1、USBSA2000數據采集卡使用說明書第一章功能概述現今社會是飛速發展的信息社會，信息技術對社會發展有著深遠影響，而數據采集是信 息技術的關鍵環節。我公司推出的基于PCI總線、PCIe總線、USB總線、以太網及嵌入式 等數據采集卡綜合了國內外眾多同類產品的優點，以其使用的便捷、性能的穩定、性價比高， 獲得了客戶的一致好評，是您理想的選擇。第一節、簡介USBSA2000是具有USB接口的高速數據采集卡。板卡具有四路模擬信號輸入通道（同步）。板 卡具有外觸發、內觸發等多種觸發功能。軟件界面靈活方便，用戶能夠快捷的配置板卡的運行參數， 可實時采集、保存數據。USBSA2000具有配套的信號調理板ST

2、2000，二者結合使用可以方便快捷的 處理傳感器信號。USBSA2000采用大規模FPGA技術、高速USB接口技術。具有AD轉換精度高、 數據傳輸速度快、可靠性好、軟件支持豐富等優點，可用于電力線監控和保護系統、多相電機控制、 儀表和控制系統、多軸定位系統、地球物理信息采集系統、數據采集系統、工業測控系統等多領域。第二節、板卡性能指標AD采樣頻率最高200Khz。AD具有4路獨立的模擬輸入通道，可以同時進行數據轉換。AD轉換精度16位。高性能 AD 轉換芯片，95.5 dB SNR,107 dB THD。AD每個模擬通道輸入均具有鉗位保護，提供7kV ESD額定值AD每個模擬輸入通道具有二階抗

3、混疊模擬濾波器。AD每個模擬輸入通道具有1M歐姆模擬輸入阻抗的輸入緩存器。輸入量程-5V +5V 或-10V +10V。輸入通道：4個模擬量輸入通道（BNC接口）。尸采樣通道數：軟件可選擇。模擬量輸入方式：單端模擬輸入。觸發模式：軟件內部觸發和硬件外部觸發（簡稱外觸發）。外觸發信號類型：模擬電平觸發和數字電平觸發。模擬外觸發電平門限：軟件可調，觸發電平門限由DAC輸出調控。數字量觸發源（DTR）輸入范圍：標準TTL電平。模擬量觸發源（ATR）輸入范圍：0 10V。USB2.0接口，數據傳輸速度快，即插即用，方便快捷。尸采樣ALTERA高性能FPGA。能夠對采樣通道零點進行校準。A具有配套的信號

4、調理板卡ST2000，可以外接四路傳感器。3個LED輸出指示燈。尸外供電電源5V/2A。第三節、軟件支持USBSA2000任意波形發生卡提供豐富的軟件支持，提供集成軟件和驅動程序以及編 程接口、動態連接庫、使用例程等。第二章硬件詳述第一節、板卡外形第二節、板卡結構說明1：J1接口信號定義（PS2接口）JIEXATR1 TAGNDSLLXDL!TsJiEXDTRSCLfCIN3ULiND6（信號位置示意圖）EXDTR為數字外觸發信號，TTL電平標準。EXATR為模擬外觸發信號010V。SCLKOUT為AD采樣時鐘輸出。SCLKIN位AD采樣時鐘輸入。AGND為板卡模擬地信號。DGND為板卡數字地

5、信號。2 : BNC接口定義四路BNC接口： J6,J7,J8,J9:分別對應四路模擬信號輸入通道：AIN1,AIN2,AIN3,AIN4。3：電位器電位器RP1用于微調ADC的參考電壓（2.5V標準電壓）。4:電源管腳定義外部輸入直流電源為5V/2A，J3為電源插頭，管腳2為電源管腳（靠近USB接口一側 管腳），管腳1（靠近板卡外側管腳）為地管腳。5 : LED指示燈LED1 :用來指示系統上電復位成功。LED2 :用來指示板卡FIFO中有AD數據。LED3 :用來指示AD使能采集。6:如何微調輸出波形的幅值和零點產品出廠時已經校準，當用戶使用一段時間后，使用環境改變后，認為需要校準時，可

6、按如下方法進行校準。準備一塊5位半精度以上數字電壓表，安裝好該產品，打開主機電源，預熱 15分鐘。零點校準：用VC打開高級應用程序工程文件，打開StdAfx.h頭文件，修改zero_adjust的數值， 然后重新進行編譯，生成sys.exe文件。將板卡AI0輸入通道接地，運行sys.ex e程序，進行參 數配置。通道總數配置為1；選擇輸入通道AI0 ；觸發源選擇軟件觸發；采樣頻率選項可以填 寫100000值；點擊開始數據采集按鈕。查看AI0采集數據值是否達到0V左右。反復修改 zero_adjust的數值，編譯并測試，直到采集到的AI0采集數據值達到O0V左右為止。7:安裝驅動將USBSA20

7、00.inf文件和USBSA2000.sys文件分別拷貝到C:windowsinf文件夾和 C:windowssystem32drivers文件夾下。將USBSA2000板卡上電，并將USB接口和計算機 USB接口連接。系統的“設備管理器”中“通用串口控制器”一欄顯示“USBSA2000”設備。第三章軟件使用說明第一節、界面構成用戶界面分為5個部分：通道數據顯示、通道波形顯示、參數配置、性能分析、數據采 集控制按鍵。IFlEmH3.BE心TlT,皿心相-iWirtm,jEEI4I1EA411*71.31 期的 221L11龍j爐W?i困用USBSA2000通道0采集USBSG800產生1khz

8、的正弦波信號）皿I -巍皿a t網W.fiffittMHMWtiWBI f|gj .礎冊M通道數據顯示用于顯示被選中的輸入通道緩沖區中的數據，索引值用于標識數據在緩沖 區中位置。通道波形顯示用于顯示被選中的輸入通道采集到的數據波形，如果鼠標左鍵雙擊顯示區中某一通道，那么波形顯示區只顯示該通道的波形，其他通道波形被屏蔽。數據采集控制按鍵用于啟動數據采集和停止數據采集。包括開始數據采集按鈕和停止數 據采集按鈕4:其他圖形顯示和數據顯示切換按鍵：數據處理9數據方式顯示/圖形方式顯示。數據存盤處理：操作方法，文件操伶新建數據文件。開始數據操作后，數據保存到該 文件中。打開數據文件：文件操作9打開數據文

9、件。第三節、二次開發指南1：編程接口USBSA2000提供驅動文件為USBSA2000.inf和USBSA2000.sys，提供高級應用程序例程。用 戶在此基礎上二次開時，工程文件中需要包含 USBSA2000.lib、CyAPI.lib、及頭文件 USBSA2000.h。2 : USBSA2000.lib庫函數簡介/*常量定義*CreateFileObject中的Mode參數使用的文件操作方式控制字（可通過或指令實現多種方式并操作)const long USBSA2000_modeReadconst long USBSA2000_modeWriteconst long USBSA2000_m

10、odeReadWriteconst long USBSA2000_modeCreate該文件，如果存在，則重建此文件，并清0=0 x0000;/只讀文件方式=0 x0001;/只寫文件方式=0 x0002;/既讀又寫文件方式=0 x1000;/如果文件不存可以創建BOOL 設備BOOLBOOL/* 常規通用函數* *HANDLE USBSA2000_CreateDevice(int DeviceLgcID); / 創建設備對象(該函數使用系統 內邏輯設備ID)int USBSA2000_GetDeviceCount(HANDLE hDevice); / 取得 USBSA2000 在系 統中的設

11、備數量USBSA2000_ListDeviceDlg(void); / 用對話框列表系統當中的所有 USBSA2000USBSA2000_ResetDevice(HANDLE hDevice); / 復位整個 USB 設備USBSA2000_ReleaseDevice(HANDLE hDevice); / 設備句柄/* ad 數據讀取函 數* 初始化設備函數HANDLE hDevice 設備句柄,它應由CreateDevice函數創建ULONG Config硬件參數，增益控制可任意輸入0-63范圍的值BOOL USBSA2000_InitDeviceAD( HANDLE hDevice,ULO

12、NG Config );啟動設備AD函數HANDLE hDevice設備句柄,它應由CreateDevice函數創建 BOOL USBSA2000_StartDeviceAD( HANDLE hDevice);初始化設備后，即可用此函數讀取設備上的AD數據HANDLE hDevice 設備句柄,它應由CreateDevice函數創建USHORT ADBuffer將用于接受數據的用戶緩沖區LONG nReadSizeWord讀取AD數據的長度(字)(每次必須為14592個點)LONG nRetSizeWords = NULL實際返回數據的長度(字)BOOL USBSA2000_ReadDevic

13、eAD( HANDLE hDevice,USHORT ADBuffer,LONG nReadSizeWords,PLONG nRetSizeWords = NULL);停止設備ADHANDLE hDevice設備句柄,它應由CreateDevice函數創建 BOOL USBSA2000_StopDeviceAD( HANDLE hDevice);停止AD采集，釋放AD對象所占資源BOOL USBSA2000_ReleaseDeviceAD(HANDLE hDevice);調整AD通道偏移值BOOL USBSA2000_ADChannelAdjust(HANDLE hDevice,ULONG z

14、ero_adjust,unsigned char channelnum);BOOL USBSA2000_ADSampleRate(HANDLE hDevice,ULONG SampleRate);/配置 AD 采樣 率BOOL USBSA2000_ChannelSelect(HANDLE hDevice,unsigned char channelselect);/ 配置采樣通道BOOL USBSA2000_TriggerSelect(HANDLE hDevice,unsigned char triggerselect);/配置 AD 觸發模式BOOL USBSA2000_TriggerLeve

15、l(HANDLE hDevice,unsigned char triggerlevel);/酒己置 ATR 觸 發電平unsigned char USBSA2000_FPGAFifoStatus(HANDLE hDevice);/主機查詢 fpga fifo 狀態BOOL USBSA2000_ADOS(HANDLE hDevice,ULONG Config);/ 配置 AD 的過采樣設置 參數 Config設置參考過呆樣 信率dB做(kHa)(kH=)景大吞吐 CDKVSTHMI kH4000No 058990IS22200001W1522100010T93493j6閂戶5。0111&9429

16、510.3l.y251001695.5如61251。13296.496.7336251106496.99715133.125111無地AD時鐘選擇函數ULONG Config : 0表示內時鐘，1表示外時鐘BOOL USBSA2000_ADClkCfg(HANDLE hDevice,ULONG Config);BOOL USBSA2000_ResetDeviceFifo(HANDLE hDevice);/復位設備 FIFO配置AD量程寄存器函數unsigned char Range : ad 量程選擇BOOL USBSA2000_ADRange(HANDLE hDevice,unsigned

17、char Range);/*文件操作函數* *HANDLE USBSA2000_CreateFileObject( / 創建文件對象函數HANDLE hDevice,/設備句柄,它應由CreateDevice函數創建LPCTSTR strFileName,/路徑及文件名int Mode);/文件操作方式BOOL USBSA2000_WriteFile（ /保存用戶空間中數據到磁盤文件HANDLE hFileObject, / 文件句柄,它應由 CreateFileObject 函數創建PVOID pDataBuffer,/用戶數據空間地址LONG nWriteSizeBytes）;/ 緩沖區大

18、小（字節）BOOL DEVAPI FAR PASCAL USBSA2000_ReadFile（/從磁盤文件中讀取數據到用戶空間HANDLE hFileObject,/ 文件句柄,它應由 CreateFileObject 函數創建PVOID pDataBuffer,/接受文件數據的用戶內存緩沖區LONG OffsetBytes, /從文件前端開始的偏移位置LONG nReadSizeBytes）;/從偏移位置開始讀的字節數BOOL DEVAPI FAR PASCAL USBSA2000_SetFileOffset（/ 設置文件偏移指針HANDLE hFileObject,/ 文件句柄,它應由 CreateFileObject 函數創建LONG nOffsetBytes）;文件偏移位置（以字為單位）DEVAPI ULONG FAR PASCAL USBSA2000_GetFileLength（HANDLE hFileObject）;