PCI-8503
PCI-8503 光隔離脈沖計數定時接口卡技術說明書
1. 概述：
PCI-8503光隔離脈沖計數定時接口卡適用于提供了PCI總線插槽的PC系列微機，具有即插即用（PnP）
的功能。其操作系統可選用目前流行的 Windows 系列、高穩定性的Unix等多種操作系統以及專業數據采
集分析系統LabVIEW 等軟件環境。在硬件的安裝上也非常簡單，使用時只需將接口卡插入機內任何一個
PCI總線插槽中并用螺絲固定，信號電纜從機箱外部直接接入。
PCI-8503 光隔離脈沖計數定時接口卡可廣泛應用于工業過程控制系統中以完成光隔離型多通道外部
事件的計數、連續性脈沖量測量、可編程方波頻率發生器、定時器等多項功能。本接口卡具有適用范圍廣、
功能強、性能價格比高的特點。卡上所有的輸入輸出通道均加有光電隔離電路，以實現與被測對象和現場
環境的電氣隔離，使本卡具有較強的抗干擾能力和自我保護能力。同時，外部事件可通過總線直接向主機
申請中斷，以達到實時控制的目的。
另外，本卡還提供8路光隔開關量輸入(其中前4路具有中斷捕獲功能)和8路光隔開關量輸出功能。
輸出部分具有上電后自動清零功能（但主機復位時不清零）。
2. 主要技術參數：
2.1 計數定時部分：
2.1.1 輸入通道數：9路共地（共陰）輸入方式。(3片8254)
2.1.2 輸出通道數：6路集電極開路輸出方式。
2.1.3 工作模式：事件計數、脈沖測量、定時控制、頻率輸出等。
2.1.4 計數器字長：16位。
2.1.5 計數范圍：0～65535 (任一通道)。
2.1.6 最高計數頻率：≤25KHz (50%占空比)。
2.1.7 內部基準時鐘：1MHz。
2.1.8 輸入信號電平范圍：5V～48V。
2.1.9 最大輸出驅動電流：≤50mA，可直接驅動小型繼電器。
2.2 開關量部分：
2.2.1 輸入路數及電氣連接方式：8路共地（共陰）方式（其中前4路可采用中斷方式）。
2.2.2 輸入信號電平范圍：TTL～48V。
2.2.3 輸入信號電流消耗：≥5mA／每路
2.2.4 輸出路數及電氣連接方式：8路集電極開路輸出方式。
2.2.5 輸出回路供電要求：＋5V～＋36V
2.2.6 最大輸出電流：≤50mA／每路
2.3 隔離方式：光電隔離
2.4 隔離電壓：≥500V。
2.5 電源消耗：＋5V(±10％)≤800mA（不含外部驅動電流）。
2.6 使用環境要求：
工作溫度： 10℃～40℃。
相對濕度： 40％～80％。
存貯溫度： －55℃～＋85℃。
2.7 外型尺寸 (不含檔板)：長×高=175.0mm×106.7mm(6.89英寸×4.2英寸)
3. 工作原理：
3.1計數定時部分：
PCI-8503光隔離脈沖計數定時接口卡主要由3個相同的光電隔離脈沖計數定時模塊和接口控制邏輯部
分組成。每個光隔離脈沖計數定時模塊由一片8254可編程計數／定時器、輸入輸出光電隔離電路及輸入
信號去抖電路組成。
3.1.1 脈沖計數定時功能的使用與管理：
本接口卡采用 8254可編程計數／定時器芯片完成對外部脈沖信號的各種處理。8254芯片內部具有三
個獨立的16位計數器，它可用程序設置成多種工作方式，按十進制計數或二進制計數，最高計數速率可
達10MHz（不含光隔電路部分）。8254能用于多種應用場合，例如外部事件計數器、可編程方波頻率發生
器、分頻器、實時時鐘以及程控單脈沖發生器等。
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本接口卡的功能組成非常靈活，通過跨接插座的不同連接方式，可以使8254的時鐘輸入端 CLK 通過
光電耦合器與被測現場信號相連，或者與卡上基準時鐘相連，也可以將二至三級計數器串連使用。對于8254
的啟停控制端 GATE，同樣可以通過跨接插座的選擇，使其或者受外部信號的控制或者設置為常允許。
本接口卡為方便用戶采用中斷方式工作，提供了一個中斷源。用戶可根據需要將三片8254的OUT2信
號接至這一個中斷源上，并編寫相應的中斷管理及處理程序。使用中應注意不要將幾個OUT2信號同時接在
這個中斷源上。前兩片8254 的6路OUT 信號經過光電耦合器可以提供給現場設備使用。
3.1.2 8254可編程計數／定時器編程要點：
8254的全部功能是由CPU編程設定的。CPU通過輸出指令給8254裝入控制字，從而設定其功能。8254
控制字格式如下：
D D D D D D D D
7 6 5 4 3 2 1 0
SC SC RL RL M M M BCD
1 0 1 0 2 1 0
各位的功能見表1～表4：
表1 SC 、SC － 計數器選擇
1 0
SC SC 選擇計數器
1 0
0 0 選擇0#
0 1 選擇1#
1 0 選擇2#
1 1 使用方法參見8254使用說明
表2 RL 、RL －CPU讀／寫操作
1 0
RL1 RL0 操作類型
0 0 計數器封鎖操作
0 1 讀／寫計數器低8位
1 0 讀／寫計數器高8位
1 1 先讀／寫低8位，后讀／寫高8位
表3 M 、M 、M －工作方式選擇
2 1 0
M M M 計 數 工 作 方 式
3 2 1
0 0 0 方 式 0
0 0 1 方 式 1
0 1 0 方 式 2
0 1 1 方 式 3
1 0 0 方 式 4
1 0 1 方 式 5
表4 BCD－計數方式選擇
BCD 數 碼 形 式
0 十六位二進制計數
1 四位十進制 ( BCD ) 碼計數
8254的三個計數器是獨立的16 位減法計數器。計數器的工作方式由工作方式寄存器確定。計數器在
編程寫入初始值后，在某些方式下計數到0后自動預置，計數器連續工作。CPU訪問計數器時，必須先設
定工作方式控制字中的RL1、RL0位。計數器對CLK計數輸入端的輸入信號進行遞減計數。選通信號GATE
控制計數工作的進行，其功能如表5所示。
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表5 選通信號 GATE 的功能

PCI-8503光隔離脈沖計數定時接口卡是一種專門為工業自動化和控制系統設計的高性能板卡。它采用PCI（Peripheral Component Interconnect）工業標準總線架構，能夠作為一個獨立的功能模塊集成到計算機系統中，為用戶提供可靠的光學隔離功能。 該接口卡的主要特點包括： 1. **光隔離脈沖計數**：它具有內置的光電耦合器，可以將輸入信號進行電-opto-isolation處理，有效隔離數字信號與系統之間可能存在的電磁干擾，確保在強電環境下脈沖信號的準確傳輸和計數。 2. **定時功能**：支持精確的時間間隔測量和觸發，用戶可以根據需求設置不同的計時周期，實現對輸入脈沖序列的定時分析或控制。 3. **計數接口**：提供多個通道用于連接各種脈沖源，如編碼器、按鈕、傳感器等，每個通道都配備了獨立的計數器和狀態指示燈，方便實時監控脈沖輸入情況。 4. **技術規格**：詳細的技術參數如采樣率、分辨率、最大計數頻率、功耗等會在技術說明書中明確列出，以滿足不同應用場合下的性能要求。 5. **編程靈活性**：PCI-8503通常配備配套的軟件開發工具包，便于用戶通過簡單的命令行操作或高級圖形化界面編程，實現對接口卡的各種功能配置和數據采集。 總之，PCI-8503光隔離脈沖計數定時接口卡憑借其卓越的性能、穩定性以及易用性，在自動化生產線、機器人控制、PLC通信等領域有著廣泛的應用前景。要了解更多詳細內容，請查閱完整的技術說明書。