手册
3.3 模拟量输入连接PCI-1710/1710HG 卡既支持 16 路单端模拟量输入，又支持 8路差分模拟量输入。 输入通道的配置可通过软件进行选择，这种方式比通过卡上的跳线选择配置更为简便。在过去，如果通过开关将一个通道设置为单端 （或差分）输入，则其它通道也需设置为单端 （或差分）。但是 PCI-1710/1710HG 卡与之不同—即使通过软件将一个通道设置为单端输入 （或差分），其它通道也可保留原有配置。
3.3.1 单端通道连接
单端输入配置只为每个通道提供 1 根信号线，且被测量的电压（Vm）以公共地为参考。
没有接地端的信号源称为 “浮动信号源” 。将单端通道连接至浮动信号源尤为简单。在这种模式下，PCI-1710/1710HG 卡为外部浮动信号源提供一个参考地。
表 3.1： I/O 接口信号描述
信号名 参考 方向 描述
AI(0...15) AIGND 输入
模拟量输入通道 0 ~ 15。每个通道对 AI<i, i+1>（i
= 0、2、4...14）都可被配置为两个单端输入通道或1 个差分输入通道。
AIGND - -模拟量输入接地。这些针脚为单端测量的参考点，是差分测量的偏置电流返回点。3 个接地参考（AIGND、 AOGND 和 DGND）同时连接到 PCI-1710/1710HG 卡。
DA0_REF AOGND 输入模拟量输出通道 0 外部参考源。这是模拟量输出通道0 电路的外部参考输入。
DA1_REF AOGND 输入模拟量输出通道 1 外部参考源。 这是模拟量输出通道1 电路的外部参考输入。
DI<0..15> DGND 输入 数字量输入信号。
DO<0..15> DGND 输出 数字量输出信号。
DGND - -
数字接地。此针脚为 +5VDC 和 I/O 接口的数字量信号
提供参考。3 个接地参考 （AIGND、 AOGND 和 DGND）同时连接到 PCI-1710/1710HG 卡。
PACER_OUT DGND 输出
脉冲时钟输出。脉冲时钟开启后，此针脚会为每个 AD采集的脉冲时钟生成一个脉冲。如果 A/D 转换处于脉冲触发模式，则用户可将此信号作为其它应用的同步信号。上升 （低 - 高）沿将触发 A/D 转换。
TRG_GATE DGND 输入
A/D 外部触发时钟。此针脚为外部时钟信号输入门控。当 TRG_GATE 被连接到 +5 V 时，它将使能外部脉冲信号输入。当 TRG_GATE 被连接至 DGND 时，它将禁止外部脉冲信号输入。
EXT_TRIG DGND 输入A/D 外部触发。此针脚为外部触发信号输入，用于 A/D 转换。上升沿 （由低到高）信号将触发 A/D 转换。
+12V DGND 输出 +12 VDC 源
+5V DGND 输出 +5 VDC 源
PCI-1710/1710HG 用户手册 20
3信
号连
接
图 3.2 为浮动信号源与 PCI-1710/1710HG 卡的 1个输入通道的单端通道连接。
图 3.2 单端输入通道连接
3.3.2 差分通道连接
差分输入配置为每个通道提供 2 根信号线，且差分输入只对两根高低输入信号线之间的电压差做出响应。如果将 PCI-1710/1710HG 卡的所有通道都配置为差分输入，则将有多达 8 个模拟量通道可用。
如果信号源的一端接地，则该信号源已有接地参考。因为信号源和PCI-1710/1710HG卡是通过设备与建筑物接线的接地回路进行连接的，所以二者接地点的电压不会完全相同。接地电压之间的差异形成共模电压 （Vcm）。
用户可将信号接地连接到低电压输入端，以避免共模电压引起的接地环路噪音。图 3.3为接地参考信号源与 PCI-1710/1710HG 卡的 1 个输入通道之间的差分通道连接。通过这种连接方式，PGIA 可以消除信号源与板卡地之间的共模电压 Vcm。
图 3.3 差分输入通道连接 -接地参考信号源
ExternalInternal
ExternalInternal
21 PCI-1710/1710HG 用户手册
如果一个浮动信号源连接到差分输入通道，则信号源可能会超过 PGIA 的共模信号范围，PGIA 饱和将不能正确读出输入电压值。因此，用户必须将浮动信号源连接到AIGND。
图 3.4 为浮动信号源与 PCI-1710/1710HG 卡的 1 个输入通道之间的差分通道连接。如图所示，浮动信号源的两端都已分别通过电阻连接到 AIGND。这种连接可以消除信号源同板卡地之间的共模电压。
图 3.4 差分输入通道连接 - 浮动信号源
但是，这种连接方式的缺点就是串联的两个电阻增大了信号源负载。例如，输入阻抗rs 为 1 K Ω，两个电阻 ra 和 rb 分别是 100 K Ω，那么电阻增大的信号源负载 200 K
Ω（100 K Ω +100 K Ω）就会导致 -0.5% 的增益误差。电路图和计算过程如下图所示：
ra
rb
ExternalInternal
PCI-1710/1710HG 用户手册 22
3信
号连
接
3.4 模拟量输出连接PCI-1710/1710HG 卡提供了 2个 D/A 输出通道，即 DA0_OUT 和 DA1_OUT。用户可以使用板卡内部提供的基准电压 -5V （-10V）生成 0 ~ +5 V （+10 V）的 D/A 输出。 用户也
可通过外部基准电压 DA0_REF 和 DA1_REF 来生成 D/A 输出，其输入的 大范围是± 10V。连接一个 -7 V 的外部基准电压将可以生成 0 ~ +7 V 的 D/A 输出。
图 3.5 为 PCI-1710/1710HG 卡上如何进行模拟量输出和外部参考输入连接。
图 3.5 模拟量输出连接
3.5 触发源连接
3.5.1 内部脉冲触发连接
PCI-1710/1710HG 带有 1个 82C54 兼容的可编程定时器 /计数器芯片，能够提供 3个连接到 1 MHz 时钟的 16-bit 计数器，分别为计数器 0、计数器 1 和计数器 2。计数器 0 作为事件计数器，用于对输入通道的事件进行计数。计数器 1 和计数器 2级联为 1个 32-bit 定时器，用于脉冲触发。计数器 2 输出（PACER_OUT）的上升沿（低 -高）将触发一次 A/D 转换。同时，用户也可将此信号作为其它应用的同步信号。
3.5.2 外部触发源连接
除了脉冲输出，PCI-1710/1710HG 卡也支持外部触发源触发 A/D 转换。将 1 个 +5 V 外部触发源连接到 TRG_GATE 时，外部时钟功能将被启用。EXT_TRG 的上升沿 （低 - 高）将触发一次 A/D 转换。将 DGND 连接到 TRG_GATE 时，外部触发功能将被禁用。
+
+
_
_
I/O Connector
External ReferenceSignal
External ReferenceSignal
External
DA 0
DA 1
For DA0
For DA1
Load
Load
DA0_REF
DA1_REF
DA1_OUT
DA0_OUT
AOGND
INT_REF
INT_REF
DATA BUS
-5V-10V
Internal
23 PCI-1710/1710HG 用户手册
3.6 现场接线考虑因素使用 PCI-1710/1710HG 卡采集外部数据时，如果不提供保护，那么环境噪音将会严重影响测量的精度。 连接信号源与 PCI-1710/1710HG 卡时，请参考下面的建议。
请确认已仔细检测过信号接线。必须隔离电缆与噪声源。视频显示器会对数据采
集过程造成相当大的共模噪声干扰，所以请尽量使其远离模拟量信号线。
使用差分模拟量输入连接可降低共模噪声。
为了保证信号在穿过高电磁干扰或较大磁场的区域时不受干扰，用户可使用以下
接线技术：使用单独的屏蔽双绞线连接模拟量输入信号和板卡，例如，连接到高、低输入端的信号都已经过双绞、屏蔽。 后，只将屏蔽物连接到信号源接地的一端。
避免信号线穿过含有电源线的导管。同样，使信号线远离电机、断路器或焊接设
备等可以产生磁场的设备。
如果电缆是并行走线的，请将连接到 PCI-1710/1710HG 卡的信号线和高压（高电
流）线保持适当的距离，或者使信号线的走线方向与电压 /电流线的走线方向成直角。
除了外部噪声，传输信号本身也会影响卡的性能。建议使用 PCL-10168 屏蔽电缆
连接信号源与卡，从而避免此类干扰。
PCI-1710/1710HG 用户手册 24
第 4 章
4寄存器结构与格式
4.1 概述随 PCI-1710/1710HG 产品附有一款易于使用的 32-bit DLL 驱动，允许用户在 Windows95/NT 操作系统下进行编程。建议用户使用研华公司提供 32-bit DLL 驱动编程 PCI-1710/1710HG，以防止寄存器低阶编程引发复杂问题。
使用寄存器结构编程 PCI-1710/1710HG 卡时，重在了解卡片的寄存器的功能。以下几节的信息将为用户提供初级编程的指导。
4.2 I/O 接口地址映射在 PC 的 IO 地址空间内，PCI-1710/1710HG 卡要求有 32 个连续地址。每个寄存器的地址都被指定为卡的基地址的偏移。例如，卡的基地址为 BASE+0，那么基地址加上 7 个字节即为 BASE+7。
图 4.1 介绍了每个寄存器或驱动的功能，以及与卡的基地址相关联的地址。
表 4.1： PCI-1710/1710HG 寄存器格式
基地址+ 小数
读
7 6 5 4 3 2 1 0
基地址+ 小数
读
7 6 5 4 3 2 1 0
N/A
15
14
数字量输入
17 DI15 DI14 DI13 DI12 DI11 DI10 DI9 DI8
基地址+ 小数
写
7 6 5 4 3 2 1 0
基地址+ 小数
写
7 6 5 4 3 2 1 0
D/A 参考控制
15
14 DA1_I/E DA1_5/10 DA0_I/E DA0_5/10
数字量输出
17 DO15 DO14 DO13 DO12 DO11 DO10 DO9 DO8
PCI-1710/1710HG 用户手册 26
4寄
存器
结构
与格
式
4.3 通道编号和 A/D 数据— BASE+0 和 BASE+1 BASE+0 和 BASE+1 这两个字节保存 A/D 转换数据。A/D 转换的 12 位数据存储在 BASE+1的位3 ~ 位0，以及BASE+0的位7 ~ 位0。BASE+1的位7 ~ 位4保存源A/D通道的编号。
4.4 软件 A/D 触发— BASE+0用户可通过软件触发 A/D 转换，即板载触发器或外部脉冲。寄存器 BASE+6 的位 2 ~ 位0 能够选择触发源 （寄存器 BASE+6 的布局和编程信息请参考 4.8 节）。如果选择软件触发，则向寄存器 BASE+0 内写入任何数据都可触发 A/D 转换。
4.5 A/D 通道范围设定— BASE+2每个 A/D 通道都有自己的输入范围，由存储在板载 RAM 内的范围码控制。如果用户想改变指定通道的范围码，请在寄存器 BASE+4 和 BASE+5 （请参考 4.6 节）内选择该通道作为起始通道和停止通道，然后向 BASE+2 的位 0 ~ 位 2，以及位 4写入范围码。
表 4.4 为 PCI-1710 的增益码：
表 4.2： 通道编号和 A/D 数据的寄存器
AD11 ~ AD0 A/D 转换结果 AD0 是 A/D 数据中 低有效位 （LSB）。AD11 则是高有效位 （MSB）。
CH3 ~ CH0 A/D 通道编号 CH3 ~ CH0 保存接收数据的 A/D 通道的编号。 CH3
为 MSB，CH0 为 LSB。
表 4.3： 用于设置 A/D 通道范围的寄存器
S/D 单端或差分 0 表示通道为单端，1 表示通道为差分。 B/U 双极或单极 0 表示通道为双极，1 表示通道为单极。 G2 to G0 增益码
表 4.4： PCI-1710 的增益码
增益 输入范围 （V） B/U 增益码
G2 G1 G0
1 -5 ~ +5 0 0 0 0
2 -2.5 ~ +2.5 0 0 0 1
4 -1.25 ~ +1.25 0 0 1 0
8 -0.625 ~ +0.625 0 0 1 1
0.5 -10 ~ 10 0 1 0 0
27 PCI-1710/1710HG 用户手册
表 4.5 为 PCI-1710HG 的增益码：
4.6 MUX 控制— BASE+4 和 BASE+5
编程 A/D 通道设定时，BASE+4 的位 3 ~ 位 0 与 CL3 ~ CL0 作为指针使用（请参考 4.5
节）。当把 MUX 起始通道设为模拟量输入通道时，向寄存器 BASE+2 内写入的 AIn（n =0, 1, 2…15）、增益码、 B/U 和 S/D 都用于通道 n。
只写寄存器 BASE +4 和 BASE+5 控制多路转换器 （MUX）的扫描方式。BASE+4 的位 3 ~位 0， 与 CL3 ~ CL0 保存起始扫描通道编号；BASE+5 的位 3 ~ 位 0， 与 CH3 ~ CH0 则保存停止扫描通道编号。向这两个寄存器内写入数据将自动初始化 MUX 的扫描范围。每个 A/D 转换触发都将 MUX 设置到下一个通道。不断的触发，MUX 将从起始通道扫描到停止通道，然后重复扫描。下面的示例讲述 MUX 的扫描顺序 （所有通道都被设置为单端）。
示例 1 如果起始扫描通道是 AI3、停止扫描通道是 AI7，则扫描的顺序为 AI3、AI4、AI5、AI6、AI7、AI3、AI4、AI5、AI6、AI7、AI3、AI4…
示例2 如果起始扫描通道是AI13、停止扫描通道是AI2, 则扫描的顺序为AI13、AI14、AI15、AI0、AI1、AI2、AI13、AI14、AI15、AI0、AI1、AI2、AI13、AI14…
PCI-1710/1710HG卡的扫描逻辑功能强大而又简单易懂。用户可以分别为每个通道设置增益码、B/U 和 S/D。如果将模拟量输入通道设置为差分模式，则扫描逻辑会有些复杂。在差分模式下，信号通过一对通道进行传输，AI<i, i+1> ( i = 0, 2, 4…14)。在每对差分通道内，偶数通道为正极，奇数通道为负极。
例如，如果通道 0 被设置为差分，则通道 0 和通道 1 将被结合为一个通道并共用通道0 的增益码和 B/U （通道 1 的增益码和 B/U 不可用）。同理，如果通道 2 被设置为差分，那么通道 2 和通道 3 将被结合为 1 个通道并共用通道 2 的增益码和 B/U （通道 3的增益码和 B/U 不可用）。下面的示例介绍了差分模式下的扫描顺序。
示例 3 假设起始扫描输入通道为 AI14、停止扫描输入通道为 AI3。如果 AI14 是差分通道、AI0 和 AI1 为单端通道、且 AI2 为差分通道，则扫描顺序为 AI14、AI0、AI1、AI2、AI14、AI0、AI1、AI2、AI14…
表 4.5： PCI-1710HG 的增益码
增益 输入范围 （V） B/U 增益码
G2 G1 G0
1 -5 ~ +5 0 0 0 0
10 -0.5 ~ +0.5 0 0 0 1
100 -0.05 ~ +0.05 0 0 1 0
1000 -0.005 ~ +0.005 0 0 1 1
0.5 -10 ~ +10 0 1 0 0
表 4.6： 用于多路转换器控制的寄存器
CL3 ~ CL0 开始扫描通道编号。
CH3 ~ CH0 停止扫描通道编号。
注意！ 向寄存器 BASE+2 写入数据时，建议用户设置相同的起始通道和停止通道。否则，如果 A/D 触发源处于开启状态，多路转换器将继续对个通道进行扫描，并且通道范围可能无法被正确设置。关闭外部触发源可避免此类错误。
PCI-1710/1710HG 用户手册 28
4寄
存器
结构
与格
式
示例 4 假设起始扫描通道为 AI11、停止扫描通道为 AI15。如果 AI11 是单端通道、AI12为差分通道、且 AI2 与 AI14 为差分通道，则扫描顺序为 AI11、AI12、AI14、AI11、AI12、 AI14、AI11…
4.7 控制寄存器— BASE+6 只写寄存器 BASE+6 允许用户设置 A/D 触发源和中断源。
4.8 状态寄存器— BASE+6 和 BASE+7寄存器 BASE+6 和 BASE+7 为 A/D 配置和操作提供信息。
4.9 清除中断和 FIFO — BASE+8 和 BASE+9 向这两个字节中的任意一个写入数据将会清除中断或者 FIFO。
4.10 D/A 输出通道 0 — BASE+10 和 BASE+11 只写寄存器 BASE+10 和 BASE+11 接收数据，用于 D/A 通道 0输出。
警告！ 只有偶数通道才能被设置为差分通道。奇数通道的前一偶数通道被设置为差分时，则此奇数通道将不能作为独立通道。
表 4.7： 控制寄存器
SW 软件触发启用位。 设为 1 可启用软件触发，设为 0 则禁用。
PACER 触发器触发启用位 设为 1 可启用触发器触发，设为 0 则禁用。 EXT 外部触发启用位 设为 1 可启用外部触发，设为 0 则禁用。
注！ 用户不能同时启用软件触发、触发器触发和外部触发。
GATE 外部触发门功能启用位 设为 1 可启用外部触发门功能，设为 0 则禁用。
IRQEN 中断启用位 设为 1 可启用中断，设为 0 则禁用。
ONE/FH 中断源位设为 0 将在发生 A/D 转换时生成中断，设为 1 则在 FIFO 半满时生成中断。
CNT0 计数器 0 时钟源选择位0 表示计数器 0 的时钟源为内部时钟 （100 kHz）,1 表示计数器 0 的时钟源为外部时钟 （ 大可达10 MHz）。
表 4.8： 状态寄存器
寄存器 BASE+6 的状态寄存器的内容与控制寄存器的内容相同。
F/E FIFO 空标志 此位用于指示 FIFO 是否为空。1 表示 FIFO 为空。
F/H FIFO 半满标志 此位用于指示 FIFO 是否为半满。1 表示 FIFO 半满。
F/F FIFO 满标志 此位用于指示 FIFO 是否为满。1 表示 FIFO 为满。
IRQ 中断标志 此位用于指示中断状态。1 表示已发生中断。
表 4.9： 用于 D/A 通道 0数据的寄存器
DA11 ~ DA0 数字量数据到模拟量数据 在 D/A 数据中，DA0 为 LSB，DA11 则为 MSB。
29 PCI-1710/1710HG 用户手册
4.11 D/A 输出通道 1 — BASE+12 和 BASE+13 只写寄存器 BASE+12 和 BASE+13 接收数据，用于 D/A 通道 1 输出。
4.12 D/A 参考控制— BASE+14 只写寄存器 BASE+14 允许用户设置 D/A 参考源。
4.13 数字量 I/O 寄存器— BASE+16 和 BASE+17 PCI-1710/1710HG 卡提供 16个数字量输入通道和 16个数字量输出通道。这些通道的输入、输出端口的地址为 BASE+16 和 BASE+17。
4.14 可编程计时器 /计数器的寄存器— BASE+24、 BASE+26、BASE+28 和 BASE+30 寄存器 BASE+24、BASE+26、BASE+28 和 BASE+30 用于 82C54 可编程定时器 /计数器。更多应用信息，请参考附录 A。
表 4.10： 用于 D/A 通道 1 数据的寄存器
DA11 ~ DA0 数字量数据到模拟量数据 在 D/A 数据中，DA0 为 LSB，DA11 则为 MSB。
表 4.11： 用于 D/A 参考控制的寄存器
DA0_5/10 内部参考电压，用于 D/A 输出通道 0。
此位控制用于 D/A 输出通道 0 的内部参考电压。0 表示内部参考电压为 5 V，1 表示 10 V。
DA0_I/E 内部或外部参考电压用于 D/A 输出通道 0。
此位指示用于 D/A 输出通道 0 的参考电压为内部还是外部。0 表示参考电压来自内部源，1 表示来自外部源。
DA1_5/10 内部参考电压，用于 D/A 输出通道 1。
此位控制用于 D/A 输出通道 1 的内部参考电压。0 表示内部参考电压为 5 V，1 表示 10 V。
DA1_I/E 内部或外部参考电压用于 D/A 输出通道 0。
此位指示用于 D/A 输出通道 1 的参考电压为内部还是外部。0 表示参考电压来自内部源，1 表示来自外部源。
注！ 数字量输出通道的默认配置为逻辑 0。在系统启动或重启时，电力状态被设置为默认值可避免损坏外部设备。
注！ 用户须使用 16-bit （字）的命令来对每个寄存器进行读 / 写操作。
PCI-1710/1710HG 用户手册 30
第 5 章
5校准
5.1 简介定期的校准检查对于维护数据采集与控制应用中的精度保持非常重要。PCI-1710/1710HG的软件光盘为用户提供了2种校准程序，即ADCAL.EXE和DACAL.EXE。ADCAL.EXE可帮助用户进行 A/D 校准，而 DACAL.EXE 可帮助用户进行 D/A 校准。
ADCAL.EXE和 DACAL.EXE使校准工作变得简单易行，即通过一系列的提示信息和图形化显示，为用户提示正确的设置和调节方式，指导用户的校准和设置过程。本章将简要介绍这两种校准程序。
为使校准结果更加精确，用户需要准备一个 41/2 位数字万用表和一个电压校准器或稳
定、无噪音的 DC 电源。
5.2 VR 分配PCL-1710/1710HG 上有 5个变量寄存器（VR），可以帮助用户精确地调节所有 A/D 和 D/A 通道。VR 的位置分配，请参考下图：
图 5.1 PCL-1710/1710HG VR 分配
下表描述了每个 VR 的功能：
表 5.1： VR 的功能
VR 功能
VR1 A/D 单极偏移。
VR2 A/D 双极偏移。
VR3 A/D 满量程 （增益）。
VR4 D/A 通道 0满量程。
VR5 D/A 通道 1满量程。
P1
VR4 VR3VR2VR1VR5
PCI-1710/1710HG 用户手册 32
5校
准
5.3 A/D 校准定期的校准检查和精确的校准步骤可以保证 大的精度。ADCAL.EXE校准程序将引导用户完成整个 A/D 偏移和增益调节步骤。基本步骤如下：
1. 将模拟量输入通道 AI0 设置为单端、双极、范围为 ± 5 V，并将 AI1 设为单端、单极、范围在 0 ~ 10 V。
2. 将偏差值为 0.5 LSB (-4.9959 V) 的 DC 电源连接至 AI0。
3. 调节 VR2 直至 AI0 的输出码在 0 ~ 1 之间闪烁。
4. 将值为 4094.5 LSB (4.9953 V) 的 DC 电源连接至 AI0。
5. 调节 VR3 直至 AI0 的输出码在 4094 ~ 4095 之间闪烁。
6. 重复操作第二步至第五步，不断调节 VR2 和 VR3。
7. 将值为 0.5 LSB (1.22 mV) 的 DC 电源连接至 AI1。
8. 调节 VR1 直至 AI1 的输出码在 0 ~ 1 之间闪烁。
5.4 D/A 校准与 ADCAL.EXE 程序相似，DACAL.EXE 程序将引导用户完成 D/A 校准的全过程。
用户既可以使用板载 -5 V (-10 V) 内部参考电压，也可以使用外部参考电压。如果选择使用外部参考，则请将范围在± 10 V 以内的参考电压连接至所要校准的 D/A 输出通道的参考输入。然后分别用 VR4 和 VR5 调节 D/S 通道 0、1的满量程 （增益）。
将 D/A 数据寄存器设置为 4095，然后调节 VR3 直至 D/A 输出电压值等于参考电压减去1 LSB，但是符号相反。例如，参考电压 Vref 为 -5 V 时，输出电压 Vout 即为 +4.9959V。如果参考电压 Vref 为 -10 V，则输出电压 Vout 为 +9.9918 V。
A/D 码 映射电压
Hex. Dec. 双极± 5 V 单极 0 ~ 10 V
注！ 推荐使用精密电压表来校准 D/A 输出。
33 PCI-1710/1710HG 用户手册
5.5 A/D 自校准多数情况下，很难为 A/D 校准找到良好的 DC 电源。有一个简单的方法可以解决此问题。首先，用户应使用内部参考电压 -5 V 来校准 D/A 通道 0、DA0_OUT，再用参考 -10V 校准 D/A 通道 1、DA1_OUT。然后运行 ADCAL.EXE 程序完成 A/D 及校准过程。
1. 将 AI0 设为差分、双极、范围为± 5 V，将 AI2 设为差分、单极、范围为 0 ~ 10 V.
2. 将代码为 4095 LSB (4.9959 V) 的 DA0_OUT 连接至 AI 0。注意 AI0 的极性应与相反的极性进行连接。（i.e. 将 D/A + 连接至 A/D -, 将 D/A - 连接至 A/D +）
3. 调节 VR2 直至 AI0 的输出码在 0 ~ 1 之间闪烁。
4. 将代码为 4095 LSB (4.9959 V) 的 DA0_OUT 连接至 AI 0。
5. 调节 VR3 直至 AI0 的输出码在 4094 ~ 4095 之间闪烁。
6. 重复操作第二步至第五步，不断调节 VR2 和 VR3。
7. 将代码为 1 LSB (2.44 mV) 的 DA1_OUT 连接至 AI2。
8. 调节 VR1 直至 AI2 的输出码在 0 ~ 1 之间闪烁。
9. 完成 ADCAL.EXE.
PCI-1710/1710HG 用户手册 34
附录 A
A82C54 计数器芯片功能
A.1 Intel 82C54 PCI-1710/1710HG采用了Intel® 82C54兼容的可编程内置定时器/计数器芯片。 流行
的 82C5 提供了 3个独立的 16-bit 计数器，分别为计数器 0、计数器 1 和计数器 2。每个计数器都有一个时钟输入、控制门和输出。用户可以编程每个计数器以达到 大计数值 （2 ~ 65535）。
82C54 的 大输入时钟频率为 1 MHz。PCI-1710/1710HG 通过板载晶片振荡器向计数器芯片提供 1 MHz 的输入频率。
计数器 0
PCI-1710/1710HG 的计数器 0可以是 16-bit 计时器或者事件计数器，由用户选择。 当时钟源被设置为内部源时，计数器 0 为 16-bit 计时器；当时钟源被设置为外部源时，计数器 0 为事件计数器 ，并且时钟源为 CNT0_CLK。计数器由 CNT0_GATE 控制。当CNT0_GATE 输入较高时，计数器 0将开始计数。
计数器 1 & 2
计数器芯片的计数器 1 和计数器 2 级联为 1个 32-bit 定时器，用于触发器触发。计数器 2（PACER_OUT）的低 -高沿将触发 A/D 转换。同时，此信号也可作为其它应用的同步信号。
A.2 计数器读 /写和控制寄存器82C54 可编程内部定时器使用 4个寄存器，地址分别为 BASE + 24（Dec）、BASE + 26（Dec）、BASE + 28（Dec）和 BASE + 30（Dec），可用于读、写和控制计数器等功能。寄存器的功能如下表：
82C54 计数器使用 16-bit 结构，因此读 / 写数据的每段都被分为 低有效字节（LSB）和 高有效字节（MSB）。为防止发生错误，用户应进行成对的读 / 写操作并记录字节顺序。
控制寄存器的数据格式如下表：
说明
表 A.1：寄存器的功能
寄存器 功能
BASE + 24(Dec) 计数器 0 读 / 写。
BASE + 26(Dec) 计数器 1 读 / 写。
BASE + 28(Dec) 计数器 2 读 / 写。
BASE + 30(Dec) 计数器控制字。
表 A.2：BASE+30(Dec) 82C54 控制、标准码
位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
值 SC1 SC0 RW1 RW0 M2 M1 M0 BCD
表 A.3：SC1 & SC0 选择计数器
计数器 SC1 SC0
0 0 0
1 0 1
2 1 0
回读命令 1 1
PCI-1710/1710HG 用户手册 36
A82C54计
数器
芯片
功能
如果将模块设置为二进制计数，则计数可为 0 ~ 65535 中的任意一个数。如果设置为
BCD （二进制编码的十进制）计数，则计数为 0 ~ 9999 中的任意一个数。
如果将 SC1 位和 SC0 位都设置为 1、计数器控制寄存器处于回读命令模式，则控制寄存器数据格式将为：
如果同时将 SC1 和 SC0 都设置为 1、将 STA 设置为 0，C2 ~ C0 所选择的寄存器将包含
1 个显示计数器状态的字节。计数器读 /写寄存器的数据格式将变为：
表 A.4：RW1 & RW0 选择读 /写操作
操作 RW1 RW0
计数器锁存 0 0
读 / 写 LSB 0 1
读 / 写 MSB 1 0
首先读 / 写 LSB，然后读 / 写 MSB 1 1
表 A.5：M2、M1 & M0 选择操作模式
M2 M1 M0 模式 描述
0 0 0 0 停止终端计数。
0 0 1 1 可编程单触发。
X 1 0 2 比率生成器。
X 1 1 3 方波比率生成器。
1 0 0 4 软件触发选通方式。
1 0 1 5 硬件触发选通方式。
表 A.6：BCD 选择双极或 BCD 计数
BCD 类型
0 二进制计数 16-bit。
1 二进制编码的十进制 （BCD）计数。
表 A.7：BASE + 30(Dec) 82C54 控制、回读模式
位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
值 1 1 CNT STA C2 C1 C0 X
CNT = 0 锁存所选定的计数器的计数。
STA = 0 锁存所选定的计数器的状态。
C2、C1 & C0 选择计数器进行回读操作。
C2 = 1：选择计数器 2
C1 = 1：选择计数器 1
C0 = 1：选择计数器 0
表 A.8：BASE+24/26/28(Dec) 状态回读模式 位 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
值 OUT NC RW1 RW0 M2 M1 M0 BCD
OUT 计数器输出的当前状态。
NC 当向计数器寄存器写入的 后一个计数被加载到计数元素时，1表示零计数。
37 PCI-1710/1710HG 用户手册
A.3 计数器操作模式模式 0 –停止终端计数
用户设置了此操作模式后，初始输出将为低。
将计数加载到所选的计数寄存器后，输出将保持为低且计数器开始计数。当计数器达到终端计数时，输出将转为高并保持为高直至使用此模式重新加载计数或出现新的计数值。计数器达到终端计数后将不断递减。在计数期间，重写计数器寄存器将出现如下结果：
1. 向第一个字节写入将停止当前计数。
2. 向第二个字节写入将启动新的计数。
模式 1 – 可编程单触发
初始输出为高。随着门输入的上升沿开始计数时，输出将转为低。在终端计数时会再次转为高。如果在输出为低时加载新的计数值，新的计数值不会影响单触发的持续时间，直至下一个触发。用户可以随时读取当前计数，且不会影响单触发。单触发是可再次触发的，因此在门输入的上升沿之后，输出仍保持为低从而达到满计数。
模式 2 – 比率生成器
在输入时钟的某个时段内，输出为低。前一输出脉冲到下一输出脉冲的周期等于计数器寄存器内的输入计数的数目。如果用户在两个输出脉冲之间重新加载计数器寄存器，则当前周期不会受影响，受影响的将为下一个周期。
门输入为低时，将迫使输出为高。当门输入变高时，计数器将从初始计数开始计数。用户可以使用门输入来同步计数器。
此模式下，输出将保持为高直至用户加载计数器寄存器。用户也可通过软件同步输出。
模式 3 – 方波生成器
此模式与与模式 2 相仿，不同之处在于输出将保持为高直至半个计数被完成 （相对于偶数而言），并在另一半计数时变为低。这是通过在时钟输出的下降沿 This is 将计数器递减 2 来完成的。计数器达到终端计数时，输出状态将发生改变。计数器将重新加载满计数并且整个过程将重复进行。
如果计数为奇数、输出为高，则第一个时钟脉冲（计数被加载后）将使计数逐次减 1。随后的时钟脉冲使计数逐次减 2。超时后，输出变为低且满计数会被加载。第一个时钟脉冲 （重新加载后）将使计数逐次减 3。随后的时钟输出将是计数逐次减 2 直至发生超时，然后整个过程将重复进行。因此，如果计数为奇数，输出将在 (N+1)/2 个计数内保持为高，在 (N-1)/2 个计数内保持为低。
模式 4 –软件触发选通方式
设置为此模式后，输出将为高。计数被加载后，计数器将开始计数。达到终端计数时，输出将转为低并保持一个输入时钟周期，然后再次转为高。
如果在计数期间重新加载计数器寄存器，新的计数将在下一个时钟脉冲内被加载。当门输入为低时，计数将被禁止。
模式 5 – 硬件触发选通方式
触发输入的上升沿之后，计数器将开始计数。达到终端计数时，输出将转为低并保持一个时钟周期。计数器可再次被触发。
PCI-1710/1710HG 用户手册 38
A82C54计
数器
芯片
功能
A.4 计数器操作读 / 写操作
将初始计数写入每个计数器之前，用户必须首先在控制字节内设置读/写操作的类型、操作模式和计数器类型，并将控制字节写入控制寄存器 [BASE + 30(Dec)]。
控制字节寄存器和其它 3 个计数器读 / 写寄存器的地址都不相同，且每个控制字节都都能设置其所应用于的计数器（通过 SC1 和 SC0），因此不需要操作顺序指示。任何符合 82C54 约定的编程顺序都可用。
计数器操作有 3 种类型：读 /加载 LSB, 读 / 加载 MSB 和读 / 加载 MSB 之后的 LSB 。用户应进行成对的读 /写操作并记录字节顺序。
计数器回读命令
82C54 的计数器回读命令允许用户检查计数值、编程模式、OUT 针脚的当前状态、以及所选计数器的零计数标志。将此命令写入控制字节计数器，格式如本章开始时所示。
回读命令可以锁存多计数器输出锁存。用户只需将 CNT 位设置为 0，并选择所需的计数器。此命令的功能相当于多计数器缓存命令，每个命令适用于一个锁存计数器。
将 STA 位设置为 0 时，回读命令也可锁存所选计数器的状态信息。被锁存后状态才能被读取；计数器的状态使用其它计数器的读命令读取。计数器状态格式请参考本章开始时的信息。
计数器锁存操作
通过锁存制定计数器的计数值，用户即可读取数据而不影响计数进程。
82C54 支持的计数器锁存操作有 2种方式。第一种方式是将位 RW1 和 RW0 设置为 0。这将所选计数器的计数值锁存在一个 16-bit 保持寄存器内。第二种方式是在回读命令中执行一次锁存操作。将位 SC1 和 SC0 设置为 1，将 CNT 设置为 0。第二种方式的优势在于可以同时操作多个计数器。在所选计数器上随后进行的读操作将获取锁存值。
39 PCI-1710/1710HG 用户手册
PCI-1710/1710HG 用户手册 40
A82C54计
数器
芯片
功能
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