PC-6313 多功能模入模出接口卡技術說明書
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PC-6313 多功能模入模出接口卡技術說明書
PC-6313多功能模入模出接口卡安裝使用方便，程序編制簡單。對于模入部分，用戶可根據實際需要選擇單端或雙端輸入方式。對于模出部分，用戶可根據控制對象的需要選擇電壓或電流輸出方式以及不同的量程。
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PC-6313 多功能模入模出接口卡技術說明書
1. 概述：
PC-6313 多功能模入模出接口卡適用于具有ISA 總線的PC系列微機,具有很好的兼容性,CPU從目前廣泛使用
的64位處理器直到早期的16位處理器均可適用,操作系統可選用經典的MS-DOS,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ISA總線插槽中, 其模入模出及I／O信號均可通過信號電纜從機箱外部直接接入。
也可插入我所研制的PC擴展箱內使用。
PC-6313多功能模入模出接口卡安裝使用方便，程序編制簡單。對于模入部分，用戶可根據實際需要選擇單端
或雙端輸入方式。對于模出部分，用戶可根據控制對象的需要選擇電壓或電流輸出方式以及不同的量程。
本卡上的A／D、D／A轉換均為12位字長，同時還備有24路TTL可編程輸入輸出接口，三路16位字長的計數
／定時器，以及1MHz的基準時鐘。本卡的A／D轉換啟動方式可以選用程序觸發、定時器自動觸發、外同步觸發等
方式，轉換狀態可以用程序查詢，也可以用中斷方式通知CPU讀取轉換結果。
2. 主要技術參數：
2.1 模入部分：
2.1.1 輸入通道數：(標*為出廠標準狀態，下同)
單端32路；* ∕ 雙端16路
2.1.2 輸入信號范圍：
0V～10V*；－5V～＋5V
2.1.3 輸入阻抗：≥10MΩ
2.1.4 放大倍率設定：×1*、×10
2.1.5 A／D轉換分辨率：12位
2.1.6 A／D轉換速度：10μS
2.1.7 A／D啟動方式：
程序啟動／定時觸發啟動／外觸發啟動
2.1.8 A／D轉換結束識別：
程序查詢／中斷方式
2.1.9 A／D轉換非線性誤差：±1LSB
2.1.10 A／D轉換輸出碼制：單極性原碼*／雙極性偏移碼
2.1.11 系統綜合誤差：≤0.1％ F.S
2.2 模出部分：
2.2.1 輸出通道數：2路 (互相獨立，可同時或分別輸出)
2.2.2 輸出范圍：
電壓方式：0～5V；0～10V*；－5V～＋5V；－2.5V～＋2.5V
電流方式：0～10mA；4～20mA
2.2.3 輸出阻抗：≤2Ω (電壓方式)
2.2.4 D／A轉換器件：DAC1210
2.2.5 D／A轉換分辨率：12位
2.2.6 D／A轉換輸入碼制：
二進制原碼(單極性輸出方式時)*
二進制偏移碼(雙極性電壓輸出方式時)
2.2.7 D／A轉換綜合建立時間：≤2μS
2.2.8 D／A轉換綜合誤差：
電壓方式：≤0.1％ F.S
電流方式：≤0.5％ F.S
2.2.9 電壓輸出方式負載電流：≤5mA／每路
2.2.10 電流輸出方式負載電阻范圍：
使用機內＋12V電源時：0～250Ω
外加＋24V電源時： 0～750Ω
2.3 數字量輸入輸出部分：
2.3.1 可編程DI／DO共24路，一片8255
2.3.2 16位字長計數／定時器，3路，一片8253
12.3.3 基準時鐘：1MHz，占空比50％
2.4 電源功耗：
＋5V(±10％)≤500mA
＋12V(±10％)≤100mA
－ 5V(±10％)≤10mA
－12V(±10％)≤50mA
2.5 使用環境要求：
工作溫度： 10℃～40℃
相對濕度： 40％～80％
存貯溫度：－55℃～＋85℃
2.6 外型尺寸：(不含檔板)
長×高＝210mm×106.7mm ( 8.2英寸×4.2英寸)
3. 工作原理：
PC-6313模入模出接口卡主要由模數轉換電路、數模轉換電路、數字量輸入輸出電路，接口控制邏輯電路構成。
3.1 工作原理框圖：
PC-6313模入模出接口卡工作原理框圖見圖1。
圖1 工作原理框圖
3.2 模入部分：
外部模擬信號經多路轉換開關選擇后送入高速放大器處理。放大器前后設有單／雙端輸入選擇跨接器 KJ、KJ
1 2
和放大器增益選擇跨接器KJ 以及轉換碼制選擇跨接器KJ。處理后的信號送入模數轉換器進行轉換。模數轉換器
3 4
的啟動可以使用程序啟動方式或者定時器定時觸發啟動方式，也可用外部觸發方式啟動。其轉換狀態和結果可用程
序查詢和讀出。轉換結束信號也可用中斷方式通知CPU進行處理。
3.3 模出部分：
模擬量輸出部分由DAC1210 D／A轉換器件和有關的基準源、運放、阻
容件和跨接選擇器組成。依靠改變跨接套的連接方式，可分別選擇電壓或電流輸出方式以及不同的輸出量程。當采
用電流輸出方式時，本卡可直接外接Ⅱ、Ⅲ型執行器。D／A部分的各個通道由用戶自行選擇可分別按不同的輸出方
式和范圍輸出，并具有加電自動清零功能。
3.4 數字量輸入輸出部分：
數字量輸入輸出電路由一片可編程并行接口芯片8255 組成。為用戶提供24路TTL電平的DI／DO信號。用戶
可以通過對8255進行編程，使其按需要設置成不同的工作模式及輸入輸出狀態。
3.5 計數／定時器部分：
計數／定時器電路由一片可編程定時／計數器8253 芯片和基準時鐘電路以及有關的跨接選擇器組成。可為用
戶提供3個16 位字長的計數／定時通道和1MHz、占空比為50％的基準時鐘。
3.6 8253可編程計數／定時器應用簡介：
3.6.1 8253芯片管腳圖如圖2。
2圖2 8253芯片管腳圖
3.6.2 8253 功能及框圖：
8253是INTEL公司微型計算機系統中的一個部件，可以將8253作為一個具有四個輸入／輸出接口的器件處理，
其中三個是計數器，一個是可編程序工作方式的控制寄存器。其內部結構圖如圖3所示。
圖3 8253內部結構圖
3.6.3 8253可編程計數／定時器編程要點：
8253的全部功能是由CPU編程設定的。CPU通過輸出指令給8253裝入控制字，從而設定其功能。8253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
1. 概述：
PC-6313 多功能模入模出接口卡適用于具有ISA 總線的PC系列微機,具有很好的兼容性,CPU從目前廣泛使用
的64位處理器直到早期的16位處理器均可適用,操作系統可選用經典的MS-DOS,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ISA總線插槽中, 其模入模出及I／O信號均可通過信號電纜從機箱外部直接接入。
也可插入我所研制的PC擴展箱內使用。
PC-6313多功能模入模出接口卡安裝使用方便，程序編制簡單。對于模入部分，用戶可根據實際需要選擇單端
或雙端輸入方式。對于模出部分，用戶可根據控制對象的需要選擇電壓或電流輸出方式以及不同的量程。
本卡上的A／D、D／A轉換均為12位字長，同時還備有24路TTL可編程輸入輸出接口，三路16位字長的計數
／定時器，以及1MHz的基準時鐘。本卡的A／D轉換啟動方式可以選用程序觸發、定時器自動觸發、外同步觸發等
方式，轉換狀態可以用程序查詢，也可以用中斷方式通知CPU讀取轉換結果。
2. 主要技術參數：
2.1 模入部分：
2.1.1 輸入通道數：(標*為出廠標準狀態，下同)
單端32路；* ∕ 雙端16路
2.1.2 輸入信號范圍：
0V～10V*；－5V～＋5V
2.1.3 輸入阻抗：≥10MΩ
2.1.4 放大倍率設定：×1*、×10
2.1.5 A／D轉換分辨率：12位
2.1.6 A／D轉換速度：10μS
2.1.7 A／D啟動方式：
程序啟動／定時觸發啟動／外觸發啟動
2.1.8 A／D轉換結束識別：
程序查詢／中斷方式
2.1.9 A／D轉換非線性誤差：±1LSB
2.1.10 A／D轉換輸出碼制：單極性原碼*／雙極性偏移碼
2.1.11 系統綜合誤差：≤0.1％ F.S
2.2 模出部分：
2.2.1 輸出通道數：2路 (互相獨立，可同時或分別輸出)
2.2.2 輸出范圍：
電壓方式：0～5V；0～10V*；－5V～＋5V；－2.5V～＋2.5V
電流方式：0～10mA；4～20mA
2.2.3 輸出阻抗：≤2Ω (電壓方式)
2.2.4 D／A轉換器件：DAC1210
2.2.5 D／A轉換分辨率：12位
2.2.6 D／A轉換輸入碼制：
二進制原碼(單極性輸出方式時)*
二進制偏移碼(雙極性電壓輸出方式時)
2.2.7 D／A轉換綜合建立時間：≤2μS
2.2.8 D／A轉換綜合誤差：
電壓方式：≤0.1％ F.S
電流方式：≤0.5％ F.S
2.2.9 電壓輸出方式負載電流：≤5mA／每路
2.2.10 電流輸出方式負載電阻范圍：
使用機內＋12V電源時：0～250Ω
外加＋24V電源時： 0～750Ω
2.3 數字量輸入輸出部分：
2.3.1 可編程DI／DO共24路，一片8255
2.3.2 16位字長計數／定時器，3路，一片8253
12.3.3 基準時鐘：1MHz，占空比50％
2.4 電源功耗：
＋5V(±10％)≤500mA
＋12V(±10％)≤100mA
－ 5V(±10％)≤10mA
－12V(±10％)≤50mA
2.5 使用環境要求：
工作溫度： 10℃～40℃
相對濕度： 40％～80％
存貯溫度：－55℃～＋85℃
2.6 外型尺寸：(不含檔板)
長×高＝210mm×106.7mm ( 8.2英寸×4.2英寸)
3. 工作原理：
PC-6313模入模出接口卡主要由模數轉換電路、數模轉換電路、數字量輸入輸出電路，接口控制邏輯電路構成。
3.1 工作原理框圖：
PC-6313模入模出接口卡工作原理框圖見圖1。
圖1 工作原理框圖
3.2 模入部分：
外部模擬信號經多路轉換開關選擇后送入高速放大器處理。放大器前后設有單／雙端輸入選擇跨接器 KJ、KJ
1 2
和放大器增益選擇跨接器KJ 以及轉換碼制選擇跨接器KJ。處理后的信號送入模數轉換器進行轉換。模數轉換器
3 4
的啟動可以使用程序啟動方式或者定時器定時觸發啟動方式，也可用外部觸發方式啟動。其轉換狀態和結果可用程
序查詢和讀出。轉換結束信號也可用中斷方式通知CPU進行處理。
3.3 模出部分：
模擬量輸出部分由DAC1210 D／A轉換器件和有關的基準源、運放、阻
容件和跨接選擇器組成。依靠改變跨接套的連接方式，可分別選擇電壓或電流輸出方式以及不同的輸出量程。當采
用電流輸出方式時，本卡可直接外接Ⅱ、Ⅲ型執行器。D／A部分的各個通道由用戶自行選擇可分別按不同的輸出方
式和范圍輸出，并具有加電自動清零功能。
3.4 數字量輸入輸出部分：
數字量輸入輸出電路由一片可編程并行接口芯片8255 組成。為用戶提供24路TTL電平的DI／DO信號。用戶
可以通過對8255進行編程，使其按需要設置成不同的工作模式及輸入輸出狀態。
3.5 計數／定時器部分：
計數／定時器電路由一片可編程定時／計數器8253 芯片和基準時鐘電路以及有關的跨接選擇器組成。可為用
戶提供3個16 位字長的計數／定時通道和1MHz、占空比為50％的基準時鐘。
3.6 8253可編程計數／定時器應用簡介：
3.6.1 8253芯片管腳圖如圖2。
2圖2 8253芯片管腳圖
3.6.2 8253 功能及框圖：
8253是INTEL公司微型計算機系統中的一個部件，可以將8253作為一個具有四個輸入／輸出接口的器件處理，
其中三個是計數器，一個是可編程序工作方式的控制寄存器。其內部結構圖如圖3所示。
圖3 8253內部結構圖
3.6.3 8253可編程計數／定時器編程要點：
8253的全部功能是由CPU編程設定的。CPU通過輸出指令給8253裝入控制字，從而設定其功能。8253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
AIGC當然可以。PC-6313多功能模入模出接口卡是一種專門針對工業自動化和控制系統的設備，它具備模擬輸入（Modular Input, MI）和模擬輸出（Modular Output, MO）的功能。這份技術說明書詳細闡述了該接口卡的主要特性、規格參數：
1. **產品概述**：介紹PC-6313接口卡的基本結構、尺寸、安裝方式以及在電氣控制系統中的應用場景，如數據采集、過程控制、PLC通訊等。
2. **功能模塊**：
- 模擬輸入模塊：說明其支持的信號類型（如4-20mA電流信號、0-10V電壓信號等），通道數量、精度等級、采樣率及抗干擾能力等相關信息。
- 模擬輸出模塊：同樣包括支持的信號類型（如0-20mA電流信號、±5V/±10V/±12V/±24V電壓信號等）、驅動負載能力、輸出精度、響應時間等內容。
3. **電氣性能指標**：列出接口卡的工作電壓范圍、最大電流消耗、絕緣電阻、耐壓等級等關鍵電氣參數。
4. **通信協議與接口**：詳細介紹PC-6313支持的各種通信協議（如RS-485、PROFINET、Ethernet/IP、MODBUS等），以及相應的數據傳輸速率、波特率選擇以及命令格式說明。
5. **安裝與接線指南**：提供清晰明了的接線圖示，解釋各接口針腳的功能及其正確的連接方法。
6. **安全注意事項與操作規程**：強調在使用過程中應注意的安全事項，如防靜電措施、接地要求以及正確操作步驟。
7. **故障診斷與維護**：列出常見問題及其解決方案，以及接口卡的日常維護保養建議。
總之，這份PC-6313多功能模入模出接口卡的技術說明書是為用戶提供全面而深入的產品技術指導，確保用戶能有效利用該接口卡進行系統集成與調試工作。
